• 제목/요약/키워드: least squares

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기울기 평균 벡터를 사용한 가변 스텝 최소 자승 알고리즘과 시변 망각 인자를 사용한 시변 음향 채널 추정 (An time-varying acoustic channel estimation using least squares algorithm with an average gradient vector based a self-adjusted step size and variable forgetting factor)

  • 임준석
    • 한국음향학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.283-289
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    • 2019
  • RLS(Recursive-least-squares) 알고리즘은 수렴성이 좋고, 수렴 후 오차 수준도 우수한 것으로 알려져 있다. 그러나 알고리즘 내에 역행렬 계산이 포함되어 수치적 불안정성을 나타내는 단점도 있다. 본 논문에서는 언급한 불안정성을 회피하기 위해서 역행렬이 없지만 수렴성이 유사한 알고리즘을 제안한다. 이를 위해서 기울기 평균 벡터를 사용한 가변 스텝 최소 자승 알고리즘을 사용한다. 또 시변 채널 추정에 우수한 성능을 내기 위해서 계산량이 적은 가변 망각인자를 도입한다. 시뮬레이션을 통해서 기존 RLS와의 성능을 비교하고 그 유사성을 보인다. 또 시변 채널에서 가변 망각인자의 우수성도 보인다.

Signal parameter estimation through hierarchical conjugate gradient least squares applied to tensor decomposition

  • Liu, Long;Wang, Ling;Xie, Jian;Wang, Yuexian;Zhang, Zhaolin
    • ETRI Journal
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    • 제42권6호
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    • pp.922-931
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    • 2020
  • A hierarchical iterative algorithm for the canonical polyadic decomposition (CPD) of tensors is proposed by improving the traditional conjugate gradient least squares (CGLS) method. Methods based on algebraic operations are investigated with the objective of estimating the direction of arrival (DoA) and polarization parameters of signals impinging on an array with electromagnetic (EM) vector-sensors. The proposed algorithm adopts a hierarchical iterative strategy, which enables the algorithm to obtain a fast recovery for the highly collinear factor matrix. Moreover, considering the same accuracy threshold, the proposed algorithm can achieve faster convergence compared with the alternating least squares (ALS) algorithm wherein the highly collinear factor matrix is absent. The results reveal that the proposed algorithm can achieve better performance under the condition of fewer snapshots, compared with the ALS-based algorithm and the algorithm based on generalized eigenvalue decomposition (GEVD). Furthermore, with regard to an array with a small number of sensors, the observed advantage in estimating the DoA and polarization parameters of the signal is notable.

Modified partial least squares method implementing mixed-effect model

  • Kyunga Kim;Shin-Jae Lee;Soo-Heang Eo;HyungJun Cho;Jae Won Lee
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제30권1호
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    • pp.65-73
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    • 2023
  • Contemporary biomedical data often involve an ill-posed problem owing to small sample size and large number of multi-collinear variables. Partial least squares (PLS) method could be a plausible alternative to an ill-conditioned ordinary least squares. However, in the case of a PLS model that includes a random-effect, how to deal with a random-effect or mixed effects remains a widely open question worth further investigation. In the present study, we propose a modified multivariate PLS method implementing mixed-effect model (PLSM). The advantage of PLSM is its versatility in handling serial longitudinal data or its ability for taking a randomeffect into account. We conduct simulations to investigate statistical properties of PLSM, and showcase its real clinical application to predict treatment outcome of esthetic surgical procedures of human faces. The proposed PLSM seemed to be particularly beneficial 1) when random-effect is conspicuous; 2) the number of predictors is relatively large compared to the sample size; 3) the multicollinearity is weak or moderate; and/or 4) the random error is considerable.

몬테카를로 방법 기반의 이동최소제곱을 이용한 밀도 데이터의 벡터장 시각화 (Visualization of Vector Fields from Density Data Using Moving Least Squares Based on Monte Carlo Method)

  • 김종현
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제30권2호
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    • pp.1-9
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    • 2024
  • 본 논문에서는 밀도 데이터로부터 다양한 벡터장 패턴을 시각화하는 새로운 방법을 제안한다. 이를 위해 물리 기반 시뮬레이션과 기하학적 처리에서 사용되는 이동최소제곱(Moving least squares, MLS)을 이용한다. 하지만 일반적인 MLS는 벡터기반의 제약조건을 통해 고차 보간되기 때문에 밀도의 특성을 고려하지 못한다. 본 논문에서는 입력 데이터에 내포되어 있는 밀도의 특성을 효율적으로 고려하기 위해 몬테카를로 기반의 가중치를 MLS에 통합하여 다양한 형태의 백터장을 표현할 수 있도록 알고리즘을 설계한다. 결과적으로 일반적인 MLS와 발산제약 기반의 MLS 같은 기존 기법으로는 표현하기 힘든 디테일한 벡터장을 실험을 통해 보여준다.

