• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (C)
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• pp.246-251
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• 2006

마이크로어레이 실험은 수 천에서 수 만개의 유전자 발현 결과를 동시에 측정할 수 있어 질병의 발현 형질 분류 등에 유용하게 이용되고 있다. 그러나 마이크로어레이 실험은 동일한 플랫폼의 실험이라 할지라도 환경 등에 따라 그 실험 결과에 차이가 나는 등 오차를 항상 포함하고 있다. 또한 마이크로어레이 실험은 아직 고가의 실험으로 분류되어 다수의 샘플에 대한 반복 실험 결과를 얻기 어려운 상황이다. 따라서 이종의 플랫폼, 데이터 포맷, 정규화 기법 등이 서로 다른 데이터를 효율적으로 통합하여 유용한 정보를 추출하는 새로운 방식의 개발이 필요하다. 본 논문은 이와 같은 문제를 해결하기 위한 기초 단계 연구 결과이다. 마이크로어레이 실험 데이터로부터 통계적 방법을 이용하여 유의(informative) 유전자를 추출하고 유전자 온톨로지(Gene Ontology : GO)와의 연계를 통하여 유전자 정보의 기능적 분류 결과를 사용자에게 제공하는 유전자 기능 분석 시스템의 설계 및 구현 방안을 보인다. 본 시스템의 실험방법에서는 3-Fold Filtering 기법을 통하여 발현 차가 큰 유전자를 추출하고, t-검정 기법에 의하여 이들 유전자를 순위화 하였으며, 이 중 상위 100개의 유전자를 유의 유전자로 추출하였다. 다음, 이 들 유의 유전자의 t-검정 값을 GO의 유전자 기능을 나타내는 해당 텀 (term)에 가중치로 부과하여 각 유전자들과 기능적으로 연관성이 높은 텀들을 추출한다. 또한 본 연구의 유효성을 검증하기 위하여 본 시스템에 의한 마이크로어레이 데이터 분석 결과를 전문가에 의한 유전자 기능 분석 결과와 비교한다.투명성 있는 서비스를 제공하고 높은 신뢰성과 안정성이 확보될 수 있도록 구성하고자 한다. Query 수행을 여러 서버로 분산처리하게 함으로써 성능에 대한 신뢰성을 향상 시킬 수 있는 Load Balancing System을 제안한다.할 때 가장 효과적인 라우팅 프로토콜이라고 할 수 있다.iRNA 상의 의존관계를 분석할 수 있었다.수안보 등 지역에서 나타난다 이러한 이상대 주변에는 대개 온천이 발달되어 있었거나 새로 개발되어 있는 곳이다. 온천에 이용하고 있는 시추공의 자료는 배제하였으나 온천이응으로 직접적으로 영향을 받지 않은 시추공의 자료는 사용하였다 이러한 온천 주변 지역이라 하더라도 실제는 온천의 pumping 으로 인한 대류현상으로 주변 일대의 온도를 올려놓았기 때문에 비교적 높은 지열류량 값을 보인다. 한편 한반도 남동부 일대는 이번 추가된 자료에 의해 새로운 지열류량 분포 변화가 나타났다 강원 북부 오색온천지역 부근에서 높은 지열류량 분포를 보이며 또한 우리나라 대단층 중의 하나인 양산단층과 같은 방향으로 발달한 밀양단층, 모량단층, 동래단층 등 주변부로 NNE-SSW 방향의 지열류량 이상대가 발달한다. 이것으로 볼 때 지열류량은 지질구조와 무관하지 않음을 파악할 수 있다. 특히 이러한 단층대 주변은 지열수의 순환이 깊은 심도까지 가능하므로 이러한 대류현상으로 지표부근까지 높은 지온 전달이 되어 나타나는 것으로 판단된다.의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2006년도 추계학술발표대회
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• pp.69-72
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• 2006

