• 제목/요약/키워드: monte carlo methods

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Event date model: a robust Bayesian tool for chronology building

  • Philippe, Lanos;Anne, Philippe
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제25권2호
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    • pp.131-157
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    • 2018
  • We propose a robust event date model to estimate the date of a target event by a combination of individual dates obtained from archaeological artifacts assumed to be contemporaneous. These dates are affected by errors of different types: laboratory and calibration curve errors, irreducible errors related to contaminations, and taphonomic disturbances, hence the possible presence of outliers. Modeling based on a hierarchical Bayesian statistical approach provides a simple way to automatically penalize outlying data without having to remove them from the dataset. Prior information on individual irreducible errors is introduced using a uniform shrinkage density with minimal assumptions about Bayesian parameters. We show that the event date model is more robust than models implemented in BCal or OxCal, although it generally yields less precise credibility intervals. The model is extended in the case of stratigraphic sequences that involve several events with temporal order constraints (relative dating), or with duration, hiatus constraints. Calculations are based on Markov chain Monte Carlo (MCMC) numerical techniques and can be performed using ChronoModel software which is freeware, open source and cross-platform. Features of the software are presented in Vibet et al. (ChronoModel v1.5 user's manual, 2016). We finally compare our prior on event dates implemented in the ChronoModel with the prior in BCal and OxCal which involves supplementary parameters defined as boundaries to phases or sequences.

의료용 선형 가속기에서 발생된 X-선의 에너지 분포에 대한 고찰 (Energy Distribution of X-rays from Medical Linear Accelerator)

  • 김진기;김정홍;김부길
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제2권1호
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    • pp.29-35
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    • 1991
  • 다양한 의료용 선형가속기의 출현으로 인한 방사선 치료분야의 폭넓은 활용에 따라 정확한 선량측정이 중요한 문제중의 하나가 되어왔다. 따라서 정확한 선량계산이나 새로운 선량계산 모델을 위해서 X-선의 조사면에 따른 에너지 분포에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 의료용 선형가속기에서 발생된 X-선의 에너지 분포특성 및 기하학적 구조의 영향 요인 연구에 몬테-칼로 방법의 적용성을 자료분석에 의한 모의시험 계산값과 선량분포계산, 불에서 HVL 및 측정된 자료와 비교하여 알아 보았다. 기대한 것 처럼 X-선 빔의 축반경에 따른 평균에너지 변화로 부터 빔의 발생특성과 treatment head부분의 기하학적 구조 영향에 기인한 에너지 분포가 중심선 속으로 부터 멀어져 감에 따라 적어짐을 알 수 있었다.

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로버스트설계에서 최적화방안에 대한 비교 연구 (A Comparative Study on Optimization Procedures to Robust Design)

  • 권용만;문인숙
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제11권1호
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    • pp.65-72
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    • 2000
  • 로버스트설계는 품질공학에서 품질특성치의 수행변동(performance variation)을 줄이는데 있다. 다구찌가 제안한 파라미터설계는 아주 많은 장점을 가지고 있으나 몇 가지 단점이 있다. 그 중에서 파라미터설계에 있어서 교차배열은 제어인자와 잡음인자의 모든 교호작용효과를 고려한 실험배치이기 때문에 많은 실험횟수를 필요로 하는 단점이 있다. 그래서 대안방법으로 Welch등(1990)이 제안한 통합배열이 고려된다. 본 논문에서는 로버스트 설계를 위한 다구찌의 파라미터설계(혹은 교차배열방법론)와 통합배열방법론을 시뮬레이션을 통하여 비교 연구하고자 한다.

