FPCA를 통한 고빈도 시계열 변동성 분석: R함수 소개와 응용

윤재은 ( Jae Eun Yoon ) , 김종민 ( Jong-min Kim ) , 황선영 ( Sun Young Hwang )  한국통계학회, 응용통계연구 [2020] 제33권 제6호, 805~812페이지(총8페이지)

본 논문은 최근 금융시계열 분야에서 자주 등장하는 고빈도 시계열 변동성 분석을 다루고 있다. 고빈도 시계열 변동성 분석을 위해 차원 축소를 목적으로 하는 함수형 주성분분석을 적용하였으며 이를 수행하는 R의 두 함수를 비교하고 있다. 응용으로서, KOSPI 고빈도 자료에 적용해 보았다.

TAG functional PCA, high-frequency time series, R-functions, 함수형 주성분분석, 고빈도 시계열, R-함수

선형모형과 표준편차에 기반한 잡음영상에 효과적인 에지 검출 방법

박영호 ( Youngho Park )  한국통계학회, 응용통계연구 [2020] 제33권 제6호, 813~821페이지(총9페이지)

최근 다양한 분야에서 사진, 동영상 등과 같이 비정형 데이터를 이용한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이 중에서도 영상을 활용하는 연구들은 영상에 포함된 정보를 사용하기 위하여 많은 영상처리 기법들을 사용하고 있다. 에지 검출은 영상에서 정보를 추출하기 위해 많은 영상처리 응용 프로그램에서 사용되는 기본 도구이다. 그러나 잡음이 포함된 영상은 에지와 잡음이 모두 고주파 성분을 가지고 있기 때문에 에지 검출을 수행하는 것은 매우 어렵다. 본 논문은 잡음이 감소된 에지를 추출하는 방법으로 선형모형과 표준편차를 이용하였다. 화소 블록에 포함된 화소들의 표준편차와 선형모형의 적합으로 얻어진 잔차에 대한 표준편차의 차이로 에지를 검출하였다. 에지 검출의 결과는 영상처리 분야에서 대표적으로 사용되는 소벨 에지 검출기의 결과와 비교하였다. 잡음이 포함되지 않은 영상은 ...

TAG edge detector, linear model, standard deviation, noise reduction, statistical image processing, 에지 검출, 선형모형, 표준편차, 잡음감소, 통계적 영상처리

안경 착용 여부에 따른 음악 통증완화효과의 탐색적 연구

최수빈 ( Suvin Choi ) , 박상규 ( Sang-gue Park )  한국통계학회, 응용통계연구 [2020] 제33권 제6호, 823~832페이지(총10페이지)

음악청취가 통증완화효과에 어떤 영향을 미치는지를 확인하기 위해 음악청취조건, 뉴스청취조건 그리고 대조조건을 활용한 3x3 교차시험과 통증유발시험을 수행하였다. 총 50명의 피험자를 세 순서집단으로 랜덤하게 나눈 후 세 가지 청취조건 하에서 각각 통증유발시험을 수행한 후 통증한계, 통증강도, 통증불쾌감 등을 측정하고 분석하였다. 최근 시력과 지적능력간의 상관관계가 존재한다는 연구가 발표되면서 안경착용 여부에 따른 음악중재효과를 분석해보는 것도 의미가 있다고 생각하여, 안경착용여부에 따른 집단을 분류한 후 음악청취의 통증완화효과를 F-검정과 Tukey의 다중비교방법으로 분석하였다. 통증유발시험 분석 결과 안경착용집단의 통증완화효과가 음악청취조건에서 뉴스청취조건이나 대조조건보다 통계적으로 유의하게 나타남을 확인할 수 있었다. 이 연구가 탐색적 연구로서의 한계...

TAG biopsychosocial model, cold-pressor task, music intervention effect, myopia, pain responses, 생물심리사회모형, 통증유발시험, 음악중재효과, 근시 유전자, 통증반응

콘텐츠 속성에 따른 계층적 그룹화 추천시스템: ‘The Movie Dataset’ 분석사례연구

김윤경 ( Yoon Kyoung Kim ) , 여인권 ( In-kwon Yeo )  한국통계학회, 응용통계연구 [2020] 제33권 제6호, 833~842페이지(총10페이지)

넷플릭스, 아마존, 유튜브 등 대형 플랫폼에서는 고객의 다양한 정보를 활용하여 정밀한 추천시스템을 마련하고 여기서 추천된 상당수의 아이템이 실제 구매로 이어지고 있다. 본 논문에서는 추천 컨텐츠의 속성에 따라 사용자의 선호도에 차이가 있을 것이라고 예상하고 콘텐츠의 속성에 따라 군집분석을 실시하였다. 속성의 형태와 관계없이 사용할 수 있도록 Gower 거리를 사용했다. 본 논문에서는 영화 평점 사이트인 ‘The Movie Dataset’의 자료를 이용하여 영화의 기본정보인 장르, 감독 및 배우 변수를 바탕으로 사용자를 계층적으로 분류하고 영화를 추천하였다. 본 논문에서 제안한 추천 시스템을 평가하기 위하여 각 사용자 그룹별로 훈련자료와 검증자료로 나누어 정밀도를 살펴보았다. 그 결과 UBCF보다 월등히 높은 정밀도를 갖는 것으로 나타났다.

