코스피 예측을 위한 EMD를 이용한 혼합 모형

김효원,성병찬,Kim, Hyowon,Seong, Byeongchan 한국통계학회 2016 응용통계연구 Vol.29 No.3

본 연구에서는 시계열 자료의 비정상성과 비선형성과 같은 복잡성을 효과적으로 포용할 수 있는 경험적모드분해법(empirical mode decomposition; EMD)을 토대로 시계열 자료의 분석 및 예측을 위한 혼합(hybrid) 모형을 연구한다. EMD에 의하여 생성되는 내재모드함수(intrinsic mode function; IMF)는 해석 및 예측의 편리성을 개선하기 위하여 누적에너지의 개념을 사용하여 그룹화하였으며, 그룹화된 IMF 및 residue의 성분들은 그 성질에 따라서 ARIMA 모형 및 지수평활법과 결합된 혼합 모형으로 예측된다. 제안된 방법은 일별 코스피 지수의 예측을 위해서 적용하였다. 다양한 형태의 혼합 모형을 사용하여 코스피 지수를 예측하였으며 전통적인 예측 방법과 비교하였다. 분석 결과, 그룹화된 성분들은 코스피 지수의 움직임을 단기적, 중기적, 장기적으로 해석하는데 편리함을 주었으며, 그룹화된 IMF 및 residue를 각각 ARIMA 모형과 지수평활법으로 조합한 혼합 모형이 우수한 예측력을 보여주었다. The paper considers a hybrid model to analyze and forecast time series data based on an empirical mode decomposition (EMD) that accommodates complex characteristics of time series such as nonstationarity and nonlinearity. We aggregate IMFs using the concept of cumulative energy to improve the interpretability of intrinsic mode functions (IMFs) from EMD. We forecast aggregated IMFs and residue with a hybrid model that combines the ARIMA model and an exponential smoothing method (ETS). The proposed method is applied to forecast KOSPI time series and is compared to traditional forecast models. Aggregated IMFs and residue provide a convenience to interpret the short, medium and long term dynamics of the KOSPI. It is also observed that the hybrid model with ARIMA and ETS is superior to traditional and other types of hybrid models.

5G 채널 매개변수의 Fisher Information Matrix를 활용한 Random Finite Set 기반 Simultaneous Localization and Mapping

김효원(Hyowon Kim),김선우(Sunwoo Kim) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6

본 논문은 5G 밀리미터파 이동통신에서 다중경로 신호를 고려하는 채널 매개변수의 FIM(Fisher information matrix)를 활용하여 차량과 전파환경에 따른 TOA(time-of-arrival), AOA(angle-of-arrival), 그리고 AOD(angle-of-departure)의 측정값 오차를 계산한다. 채널 전파 환경에 따라 변하는 측정값을 활용하여 RFS(random finite set) 기반 차량 SLAM(simultaneous localization and mapping)을 수행한다. 차량수신기는 다중경로 신호를 수신하여 채널 추정을 통해 각 경로에 대한 TOA, AOA, 그리고 AOD를 추정하고, 추정오차의 불확실성을 계산한다. 이를 이용하여 차량 상태(위치, 방향, 그리고 기지국과의 시간 동기 차이)와 밀리미터파 신호를 반사 또는 산란하는 물체의 위치를 추정하는 차량 SLAM을 진행한다. 채널 전파환경은 반사 또는 산란체로 구성되어 있으며, 수신 신호와 채널 전파환경의 불확실한 관계를 고려하기 위해 반사 또는 산란체의 위치, 그리고 다중경로신호로 얻을 수 있는 측정값은 RFS을 이용하여 모델링한다. MATLAB 시뮬레이션을 통해 채널 매개변수의 FIM을 활용한 RFS 기반 SLAM 필터의 정확도를 확인한다.

다광원 문제를 위한 광원 기여도 기반의 중요도 샘플링

김효원(Hyowon Kim),기현우(Hyunwoo Ki),오경수(Kyoungsu Oh) 한국정보과학회 2008 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.35 No.1

