• 제목/요약/키워드: principal component regression

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주성분분석에 의한 결손 자료의 영향값 검출에 대한 연구 (Detecting Influential Observations in Multivariate Statistical Analysis of Incomplete Data by PCA)

  • 김현정;문승호;신재경
    • 응용통계연구
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    • 제13권2호
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    • pp.383-392
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    • 2000
  • 1970년대 후반부터 영향력이 있는 관측값을 검출하기 위해서 회귀분석을 포함한 다양한 다변량 해석법에서의 영향분석 및 감도분석에 대한 연구가 진행되어 왔다. 결손 값이 포함된 불완전한 자료에 관해서도 이러한 연구가 필요하다. 이와 관련하여 Kim et al.(1998)등은 평균벡터와 분산공분산행렬에 대한 최우추정값에 초점을 두고 불완전한 자료에 대한 다변량 해석법에서의 감도분석에 관한 방법적 연구를 다루었다. Kim et al.(1998)에서는 Cook’s D 통계량을 이용하였으나, 본 논문에서는 결손값이 있는 다변량 자료에 대해서 주성분을 이용하여 영향력이 있는 관측값을 검출하는 방법에 대해서 살펴보았다. 이 때, 결손값은 EM알고리즘에 의해 대치하여 PCA 통계량을 유도하였다.

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낙동강 하구 생태계의 환경요인과 Aeromonas spp. 분포와의 관계 (Effects of Environmental Factors on Aeromonas spp. Population in Naktong Estuary)

  • 전도용;권오섭;하영칠
    • 미생물학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.391-397
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    • 1989
  • 1986년 8월부터 12월까지 낙동간 하구의 3정점에서 Aeromonas의 분포 및 이에 영향을 미치는 환경요인을 조사하였다. 조사기간 중 Aeroamonas spp. 개체수 변화는 $4.3\times10^{2}-4.6\times 10^{4}$ MPN/100ml로 기록되었다.분산분석의 결과 Aeromonas spp. 의 분포는 정점간에 유의한 차이가 이쓴 것으로 나타났으며 정점 2에서 가장 높은 개체수를, 정점 3-B에서 가장 작은 개체수를 보였다. Aeromonas spp.의 분포에 영향을 미치는 환경요인을 알아보기 위하여 중회귀 분석 및 주요인 분석(principal component analysis)을 한 결과 Aeromonas spp. 의 분포는 담수의 유출과 무기영양염류의 유입에 의해 크게 영향을 받는 것으로 나타났으며 종속영양세균, 이용가능한 질소원, 분변성대장균 및 수온고 밀접한 상관관계를 나타내었다.

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주성분 분석을 활용한 재현자료 생성 (Synthetic data generation by probabilistic PCA)

  • 박민정
    • 응용통계연구
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    • 제36권4호
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    • pp.279-294
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    • 2023
  • 재현자료를 생성할 때 순차회귀 다중대체(SRMI)를 이용하는 방식이 가장 널리 알려져 있으며, 이를 구현한 소프트웨어로 R-패키지 synthpop이 활용되고 있다. 본 논문에서는 확률적 주성분 분석(PPCA)을 이용하여 재현자료를 생성하는 방안을 제안하고 2개의 데이터 세트를 이용한 모의실험으로 SRMI 방식과 PPCA 방식을 비교하였다. 모의실험에서 PPCA 방식으로 생성한 재현자료는 쌍별 상관계수를 기준으로 원자료와의 유사성이 가장 우수함을 확인하였다. 향후 PPCA 방식을 이용하여 시계열 자료에 대한 재현자료 생성을 연구하고자 한다.