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인구추계를 위한 가중비례추정모형 (The model of the weighted proportion estimation for forecasting the number of population)

  • 윤용화;김종태
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제24권2호
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    • pp.311-320
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 학생 (인구)수를 예측하기 위한 방법을 제시하는데 있다. 일반화된 가중비례모형들을 제시하고, 제시된 모형들을 이용하여 2029년까지의 학생 (인구)수를 추계하였다. 몬테칼로 모의실험의 결과 제시된 가중비례추정모형은 인구예측에 있어서 상당한 신뢰성과 예측력을 보인다. 결론적으로 추정된 고등학교 3학년 학생수는 대학들의 입학정원 수와 비교하면, 2019년부터 고3 학생수가 적게 나타나지만, 현재 대학들의 실제 입학자 수와 비교하면 2014년부터 입학생 수가 부족한 현상이 나타난다. 그러므로 입학정원과 입학정원 외의 신입생 수를 줄이지 않는 경우에는 2015년부터 입학생을 채우지 못하는 학교들이 생겨나게 될 것이다.

Use of Conformational Space Annealing in Molecular Docking

  • Lee, Kyoung-Rim;Czaplewski, Cezary;Kim, Seung-Yeon;Lee, Joo-Young
    • 한국생물정보학회:학술대회논문집
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    • 한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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    • pp.221-233
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    • 2004
  • Molecular docking falls into the general category of global optimization problems since its main purpose is to find the most stable complex consisting of a receptor and its ligand. Conformational space annealing (CSA), a powerful global optimization method, is incorporated with the Tinker molecular modeling package to perform molecular docking simulations of six receptor-ligand complexes (3PTB, 1ULB, 2CPP, 1STP, 3CPA and 1PPH) from the Protein Data Bank. In parallel, Monte Carlo with minimization (MCM) method is also incorporated into the Tinker package for comparison. The energy function, consisting of electrostatic interactions, van der Waals interactions and torsional energy terms, is calculated using the AMBER94 all-atom empirical force field. Rigid docking simulations for all six complexes and flexible docking simulations for three complexes (1STP, 3CPA and 1PPH) are carried out using the CSA and the MCM methods. The simulation results show that the docking procedures using the CSA method generally find the most stable complexes as well as the native -like complexes more efficiently and accurately than those using the MCM, demonstrating that CSA is a promising search method for molecular docking problems.

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순차적 샘플링과 크리깅 메타모델을 이용한 신뢰도 기반 최적설계 (Reliability-Based Design Optimization Using Kriging Metamodel with Sequential Sampling Technique)

  • 최규선;이갑성;최동훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권12호
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    • pp.1464-1470
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    • 2009
  • RBDO approach based on a sampling method with the Kriging metamodel and Constraint Boundary Sampling (CBS), which is sequential sampling method to generate metamodels is proposed. The major advantage of the proposed RBDO approach is that it does not require Most Probable failure Point (MPP) which is essential for First-Order Reliability Method (FORM)-based RBDO approach. The Monte Carlo Sampling (MCS), most well-known method of the sampling methods for the reliability analysis is used to assess the reliability of constraints. In addition, a Cumulative Distribution Function (CDF) of the constraints is approximated using Moving Least Square (MLS) method from empirical distribution function. It is possible to acquire a probability of failure and its analytic sensitivities by using an approximate function of the CDF for the constraints. Moreover, a concept of inactive design is adapted to improve a numerical efficiency of the proposed approach. Computational accuracy and efficiency of the proposed RBDO approach are demonstrated by numerical and engineering problems.

Phrase-based Topic and Sentiment Detection and Tracking Model using Incremental HDP

  • Chen, YongHeng;Lin, YaoJin;Zuo, WanLi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권12호
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    • pp.5905-5926
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    • 2017
  • Sentiments can profoundly affect individual behavior as well as decision-making. Confronted with the ever-increasing amount of review information available online, it is desirable to provide an effective sentiment model to both detect and organize the available information to improve understanding, and to present the information in a more constructive way for consumers. This study developed a unified phrase-based topic and sentiment detection model, combined with a tracking model using incremental hierarchical dirichlet allocation (PTSM_IHDP). This model was proposed to discover the evolutionary trend of topic-based sentiments from online reviews. PTSM_IHDP model firstly assumed that each review document has been composed by a series of independent phrases, which can be represented as both topic information and sentiment information. PTSM_IHDP model secondly depended on an improved time-dependency non-parametric Bayesian model, integrating incremental hierarchical dirichlet allocation, to estimate the optimal number of topics by incrementally building an up-to-date model. To evaluate the effectiveness of our model, we tested our model on a collected dataset, and compared the result with the predictions of traditional models. The results demonstrate the effectiveness and advantages of our model compared to several state-of-the-art methods.