컴퓨터 그래픽스에서 많은 광원들을 포함하는 장면을 사실적으로 렌더링하기 위해서는, 많은 양의 조명 계산을 수행해야 한다. 다수의 광원들로부터 빠르게 조명 계산을 하기 위해 많이 사용되는 기법 중에 몬테 카를로(Monte Carlo) 기법이 있다. 본 논문은 이러한 몬테 카를로(Monte Carlo) 기법을 기반으로, 다수의 광원들을 효과적으로 샘플링 할 수 있는 새로운 중요도 샘플링 기법을 제안한다. 제안된 기법의 두 가지 핵심 아이디어는 첫째, 장면 내에 다수의 광원이 존재하여도 어떤 특정 지역에 많은 영향을 주는 광원은 일부인 경우가 많다는 점이고 두 번째는 공간 일관성(spatial coherence)이 낮거나 그림자 경계 지역에 위치한 픽셀들은 영향을 받는 주요 광원이 서로 다르다는 점이다. 제안된 기법은 이러한 관찰에 착안하여 특정 지역에 광원이 기여하는 정도를 평가하고 이에 비례하게 확률 밀도 함수(PDF: Probability Density Function)를 결정하는 방법을 제안한다. 이를 위하여 이미지 공간상에서 픽셀들을 클러스터링(clustering)하고 클러스터 구조를 기반으로 대표 샘플을 선정한다. 선정된 대표 샘플들로부터 광원들의 기여도를 평가하고 이를 바탕으로 클러스터 단위의 확률 밀도 함수를 결정하여 최종 렌더링을 수행한다. 본 논문이 제안하는 샘플링 기법을 적용했을 때 전통적인 샘플링 방식과 비교하여 같은 샘플링 개수에서 노이즈(noise)가 적게 발생하는 좋은 화질을 얻을 수 있었다. 제안된 기법은 다수의 조명과 다양한 재질, 복잡한 가려짐이 존재하는 장면을 효과적으로 표현할 수 있다.

대학생의 학업정서 유형에 따른 잠재집단별 창의적 효능감, 창의적 사고와 학습 몰입의 차이

김효원(Kim, Hyowon),김누리(Kim, Nooree) 한국창의력교육학회 2020 창의력교육연구 Vol.20 No.4

이 연구는 대학생을 대상으로 학업정서에 따라 유사한 특성을 갖는 잠재집단이 도출되는지를 탐색하고, 분류된 잠재집단에 따라 그들의 창의적 자기효능감, 창의적 사고, 학습 몰입에 차이가 있는지를 살펴보는데 있다. 이를 위해 2개 대학의 창의적 문제해결 교양수업에 참여하는 학생들을 대상으로 학업정서, 창의적 자기효능감, 창의적 사고, 학습 몰입을 측정하여 잠재프로파일분석을 실시하였다. 그 결과 첫째, 대학생의 학습상황에서 느끼는 정서, 창의적 효능감, 학습 몰입은 유의미한 상관이 있는 것으로 나타났다. 둘째, 창의적 문제해결 수업에 참여한 대학생들의 학업정서 유형의 잠재집단 수는 3개였고 이는 ‘중간 정서 집단, 높은 긍정정서 집단, 높은 부정정서 집단’으로 구분되었다. 마지막으로 학생들의 학업정서 유형의 잠재집단에 따라 그들의 창의적 효능감, 창의적 사고, 학습 몰입에 어떤 차이가 있는지 살펴본 결과, 창의적 사고를 제외하고 잠재집단 간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 바탕으로 교육적 시사점을 논의하였다. The purpose of this study was to identify the group with similar responses using the academic emotion of university students, and to examine whether there are differences in creative self-efficacy, creative thinking, and learning flow for each groups. To this end, academic emotion, creative self-efficacy, creative thinking, and learning commitment were measured for students participating in creative problem solving liberal arts classes at two universities, and the data was analyzed using latent profile analysis. As a result, first, it was found that the academic emotion, creative efficacy and learning flow felt in the learning situation of university students all had a significant correlation. Second, the data was divided into three groups who participated in the creative problem-solving classes for their academic emotion, which were classified into middle emotional group, high positive emotional group, and high negative emotional group . Finally, as a result of examining the differences in their creative efficacy, creative thinking, and learning flow according to the potential group of students academic emotion types, it was found that there were significant differences between the latent groups excluding creative thinking. Based on these findings, educational implications were discussed.

방사성 세슘 제거를 위한 프러시안 블루가 고정화된 셀룰로스 필터의 개발 및 평가

김효원 ( Hyowon Kim ),위효빈 ( Hyobin Wi ),황유훈 ( Yuhoon Hwang ) 한국물환경학회(구 한국수질보전학회) 2019 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2019 No.-

도시 컴퓨팅에서 엣지-클라우드 시스템을 통한 데이터 프라이버시 및 추적 가능성 보장 방안

김효원(Hyowon Kim),허가빈(Gabin Heo),김동희(Donghee Kim),도인실(Inshil Doh) 대한전자공학회 2020 대한전자공학회 학술대회 Vol.2020 No.8

With the advent of the 4th Industrial Revolution, ICT (Information & Communication Technology) convergence technology has been attracted worldwide. The Internet of Things (IoT) is also drawing attention as a core technology that will lead to a hyper-connected society where everything is connected. However, there are still various problems with IoT security in urban computing composed of various IoT devices. This paper proposes an edge-cloud system composed of UAVs to supplement the low-power and low-capacity characteristics that have physical problems in IoT services. The proposed system expects to guarantee data privacy, accuracy, and traceability in IoT by applying a hierarchical blockchain structure.