함수형 선형모형에서의 B-스플라인에 기초한 검정 (Classical testing based on B-splines in functional linear models)

  • 손지훈;이은령
    • 응용통계연구
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    • 제32권4호
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    • pp.607-618
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    • 2019
  • 현대 과학기술의 발전으로 인해 함수 형태의 자료(functional data)는 기상학, 생물의학과 다양한 분야에서 발생하고 있으며 이러한 자료를 분석하는 것은 새롭고 흥미로운 통계과제라 할 수 있다. 스칼라 반응변수를 가진 함수형 선형회귀 모형(functional linear regression models with scalar response)은 널리 사용되는 함수형 자료 분석기법 중의 하나라 할 수 있고 이 회귀 모형에서 함수형 자료 (설명변수) 가 스칼라 반응변수에 영향력을 미치는지 검정하는 것은 중요한 문제라 할 수 있다. 최근, Kong 등은 함수형 주성분분석(functional principle component analysis)에 의한 차원 축소, 즉, 함수형 주성분분석 결과 얻어지는 고유함수(eigenfunctions)를 활용한 검정방법을 제안했다. 하지만, 그 고유함수들은 검정문제에서 관심사인 함수형 설명변수와 스칼라 반응변수의 연관성이 아니라 함수형 설명변수의 변동만을 고려하기 때문에 회귀문제에 사용하기에 일반적으로 적합한 기저가 아니다. 게다가, 자료로부터 추정하여야 하기 때문에 이 불필요한 추정오차가 검정 절차 성능에 포함될 가능성이 있다. 이러한 단점을 피하기 위해 본 논문에서는 기존의 고유기저함수가 아닌 고정기저(fixed basis)인 B-스플라인(B-splines) 함수를 활용한 검정 방법을 제안한고 모의실험을 통해 검정방법이 잘 작동한다는 것을 보여준다. 또한, 제안한 검정 방법은 B-스플라인의 국소화 성질 때문에 때론 효율적이고 직관적인 결과를 제공하는데 이를 모의실험과 실증자료 분석을 통해 보여줄 것이다.

교통문화지수 영향요인에 의한 유형화와 영향정도에 관한 연구 (A Study on Patterning and Grading by the Impact of Traffic Culture Index)

  • 정철우;정헌영;고상선
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.35-43
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    • 2006
  • 본 연구는 교통안전공단과 사단법인 녹색교통운동이 공동으로 개발한 교통문화지수와 관련한 2002년과 2003년의 전국 81개 도시 자료를 토대로 통계적 분석을 행하여 이들 대상도시들을 유형화하고, 집단별 영향요인에 근거하여 교통사고 예방대책들을 제시하고자 하였다. 먼저 교통문화지수와 영향요인들에 대한 주성분분석 결과로는 4개의 주성분으로 구분 지울 수 있었으며, 도시 특성별 최적 집단 수는 4개가 적합한 것으로 나타났다. 또한 이들 유형화된 집단별 교통문화지수에의 영향요인을 단계별 다중 회귀분석법을 이용하여 분석한 결과, 4개 집단 모두 높은 설명력을 갖는 회귀모형을 구축할 수 있었다. 이에 따라 각 집단별 교통사고 예방대책들을 구체적으로 제시할 수 있었으며, 아울러 투자된 시설이 얼마나 교통사고 예방에 효과적이었는가를 분석할 필요성이 있음을 향후의 연구 과제로 제시하였다.

다변량 분석법을 이용한 Tryptophan과 Tyrosine의 형광분광법적 정량 (Simultaneous Determination of Tryptophan and Tyrosine by Spectrofluorimetry Using Multivariate Calibration Method)

