• 제목/요약/키워드: kernel density

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다변량 확률분포함수의 추정을 위한 MKDE-ebd 개발 (Development of MKDE-ebd for Estimation of Multivariate Probabilistic Distribution Functions)

  • 강영진;노유정;임오강
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권1호
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    • pp.55-63
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    • 2019
  • 공학문제에서 많은 확률 변수들은 상관성을 가지고 있고, 입력변수의 상관성은 기계시스템의 통계적 성능 분석 결과에 큰 영향을 미친다. 하지만, 상관 변수들은 결합분포함수를 모델링하기 어렵다는 이유로 종종 독립변수로 취급되거나 특정한 모수적 모델로 표현되는 경우가 많으며, 특히 데이터가 적은 경우 결합분포함수를 정확히 모델링하는데 더 큰 어려움이 있다. 본 연구에서 개발된 경계데이터를 이용한 다변량 커널밀도추정은 비선형성을 갖는 다양한 형태의 다변량 확률 분포 추정을 위해 개발되었다. 다변량 커널밀도추정은 주어진 데이터와 균등분포함수의 파라미터의 신뢰구간으로부터 생성된 경계데이터를 결합하여 데이터의 질과 수에 덜 민감하다. 따라서 제안된 방법은 보수적인 통계모델링과 신뢰성 해석 결과를 도출할 수 있으며, 통계시뮬레이션과 공학예제를 통해 그 성능을 검증하였다.

A novel reliability analysis method based on Gaussian process classification for structures with discontinuous response

  • Zhang, Yibo;Sun, Zhili;Yan, Yutao;Yu, Zhenliang;Wang, Jian
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제75권6호
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    • pp.771-784
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    • 2020
  • Reliability analysis techniques combining with various surrogate models have attracted increasing attention because of their accuracy and great efficiency. However, they primarily focus on the structures with continuous response, while very rare researches on the reliability analysis for structures with discontinuous response are carried out. Furthermore, existing adaptive reliability analysis methods based on importance sampling (IS) still have some intractable defects when dealing with small failure probability, and there is no related research on reliability analysis for structures involving discontinuous response and small failure probability. Therefore, this paper proposes a novel reliability analysis method called AGPC-IS for such structures, which combines adaptive Gaussian process classification (GPC) and adaptive-kernel-density-estimation-based IS. In AGPC-IS, an efficient adaptive strategy for design of experiments (DoE), taking into consideration the classification uncertainty, the sampling uniformity and the regional classification accuracy improvement, is developed with the purpose of improving the accuracy of Gaussian process classifier. The adaptive kernel density estimation is introduced for constructing the quasi-optimal density function of IS. In addition, a novel and more precise stopping criterion is also developed from the perspective of the stability of failure probability estimation. The efficiency, superiority and practicability of AGPC-IS are verified by three examples.

핵밀도 함수를 이용한 지역빈도해석의 적용에 관한 연구 (The Study on Application of Regional Frequency Analysis using Kernel Density Function)

  • 오태석;김종석;문영일;유승연
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권10호
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    • pp.891-904
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    • 2006
  • 합리적인 수공구조물의 설계를 위해서 확률강우량의 산정은 필수적이며, 확률 강우량을 산정하는 기법은 크게 지점빈도해석과 지역빈도해석으로 구분 지을 수 있다 이 중에서 지역빈도해석은 지점의 부족한 강우자료를 보완하기 위해서 L-모멘트로 확률분포형의 매개변수를 추정하고, 강우 계열의 동질성이 검정된 자료를 빈도분석하여 확률 강우량을 결정하는 기법이다. 이와 같은 지역빈도해석 기법은 매개변수를 선형조합하여 확률분포형의 종류와 크기 및 형상을 결정하여 확률 강우량을 산정하게 된다. 여기서 각 지점별 강우 자료들이 동질성 검정을 통과하였다 하더라도 지점별로 최적의 분포형이 다를 수 있으나, 부족한 강우자료를 보완하기 위해서 동일한 분포형을 따르는 것으로 가정하고 빈도해석을 수행하게 된다. 그러므로 지역빈도해석기법은 확률 분포형을 가정하고 강우자료를 적용하는 과정에서 기존에 매개변수적 빈도해석의 약점을 갖게 된다 따라서 본 연구에서는 변동핵밀도 함수를 동질성이 확보된 강우자료에 적용하여 빈도해석을 수행함으로써 기존의 빈도해석이 가지는 약점을 극복하고자 하였다. 본 연구에서는 기상청에서 관리하는 16개 강우관측소의 강우자료를 수집하여 매년최대 연강우량 계열을 구성해 지점빈도해석과 지역빈도해석을 수행하였다. 지점빈도해석은 매개변수적 기법과 비매개변수적 기법을 모두 적용하였으며, 지역빈도채석은 Index Flood 기법과 L-모멘트 기법을 적용하였다. 또한 변동핵밀도함수를 지역빈도해석에 적용하였으며, 각 기법별로 산정된 확률강우량을 비교 분석하였다.

