• 제목/요약/키워드: 다중 반응 최적화

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중심합성계획모델을 이용한 밀싹으로부터 플라보노이드성분의 추출공정 최적화 (Optimization of Total Flavonoids Extraction Process from Wheat Sprout using Central Composite Design Model)

  • 이승범;왕효정;유봉호
    • 공업화학
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    • 제29권4호
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    • pp.446-451
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    • 2018
  • 플라보노이드성분 함량이 높은 밀싹을 이용하여 유효성분을 추출하고, 중심합성계획모델을 이용하여 추출공정을 최적화하였다. 중심합성계획모델의 반응치로는 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 설정하고, 독립변수인 추출시간, 주정/초순수 부피비, 추출온도에 따른 주효과도와 교호효과도를 해석하였다. 추출수율의 경우 추출시간과 추출온도가 상대적으로 큰 영향을 미쳤으며, 플라보노이드성분 함량의 경우에는 추출시간의 영향이 가장 크게 나타났다. 추출수율과 플라보노이드성분 함량을 모두 고려한 결과 최적추출조건은 추출시간(2.44 h), 주정/초순수의 부피비(50.00 vol%), 추출온도($54.41^{\circ}C$)이었으며, 이때 추출수율은 30.14 wt%, 플라보노이드성분 함량은 $35.37{\mu}g\;QE/mL\;dw$이었다. 이 조건의 실제 실험결과 추출수율(29.92 wt%), 플라보노이드성분 함량($35.32{\mu}g\;QE/mL\;dw$)으로 오차율은 각각 0.39%, 0.74%이었다. 이는 두 개의 반응치를 동시에 분석하는 다중분석 종합분석임에도 높은 정확도를 나타낸 것으로 본 연구에서의 최적화과정 신뢰도가 우수한 것으로 사료된다.

전기 검출 시스템을 이용한 Microfluidic Immuno-Sensor Chip (Microfluidic Immuno-Sensor Chip using Electrical Detection System)

  • 맹준호;이병철;조철호;고용준;안유민;조남규;이성환;황승용
    • KSBB Journal
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    • 제21권5호
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    • pp.325-330
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    • 2006
  • Bio-MEMS를 기반으로 microfilter와 백금 전극이 내재되어 있는 microbiochip을 제작하였다. 우리는 이 chip으로 microbead에 indirect ELISA 방법으로 항원-항체를 반응시키고 전기 신호 검출 방법을 이용하여 반응 여부를 판단하였다. 이 때 신호 증폭을 위해 silver enhancer를 사용하였다. Chip 상에서 항원-항체 반응 조건을 최적화하기 위해 pH, temperature, flow time, flow rate, silver enhancer time을 결정하였다. 이렇게 최적화된 조건을 바탕으로 짧은 시간 안에 소량의 시료로 immunoassay를 성공적으로 수행할 수 있었다. 전기 신호 검출 방식을 사용함으로써 biosensor 장비의 소형화와 다중 시료 측정과 자동화를 biosensor에서 적용할 수 있는 가능성을 제시하였다.

만족도 함수의 편향과 산포를 고려한 다중반응표면최적화 기법 개발 (Development of a Multiple Response Surface Method Considering Bias and Variance of Desirability Functions)

  • 정기효;이상기
    • 대한산업공학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.25-30
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    • 2012
  • Desirability approaches have been proposed to find an optimum of multiple response problem. The existing desirability approaches use either of mean or min of individual desirability in aggregation of multiple responses. However, in order to find an optimum having high mean and low dispersion among individual desirability, the dispersion needs to be simultaneously considered with its mean. This study proposes bias and variance (BV) method which aggregates bias (ideal target-mean) and variance of individual desirability in multiple response optimization. The proposed BV method was applied to an example to evaluate its usefulness by comparing with existing methods. Evaluation results showed that the solution of BV method was a fairly good compared with DS (Derringer and Suich, 1980) and KL (Kim and Lin, 2000) methods. The BV method can be utilized to multiple response surface problems when decision makers want to find an optimum having high mean and low variance among responses.

