• 제목/요약/키워드: 생체면역알고리즘

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생체 면역계를 이용한 자기 인식 알고리즘의 구현과 응용 (Its Application and Realization of Self-Recognition Algorithm Based on Biological Immune System)

  • 선상준;서동일;김대수;심귀보
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.161-164
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    • 2001
  • 생명체의 면역계는 외부에서 침입해 세포나 장기에 피해를 주는 물질인 항원을 스스로 자기세포와 구분해 인식하고 제거하는 기능을 가지고 있다. 이러한 면역계의 특징 중의 하나는 항원과 구별되는 자기 세포의 확실한 인식을 가지고 구분하는 자기/비자기(self/non-self) 인식방법이다. 이러한 기능을 가장 잘 보여주는 면역 T세포 중의 하나인 세포독성 T세포(T-cytotoxic Cell)는 자기세포를 인식하는 부분과 항원으로 인식하는 부분으로 구성되어 항원에 의해 감염된 자기세포를 찾아 제거하는 역할을 한다. 본 논문에서는 생명체의 면역계에서 중요한 역할을 하는 세포독성 T세포의 생성중의 자기인식 과정의 하나인 Positive Selection을 모델링하여 자기-인식 알고리즘 구현하였다. 구현한 알고리즘을 자기 공간의 국소변경과 블록변경에 대한 자기인식률을 통해 알고리즘의 유효성을 검증하며 응용 시스템으로 지문 인식에 적용하였다.

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컴퓨터 면역시스템 개발을 위한 인공면역계의 모델링과 자기인식 알고리즘 (Modelling of Artificial Immune System for Development of Computer Immune system and Self Recognition Algorithm)

  • 심귀보;서동일;김대수;임기욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.52-60
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    • 2002
  • 최근 컴퓨터의 사용이 보편화되면서 악의적 사용자에 의해 발생하는 컴퓨터 바이러스와 해킹에 의한 피해가 급속히 증가하고 있다. 남의 컴퓨터에 침입하는 해킹이나 데이터를 파괴하는 컴퓨터 바이러스에 의한 피해를 막기 위해 최근에 생명체의 면역시스템의 특징을 이용해 인공면역계를 구성해 시스템 침입탐지와 바이러스 탐지 및 치료에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 생체 면역계는 외부에서 침입해 세포나 장기에 피해를 주는 물질인 항원을 스스로 자기세포와 구분해 인식.제거하는 기능이 있다. 이러한 면역계의 특징인 항원을 인식하는 기능은 자기세포의 확실한 인식을 가지고 있는 상태에서 다른 물질을 구분하는 자기.비자기 인식방법으로 똘 수 있다. 본 논문에서는 생체 면역계에서 세포독성 T세포의 생성과정의 하나인 Negative 및 Positive Selection을 모델링하여 침입에 의한 데이터 변경과 바이러스에 의한 데이터 감염 등을 탐지할 때 가장 중요한 요소인 자기 인식 알고리즘을 구현한다. 제안한 알고리즘은 큰 파일에서의 Detection을 구성하기 용이한 점을 가지며 국소(cell)변경과 블록(string)변경에 대한 자기인식률을 통해 알고리즘의 유효성을 검증한다.

공생 진화를 이용한 Immunotronic 접근 방식의 하드웨어 오류 검출 (A New Immunotronic Approach to Hardware Fault Detection Using Symbiotic Evolution)

  • 이상형;김은태;이희진;박민용
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제42권5호
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    • pp.59-68
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    • 2005
  • 본 논문에서는 하드웨어 오류 검출을 위하여 공생 진화(symbiotic evolution)에 기반을 둔 새로운 immunotronic 알고리즘을 제안한다. 면역학(immunology)과 전자공학(Electronics)을 결합한 immunotronic 시스템에서 가장 중요한 점은 포용 조건 (tolerance condition)을 생성하는 방식이다. 여기서 포용 조건 생성은 생체 면역 시스템에서의 항체 생성을 의미한다. 본 논문에서는 생체 면역 시스템에서 매우 중요한 개념인 항체의 다양성 원리(principle of antibody diversity)를 포용 조건 생성에 적용한 후 공생 진화를 통하여 이를 구현한다. 공생 진화는 기존의 유전자 알고리즘(standard genetic algorithm, SGA)에 비해서 더욱 더 생체 면역 시스템이 항체를 생성하는 방식과 유사하며 이러한 방식은 이전의 immunotronic 방식에 비해서 더 향상된 비자기 검출 율을 보여 준다. 이렇게 제안된 알고리즘을 FSM(Finite State Machine)의 가장 전형적인 예인 십진 카운터와 MCNC benchmark FSM에 적용한 후 컴퓨터 모의 실험을 통해 그 성능을 확인한다.

