• 제목/요약/키워드: least-squares problems

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비선형 평균 일반화 이분산 자기회귀모형의 추정 (Estimation of nonlinear GARCH-M model)

  • 심주용;이장택
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제21권5호
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    • pp.831-839
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    • 2010
  • 최소제곱 서포트벡터기계는 비선형회귀분석과 분류에 널리 쓰이는 커널기법이다. 본 논문에서는 금융시계열자료의 평균 및 변동성을 추정하기 위하여 평균의 추정 방법으로는 가중최소제곱 서포트벡터기계, 변동성의 추정 방법으로는 최소제곱 서포트벡터기계를 사용하는 비선형 평균 일반화 이분산 자기회귀모형을 제안한다. 제안된 모형은 선형 일반화 이분산 자기회귀모형 및 선형 평균 일반화 이분산 자기회귀모형보다 더 나은 추정 능력을 가진다는 것을 실제자료의 추정을 통하여 보였다.

Efficient wind fragility analysis of RC high rise building through metamodelling

  • Bhandari, Apurva;Datta, Gaurav;Bhattacharjya, Soumya
    • Wind and Structures
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    • 제27권3호
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    • pp.199-211
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    • 2018
  • This paper deals with wind fragility and risk analysis of high rise buildings subjected to stochastic wind load. Conventionally, such problems are dealt in full Monte Carlo Simulation framework, which requires extensive computational time. Thus, to make the procedure computationally efficient, application of metamodelling technique in fragility analysis is explored in the present study. Since, accuracy by the conventional Least Squares Method (LSM) based metamodelling is often challenged, an efficient Moving Least Squares Method based adaptive metamodelling technique is proposed for wind fragility analysis. In doing so, artificial time history of wind load is generated by three wind field models: i.e., a simple one based on alongwind component of wind speed; a more detailed one considering coherence and wind directionality effect, and a third one considering nonstationary effect of mean wind. The results show that the proposed approach is more accurate than the conventional LSM based metamodelling approach when compared to full simulation approach as reference. At the same time, the proposed approach drastically reduces computational time in comparison to the full simulation approach. The results by the three wind field models are compared. The importance of non-linear structural analysis in fragility evaluation has been also demonstrated.

확장된 이동최소제곱 유한차분법을 이용한 이동경계문제의 해석 (Analysis of Moving Boundary Problem Using Extended Moving Least Squares Finite Difference Method)

  • 윤영철;김도완
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.315-322
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    • 2009
  • 본 논문은 확장된 이동최소제곱 유한차분법을 이용하여 1차원 Stefan 문제를 해석할 수 있는 새로운 수치기법이 제시한다. 이동하는 계면경계의 자유로운 수치적인 묘사를 위해 요소망이나 그리드 없이 절점만을 사용하는 이동최소제곱 유한차분법을 도입하고, 계면경계의 특이성을 모형화하기 위해 Taylor 다항식에 쐐기함수를 도입하여 확장했다. 지배방정식의 차분은 안정성을 보장해 주는 음해법(implicit method)을 이용한다. 이동경계를 포함한 반무한 융해문제, 실린더 형상의 고체화 문제의 수치해석을 통해 확장된 이동최소제곱 유한차분법이 높은 정확성과 효율성을 갖는 것을 보였다.

Hybrid Fuzzy Least Squares Support Vector Machine Regression for Crisp Input and Fuzzy Output

  • Shim, Joo-Yong;Seok, Kyung-Ha;Hwang, Chang-Ha
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제17권2호
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    • pp.141-151
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    • 2010
  • Hybrid fuzzy regression analysis is used for integrating randomness and fuzziness into a regression model. Least squares support vector machine(LS-SVM) has been very successful in pattern recognition and function estimation problems for crisp data. This paper proposes a new method to evaluate hybrid fuzzy linear and nonlinear regression models with crisp inputs and fuzzy output using weighted fuzzy arithmetic(WFA) and LS-SVM. LS-SVM allows us to perform fuzzy nonlinear regression analysis by constructing a fuzzy linear regression function in a high dimensional feature space. The proposed method is not computationally expensive since its solution is obtained from a simple linear equation system. In particular, this method is a very attractive approach to modeling nonlinear data, and is nonparametric method in the sense that we do not have to assume the underlying model function for fuzzy nonlinear regression model with crisp inputs and fuzzy output. Experimental results are then presented which indicate the performance of this method.

기하학적 보존을 만족하는 최소제곱법을 활용한 무격자 구조해석 기법 개발 (Development of Meshless Method Using Least-Squares Method with Geometric Conservation Law for Structural Dynamic Analysis)

  • 이상우;허진영;김규홍
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.67-74
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    • 2023
  • A meshless technique using the geometric conservation least-squares method (GC-LSM) was devised to discretize the governing equation of linear elasticity. Although the finite-element method is widely used for structural analysis, a meshless method was developed because of its advantages in a moving grid system. This work is the preliminary phase for developing a fully meshless-based fluid-structure interaction solver. In this study, Cauchy's momentum equation was discretized in strong form using GC-LSM for the structural domain, and the Newmark beta method was used for time integration. The solver was validated in 1D, 2D, and 3D benchmarking problems. Static and dynamic results were obtained. The results are more accurate than those of analytic solutions.

NUMERICAL METHDS USING TRUST-REGION APPROACH FOR SOLVING NONLINEAR ILL-POSED PROBLEMS

  • Kim, Sun-Young
    • 대한수학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.1147-1157
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    • 1996
  • Nonlinear ill-posed problems arise in many application including parameter estimation and inverse scattering. We introduce a least squares regularization method to solve nonlinear ill-posed problems with constraints robustly and efficiently. The regularization method uses Trust-Region approach to handle the constraints on variables. The Generalized Cross Validation is used to choose the regularization parameter in computational tests. Numerical results are given to exhibit faster convergence of the method over other methods.