Assessment of the Intracranial Stents Patency and Re-Stenosis by 16-Slice CT Angiography with Optimized Sharp Kernel : Preliminary Study

  • Choo, Ki-Seok;Lee, Tae-Hong;Choi, Chang-Hwa;Park, Kyung-Pil;Kim, Chang-Won;Kim, Suk
    • Journal of Korean Neurosurgical Society
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    • 제45권5호
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    • pp.284-288
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    • 2009
  • Objective : Our retrospective study aimed to determine whether 16-slice computerized tomography (CT) angiography optimized sharp kernel is suitable for the evaluation of visibility, luminal patency and re-stenosis of intracranial stents in comparison with conventional angiography. Methods : Fifteen patients with symptomatic intracranial stenotic lesions underwent balloon expandable stent deployment of these lesions (10 middle cerebral arteries, 2 intracranial vertebral arteries, and 3 intracranial internal carotid arteries). CT angiography follow-up ranged from 6 to 15 months (mean follow-up, 8 months) after implantation of intracranial stents and conventional angiography was confirmed within 2 days. Curved multiplanar reformations with maximal intensity projection (MIP) with optimal window settings for assessment of lumen of intracranial stents were evaluated for visible lumen diameter, stent patency (contrast distal to the stent as an indirect sign), and re-stenosis by two experienced radiologists who blinded to the reports from the conventional angiography. Results : All of stents deployed into symptomatic stenotic lesions. All stents were classified as patent and no re-stenosis, which was correlated with results of conventional angiography. Parts of the stent lumen could be visualized in all cases. On average, 57% of the stent lumen diameter was visible using optimized sharp kernel. Significant improvement of lumen visualization (22%, p<0.01) was observed using the optimized sharp kernel compared with the standard sharp kernel. Inter-observer agreements on the measurement of lumen diameter and density were judged as good, respectively (p<0.05). Conclusion : Sixteen-slice CT using the optimized sharp kernel may provide a useful information for evaluation of lumen diameter patency, and re-stenosis of intracranial stents.

무단횡단사고를 고려한 노인 보행 교통사고 취약 지역 선정 연구 (Research on Selection of Vulnerable Areas to Walking Traffic Accidents for the Elderly Considering Jaywalking Accidents)

  • 홍기만;임이정;김종훈;송재인
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.341-350
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    • 2021
  • 연구목적: 본 연구는 보행사고 감소를 위해 도입되고 있는 교통안전시스템의 적용 지역에 대하여 우선 순위를 선정하기 위한 분석 방법을 제시하는데 목적이 있다. 연구방법: 사고지점의 좌표 정보를 이용한 Kernel density Analysis를 통해 노인보행사고 및 노인무단횡단추정사고에 대한 밀도 분석과 두 가지 보행사고 형태에 대한 가중치 분석을 수행하였다. 연구결과: 노인무단횡단추정사고를 고려한 가중치 밀도 분석 결과, 노인보행사고 발생건수가 많은 전주시에 비해 군산시, 정읍시, 김제시에서 노인 보행 교통사고 밀도가 높은 것으로 분석되었다. 결론: 본 연구의 분석 결과는 교통안전시스템 도입을 위한 대상지 선정시 지표 활용이 가능할 것으로 판단된다.