다중반응표면최적화를 위한 공정능력함수법에서 최소치최대화 기준의 활용에 관한 연구 (Using the Maximin Criterion in Process Capability Function Approach to Multiple Response Surface Optimization)

  • 정인준
    • 지식경영연구
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    • 제20권3호
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    • pp.39-47
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    • 2019
  • Response surface methodology (RSM) is a group of statistical modeling and optimization methods to improve the quality of design systematically in the quality engineering field. Its final goal is to identify the optimal setting of input variables optimizing a response. RSM is a kind of knowledge management tool since it studies a manufacturing or service process and extracts an important knowledge about it. In a real problem of RSM, it is a quite frequent situation that considers multiple responses simultaneously. To date, many approaches are proposed for solving (i.e., optimizing) a multi-response problem: process capability function approach, desirability function approach, loss function approach, and so on. The process capability function approach first estimates the mean and standard deviation models of each response. Then, it derives an individual process capability function for each response. The overall process capability function is obtained by aggregating the individual process capability function. The optimal setting is given by maximizing the overall process capability function. The existing process capability function methods usually use the arithmetic mean or geometric mean as an aggregation operator. However, these operators do not guarantee the Pareto optimality of their solution. Moreover, they may bring out an unacceptable result in terms of individual process capability function values. In this paper, we propose a maximin-based process capability function method which uses a maximin criterion as an aggregation operator. The proposed method is illustrated through a well-known multiresponse problem.

한국 프로스포츠 선수들의 연봉에 대한 다변량적 분석 (A Multivariate Analysis of Korean Professional Players Salary)

  • 송종우
    • 응용통계연구
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    • 제21권3호
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    • pp.441-453
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    • 2008
  • 프로스포츠 선수들의 연봉은 선수들의 개인 성적과 팀에 대한 기여도 등으로 결정된다는 가정하에 프로농구와 프로야구 선수들의 전년도 성적으로 다음해 연봉을 예측 분석하였다. 분석에 있어서 data visualization 기법을 통해 변수사이의 관계, 이상점 발견, 모형진단등을 하였다. 다중선형회귀 모형(Multiple Linear Regression)과 트리모형(Regression Tree)을 이용해서 자료를 분석하고 모델간 비교를 했으며, Cross-Validation을 이용해서 최적모델을 선택하였다. 특히, 자동으로 변수선택을 하는 stepwise regression방법을 그냥 사용하기보다는 먼저 설명변수들 사이의 관계나 설명변수와 반응변수 사이의 관계등을 조사하고 나서 이를 통해 선택된 변수들을 가지고 stepwise regression과 regression tree 방법론을 이용해서 적절한 변수 및 최종 모형을 선택하였다. 분석결과, 프로농구의 경우에는 경기당 득점, 어시스트, 자유투 성공수, 경력 등이 중요한 변수였고, 프로야구 투수의 경우에는 경력, 9이닝 당 삼진 수, 방어율, 피홈런 수 등이 중요한 변수였고, 프로야구 타자의 경우에는 경력, 안타 수, FA(자유계약)유무 여부 등이 중요한 변수였다.

진단용 one-step RT-PCR을 통한 돼지 인플루엔자 바이러스의 아형 및 pandemic 유형에 대 한 신속한 결정 (Rapid Determining for Subtypes and Pandemic Type of Swine Influenza Virus by Diagnostic One-step RT-PCR)

  • 김광일;김지인;권진협;민유홍;강주일;이창호;김성희;임재환
    • 생명과학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.555-562
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    • 2018
  • Swine influenza virus (SIV)는 돼지 개체군에서 가장 흔한 질병을 일으키는 바이러스 중 하나이며 그 subtype은 hemagglutinin (HA)와 neuraminidase (NA)에 의해 결정됩니다. 최근 SIV subtype 진단 방법이 개발되고 있으나 SIV의 리보뉴클레오타이드 서열의 많은 변이로 인해 PCR 보다는 항원-항체 반응을 이용하는 방법이 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 SIV 하위 유형의 신속한 결정을 위하여 2008년 이후 국내에서 발생한 SIV의 다중염기서열 정렬을 통하여 10개의 subtype 진단 프라이머 세트를 개발하고 이를 이용한 one-step RT-PCR 반응을 최적화하였다. 또한 감염력이 높고 독성이 있는 인플루엔자 H1N1 (pH1N1)의 아형에서 확인된 독특한 M 유전자서열을 검출함으로써 pandemic SIV를 조기에 결정하도록 특이적 프라이머를 설계하였다. 2008년부터 2014년까지 한국에서 발생한 9종의 SIV RNA를 활용하여 SIV의 아형 및 pandemic 가능성을 결정하기 위해 시험 분석한 결과 모든 진단 프라이머 세트는 SIV 아형을 정확하게 결정하였으며 pandemic SIV를 검출할 수 있는 것으로 확인되었다. 결과적으로 이들 프라이머 세트를 이용한 최적화된 one-step RT-PCR 분석이 SIV 아형의 신속한 진단에 유용하다는 것이 확인하였다. 이러한 결과는 SIV 하위 유형 및 pandemic SIV가 확산되기 전에 조기 발견을 위한 키트로 개발될 수 있음을 시사한다.