도시 컴퓨팅 환경에서 엣지-컴퓨팅을 통한 효율적인 공격 탐지 모델 공유 기법

김효원(Hyowon Kim),도인실(Inshil Doh),채기준(Kijoon Chae) 한국정보과학회 2021 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.6

5G mmWave 차량 SLAM을 위한 Poisson Multi-Bernoulli 필터

김효원(Hyowon Kim),김선우(Sunwoo Kim) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.2

본 논문은 28GHz 주파수 대역의 5G mmWave 이동통신 환경에서 차량 SLAM(simultaneous localization and mapping)을 위한 RFS(random finite set) 기반 PMB(Poisson multi-Bernoulli) 필터를 소개한다. 제안하는 SLAM 필터는 움직이는 차량 상태(위치, 방향, 그리고 기지국과의 시간 동기 차이)의 사후확률밀도와 mmWave 신호를 반사하는 물체 위치의 사후확률밀도를 추정한다. 수신신호의 미검출(missed detections)과 오경보(false alarms), 그리고 수신 신호와 해당 신호를 반사한 물체의 데이터 연관(data association, DA)을 다루기 위해 물체와 측정값은 RFS을 이용하여 모델링 한다. 부정확한 DA에 의해 발생하는 물체의 PMB mixture 밀도는 주변연관확률(marginal association probabilities, MAPs)를 통해 PMB 밀도로 변경한다. MATLAB 시뮬레이션을 통해 PMB-SLAM 필터의 정확도와 연산량을 평가한다.

웹 기반 논술첨삭지도 시스템의 설계 및 구현

김효원 ( Hyowon Kim ),한현구 ( Hyungoo Han ) 한국정보처리학회 2006 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.13 No.1

우리사회가 정보와 지식을 기반으로 하는 사회로 변화함에 따라 문제해결능력을 기르고 측정하는 논술교육의 중요성이 나날이 증가되어가고 있다. 논술은 문제의식을 가지고 비판적인 사고를 통해 문제에 대한 자신의 의견을 정리해 나가는 것이다. 논술능력 향상을 위해서 무엇보다 중요한 것은 미흡한 점을 보완하여 보다 나은 논술로의 지도를 위한 적절한 교정 및 평가이다. 현재 온라인 논술교육사이트에서 다방면으로 논술교육이 이루어지고 있지만, 첨삭부분에 있어서는 아직까지 미흡한 점이 존재한다. 이에 본 연구에서는 새로운 개념의 웹 기반 논술첨삭지도 시스템을 설계하고 구현하였다. 본 시스템은 글의 내용, 구성, 형식 측면에서 마우스를 이용한 영역선택 방식과 교정기호의 아이콘 삽입방식을 통해 효과적이고 편리하게 첨삭할 수 있는 환경을 제공한다. 또한 첨삭결과 확인은 논술 원문에서 글자형태가 바뀐 영역 표시를 클릭하였을 경우에만 첨삭결과를 확인하도록 구성하여 첨삭 전의 논술 원문을 논술작성자 스스로 퇴고할 수 있도록 하였다. 이는 학생과 교사사이에 원활한 피드백을 형성하도록 하여 주입식 논술교육을 지양하도록 하였다.

이미지 자료에 대한 디지털 아카이브 워크플로우와 메타데이터에 대한 연구

김효원(Hyowon Kim),윤용익(Yongik Yoon) 한국정보과학회 2008 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.35 No.2

사회의 발달에 따라 정보의 양이 폭발적으로 증가하게 되어 이를 효율적으로 유지, 보관하기 위해 디지털 아카이브의 필요성이 대두되었다. 현재 아카이브의 표준으로는 OAIS 참조 모형이 있다. 하지만 장기보존에만 관심이 있고, 기존의 연구들은 포괄적인 컨텐츠를 대상으로 하였다. 본 논문에서는 이미지 자료에 대한 디지털 아카이브 워크플로우와 메타데이터에 대한 연구를 말하고자 한다. 이미지 자료 디지털 아카이브 구축을 위해서는 침조 모형을 통해 서지 정보와 미디어 형태의 표준이 추가되어야 한다는 필요성이 제기된다. 그러므로 본 논문에서는 클래스 기반 다단계 Metadata 모델 관리를 제안한다.