Study on Genetic Variation of 4 Microsatellite DNA Markers and Their Relationship with Somatic Cell Counts in Cow Milk

  • Jin, Hai-Guo;Zhou, Guo-li;Yang, Cao;Chu, Ming-Xing
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제16권10호
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    • pp.1535-1539
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    • 2003
  • Four microsatellite DNA loci BM1818, BM1258, BM1443 and BM1905 associated with the somatic cell counts (SCC) in cow milk were analyzed for genetic variation in 240 Beijing Holstein cows. The PCR amplified products of microsatellites DNA were detected by non-denatured polyacrylamide gel electrophoresis. The number of alleles for BM1818, BM1258, BM1443 and BM1905 were 4, 5, 8 and 6 in Beijing Holstein cows, respectively. The allele size ranges for BM1818, BM1258, BM1443 and BM1905 were 274 bp to 286 bp, 92 bp to 106 bp, 154 bp to 170 bp and 187 bp to 201 bp, respectively. The polymorphism information content/effective number of alleles/heterozygosity for BM1818, BM1258, BM1443 and BM1905 were 0.3869/1.7693/0.4348, 0.5923/2.9121/0.6566, 0.7114/3.9012/0.7437 and 0.5921/2.8244/0.6459. These data showed the microsatellite DNA locus BM1443 has the highest variability, followed by BM1258, BM1905 and BM1818. The results of the least squares means analysis showed as follows: the least squares mean of SCC for BM1818 284 bp/284 bp was significantly lower than that for BM1818 286 bp/286 bp (p<0.05). The least squares mean of SCC for BM1258 100 bp/100 bp was significantly lower than that for BM1258 102 bp/102 bp, 106 bp/106 bp, 106 bp/104 bp, 106 bp/102 bp, 106 bp/100 bp, 104 bp/100 bp (p<0.05). The least squares mean of SCC for BM1443 166 bp/160 bp and 166 bp/166 bp was significantly lower than that for BM1443 170 bp/160 bp, 160 bp/157 bp, 165 bp/160 bp (p<0.05). The least squares mean of SCC for BM1905 187 bp/187 bp was significantly lower than that for BM1905 197 bp/195 bp, 193 bp/187 bp (p<0.05).

가중 최소자승 필터링과 색 표현 모델을 결합한 넓은 동적 영역 이미지 표현 (High Dynamic Range Image Display Combining Weighted Least Squares Filtering with Color Appearance Model)

  • 박미선;이경준;위승우;정제창
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.920-928
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    • 2016
  • 최근 넓은 동적 영역 이미지 기술은 컴퓨터 그래픽 분야에서 화제다. 본 논문에서는 가중 최소자승(가중회귀분석) 최적화 체계에 기반하여 넓은 동적 영역 이미지를 처리하는 톤매핑 알고리듬을 제안한다. 제안하는 방법은 시각적 후광 현상을 피하는 동시에 기존의 디스플레이에서 더 지각적인 넓은 동적 영역 이미지들을 보여주기 위해 가중 최소자승 필터링과 iCAM06모델을 결합한다. 제안된 알고리듬은 먼저 넓은 동적 영역 이미지를 base layer와 detail layer로 나눈다. Base layer는 큰 규모의 변화량을 가지고 있으며 가중 최소자승 필터링을 사용하여 얻어지고 iCAM06 모델을 포함한다. 다음으로, 인간의 시각 체계에 따라 base layer는 적응적으로 압축된다. 압축 시에는 base layer만 대비를 줄이고 detail layer을 보존한다. 본 논문에서는 객관적 화질 평가와 주관적 화질 평가를 통하여 제안하는 알고리듬을 적용한 이미지가 기존의 알고리듬을 적용한 이미지들에 비해 원본 넓은 동적 영역 이미지에 더 유사하다는 것을 보여준다.

최소자승법과 후보군 선택 기법을 이용한 2-18GHz 디지털 주파수 변별기 설계 (Design of A 2-18GHz Digital Frequency Discriminator using Least-squares and Candidate-selection Methods)

  • 박진오;남상원
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.246-253
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    • 2013
  • 위상 펼침 (phase unwrapping)과 최소자승(least-squares) 기법들을 이용한 기존 디지털 주파수 변별기 (Digital Frequency Discriminator: DFD) 설계를 바탕으로, 본 논문에서는 주파수 판별 대역이 4배 확장한 새로운 DFD 설계를 제안한다. 구체적으로, 주파수 판별 대역을 기존 2-6GHz에서 2-18GHz로 4배 확장함에 따라 주파수 판별 정확도를 높이기 위해 DFD 내의 지연선 수가 증가되고, 이에 따른 주파수 추정 연산량이 증가되는데, 본 논문에서는 이러한 2-18GHz 대역 주파수 판별을 위해 보다 효율적인 주파수 추정 알고리즘을 제안한다. 특히, 제안하는 주파수 추정 방법에서는 기존 방법인 위상 펼침 기법을 기반으로 펼친 위상의 후보군을 만들되, 각 지연선에서 발생할 수 있는 위상 잡음을 미리 추정하여, 적절한 펼친 위상 후보군을 선택하는 새로운 주파수 후보군 선택 방법을 제안한다. 이렇게 선택된 위상 후보군만을 최소자승 기법에 적용하여 주파수를 추정함으로써, 결과적으로 기존 DFD의 주파수 추정에 비해 연산량을 줄일 수 있다. 끝으로, 제안한 DFD에 대한 주파수 변별 방법을 비교 분석하고, 시뮬레이션을 통해 제안된 방법의 주파수 판별 성능을 검증한다.

