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학부 강의 노트/대기통계학

베이즈 통계 :: 베이즈 갱신 - 실종된 항공기 위치 추정

by Dr. STEAM 2023. 5. 9.
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베이즈 갱신은 실종된 항공기나 선박의 수색에도 위력을 발휘한다. 

 

비행 기록 장치는 어디에 가라앉았는가? 

2009년 6월 1일 브라질 리우데자네이루를 이륙한 에어프랑스 447편이 프랑스 파리로 향하다가 대서양에 추락하였다. 승무원과 승객 288명이 모두 사망하였는데, 기체 일부는 곧 발견되었지만 비행 기록장치인 블랙박스는 발견되지 않은채 수색은 중단되었다. 

이 블랙박스 장치가 가라앉은 해저의 위치는 다음해의 재수색에서 드디어 특정되었다. 이 재수색에 사용된 방법이 베이즈 갱신이었다.

 

베이즈 갱신을 상요해 수색범위를 정한다

블랙박스가 가라앚았을 가능성이 있는 해저를 복수의 범위로 나눈다. 그리고 각각의 범위마다 블랙박스의 발견 사전확률을 설정한다. 주관적으로 설정해도 무관하다. 

그리고, 사전 확률이 가장 큰 범위를 수생한다. 수색은 완전하지 않으며, 만약 거기에 가라앉았다고 해도 일정한 확률로 놓치게 된다. 그러할지라도 '그 범위를 일단 수색했어도 발견되지 않았다'는 새로운 결과가 나온다. 이 새로운 결과를 사용해 각 범위의 발견 확률을 베이즈 갱신한다.  이렇게 해서 얻은 각 범위의 발견 확률(사후확률)은 수색 결과가 가미되어 있는 만큼 최초의 사전확률보다 신회할 수 있을 것이다. 

그리고, 새롭게 발견 확률이 가장 커진 범위를 수색한다. 이 수색에서 발견되지 않아도 그 결과를 사용해 베이즈 갱신을 한다. 이 방법을 사용하면 다음에 어떤 범위를 수색해야 할지를 합리적으로 결정할 수 있다. 

에어프랑스 447편의 블랙박스가 가라앉은 해저의 범위는 이 방법으로 특정되었고, 블랙박스는 드디어 발견, 회수 되었다. 

 

베이즈 수색

베이즈 갱신을 사용한 이 방법을 '베이즈 수색'이라고 하고 과거에도 잠수함 등의 수색에 사용되었다.  

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