최근 생명 정보학 기술의 발달로 마이크로 단위의 실험조작이 가능해짐에 따라 하나의 chip상에서 전체 genome의 expression pattern을 관찰할 수 있게 되었고, 동시에 수 만개의 유전자들 간의 상호작용도 연구가능하게 되었다. 이처럼 DNA 마이크로어레이 기술은 복잡한 생물체를 이해하는 새로운 방향을 제시해주게 되었다. 따라서 이러한 기술을 통해 얻어진 대량의 유전자 정보들을 효과적으로 분석하는 방법이 시급하다. 본 논문에서는 마이크로어레이 실험에서 다양한 원인에 의해 발생하는 잡음(noise)을 줄이거나 제거하는 과정인 정규화과정을 거쳐 특징 추출방법인 SVM(Support Vector Machine) 방법을 이용하여 데이터를 2개의 클래스로 나누고, 표준화 방법들의 성능 비교를 위해 Adaptive Simulated Annealing 알고리즘으로 정확도를 평가하는 분류 시스템을 설계 구현하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 2부
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• pp.1201-1204
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• 2010

최근, 마이크로어레이 실험 데이터의 품질과 재 생산성에 대한 신뢰도가 증가했기 때문에 마이크로어레이 데이터의 공유 및 활용에 대한 요구가 꾸준히 증가하고 있다. 하지만, 개별적으로 진행되는 이 실험에서, 연구자는 각각의 실험계획에 따른 실험을 위해 별도로 실험계획을 하고, 그에 따른 단편적인 결과를 얻을 뿐, 이를 다시 재활용 하는 방안에는 microarray databases를 이용하는 것만이 전부였다. 하지만, 이 방법은 일반 생물학자들이, 다시 데이터베이스를 이용해서 분석하는데 많은 어려움을 가져왔고, 또한 각각의 실험 과정을 이용하는 과정에서도, 통합개발환경을 구축하지 못 한 것에 대해 시간적 손해를 많이 입고 있다. 이에 본 논문에서는 실험계획부터 자료의 표준화 및 시각화, 유의한 유전자 탐색, 군집분석, 분류분석을 할 수 있는 통합개발환경 프로그램에 대해 제시하고, 결론적으로 이 데이터를 효과적으로 재활용 할 수 있는 방안에 대해서 제시하였다. 결론적으로, 이 프로그램은 개별적인 통계 프로그램으로 분석을 할 때에 비해, 편의성이 향상하며, 시간적인 소모를 줄임으로써, 상당히 많은 이득을 얻을 수 있으며, 한번 분석한 데이터를 효율적으로 저장해 놓음으로써, 추후에 제 2,3의 데이터 가공을 통해, 더 많은 정보를 얻어 낼 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권12호
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• pp.197-207
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• 2010

대용량(High-throughput) 형태로 얻어진 cDNA 마이크로어레이 데이터에 다양한 데이터 마이닝 기법을 적용하면 서로 다른 조직에서 추출한 유전자의 발현정도를 비교할 수 있고 정상세포와 암세포에서 발현량의 차이를 보이는 DEG(Differently Expression Gene) 유전자를 추출할 수 있다. 이들을 이용하여 병을 진단할 수 있을 뿐만 아니라, 암의 진행 단계(Cancer Stage)에 따른 치료 방법을 결정할 수 있다. 마이크로어레이를 기반으로 한 대부분의 암 분류자는 기계학습 기법을 이용하여 암 관련 유전자를 추출하여, 이들 유전자를 총체적으로 이용하여 독립 샘플의 클래스(암, 정상)를 판정한다. 하지만 유전자의 발현량의 차이뿐만 아니라 유전자와 유전자의 상관관계의 변화가 질병 진단에 활용될 수 있다. 대부분의 질병은 단독 유전자의 변이에 의한 것이 아니라 유전자의 모듈로 이루어진 유전자조절네트워크의 변이에 의한 것이기 때문이다. 본 논문에서는 조건에 따라 특이적 관계를 나타내는 유전자 쌍을 식별하여, 이들 유전자 쌍을 이용한 유전자 분류 모듈을 생성한다. 분류 모듈을 이용한 암 분류 방법이 기존의 암 분류 방법보다 높은 정확도로 암과정상 샘플을 분류함을 보여주고 있다. 분류 모듈을 구성하는 유전자의 수가 상대적으로 적으므로 임상키트로의 개발도 고려할 수 있다. 향후 분류 모듈에 속하는 유전자의 기능적 검증을, GO(Gene Ontology)를 활용함으로서, 밝혀지지 않은 새로운 암 관련 유전자를 식별하고, 분류 모듈을 확대하여 암 특이적 유전자조절네트워크 구성에 활용할 계획이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권11호
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• pp.2039-2044
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• 2006