MANET을 위한 존 라우팅 프로토콜의 효율적인 경로 설정 (An Effective Routing of Zone Routing Protocol for Mobile Ad Hoc Networks)

  • 추성은;김재남;강대욱
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (중)
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    • pp.1547-1550
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    • 2002
  • MANET은 전형적인 무선 네트워킹과는 다른 새로운 무선 네트워킹 파라다임으로써 기존 유선 망의 하부 구조에 의존하지 않고 이동 호스트틀로만 구성된 네트워크이다. Ad Hoc망에서 통신을 하기 위해서는 출발지 노드에서 목적지 노드까지 데이터 전송을 위한 라우팅에 관한 문제이다. Ad Hoc망에서는 모든 단말기의 위치변화가 가능하기 때문에 경로설정에 어려움이 따른다. 노드간에 정보를 보내고자 할 때 노트가 인접한 상태가 아니면 정보를 직전 보낼 수 없고 여러 중간 노드들을 거쳐서 정보를 보내는 다중-홉 라우팅 방식을 사용해야 한다. 따라서 중간 노드들은 패킷 라우터의 역할을 해야하는데 무선 통신 자체가 좁은 대역폭과 한정된 채널을 가지고 전송 범위가 제한되는 문제가 있다. 또한 노트 자체의 이동성과 전력 소모 등으로 인한 이탈은 망 위상을 수시로 변화시키므로 노트간에 정보를 전송하는데 가장 종은 경로는 수시로 변경될 수 있으므로 많은 어려움이 따르게 된다. 본 논문에서는 이러한 문제의 해결방안으로 경로유지 과정에서 Ad Hoc망 내의 노드들은 이동성의 특성으로 인해 현재 사용되는 경로 보다 더 짧고 효율적인 경로가 발생하고 중간 노트가 이동 될 때 새로운 경로로 갱신하여 솔기없는 최적의 경로를 유지할 수 있는 방법을 제안한다. 제안 방법은 ZRP의 IERP에서 감청모드를 통하여 사공중인 경로보다 최적의 경로를 감지하여 새로운 경로로 갱신하는 방법과 중간 노드가 이동하여 경로가 깨진 경우 부분적으로 경로를 복구하는 방법을 제시하여 항상 최적화된 경로를 유지함으로써 Ad Hoc망의 위상변화에 대한 적응성을 높일 수 있도록 한다. SQL Server 2000 그리고 LSF를 이용하였다. 그리고 구현 환경과 구성요소에 대한 수행 화면을 보였다.ool)을 사용하더라도 단순 다중 쓰레드 모델보다 더 많은 수의 클라이언트를 수용할 수 있는 장점이 있다. 이러한 결과를 바탕으로 본 연구팀에서 수행중인 MoIM-Messge서버의 네트워크 모듈로 다중 쓰레드 소켓폴링 모델을 적용하였다.n rate compared with conventional face recognition algorithms. 아니라 실내에서도 발생하고 있었다. 정량한 8개 화합물 각각과 총 휘발성 유기화합물의 스피어만 상관계수는 벤젠을 제외하고는 모두 유의하였다. 이중 톨루엔과 크실렌은 총 휘발성 유기화합물과 좋은 상관성 (톨루엔 0.76, 크실렌, 0.87)을 나타내었다. 이 연구는 톨루엔과 크실렌이 총 휘발성 유기화합물의 좋은 지표를 사용될 있고, 톨루엔, 에틸벤젠, 크실렌 등 많은 휘발성 유기화합물의 발생원은 실외뿐 아니라 실내에도 있음을 나타내고 있다.>10)의 $[^{18}F]F_2$를 얻었다. 결론: $^{18}O(p,n)^{18}F$ 핵반응을 이용하여 친전자성 방사성동위원소 $[^{18}F]F_2$를 생산하였다. 표적 챔버는 알루미늄으로 제작하였으며 본 연구에서 연구된 $[^{18}F]F_2$가스는 친핵성 치환반응으로 방사성동위원소를 도입하기 어려운 다양한 방사성의 약품개발에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.었으나 움직임 보정 후 영상을 이용하여 비교한 경우, 결합능 변화가 선조체 영역에서 국한되어 나타나며 그 유

