t-SNE에 대한 요약

김기풍,김충락 한국통계학회 2023 응용통계연구 Vol.36 No.2

This paper investigates several methods of visualizing high-dimensional data in a low-dimensional space. At first, principal component analysis and multidimensional scaling are briefly introduced as linear approaches, and then kernel principal component analysis, self-organizing map, locally linear embedding, Isomap, Laplacian Eigenmaps, and local multidimensional scaling are introduced as nonlinear approaches. In particular, t-SNE, which is widely used but relatively unfamiliar in the field of statistics, is described in more detail. We also present a simple example for several methods, including t-SNE. Finally, we provide a review of several recent studies pointing out the limitations of t-SNE and discuss the future research problems presented. 본 논문에서는 고차원의 자료를 저차원으로 변환시켜 시각화하는 다양한 방법들을 소개하였다. 차원 축소는 크게 선형 방법과 비선형 방법으로 나눌 수 있는데 선형 방법으로 주성분 분석, 다차원 척도 등을 간략하게 소개하였고 비선형 방법으로 커널 주성분 분석, 자기조직도, 국소 선형 사상, Isomap, 국소 다차원 척도 등을 간략하게 소개하였으며, 가장 최근에 제안되었으며 매우 널리 사용되고 있지만 통계학 분야에는 비교적 생소한 t-SNE에 대하여 자세히 소개하였다. t-SNE를 이용한 간단한 예제를 제시하고 t-SNE의 장단점을 지적한 최근 연구 논문을 소개하고 제시된 향후 연구 과제들을 살펴보았다.

중대사고에서의 열적 연화를 고려한 원자로 하부구조의 유한요소 극한해석 ( Finite Element Limit Analysis of a Nuclear Reactor Lower Head Considering Thermal Softening in Severe Accident )

김기풍,허훈,박재홍,이종인 대한기계학회 2001 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.1 No.1

그룹 구조를 갖는 고차원 유전체 자료 분석을 위한 네트워크 기반의 규제화 방법

김기풍,최지윤,선호근,Kim, Kipoong,Choi, Jiyun,Sun, Hokeun 한국통계학회 2016 응용통계연구 Vol.29 No.6

고차원 유전체 자료를 사용하는 유전체 연관 분석에서는 벌점 우도함수 기반의 회귀계수 규제화 방법이 질병 및 표현형질에 영향을 주는 유전자를 발견하는데 많이 이용된다. 특히, 네트워크 기반의 규제화 방법은 유전체 연관성 연구에서의 유전체 경로나 신호 전달 경로와 같은 생물학적 네트워크 정보를 사용할 수 있으므로, Lasso나 Elastic-net과 같은 다른 규제화 방법들과 비교했을 경우 네트워크 기반의 규제화 방법이 보다 더 정확하게 관련 유전자들을 찾아낼 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 네트워크 기반의 규제화 방법은 그룹 구조를 갖고 있는 고차원 유전체 자료에는 적용시킬 수 없다는 문제점을 가지고 있다. 실제 SNP 데이터와 DNA 메틸화 데이터처럼 대다수의 고차원 유전체 자료는 그룹 구조를 가지고 있으므로 본 논문에서는 이러한 그룹 구조를 가지고 있는 고차원 유전체 자료를 분석하고자 네트워크 기반의 규제화 방법에 주성분 분석(principal component analysis; PCA)과 부분 최소 자승법(partial least square; PLS)과 같은 차원 축소 방법을 결합시키는 새로운 분석 방법을 제안하고자 한다. 새롭게 제안한 분석 방법은 몇 가지의 모의실험을 통해 변수 선택의 우수성을 입증하였으며, 또한 152명의 정상인들과 123명의 난소암 환자들로 구성된 고차원 DNA 메틸화 자료 분석에도 사용하였다. DNA 메틸화 자료는 대략 20,000여개의 CpG sites가 12,770개의 유전자에 포함되어 있는 그룹 구조를 가지고 있으며 Illumina Innium uman Methylation27 BeadChip으로부터 생성되었다. 분석 결과 우리는 실제로 암에 연관된 몇 가지의 유전자를 발견할 수 있었다. In genetic association studies with high-dimensional genomic data, regularization procedures based on penalized likelihood are often applied to identify genes or genetic regions associated with diseases or traits. A network-based regularization procedure can utilize biological network information (such as genetic pathways and signaling pathways in genetic association studies) with an outstanding selection performance over other regularization procedures such as lasso and elastic-net. However, network-based regularization has a limitation because cannot be applied to high-dimension genomic data with a group structure. In this article, we propose to combine data dimension reduction techniques such as principal component analysis and a partial least square into network-based regularization for the analysis of high-dimensional genomic data with a group structure. The selection performance of the proposed method was evaluated by extensive simulation studies. The proposed method was also applied to real DNA methylation data generated from Illumina Innium HumanMethylation27K BeadChip, where methylation beta values of around 20,000 CpG sites over 12,770 genes were compared between 123 ovarian cancer patients and 152 healthy controls. This analysis was also able to indicate a few cancer-related genes.