이동최소제곱 유한차분법을 이용한 계면경계를 갖는 이종재료의 열전달문제 해석 (Heat Transfer Analysis of Bi-Material Problem with Interfacial Boundary Using Moving Least Squares Finite Difference Method)

  • 윤영철;김도완
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.779-787
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    • 2007
  • 본 연구는 계면경계에서 특이성을 갖는 이종재료 열전달문제를 효율적으로 해석할 수 있는 이동최소제곱 유한차분법을 제시한다 이동최소제곱 유한차분법은 격자망(grid)없이 절점만으로 이동최소제곱법을 이용하여 Taylor 다항식을 구성하고 차분식을 만들어 미분방정식을 직접 푼다. 초평면함수 개념에 근거한 쐐기함수를 이동최소제곱 센스(sense)로 근사식에 매입하여 쐐기거동과 미분 점프에 따른 계면경계 특성을 효과적으로 묘사하고 고속으로 미분을 근사하는 이동최소제곱 유한차분법의 강점을 발휘하도록 했다. 서로 다른 열전달계수를 갖는 이종재료 열전도문제 해석을 통해 이동최소제곱 유한차분법이 계면경계문제에서도 뛰어난 계산효율성과 해의 정확성을 확보할 수 있음을 보였다.

Least-Squares Collocation을 이용한 GPS 수신기 시계오차 보간 (Interpolation of GPS Receiver Clock Errors Using Least-Squares Collocation)

  • 홍창기;한수희
    • 한국측량학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.621-628
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    • 2018
  • GPS (Global Positioning System)를 이용하여 위치를 결정하기 위해서는 4개 이상의 가시위성이 있어야 한다. 하지만 도심지역과 같은 환경에서는 이러한 조건을 만족하기 어려운 경우도 있다. 특히, 가시위성이 3개뿐인 경우 외부로부터 위치결정에 필요한 시계오차정보를 활용하는 측위기법이 대안으로 사용되기도 한다. 본 연구에서는 먼저 수신기 시계오차특성을 분석한 후 시계오차의 보간에 적합한 방법으로 LSC (Least-Squares Collocation)을 제안하였다. 실험을 위해 국내 상시관측소와 상시관측소 근처에 설치된 수신기로부터 수신된 GPS 데이터를 이용하였다. DGPS (Differential GPS)기법을 통해 먼저 시계오차를 계산했으며 효율적인 보간을 위해 구간을 나눈 후 보간하는 방법을 적용하였다. 시계오차의 계산이 불가능한 epoch에 대해 LSC 보간법을 적용함으로써 시계오차를 계산하였다. 실험결과를 분석하기 위해 원래 데이터로부터 계산된 시계오차와 보간된 시계오차와의 차이인 잔차를 계산하였다. 계산결과 잔차의 평균은 0.24m 그리고 표준편차는 0.49m로 충분한 정확도의 확보가 가능한 것으로 판단된다.

Alternative robust estimation methods for parameters of Gumbel distribution: an application to wind speed data with outliers

  • Aydin, Demet
    • Wind and Structures
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    • 제26권6호
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    • pp.383-395
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    • 2018
  • An accurate determination of wind speed distribution is the basis for an evaluation of the wind energy potential required to design a wind turbine, so it is important to estimate unknown parameters of wind speed distribution. In this paper, Gumbel distribution is used in modelling wind speed data, and alternative robust estimation methods to estimate its parameters are considered. The methodologies used to obtain the estimators of the parameters are least absolute deviation, weighted least absolute deviation, median/MAD and least median of squares. The performances of the estimators are compared with traditional estimation methods (i.e., maximum likelihood and least squares) according to bias, mean square deviation and total mean square deviation criteria using a Monte-Carlo simulation study for the data with and without outliers. The simulation results show that least median of squares and median/MAD estimators are more efficient than others for data with outliers in many cases. However, median/MAD estimator is not consistent for location parameter of Gumbel distribution in all cases. In real data application, it is firstly demonstrated that Gumbel distribution fits the daily mean wind speed data well and is also better one to model the data than Weibull distribution with respect to the root mean square error and coefficient of determination criteria. Next, the wind data modified by outliers is analysed to show the performance of the proposed estimators by using numerical and graphical methods.