TAG clustering, Gower, s distance, precision, Gower 거리, 군집분석, 장밀도

경험적 영향함수와 표본영향함수의 차이 및 보정에 관한 연구

강현석 ( Hyunseok Kang ) , 김홍기 ( Honggie Kim )  한국통계학회, 응용통계연구 [2020] 제33권 제5호, 527~540페이지(총14페이지)

이상치에 대한 적절한 선별과 배제없이 모든 데이터를 종합적으로 분석하게 되는 경우 데이터 분석을 통해 얻은 결과의 신뢰성과 해석의 일반성에 치명적인 위협을 받을 수 있다. 따라서 데이터의 분석 과정에서 이러한 이상치를 판별하고, 이상치가 통계량, 통계적 모형에 어떠한 영향을 주는 지에 대한 분석은 매우 중요한 일이라 할 수 있다. Hampel이 영향함수를 활용하여 이상치를 판별할 수 있는 방법을 소개한 이후, 이상치를 판별하기 위한 방법론으로 영향함수가 폭넓게 활용되어 왔다. 영향함수에는 경험적 영향함수와 표본영향함수가 있으며, 경험적 영향함수를 활용해 표본영향함수를 근사 추론하여 하나의 관측값이 제거되었을 때 통계량에 미치는 영향을 예측하는 방법론이 주로 활용되었다. 본 연구에서는 표본평균, 표본분산, 표본표준편차의 표본영향함수 유도를 통해 경험적 영...

TAG influence function, outlier, empirical influence function, sample influence function, 영향함수, 이상치, 경험적 영향함수, 표본영향함수

민감도와 특이도 직선을 이용한 부분 AUC

홍종선 ( Chong Sun Hong ) , 장동환 ( Dong Hwan Jang )  한국통계학회, 응용통계연구 [2020] 제33권 제5호, 541~553페이지(총13페이지)

Receiver operating characteristic (ROC) 곡선은 민감도와 특이도로 표현되며, ROC 곡선을 이용하는 최적분류점도 민감도와 특이도만을 반영하지만, 본 연구에서는 질병률과 효용을 추가하여 고려하는 기대효용함수를 연구한다. 특히 교차하는 ROC 곡선들의 area under the ROC curve (AUC) 값들이 유사한 경우에 특정한 부분의 부분 AUC를 비교해야 한다. 본 연구에서는 정의된 민감도 직선과 특이도 직선을 바탕으로 각각 높은 민감도와 특이도를 나타내는 부분 AUC를 제안한다. ROC 곡선들이 교차하고 동일한 AUC 값을 갖는 다양한 분포함수를 설정하여, 민감도 직선과 특이도 직선을 이용하여 구한 부분 AUC를 비교하면서 모형의 판별력을 향상시키는 방법을 제안...

TAG AUC, sensitivity, specificity, threshold, utility, 민감도, 분류점, 특이도, 효용

고혈압 예측을 위한 노모그램 구축 및 비교

김민호 ( Min Ho Kim ) , 신민석 ( Min Seok Shin ) , 이제영 ( Jea Young Lee )  한국통계학회, 응용통계연구 [2020] 제33권 제5호, 555~567페이지(총13페이지)

고혈압은 발병률이 꾸준히 증가하고 있을 뿐 아니라, 심혈관 질환과 같은 2차 질병의 주된 위험 요인이 되었다. 게다가 고혈압은 뇌졸중, 혈관성 치매와 같은 다른 합병증을 유발하는 질병이다. 따라서 고혈압 발병률을 예측하는 것은 중요한 일이다. 본 연구에서, 고혈압 발병률을 예측할 수 있는 노모그램을 구축하였다. 데이터는 2013년부터 2016년까지의 국민건강영양조사로부터 얻어졌다. 복합 표본의 특성을 고려하여 Rao-Scott chi-squared test를 통해 고혈압에 영향을 미치는 10가지 요인을 규명하였다. 하지만 로지스틱 회귀분석 시, 흡연 상태와, 운동 유무는 유의하지 않았다. 따라서 8개의 주 효과를 고혈압의 위험요인으로 최종 선별하였다. 그리고 최종 선별된 위험 요인들로 로지스틱 노모그램과 베이지안 노모그램을 제시 및 비교하였다. 마지막...