원자로 하부구조의 온도상승에 따른 열화를 완화하기 위한 외벽보강 최적설계

김기풍,김현섭,허훈,박재홍,이종인,Kim, Kee-Poong,Kim, Hyun-Sup,Huh, Hoon,Park, Jae-Hong,Lee, Jong-In 대한기계학회 2000 大韓機械學會論文集A Vol.24 No.11

This paper is concerned with the optimum design for external reinforcement of a nuclear reactor pressure vessel(RPV) in a severe accident. During the severe reactor accident of molten core, the temperature and the pressure in the nuclear reactor rise to a certain level depending on the initial and subsequent condition of a severs accident. The reis of the temperature and the internal pressure cause deterioration of the load carrying capacity and could cause failure of the RPV lower head. The deterioration of failure can be mitigated by the external cooling or the reinforcement of the lower head with additional structures. While the external cooling forces the temperature of an RPV to drop to the desired level, the reinforcement of the lower head can attain both the increase of the load carrying capacity and the temperature drop. The reinforcement of the lower head can be optimized to have the maximum effect on the collapse pressure and the temperature at the inner wall. Optimization results are compared to both the result without the reinforcement and the result with the designated reinforcement.

인터포저를 이용한 Stacked PCB의 휨 및 솔더 조인트 강도 연구

김기풍,황보유환,좌성훈 한국마이크로전자및패키징학회 2023 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.30 No.3

최근 스마트폰의 부품 수는 급격히 증가하고 있는 반면, PCB 기판의 크기는 지속적으로 감소하고 있다. 따라서부품의 실장밀도를 개선하기 위해 PCB를 쌓아서 올리는 stacked PCB 구조의 3D 실장 기술이 개발되어 적용되고 있다. Stacked PCB에서 PCB 간 솔더 접합 품질을 확보하는 것이 매우 중요하다. 본 연구에서는 stacked PCB의 신뢰성을 향상시키기 위하여, 인터포저(interposer) PCB 및 sub PCB의 프리프레그의 물성, PCB 두께, 층수에 대한 휨의 영향을 실험과 수치해석을 통해 분석하였다. 또한 솔더 접합부의 응력을 최소화하기 위해 인터포저 패드 설계 구조에 따른 접합강도를 분석하였다. 인터포저 PCB의 휨은 프리프레그의 열팽창계수가 적을수록 감소하였으며, 유리전이온도(Tg)가 높을수록 감소하였다. 그러나 온도가 240℃ 이상이면 휨의 개선 효과는 크지 비교적 크지 않다. 또한 FR-4 프리프레그에 비하여 FR-5을 적용할 경우에 휨은 더 감소하였으며, 프리프레그의 층수와 두께가 높을수록 휨은 감소하였다. 한편 sub PCB의 경우, 휨은 프리프레그의 Tg 보다 열팽창계수가 더 중요한 변수임을 확인하였고, 두께를 증가시키는 것이 휨 감소에 효과적이었다. 솔더접합력을 향상시키기 위하여 다양한 인터포저 패드 디자인을 적용하여 전단력 시험을 수행한 결과, 더미 패드를 추가하면접합강도가 증가하였다. 또한 텀블 시험 결과, 더미 패드가 없을 때의 크랙 발생율은 26.8%이며, 더미 패드가 있으면 크랙발생율은 0.6%로 크게 감소하였다. 본 연구의 결과는 stacked PCB의 설계 가이드라인 제시를 위한 유용한 결과로 판단된다. Recently, the number of components of smartphones increases rapidly, while the PCB size continuously decreases. Therefore, 3D technology with a stacked PCB has been developed to improve component density in smartphone. For the s tacked PCB, it i s very important to obtain solder bonding quality between PCBs. We investigated the effects of the properties, thickness, and number of layers of interposer PCB and sub PCB on warpage of PCB through experimental and numerical analysis to improve the reliability of the stacked PCB. The warpage of the interposer PCB decreased as the thermal expansion coefficient (CTE) of the prepreg decreased, and decreased as the glass transition temperature (Tg) increased. However, if temperature is 240°C or higher, the reduction of warpage is not large. As FR-5 was applied, the warpage decreased more compared to FR-4, and the higher the number and thickness of the prepreg, the lower the warpage. For sub PCB, the CTE was more important for warpage than Tg of the prepreg, and increase in prepreg thickness was more effective in reducing the warpage. The shear tests indicated that the dummy pad design increased bonding strength. The tumble tests indicated that crack occurrence rate was greatly reduced with the dummy pad.