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건조키위 제조를 위한 삼투건조공정의 최적화 (Optimization for the Process of Osmotic Dehydration for the Manufacturing of Dried Kiwifruit)

  • 홍주헌;윤광섭;최용희
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.348-355
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    • 1998
  • 건조키위의 제조시 건조에 의한 품질열화를 줄이기 위한 전처리공정으로서 삼투공정을 행하여 부분실시 계획법으로 실험계획을 수립한 후 반응표면분석법으로 최적화를 수행하여 최적조건을 얻고자 하였다. 삼투건조시 침지온도와 당농도 그리고 침지시간을 독립 변수로 하고 수분함량, solid gain, weight reduction, moisture loss, 적정산도, 당도, vitamin C를 반응변수로 하였다. 삼투건조 시 물질이동의 특성은 침지온도, 농도, 시간이 길어질수록 증가하는 것으로 나타났으며, 수분함량은 침지온도, 농도, 시간이 증가할수록 낮은 값을 보였고 당도는 침지온도와 농도 및 시간이 증가함에 따라 증가하였다. 적정산도와 vitamin C는 낮은 온도와 고농도의 처리에서 당의 보호작용으로 손실이 적게 나타났다. 수립된 회귀모형에 대한 적합성 결여분석 결과 반응변수 모두 유의성이 없어(P>0.05) 수립된 반응표면 모형이 통계적으로 유의하다고 할 수 있었으며 다중회귀분석 결과 일차항은 유의성이 인정되었다. 독립변수의 영향은 온도와 농도보다 유의성이 있었으나 시간에 대해서는 반응변수 모두 유의성이 인정되지 않았다. 독립변수중 가장 영향이 적은 침지시간인 1.5시간으로 고정하고 온도와 농도만을 변수로하여 수분함량을 $66{\sim}69%$로 하고, 당도와 vitamin C함량을 각각 $24^{\circ}Brix,\;23mg%$이상으로 하는 온도와 농도는 $34{\sim}39^{\circ}C,\;52{\sim}58^{\circ}Brix$로 나타나, 건조키위 제조를 위한 삼투처리의 최적조건을 $37^{\circ}C,\;55^{\circ}Brix$, 1.5시간으로 결정할 수 있었다.항균 효소제인 lysozyme을 분리하는데 매우 효과적인 방법이었다.제로 재차 이용할 경우 비드가 일정한 크기를 갖고, 감소한 표면적과 같은 양의 새로운 비드를 첨가한다면 사용된 비드의 재활용 가능성도 있다고 사료되었다.로 제조된 간장의 구수한 맛, 신맛, 짠맛과 종합적 기호도에서 유의차가 있어서 CM-메주로 제조한 간장보다 우수하였다. MCM-메주로 제조된 간장이 성분과 기호도에 있어서도 CM-메주로 제조된 간장보다 우수한 결과를 보였다. 일본인의 우리나라 전통적인 김치에 대한 종합적인 기호도는 염농도 2.03%, 2.63%, 1.07%의 김치 순으로 아주 싱거운 김치는 선호하지 않음을 알 수 있었다.{\;}8%+{\;}CO_2{\;}15%$ 조건이 보다 적합하였다.신증후군 재발을 경험한 응답자가 9명, 백신접종에도 불구 해당 질병 발병을 경험한 접종자가 3명, 생백신 접종 후 백신 균주에 의한 발병을 경험한 접종자가 2명이었다. 결론 : 국내의 소아 신장학 전문가들은 일반 소아에서 권장되는 예방접종 지침과는 다른 수정된 방식에 따른 예방접종을 실시하고 있었으나 아직 질병 경과와 스테로이드 사용에 따른 접종 시기에 다양성을 보이고 있었고, 또한 예방접종 후의 부작용을 경험한 경우도 다수 있었다. 따라서 향후 다수의 소아를 대상으로 한 전향적인 연구를 통하여 소아 신질한 환아에서 추천되는 예방접종 지침을 확립할 필요가 있다고 사료된다. 생리활성효과에 손색없는 것으로 판단되고, 이러한 기능성에 기초하여 chocolate, 음료 등의 식품이나 의약품의 기능성 소재로서의 산업적 응용 가능성이 높은 것으로 사료된다.대장균군이 역시 난각에서 가장 높은 빈도로 분리되었고, 난황(Yolk)에서는 극히 낮은 수준의 세균오염도를 보였다. 다양한 동물종유래 S. aureus