TAG hypertension, logistic regression, na¨ıve Bayesian classifier, nomogram, risk factor, 고혈압, 로지스틱 회귀분석, 순수 베이지안 분류기, 노모그램, 위험 요인

대용량 자료의 분석을 위한 분할정복 커널 분위수 회귀모형

방성완 ( Sungwan Bang ) , 김재오 ( Jaeoh Kim )  한국통계학회, 응용통계연구 [2020] 제33권 제5호, 569~578페이지(총10페이지)

분위수 회귀모형은 반응변수의 조건부 분위수 함수를 추정함으로써 반응변수와 예측변수의 관계에 대한 포괄적인 정보를 제공한다. 특히 커널 분위수 회귀모형은 비선형 관계식을 고려하기 위하여 양정치 커널함수(kernel function)에 의해 만들어지는 재생 커널 힐버트 공간(reproducing kernel Hilbert space)에서 비선형 조건부 분위수 함수를 추정한다. 그러나 KQR은 이차계획법으로 공식화되어 많은 계산비용을 필요로 하므로 컴퓨터 메모리 능력의 제한으로 대용량 자료의 분석은 불가능하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 분할정복(divide and conquer) 알고리즘을 활용한 KQR 추정법(DC-KQR)을 제안한다. DC-KQR은 먼저 전체 훈련자료를 몇 개의 부분집합으로 무작위로 분할...

TAG divide and conquer, kernel, quadratic programming, quantile regression, 분할정복 알고리즘, 커널, 이차계획법, 분위수 회귀모형

게임 룰에 따른 두 팀 간에 벌이는 가위바위보 게임 수 비교

조대현 ( Daehyeon Cho )  한국통계학회, 응용통계연구 [2020] 제33권 제5호, 579~590페이지(총12페이지)

우리는 게임에 앞서 먼저 가위바위보 게임을 통하여 공격할 팀을 결정하곤 한다. 가위바위보 게임은 둘 중 혹은 여러 사람 중에서 하나를 선택하고자 할 때도 사용된다. 두 팀 중 한 팀을 선택하고자 할 때 가위바위보 게임을 사용할 경우 다양한 승부 결정방식이 존재한다. 각 팀에서 1명씩 가위바위보 게임을 하여 승자가 다른 팀의 남은 사람과 계속하여 상대 팀의 남은 자가 없는 경우 승자 팀이 최종 승리하는 승부 결정방식을 생각할 수 있다. 참여한 모든 사람이 함께 가위바위보 게임을 하여 매 게임에서 승자들의 수가 많은 팀이 승리하는 경우와 한 팀에만 승자가 남는 경우 그 팀이 승리하는 승부 결정방식도 고려할 수 있다. 본 연구에서는 승부 결정방식에 따라 게임이 끝날 때까지 가위바위보의 총 게임 수에 대한 평균과 분산을 구하는 방법을 연구하였다.

TAG Rock-Paper Scissors, mean, number of cases, variance, 가위바위보 게임, 경우의 수, 평균, 분산

자기조직화지도에서 연결강도에 기반한 새로운 군집타당성지수

김상민 ( Sangmin Kim ) , 김재직 ( Jaejik Kim )  한국통계학회, 응용통계연구 [2020] 제33권 제5호, 591~601페이지(총11페이지)

자기조직화지도는 고차원의 원자료를 노드들로 이루어진 저차원의 공간으로 투영하는 비지도학습 방법이다. 이 방법은 고차원의 자료를 노드들을 사용하여 2 또는 3차원의 공간에서 시각화할 수 있고, 이를 통해 자료의 특성을 탐색하는데 유용하다. 자료의 구조를 파악하기 위해 종종 노드들에 대한 군집분석을 시도하는데, 군집분석의 중요한 문제중 하나는 군집의 개수를 결정하는 것이다. 이 문제를 해결하기 위해 다양한 군집타당성지수들이 지금까지 개발되어 왔고, 이러한 지수들은 자기조직화지도의 노드들의 군집분석에 직접적으로 적용될 수 있다. 그러나, 자기조직화 지도가 원자료의 위상적 특성을 저차원 공간에 반영할 수 있다는 특징을 갖는데 반해, 이러한 일반적인 지수들은 이를 고려하지 않는 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 원자료의 위상적 특성을 고려한 노드들 사이의 연결강도를 ...

TAG cluster validity index, self-organizing map, connectivity, cluster analysis, 군집타당성지수, 자기조직화지도, 연결강도, 군집분석

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