공간 밀도분석을 이용한 재정비 대상지 탐색에 관한 연구 (A Study on Exploring Urban Renewal Areas Using Spatial Density Analysis)

  • 김기중;고승욱;성진욱
    • 토지주택연구
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    • 제14권2호
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    • pp.35-50
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    • 2023
  • 정비사업에 있어 공공의 역할이 강조되고 있는 상황에서 객관적으로 정비사업이 필요한 지역을 선제적으로 살펴보는 것은 매우 중요하다. 이 연구의 목적은 공간데이터를 활용하여 재정비가 필요한 지역을 탐색하고, 재정비 대상지 유형화 및 특성을 분석하는 것이다. 이를 달성하기 위해 공간데이터를 사용하여 커널밀도함수와 K-means 군집분석을 수행하였고, 재정비 대상지역 발굴 방법을 모색하였다. 주요연구결과 및 시사점을 요약하면 다음과 같다. 첫째, 개발 용적비와 노후도 지표를 기준으로 서울시 전역에 걸쳐 587개 재정비 대상지를 구획하였으며, 선도사업·신속통합기획 후보지 비교결과 절반 정도 일치성을 확인하였다. 둘째, 재정비 대상지는 공공에서 지정한 선도사업 후보지에 비하여 상대적으로 주거환경이 열악하였다. 셋째, 재정비 대상지는 통계적으로 뚜렷하게 유형화되지 않았으며, 사업요건별 유형화의 타당성을 확인하였다.

Improving Sample Entropy Based on Nonparametric Quantile Estimation

  • Park, Sang-Un;Park, Dong-Ryeon
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제18권4호
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    • pp.457-465
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    • 2011
  • Sample entropy (Vasicek, 1976) has poor performance, and several nonparametric entropy estimators have been proposed as alternatives. In this paper, we consider a piecewise uniform density function based on quantiles, which enables us to evaluate entropy in each interval, and study the poor performance of the sample entropy in terms of the poor estimation of lower and upper quantiles. Then we propose some improved entropy estimators by simply modifying the quantile estimators, and compare their performances with some existing estimators.

On the Plug-in Bandwidth Selectors in Kernel Density Estimation

  • Park, Byeong-Uk
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제18권2호
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    • pp.107-117
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    • 1989
  • A stronger result than that of Park and Marron (1994) is proved here on the asymptotic distribution of the plug-in bandwidth selector. The new result is that the plug-in bandwidth selector may have the rate of convergence ($n^{-4/13}$ with less smoothness conditions on the unknown density functions than as described in Park and Marron's paper. Together with this, a class of various plug-in bandwidth selectors are considered and their asymptotic distributions are given. Finally, some ideas of possible improvements on those plug-in bandwidth selectors are provided.

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A STUDY ON RELATIVE EFFICIENCY OF KERNEL TYPE ESTIMATORS OF SMOOTH DISTRIBUTION FUNCTIONS

  • Jee, Eun-Sook
    • 한국수학교육학회지시리즈B:순수및응용수학
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    • 제1권1호
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    • pp.19-24
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    • 1994
  • Let P be a probability measure on the real line with Lebesque-density f. The usual estimator of the distribution function (≡df) of P for the sample $\chi$$_1$,…, $\chi$$\_$n/ is the empirical df: F$\_$n/(t)=(equation omitted). But this estimator does not take into account the smoothness of F, that is, the existence of a density f. Therefore, one should expect that an estimator which is better adapted to this situation beats the empirical df with respect to a reasonable measure of performance.(omitted)

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The Minimum Squared Distance Estimator and the Minimum Density Power Divergence Estimator

  • Pak, Ro-Jin
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제16권6호
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    • pp.989-995
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    • 2009
  • Basu et al. (1998) proposed the minimum divergence estimating method which is free from using the painful kernel density estimator. Their proposed class of density power divergences is indexed by a single parameter $\alpha$ which controls the trade-off between robustness and efficiency. In this article, (1) we introduce a new large class the minimum squared distance which includes from the minimum Hellinger distance to the minimum $L_2$ distance. We also show that under certain conditions both the minimum density power divergence estimator(MDPDE) and the minimum squared distance estimator(MSDE) are asymptotically equivalent and (2) in finite samples the MDPDE performs better than the MSDE in general but there are some cases where the MSDE performs better than the MDPDE when estimating a location parameter or a proportion of mixed distributions.