충격기류식 여과집진장치에서 최적의 탈진 분사거리 예측

김기풍,조재환,서정민 한국도시환경학회 2022 한국도시환경학회지 Vol.22 No.3

In this study, the optimal injection distance that minimizes pressure drop was derived by statistical estimation using the OLS method of the SAS 9.4 program, and it was intended to be utilized as basic data for efficient operating conditions and economical design of the Pulse air jet type bag filter. The pressure drop of 540 pieces according to the operating conditions was measured using the pressure drop tested with the coke dust of the P-steel Pulse air jet type bag filter. As a result of previous studies, it can be seen that the design factor that has the most influence on the pressure drop is the filtration velocity, so the data were classified based on the filtration velocity. Therefore, it is summarized in an equation that considers only the effect of pressure drop and injection distance. It was found that the optimal Injection distance was 102 mm when the filtration speed was 1.25 m/min, the optimal Injection distance was 100 mm when the filtration speed was 1.5 m/min, and the optimal Injection distance was 108 mm when the filtration speed was 1.75 m/min. Therefore, it was found that the optimal injection distance from the blow tube to the filter bag was optimally designed to be between 100 mm and 110 mm. 본 연구는 SAS 9.4 프로그램의 OLS방식으로 통계 추정하여 압력손실을 최소로 하는 최적의 분사거리를 도출하여 충 격기류식 여과집진장치의 효율적인 운전조건과 경제적인 설계 기초자료로 활용하고자 하였다 . P제철소 충격기류식 여과 집진장치의 Coke분진으로 실험한 압력손실을 이용하여 운전조건에 따른 540개의 압력손실을 측정하였다 . 앞선 연구들 의 결과로 압력손실에 가장 많은 영향을 주는 설계 인자가 여과속도임을 알 수 있어 여과속도를 기준으로 데이터를 구분 하였으며 도출된 추정식에 입구농도 , 탈진압력 , 분사간격의 평균 데이터 수치를 대입하여 압력손실과 분사거리의 영향만 을 고려한 식으로 정리하였다 . 여과속도가 1.25m/min일 때 최적의 분사거리는 102 mm, 여과속도가 1.5m/min일 때 최 적의 분사거리는 100mm, 여과속도가 1.75m/min일 때 최적의 분사거리는 108 mm임을 알 수 있었다 . 따라서 , Blow Tube에서 여과포까지의 최적 분사거리는 100 mm ~ 110 mm 사이로 설계하는 것이 압력손실을 최소화 시킬수 있음을 알 수 있었다 .

두 부공간의 거리측도에 대한 요약

김기풍,김충락 한국통계학회 2023 응용통계연구 Vol.36 No.3

In this paper, we introduced distance metric between two subspaces. For this, several matrix norms such as the spectral norm and the Frobenius norm are introduced. Further, the distance between two matrices based on the projection and principal angles are introduced. Finally, its application to the matrix perturbation theory with the famous Davis-Kahan theorem (1970) is illlustrated. 본 논문에서는 두 부공간의 거리측도에 대해 소개하였다. 이를 위해 여러 가지 행렬의 노름을 소개하고 주어진 노름하에서 여러 가지 행렬간의 거리측도를 소개하였으며 이들간의 관계를 설명하였다. 이를 이용하여 행렬의 교란이론에 적용하고 교란이론의 핵심적 결과인 Davis-Kahan (1970) 정리를 소개하였다. 두 부공간의 거리측도는 통계학의 다양한 분야 뿐만 아니라 후방탐색, 안면인식 등 인공지능의 중요한 분야에 많이 활용되고 있다.

EPDM의 초탄성 물성을 고려한 파이프 조인트의 내압 구조 해석

김기풍(K. P. Kim),김현우(H. W. Kim) 한국생산제조학회 2020 한국생산제조시스템학회 학술발표대회 논문집 Vol.2020 No.7

고강도강을 적용한 자동차 충돌 부재의 최적 설계

김기풍(Keepoong Kim) 한국자동차공학회 2007 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.2007 No.11

전산해석을 이용한 자동차 브라켓 부품의 프로그래시브 성형 공정 설계

김기풍(K.P.Kim),이동길(D.G.Lee),장경천(K.C.Jang),김광향(G.H.Kim) 한국소성가공학회 2008 한국소성가공학회 학술대회 논문집 Vol.2008 No.10