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가중 최소제곱 서포트벡터기계의 혼합모형을 이용한 수익률 기간구조 추정 (Estimating the Term Structure of Interest Rates Using Mixture of Weighted Least Squares Support Vector Machines)

  • 노성균;심주용;황창하
    • 응용통계연구
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    • 제21권1호
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    • pp.159-168
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    • 2008
  • 수익률 기간구조(term structure of interest rates, 이하 수익률곡선)는 자료의 성격이 경시적(longitudinal)이므로 만기까지 기간과 시간을 동시에 입력변수로 고려해야만 유용하고 효율적인 함수추정이 가능하다. 고러나 이러한 방법은 다루어야 하는 자료가 대용량이기 때문에 대용량 자료에 적합하고 실행속도가 빠른 추정기법을 개발하는 것이 필요하다. 한편 자료에 내재하는 자기상관성 구조 때문에 과대 적합된 추정 결과를 얻기 쉽다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 가중 LS-SVM(least squares support vector machine, 최소제곱 서포트벡터기계)의 혼합모형을 제안한다. 미국 재무부 채권에 대한 사례연구를 통해서 추정 결과가 증권시장 붕괴 같은 이례적 사건의 현상을 잘 반영하고 있음을 확인할 수 있었다.

${\ell}^1/{\ell}^2$ norm IRLS 방법을 사용한 강인한 탄성파자료역산 (Robust inversion of seismic data using ${\ell}^1/{\ell}^2$ norm IRLS method)

  • 지준
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2005년도 공동학술대회 논문집
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    • pp.227-232
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    • 2005
  • 탄성파 역산에 있어서 최소자승(${\ell}^2-norm$)해는 큰 오차에 매우 민감하게 반응하는 경향이 있다. 이에 반해서 ${\ell}^p-norm$ ($1{\le}p<2$)을 최소화하는 해는 잡음에 강인한 해를 보이나 보통은 좀 더 많은 계산이 요구된다. 반복적가중의 최소자승법(Iteratively reweighted least squares [IRLS] method)은 이러한 ${\ell}^p-norm$ 문제의 근사해를 효율적으로 구할 수 있도록 해준다. 본 논문에서는 작은 크기의 잔여분은 ${\ell}^2-norm$으로 큰 크기의 잔여분은 ${\ell}^2-norm$으로 적용되는 하이브리드 ${\ell}^1/{\ell}^2$최소화를 IRLS 방법에 쉽게 적용하는 기법을 소개한다. 모의 자료와 실제 현장자료에의 적용결과 큰 잡음이 포함된 경우 최소자승해보다 하이브리드 방법의 경우에 개선된 결과를 보임을 확인할 수 있었다.

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이진 분류를 위하여 거리계산을 이용한 특징 변환 기반의 가중된 최소 자승법 (Weighted Least Squares Based on Feature Transformation using Distance Computation for Binary Classification)

  • 장세인;박충식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.219-224
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    • 2020
  • 이진 분류(binary classification)는 머신러닝(machine learning) 분야에서 많이 다루어진 주제이다. 게다가 이진 분류는 다중 분류로 쉽게 발전될 수 있는 중요한 분야이다. 머신러닝 방법들을 적용할 때에 전처리(preprocessing)이나 특징 추출(feature extraction)과 같은 작업이 필수적이다. 이는 분류기 성능을 향상시키기 위한 중요한 작업이다. 본 논문에서는 가중된 최소 자승법을 기반으로 새로운 머신러닝 방법을 제안한다. 또한, 특징 변환시킬 수 있는 새로운 가중치 계산 방법을 제안한다. 이를 통해 특징 변환과 동시에 학습을 진행할 수 있는 방법을 제안한다. 본 제안을 다섯 개의 머신러닝 데이터베이스에서 실험을 진행하였으며 이 데이터베이스에서 우수한 성능을 얻을 수 있었다.

MLS 차분법을 이용한 동적균열전파 해석 (Analysis of Dynamic Crack Propagation using MLS Difference Method)

  • 윤영철;김경환;이상호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권1호
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    • pp.17-26
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    • 2014
  • 본 논문은 MLS(Moving Least Squares) 차분법을 바탕으로 동적균열전파 해석을 수행하기 위한 알고리즘을 제시한다. MLS 차분법은 절점만으로 이루어진 수치모델을 사용하며, 이동최소제곱법을 이용하여 전개한 Taylor 다항식을 기초로 미분근사식을 유도하기 때문에, 요소망의 제약에서 완벽하게 벗어난 절점해석이 가능하다. 시간항을 포함하는 동적 평형방정식은 Newmark 방법으로 시간적분 하였다. 동적하중을 받는 균열이 전파할 때, 매 시간단계마다 절점모델을 재구성하지 않고 균열선단 주변에서 국부적인 수정을 통해 해석이 가능하다. 동적균열을 묘사하기 위해 가시한계법(visibility criterion)을 적용하였고, 동적 에너지해방률을 산정하여 균열의 진전유무와 그에 상응하는 진전방향을 결정하였다. 모드 I 상태와 혼합모드 상태에서 균열이 진전하는 현상을 모사하였고, 이론해와 Element-Free Galerkin법으로 계산한 결과와의 비교를 통해 개발된 알고리즘의 정확성과 안정성을 검증하였다.