  • 이상학;박주은;손범목
    • 대한화학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.309-317
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    • 2002
  • 형광분광법에 의하여 주성분 회귀분석(principal component regression, PCR)과 부분 최소자승법(Partial least squares, PLS)을 이용하여 아미노산(Tryptophan and Tyrosine)을 동시에 정량하는 방법에 대하여 연구하였다. 아미노산 혼합물의 형광 스펙트럼은 들뜸파장을257nm로 고정하여 측정하였다. 두 가지 아미노산이 서로 다른 농도로 혼합되어 있는 32개의 시료용액을 280nm∼500nm 범위에서 스펙트럼들을 얻었고 이를 이용하여 PCR과 PLS회귀모델을 얻었다. 두 가지 아미노산이 서로 다른 농도로 포함된 6개의 외부검정용 시료들의 스펙트럼들을 이용해서 회귀모델의 적합성을 검정하기 위하여 외부검정용 시료의 농도를 계산하였다. 계산된 농도를 이용하여 relative standard error of prediction($RSEP_a$)를 얻었고 같은 방법으로 overall relative standard error of prediction($RSEP_m$) 도 구하였다

생물공정 모니터링 및 모델링을 위한 2차원 형광스펙트럼의 다변량 분석 (Chemometric Analysis of 2D Fluorescence Spectra for Monitoring and Modeling of Fermentation Processes)

  • 강태형;손옥재;김춘광;정상욱;이종일
    • KSBB Journal
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    • 제21권1호
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    • pp.59-67
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    • 2006
  • 본 연구에서는 2차원 형광스펙트럼의 PCA 분석을 통하여 발효 공정을 모니터링하고 PCR과 PLS과 같은 다변량 분석기법을 이용하여 공정을 모델링하였다. 재조합 대장균 E. coli 와 효모 S.cerevisiae의 발효 공정 중에 얻어진 많은 양의 2차원 형광스펙트럼 자료는 우선 PCA를 통해 축소된다. 그리고 PCA에서 주성분점수와 적재 산점도는 발효 공정의 정성적 경향을 묘사하기 위해 사용되었다. 또한, PCR과 PLS는 2차원 형광스펙트럼의 분석을 위해 사용되었으며 PLS모델이 보정과 예측 능력에서 PCR모델보다 조금 더 우수한 성능을 나타냈다. 따라서 2차원 형광스펙트럼 자료를 이용하여 생물공정을 모델링 하고자 할 때는 PCR 방법보다는 PLS 방법을 사용하는 것이 유리할 것이다.

가우시안 프로세스 기반 함수근사와 서포트 벡터 학습을 이용한 레이더 및 강우계 관측 데이터의 융합 (Combining Radar and Rain Gauge Observations Utilizing Gaussian-Process-Based Regression and Support Vector Learning)

  • 유철상;박주영
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.297-305
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    • 2008
  • 최근들어, 커널 기법(kernel method)은 패턴 분류, 함수 근사 및 비정상 상태 탐지 등의 분야에서 상당한 관심을 끌고 있다. 특히, 서포트 벡터 머신(support vector machine)이나 커널 주성분 분석(kernel principal component analysis) 등의 방법론에서 커널의 역할은 매우 중요한데, 이는 고전적인 선형 머신이 비선형성을 효과적으로 다룰 수 있도록 일반화 해줄 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 커널 기반 가우시안 프로세스(gaussian process) 함수근사 기법과 서포트 벡터 학습을 이용하여 레이더와 강우계의 관측 데이터를 융합하는 문제를 고려한다. 그리고, 국내의 강원, 경북 및 충북에 걸쳐있는 지역에 대한 레이더 자료 및 강우계 자료를 대상으로 하여 본 논문에서 고려하는 방법론들에 의해 데이터 융합을 수행한 결과를 제시하고, 성능비교를 수행한다.