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다중반응표면 최적화를 위한 단변량 손실함수법: 대화식 절차 기반의 가중치 결정 (A Univariate Loss Function Approach to Multiple Response Surface Optimization: An Interactive Procedure-Based Weight Determination)

  • 정인준
    • 지식경영연구
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    • 제21권1호
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    • pp.27-40
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    • 2020
  • Response surface methodology (RSM) empirically studies the relationship between a response variable and input variables in the product or process development phase. The ultimate goal of RSM is to find an optimal condition of the input variables that optimizes (maximizes or minimizes) the response variable. RSM can be seen as a knowledge management tool in terms of creating and utilizing data, information, and knowledge about a product production and service operations. In the field of product or process development, most real-world problems often involve a simultaneous consideration of multiple response variables. This is called a multiple response surface (MRS) problem. Various approaches have been proposed for MRS optimization, which can be classified into loss function approach, priority-based approach, desirability function approach, process capability approach, and probability-based approach. In particular, the loss function approach is divided into univariate and multivariate approaches at large. This paper focuses on the univariate approach. The univariate approach first obtains the mean square error (MSE) for individual response variables. Then, it aggregates the MSE's into a single objective function. It is common to employ the weighted sum or the Tchebycheff metric for aggregation. Finally, it finds an optimal condition of the input variables that minimizes the objective function. When aggregating, the relative weights on the MSE's should be taken into account. However, there are few studies on how to determine the weights systematically. In this study, we propose an interactive procedure to determine the weights through considering a decision maker's preference. The proposed method is illustrated by the 'colloidal gas aphrons' problem, which is a typical MRS problem. We also discuss the extension of the proposed method to the weighted MSE (WMSE).

대화식 절차를 활용한 공정능력지수 기반 다중반응표면 최적화 (An Interactive Process Capability-Based Approach to Multi-Response Surface Optimization)

  • 정인준
    • 품질경영학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.191-207
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    • 2017
  • Purpose: To develop an interactive version of the conventional process capability-based approach, called 'Interactive Process Capability-Based Approach (IPCA)' in multi-response surface optimization to obtain a satisfactory compromise which incorporates a decision maker(DM)'s preference information precisely. Methods: The proposed IPCA consists of 4 steps. Step 1 is to obtain the estimated process capability indices and initialize the parameters. Step 2 is to maximize the overall process capability index. Step 3 is to evaluate the optimization results. If all the responses are satisfactory, the procedure stops with the most preferred compromise solution. Otherwise, it moves to Step 4. Step 4 is to adjust the preference parameters. The adjustment can be made in two modes: relaxation and tightening. The relaxation is to make the importance of one of the satisfactory responses lower, which is implemented by decreasing its weight. The tightening is to make the importance of one of the unsatisfactory responses higher, which is implemented by increasing its weight. Then, the procedure goes back to Step 2. If there is no response to be adjusted, it stops with the unsatisfactory compromise solution. Results: The proposed IPCA was illustrated through a multi-response surface problem, colloidal gas aphrons problem. The illustration shows that it can generate a satisfactory compromise through an interactive procedure which enables the DM to provide his or her preference information conveniently. Conclusion: The proposed IPCA has two major advantages. One is to obtain a satisfactory compromise which is faithful to the DM preference structure. The other is to make the DM's participation in the interactive procedure easier by using the process capability index in judging satisfaction/unsatisfaction. The process capability index is very familiar with quality practitioners as well as indicates the process performance levels numerically.