생물정보는 사람의 능력을 넘어 섰으며 데이터 마이닝과 같은 인공지능기법이 필수적으로 요구된다. 한번에 수천 개의 유전자 발현 정보를 획득할 수 있는 DNA마이크로어레이 기술은 대량의 생물정보를 가진 대표적인 신기술로 질병의 진단 및 예측에 있어 새로운 분석방법들과 연계하여 많은 연구가 진행 중이다. 이러한 새로운 기술들을 이용하여 유전자의 메 커니즘을 규명하는 것은 질병의 치료 및 신약의 개발에 많은 도움을 줄 것으로 기대 된다. 본 논문에서는 마이크로어레이 실험에서 다양한 원인에 의해 발생하는 잡음(noise)을 줄이 거나 제거하는 과정인 표준화과정을 거쳐 표준화 방법들의 성능 비교를 위해 특징 추출방법 인 베이지안(Bayesian) 방법을 이용하여 마이크로어레이 데이터의 분류 정확도를 비교 평가하여 Lowess 표준화 후 95.89%로 분류성능을 향상시킬 수 있음을 보였다.

• 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능정보시스템학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.198-201
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• 2005

DNA microarray 칩은 신약 개발, 유전적 질환 진단, Bio-molecular 상호작용 연구, 유전자의 기능연구 등 폭넓게 사용되고 있다. 이 논문은 cDNA mimcroarray 데이터를 분석하기 위한 웹형태의 시스템 개발에 대한 내용을 다룬다. 하나의 cDNA microarray에는 수 백에서 수 만개의 유전자가 심어져 있으며, 데이터를 분석할 때 대량의 데이터와 다양한 형태의 오류로 인해서 데이터간의 차이를 보정하는 분석 도구와 통계적 기법들이 사용되어야 한다. 본 논문에서는 가상 칩 뷰어를 이용하여 실제 microarray 데이터의 foreground intensity에서 백그라운드의 intensity를 제거하여 일반화된 칩 이미지를 생성한다. 이 가상 칩 뷰어는 여러 가지 필터효과와 서로 다른 두 형광의 차이를 조정하는 global normalization 기법을 사용하여 발현 유전자 분석을 시각적으로 할 수 있고, 중복된 마이크로어레이 칩 데이터를 통하여 시간이 많이 걸리는 분석전 칩의 유효성을 검토할 수 있다. 칩 데이터의 normalization을 위한 통계 방법으로 R 통계 도구와 linear 모델을 사용하여 microarray 칩의 유전자 발현 양상을 분석한다. 통계적 방법을 사용하지 않은 데이터를 추출, 이 데이터의 패턴 그래프 그리고 발현 레벨을 분류하여 마이크로어레이의 각 스팟의 유효성 검토의 정확성을 높였다. 이 시스템은 칩의 유효성 검토, 스팟의 유효성 검토, 유전자 선정에 대해 분석의 용이성과 정확성을 높일 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.351-354
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• 2002