면역 알고리즘의 개선된 클론선택에 의한 퍼지 뉴로 네트워크와 교통경로선택으로의 응용 (Fuzzy-Neural Networks by Means of Advanced Clonal Selection of Immune Algorithm and Its Application to Traffic Route Choice)

  • 조재훈;김동화;오성권
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.402-410
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    • 2004
  • 본 논문에서는 복잡하고 비선형적인 시스템을 위하여 최적 면역 알고리즘의 개선된 클론선택에 기반을 둔 최적FNN 설계방법을 제안한다. FNN은 퍼지추론의 간략 추론과 학습방법으로는 오류역전파 알고리즘을 하였고 멤버쉽함수의 파라미터, 학습률 및 모멘텀 계수들을 선정하기 위하여 개선된 클론 선택을 사용하는 방법을 도입하였다. 제안한 알고리즘은 생체의 면역반응에 기초를 둔 면역알고리즘의 클론선택을 기본으로 분화율을 조절하여 성능을 개선하였다. 그 과정을 통하여 다양한 항체들을 생성하고 목적함수나 제한조건과 같은 항원들에 대하여 가장 높은 친화도를 가지는 항체를 최적 항체로 선택하였다. 제안된 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 가스로공정과 교통경로선택 공정을 사용한다.

인공면역계의 자기-인식 알고리즘 (Self-Recognition Algorithm of Artificial Immune System)

  • 선상준;이동욱;심귀보;성원기
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.185-188
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    • 2001
  • According as many people use a computer newly, damage of computer virus and hacking is rapidly increasing by the crucial users. To block hacking that is intrusion of a person's computer and the computer virus that destroys data, a study for intrusion-detection of system and virus detection using a biological immune system is in progress. In this paper, we make a model of positive selection and negative selection of self-recognition process that is ability of T-cytotoxic cell that plays an important part in biological immune system. So we embody a self-nonself distinction algorithm in computer. To prove the efficacy of self-recognition algorithm, we use simulations by a cell change and a string change of self file.

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T세포 발생과정의 긍정 및 부정 선택에 기반한 변경 검사 알고리즘 (Change Detection Algorithm based on Positive and Negative Selection of Developing T-cell)

  • 심귀보;이동욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.119-124
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    • 2003
  • 본 논문에서는 생체의 면역계에서 중요한 역할을 하는 세포독성 T세포의 생성과정의 하나인 긍정 선택(positive selection)과 부정 선택(negative selection)을 모델링하였다. 그리고 침입에 의한 데이터 변경과 바이러스에 의한 데이터 감염 등을 탐지할 때 가장 중요한 요소인 변경 검사 알고리즘을 개발하였다. 제안된 방법은 자기를 인식하는 MHC 인식부와 비자기를 인식하는 항원 인식부를 생성하는 알고리즘이다. 따라서 제안한 방법은 실제 면역세포와 마찬가지로 자신과 침입자 모두에 대한 인식기를 가지고 변경을 탐지하게 된다. 시뮬레이션을 통하여 자기파일의 국소가 변경되었을 때와 블록이 변경되었을 때에 대하여 두 가지 방법을 이용한 변경 검사 알고리즘의 특성과 유효성을 밝힌다

스트링기반 MHC 인식부 구성에 의한 지문 매칭 알고리즘 (Fingerprint Matching Algorithm using the String-Based MHC Detector Set)