반응표면방법론과 피어슨 시스템을 이용한 불확실성하의 확률적 설계 (Probabilistic Design under Uncertainty using Response Surface Methodology and Pearson System)

  • 백석흠;조석수;주원식
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.275-282
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    • 2006
  • System algorithms estimated by deterministic input may occur the error between predicted and actual output. Especially, actual system can't predict the exact outputs due to uncertainty and tolernce of input parameters. A single output to a set of inputs has a limited value without the variation. Hence, we should consider various scatters caused by the load assessment, material characteristics, stress analysis and manufacturing methods in order to perform the robust design or etimate the reliability of structure. The system design with uncertainty should perform the probabilistic structural optimization with the statistical response and the reliability. This method calculated the probability distributions of the characteristics such as stress by combining stress analysis, response surface methodology and Monte Carlo simulation and got the probabilistic sensitivity. The sensitivity of structural response with respect to in constant design variables was estimated by fracture probability. Therefore, this paper proposed the probabilistic reliability design method for fracture of uncorved freight end beam and the design criteria by fracture probability.

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성능 모멘트 적분법을 이용한 제작공차에 의해 발생하는 스피커 성능함수의 확률분포 특성 예측 (Prediction of Probabilistic Distribution of a Loudspeaker's Performance Due to Manufacturing Tolerances by Performance Moment Integration Method)

  • 강병수;백종현;김동훈
    • 한국자기학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.81-85
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    • 2016
  • 본 논문에서는 제작공차에 의해 전기기기 및 소자 관련 제품에서 발생하는 성능함수의 변동특성을 예측하기 위해서 성능 모멘트 적분법을 도입하였다. 성능함수의 확률론적 분포특성을 판단할 수 있는 평균과 분산을 효율적으로 계산하기 위해서 정규분포로 변환된 성능함수 공간과 혼합형 평균치 기법을 채용하였다. 제안된 기법의 수치적인 효율성과 정밀도를 검증하기 위해서 간단한 수학예제와 스피커 모델에 적용하여 예측된 성능함수의 확률분포 특성을 차원감소법과 몬테카를로 수치모사법의 결과와 비교하였다.

오차항이 SAR(1)을 따르는 공간선형회귀모형에서 일반화 최대엔트로피 추정량에 관한 연구 (Generalized Maximum Entropy Estimator for the Linear Regression Model with a Spatial Autoregressive Disturbance)

  • 전수영;임성섭
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제16권2호
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    • pp.265-275
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    • 2009
  • 지역적 공간의 특성을 고려한 공간선형회귀모형을 다루는 대부분의 연구들에서 사용되고 있는 자료는 완전한 상태임을 고려하고 있다. 하지만 공간선형회귀모형을 정확히 추론함에 있어서 완전한 자료가 사용 가능한 경우는 그다지 많지가 않은 것이 현실이다. 만약 이러한 상황을 고려하지 않고 통계적 추론을 할 경우 잘못된 결론이 도출될 수 있다. 본 연구에서는 오차항이 일차 공간자기상관을 따르는 공간선형회귀모형에서 자료가 불완전한 상태 일 경우 일반화 최대엔트로피 형식을 이용하여 미지의 모수를 추정하는 방법을 제안하였고 몬테카를로 모의실험을 통하여 여러 전통적인 추정량들과 효율성을 비교하였다. 그 결과, 자료가 불완전한 상태에서 일반화 최대엔트로피 추정량이 다른 추정방법들에 비해 효율적인 추정치를 제공하였다.