최근 생명공학 기술과 분석화학 기술의 발달로 생물 유전 데이터를 대량으로 얻는 것이 가능하게 되었다. 아울러 이렇게 얻어진 데이터를 적절하게 처리하고 분석하는 방법들도 여러 가지가 소개되어 왔다. 본 논문에서는 DNA 마이크로어레이 정보를 분류하기 위하여 세 가지 데이터에 대하여 여러 가지 특징 전혀 방법으로 선택된 유전자들을 사용하여 신경망 분류기에 적용시켜 보았다. 실험 결과 백혈병 데이터의 경우 피어슨 상관계수를 이용한 분류가 97.1%로 가장 높은 인식률을 보여주었다. 한편 여러 가지 특징 선택 방법에 의하여 공통적으로 선택된 유전자를 사용하여 분류하면 더 높은 인식률이 나올 것 같았지만 실제로는 기대에 못 미치는 성과를 보여주었다. 따라서 무조건 여러 번 선택된 특징을 선택하기 보다는 특징들끼리의 상관관계를 고려하여 선택하는 방법이 필요할 것이다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.315-320
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• 2008

오늘날 인간 genome프로젝트와 같은 종합적인 연구의 궁극적 목적을 달성하기 위해서는 이들 연구로부터 획득한 대량의 관련 데이터에 대해 새로운 현실적 의미를 부여할 수 있어야 한다. 이러한 맥락에서 유전자 발현 분석 시스템과 염기 서열 분석 시스템의 구축이 포스트 genome 시대를 맞이하여 새롭게 주복을 받고 있다. 최근에는 종양의 특정 부 클래스가 특정 염색체와 관련되어 있다는 사실이 밝혀지면서, 마이크로어레이는 유전자 발현 정보를 기반으로 암의 분류와 예측을 통한 진단 분야에도 활용되기 시작했다. 본 논문에서는 암에 걸린 흰쥐 외피 기간 세포 분화 실험에서 얻어진 3840 유전자의 마이크로어레이 cDNA를 이용하여 데이터의 정규화를 거쳐 정보력 있는 유전자 목록을 별도로 추출할 수 있는 시스템을 고안하고 보다 정보력 있는 유전자를 선택하기 위해 조합 방법을 제안하였다. 그리고 제안한 시스템과 방법론의 가능성을 실험을 통해 검증하였다. 그 결과 PC-ED 조합이 98.74%의 정확도와 0.04%의 MSE를 보여 단일 유사성 척도를 사용하여 유전자 목록을 생성하고 실험을 수행한 경우보다 분류 성능이 향상되었다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제25권5호
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• pp.999-1009
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• 2014

계층적 군집 분석은 분석 결과를 덴드로그램으로 쉽게 표시할 수 있어서 방대한 양의 마이크로어레이 자료를 탐색하기에 유용하며, 군집된 결과를 이용하여 생물학적 현상을 이해하는데 도움을 준다. 하지만, 계층적 군집방법은 두 군집간의 절대값 거리만을 고려하여 병합하기 때문에 군집 간의 상대적 비유사성은 설명하지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는 상대적 계층적 군집 방법을 소개하고, 마이크로어레이 자료와 같이 다양한 군집의 모양을 가진 모의실험 자료들과 실제 마이크로어레이 자료를 사용하여 상대적 계층적 군집방법과 기존의 계층적 군집 방법을 비교하였다. 두 계층적 군집 방법의 질적 평가는 오분류율, 동질성, 이질성 지표를 이용하여 수행하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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• pp.799-801
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• 2005

현재 마이크로어레이 기술은 대량의 유전자 발현 데이터 특히 종양과 관련한 데이터들을 쏟아내고 있다. 이 데이터를 기반으로 종양의 종류에 따른 유전자들의 차별적 발현 양상을 분석하고 발현량의 변화가 두드러지는 유전자들에 기반하여 종양을 분별할 수 있는 분류 모델을 구축한 후, 이것을 종양을 진단하거나 예측하는데 이용할 수 있다. 대부분의 종양은 생성 매커니즘에 따라 세부 부류로 나눌 수 있고 세부 부류에 따라 치료 방법이나 예후가 달라지므로, 정확하게 종양의 세부 부류를 진단하는 것이 매우 중요하다. 본 논문에서는 종양의 종류에 따라 발현량이 민감하게 변화하는 유전자들을 뽑아내기 위한 특징 추출 방법들과 추출된 특징들에 기반해서 종양의 종류를 분별할 수 있는 기계학습 알고리즘들의 조합들의 성능을 비교분석 하였다.