  • 정재원;이동욱;심귀보;이민영
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제1호
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    • pp.206-209
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    • 2004
  • 사람의 지문은 그 인식성능과 종생불변성 및 만인부동성으로 인하여 신원인증을 위한 생채인식에서 가장 많이 이용되고 있다. 최근에는 지문인식의 신뢰성에 더하여, 그 인증속도가 지문인식을 각종 보안 어플리케이션에 응용하는데 있어서 매우 중요한 요소로 부각되고 있다. 본 논문에서는 생체면역계에서의 '자기-비자기' 구별과정에 착안한 빠르고 신뢰성 있는 지문인식 알고리즘을 제안한다. 제안한 매칭알고리즘은 지문영상으로부터 추출된 특징점과 방향성분에 기반하여 만들어지는 자기공간(self-space)에 기반하여 이루어지는 1차 매칭과, 특징점의 기하학적 구조에 의하여 구성되는 로컬구조(local structure)에 의하여 구성되는 로컬구조에 의해 수행되는 2차 매칭의 두 단계로 구성되어 인식의 신뢰성을 유지하면서 인증속도를 향상시켰다.

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생체 면역계를 이용한 네트워크 침입탐지 시스템 (Intrusion Detection System of Network Based on Biological Immune System)

  • 심귀보;양재원;이동욱;서동일;최양서
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.411-416
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    • 2002
  • 최근 인터넷의 확산과 전자상거래의 활성화 그리고, 유ㆍ무선 인터넷의 보급과 더불어 악의적인 사이버 공격의 시도와 성공이 급속하게 증가하고 있다. 이것은 점차 더 많은 문제를 야기할 것으로 예상된다. 현재 일반적인 인터넷상의 시스템은 악의적인 공격에 적절하게 대응하지 못하고 있으며, 다른 범용의 시스템들도 기존의 백신 프로그램에 의존하며 그 공격에 대응해오고 있다. 따라서 새로운 침입에 대하여는 대처하기 힘든 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 생체 자율분산시스템의 일부분인 T세포의 positive selection과 negative selection을 이용한 자기/비자기 인식 알고리즘을 제안한다 제안한 알고리즘은 네트워크 환경에서 침입탐지 시스템에 적용하여 기존에 알려진 침입뿐만 아니라 새로운 침입에 대해서도 대처할 수 있다.

인공 면역계를 기반으로 하는 적응형 침입탐지 알고리즘 (Adaptive Intrusion Detection Algorithm based on Aritificial Immune System)

  • 양재원;이동욱;심재윤;심귀보;이세열;김용수
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.254-257
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    • 2002
  • 인터넷 보급의 확산과 전자상거래의 활성화와 유.무선 인터넷의 보급에 따른 악의적인 사이버 공격의 시도의 성공사례가 증가하고 있다. 미로 인해 점차 더 많은 문제가 야기될 것으로 예상된다. 현재 일반적인 인터넷상의 시스템은 악의적인 공격에 적절하게 대응해오지 못하고 있으며, 다른 범용의 시스템들도 기존의 백신 프로그램에 의존하며 그 공격에 대응해오고 있다. 따라서 새로운 침입에 대하여는 대처하기 힘든 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 생체 자율분산시스템의 일부분인 T세포의 positive selection과 negative selection을 이용한 자기/비자기 인식 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 네트워크 환경에서 침입탐지 시스템에 적용하여 기존에 알려진 침입뿐만 아니라 새로운 침입에 대해서도 대처할 수 있다

스트링 구조의 MHC 인식부를 이용한 지문 매칭알고리즘 (Fingerprint Matching Algorithm using MHC Detector Set of String Structure)

  • 심귀보;정재원;이동욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.279-284
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    • 2004
  • 사람의 지문은 그 인식 성능과 종생 불변성 및 만인 부동성으로 인하여 신원 인증을 위한 생채 인식에서 가장 많이 이용되고 있다. 최근에는 지문인식의 신뢰성에 더하여, 그 인증속도가 지문인식을 각종 보안 어플리케이션에 응용하는데 있어서 매우 중요한 요소로 부각되고 있다. 본 논문에서는 생체면역계에서의 자기 비자기구별 과정에 착안한 빠르고 신뢰성 있는 지문인식 알고리즘을 제안한다. 제안한 매칭알고리즘은 지문영상의 특징점과 방향성분을 반영한 자기 공간 (self-space)과 MHC 인식부를 이용한 1차 매칭과, 특징점의 로컬 구조(local structure)를 이용한 2차 매칭의 두 단계로 구성된다. 이러한 2단계의 매칭을 통하여 인식의 신뢰성을 유지하면서 인증속도를 향상시켰다.