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.

B.I.G 건축에 나타난 프랙털 기하학의 표현 특성연구

김효원 ( Kim Hyowon ),윤재은 ( Yoon Jaeeun ) 한국공간디자인학회 2020 한국공간디자인학회논문집 Vol.15 No.8

(연구배경 및 목적) 1900년대 초반 건축과 디자인은 이전의 모습과는 다르게 기능적이면서 합리적인 양상을 보이면서 과거와는 다른 활동이 펼쳐졌다. 학문의 영향과 시대의 관념을 수용함에 따라 그 내 외부의 형태를 함께하면서 변화해왔으며 근대의 모더니즘과 포스트-모더니즘을 거쳐 현대의 해체주의 건축에 도래하였다. 점차 복잡해지는 사회현상과 건축의 형태는 프랙털의 성질과 닮게 되는데, 이는 필연적이라고 할 수 있다. 건축은 인간의 주 활동환경이 되는 공간으로써 이용자의 행태를 담는 동시에 닮아가기 때문에 우리의 과거-현재-미래를 설명할 수 있으며, 현재의 건축은 우리의 모습 혹은 지금 추구하는 방향을 담고 있다. 많은 현대의 건축 사무소 중 B.I.G(Bjarke Ingels Group)은 독특한 형태와 함께 그들의 철학을 건축 작품에 녹여서 전개시키는 그룹으로 주목받으며 떠오르고 있다. 비야케 잉겔스(Bjarke Ingels)는 2005년에 자신의 사무소를 만들었으며 짧은 시간에 젊은 나이임에도 각종 건축상을 수상하며 두각을 보였다. 그가 주목을 받는 이유는 발상을 뒤집는 대담한 디자인뿐 만 아니라 사용자를 고려하는 동시에 환경을 파괴하는 건축이 아닌 환경과 어우러지면서 형태적으로도 흥미롭기 때문이다. 그들은 자연과 인간 모두를 수용 가능한 건축을 목표로 하며, 그 목표에 항상 도달한다. 그의 건축 형태는 단순한 유클리드 기하학을 뛰어넘어 독특한 모습으로 우리를 사로잡는다. 따라서 프랙털 기하학은 그의 건축을 이해하는 데에 더 용이하다고 할 수 있다. 본 연구에서는 현재를 대표하는 건축가중 한 명인 B.I.G의 건축에 나타난 프랙털 기하학의 표현 특성을 연구하여 우리가 앞으로 나아가야할 건축의 방향에 대해 알아가고자 한다. (연구방법) 선행연구를 통해 B.I.G그룹과 그들의 철학, 프랙털 기하학과 프랙털 기하학의 특성을 알아본 뒤 프랙털 기하학의 조형적 특성을 분석하여 키워드를 도출한다. 도출된 키워드로 B.I.G의 건축 작품중 5개를 선정하여 분석한다. (결과) 이에 본 연구에서는 프랙털의 건축적 조형적 특성인 형태관계, 순환, 비예측, 탈경계를 통해 8개의 키워드를 도축하였고 이를 이용하여 B.I.G건축에서 나타난 프랙털 기하학 표현 특성에 대해 인간과 자연을 포용하면서 형태적으로도 뛰어난 건축이 가능하다는 것을 알 수 있었다. (결론) B.I.G 의 건축에서는 연관적 표현, 적응적 표현, 진화적 표현, 탈권위적 표현을 보인다는 것을 알았고, 자연에서 파생된 프랙털 기하학을 보이거나 이를 이용한 건축물은 우리가 자연에 가까워질수 있는 방법론중 하나가 될 수 있다는 것을 알았다. 현재에도 프랙털 기하학뿐만 아니라 이를 이용한 3d 모델을 현실에서도 가능케 하기위해 많은 연구가 진행 중이며 이를 이용하여 환경과 융합되는 새롭고 다양한 건축을 구축하길 기대한다. (Background and Purpose) In the early 1900s, architecture and design were both functional and rational, unlike before that time, and activities were different as well. The influence of learning and the idea of the times have changed as the external forms within them have been shared, and after modernism and post-modernism, they reached modern deconstruction. Increasingly complex social phenomena and architectural forms have started resembling fractals. As architecture denotes the space of the main active environment utilized by human beings, it can describe our past, present, and future because it simultaneously reflects the user behavior, and the current architecture includes our appearance or the direction we are currently pursuing. Among many modern architectural offices, the Bjark Ingels Group (B.I.G.) has emerged as a group that reveals its philosophy in uniquely shaped architectural works. Bjarke Ingels created his own office in 2005 and stood out by winning various architectural awards at a young age and in a short period of time. Moreover, he is drawing attention not only because of his bold design, but also because it is interesting in form and in harmony with the environment . The group aims for an architecture acceptable to both nature and human beings, always striving to reach that goal. Ingels’ architectural form goes beyond simple Euclidean geometry and captivates us with a unique look. Therefore, fractal geometry is easier to understand his architecture. This study examines the expressive characteristics of fractal geometry utilized in the architecture of B.I.G., one of the architects representing the present, to learn about the future direction of architecture should pursue. (Method) Through a literary review, the B.I.G Group and their philosophy, fractal geometry, and fractal geometry characteristics were explored, and the shaping characteristics of fractal geometry were analyzed to derive keywords. We selected and analyzed five B.I.G architectural works using derived keywords. (Results) In this study, eight keywords were extracted through morphological relationships, circulation, non-predictive, and de-scenching, which are architectural molding characteristics of the fractals. It was found that they could be constructed in a form-excellent way, while embracing both humans and nature. (Conclusions) B.I.G.'s architecture includes related, adaptive, evolutionary, and de-authoritative expressions, and such architecture that shows or uses fractal geometry derived from nature could be one of the ways in which we could get closer to it. Currently, a lot of research is underway to make three-dimensional models possible, as well as fractal geometry, and we hope to use them to build new and diverse architectural works that would merge with the environment.

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.

그리드 스캔 기법을 이용한 Range-free 측위 알고리즘의 성능분석

김효원(Hyowon Kim),이재훈(Jaehoon Lee),이상우(Sangwoo Lee),김선우(Sunwoo Kim) 한국통신학회 2016 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.1

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.

GPU를 이용한 영상 재투영

김효원(Hyowon Kim),기현우(Hyunwoo Ki),이호현(Hohyun Lee),오경수(Kyoungsu Oh) 한국HCI학회 2007 한국HCI학회 학술대회 Vol.2007 No.2

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.

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

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.

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.