쌀의 KOH 농도별 붕괴양상에 따른 품종변이 해석 (Analysis of Varietal Variation in Alkali Digestion of Milled Rice at Several Levels of Alkali Concentration)

  • 최해춘;손영희
    • 한국작물학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.31-37
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    • 1993
  • 우리나라 주요 벼 재배품종 및 신육성계통(자포니카: 25품종, 통일형:8품종)에 대한 쌀 알칼리 붕괴성의 품종적 특이성을 분시검토하여 보고자 KOH 농도를 0.8-1.8까지 0.2% 간격으로 처리하여 농도별 쌀의 알칼리 붕괴반응을 조사하고 주성분분석법을 적용하여 품종적 유형을 분류하였다. 주성분분석에서 상위 2개 주성분치의 변이가 전변이량의 92%을 차지하였고 제1 및 제2 주요분치 좌표상의 품종분포에 따라 크게 4개 유형으로 군집화 시킬 수 있었다. 제 I 군에서는 전 KOH 농도에 걸쳐 거의 비슷하게 알칼리 붕괴성(ADV)가 낮은 도봉벼만 유일하게 분포하였고, 제 II군에는 1.4% KOH 농도에서 중간정도의 ADV 이면서 고-저 알칼리 농도 ADV간차가 중도인 백운찰벼, 신선찰벼 및 수원 34002 등 찰벼가 포함되어 있었다. 제 III군에는 1.4% KOH 농도에서 중-중고의 ADV 이면서 저-고 KOH 농도간 ADV 변화가 심했던 대부분의 통일형 품종과 자포니카 조생계가 분포되어 있었고 육도농림찰 001와 한강 찰벼등은 이 유형에 포함되어 있었다. 제 IV군에는 1.4% KOH 농도에서 ADV가 중고이상으로 높으면서 고-저 알칼리 농도 ADV간차가 중-중고인 중생 및 중만생 자포니카 품종들이 주로 분포 하였으며 조생인 금조벼가 이 유형에 속하였다. 여기서 제 1 주성분은 전 알칼리 농도에서 평균적으로 표현되는 붕괴성 정도였고 제 2 주성분은 저-고 KOH 농도의 ADV간 차 또는 KOH 농도에 따른 ADV 변화의 회귀계수와 밀접하게 관련된 요소였다. 1.2%-1.4% KOH 농도에서의 ADV는 저-고 KOH 농도간 ADV차와 2차 곡선 회귀계수를 나타내었다.

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통계분석을 이용한 영산강·섬진강수계 주요 유입지천의 수질 특성 (Water Quality Characteristics of the Major Tributaries in Yeongsan and Sumjin River Basin using Statistical Analysis)

  • 박진환;정재운;김대영;김갑순;한성욱;김현욱;임병진
    • 환경영향평가
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    • 제22권2호
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    • pp.171-181
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    • 2013
  • In this study, we report the water quality characteristics of pollutants for 4 major tributaries in the Yeongsan and Sumjin river basins using statistical analysis, such as regression equation and factor analysis. The flow rate and water qualtiy data collected from 4 sampling sites(Hwangryoung A, Jiseok A, Chooryeong A, Osu A) in the Yeonsan and Sumjin river basin during the past 3 years were analyzed for 11 parameters(flow rate, dissolved oxgen, pH, water temperature, electric conductivity, biochemical oxygen demand, chemical oxygen deman, total organic carbon, total nitorgen, total phosphorus, suspended solid). The results showed that the concentrations of BOD, COD, TOC, T-N, T-P in Hwangryoung A(HW) and Jiseok A(JS) of the Yeongsan river basin were decreased as the flow rate was increased. This means that rather than nonpoint soources, point sources affect water quality. In the cases of Chooryeong A(CR) and Osu A(OS) in the Sumjin river basin, howerever, nonpoint sources than point sources are an important factor that affects the water quality. Also, the factor analysis technique was employed to analyze principal component influencing on water quality. The results revealed that the first principal component in HW was correlated with EC, DO, T-N, water temperature. This "nitrogen influx according to seasonal pattern" factor may be interpreted. In JS, the first principal component was correlated with BOD, COD, TOC and is likely to represent "organic matter" processes. In CR and OS, BOD, COD, TOC, SS and T-P were significantly correlated and is considered as representing "Organic matter and adsorption of phosphorus on sediments influx". This study is expected to contribute to the effective pollution control/management of the surfac waters in the study sites.