• Title/Summary/Keyword: 선택적 돌연변이

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Selective Mutation for Performance Improvement of Genetic Algorithms (유전자알고리즘의 성능향상을 위한 선택적 돌연변이)

  • Jung, Sung-Hoon
    • The KIPS Transactions:PartB
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    • v.17B no.2
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    • pp.149-156
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    • 2010
  • Since the premature convergence phenomenon of genetic algorithms (GAs) degrades the performances of GAs significantly, solving this problem provides a lot of effects to the performances of GAs. In this paper, we propose a selective mutation method in order to improve the performances of GAs by alleviating this phenomenon. In the selective mutation, individuals are additionally mutated at the specific region according to their ranks. From this selective mutation, individuals with low ranks are changed a lot and those with high ranks are changed small in the phenotype. Finally, some good individuals search around them in detail and the other individuals have more chances to search new areas. This results in enhancing the performances of GAs through alleviating of the premature convergence phenomenon. We measured the performances of our method with four typical function optimization problems. It was found from experiments that our proposed method considerably improved the performances of GAs.

A Study on the Character Design using Genetic Algorithms (유전자 알고리즘을 이용한 캐릭터 디자인에 관한 연구)

  • 최성욱;배환국;이재필;김기태
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.04b
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    • pp.220-222
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    • 2000
  • 캐릭터를 디자인하는 작업은 전에 없던 새로운 형태의 모습을 만드는 일이므로 디자이너와 같은 사람의 창조적인 능력을 빌어야만 했다. 본 논문은 자연적 선택과 유전학의 이론에 기인하고 있는 유전자 알고리즘을 이용하여 제작된 창조적인 캐릭터 자동 생산 도구와 그 자동화 도구의 제작 원리를 소개함으로써 컴퓨터를 이용하여 간단한 형태의 새로운 캐릭터를 만드는 가능성을 제시한다. 유전자 알고리즘의 선택, 교차, 그리고 돌연변이의 기능을 캐릭터 디자인에 적용하여, 사용자의 기호에 따라 선택을 수행하게 하였고 그 선택된 개체들을 비트 단위로 교차와 돌연변이를 적용하여 부모의 형질을 물려받은 다음 세대의 자식 개체로 진화시키는 과정을 시뮬레이션 하였다.

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흰쥐에서 출생 전 납중독에 의한 중추신경계 독성의 선택성 연구

  • 고광호;이정원
    • Environmental Mutagens and Carcinogens
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    • v.7 no.2
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    • pp.72-84
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    • 1987
  • 어미쥐에 유발시킨 납중독이 새끼쥐의 특정 중추신경계에 미치는 신경독성의 선택성 여부를 알아보고자 하였다. 특정 신경계의 한 예로 모노아민성 신경계를 선택하여 납중독의 지표로 모노아민성 신경계의 효소인 MAO(monoamine oxidase)의 활성을 측정하였으며 비특정조직에의 지표로 Na+.K+-ATPase의 활성을 측정하였다. 임신한 Wistar계 어미쥐에게 임신전기간에 걸쳐 0.05 혹은 0.2% 초산납(PbAc2)용액을 식수로 공급하여 간접적으로 태아에 납중독을 유발시켰다. 새끼쥐는 출생직후 정상 식수를 공급해 주었다. 2, 4, 6 및 8주된 새끼쥐의 MAO 및 Na+.K+-ATPase활성을 대뇌, 간뇌, 중뇌, 뇌교-연수 및 소뇌 등 다섯부위에서 각기 측정하였다.

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Protein engineering을 위한 site-specific mutagenesis의 이용

  • 이세영
    • The Microorganisms and Industry
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    • v.14 no.1
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    • pp.22-28
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    • 1988
  • DNA 클로닝과 조작기술의 발전은 어떤 유전자의 특정한 위치에 선택적으로 돌연변이를 도입할 수 있는 site-specific mutagenesis 기술을 창출해 내었다. 이 기술로 DAN 염기의 치환, 결실, 삽입등을 클론된 유전자에 직접 도입할 수가 있게 되어 생체의 유전자 조작이나 유전자의 산물인 단백질의 구조와 기능을 의도적으로 변화시키는 protein engineering에 광범위하게 이용되고 있다. Protein engineering은 주로 단백질의 촉매 및 생리활성의 증가, 효소의 특성및 기질 특이성의 변화, 단백질 구조의 안정화 및 내염성 증가, 분자량의 감소, 효소및 생리활성 단백질의 구조의 안정화및 내열성 증가 등에 활용되고 있으며 산업적 유용성이 큰새로운 단백질의 창조에도 기여할 것으로 기대를 모으고 있다. Site-specific mutagenesis 기술로 현재 가장 널리 이용되는 것이 in vitro상에서 수행하는 oligonucleotide-directed site specific mutagenesis이다. 이 방법은 생화학적으로 합성한 특정한 염기서열을 가진 oligonucleotide들을 일종의 mutagen으로 사용하거나 효소적 DNA 합성을 위한 primer로 사용하여 클론된 DNA의 염기서열을 선택적으로 개조하거나 혹은 다른 조작을 하는 것이다. 여기서는 돌연변이율을 높이는 여러가지 개량된 방법들이 나왔으며 그중의 몇가지를 소개하였다.

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Dynamic Clonal Selection Algorithm with Gene Library Evolution using a Hypermutation (초돌연변이(Hypermutation)를 이용한 유전자 라이브러리 진화와 동적 선택 알고리즘)

  • 김정원;최종욱;김상진
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.417-422
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    • 2002
  • 인공면역시스템을 이용한 침입탐지시스템 개발을 위해 적용한 동적 클론 선택(Dynamic Clonal Selection) 알고리즘과 그의 문제점을 소개하고 보다 개선된 동적 클론 선택 알고리즘을 제안한다. 이전 연구에서 침입탐지시스템이 흔히 접하게 되는 상황, 즉 과거 안정적으로 관찰되었던 정상행위가 합법적인 요인들로 인하여 갑작스러운 변화를 보일 경우 과거 생성되었던 기억탐지자가 정상행위를 비정상행위로 오류 판단하는 것을 막기 위하여 인간면역시스템의 체세포 돌연변이 (somatic hypermutation)를 이용하여 유전자 라이브러리를 진화시키는 방법을 첨가한 동적 클론 선택 알고리즘을 소개한다.

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Antimutagenic and Antioxidative Effects of Methanol Extract of Pine Pollen (송화 메탄올 추출물의 항산화적 항돌연변이 효과)

  • 박정섭;안병용;최동성
    • The Korean Journal of Food And Nutrition
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    • v.16 no.4
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    • pp.303-309
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    • 2003
  • This study was performed to investigate the antimutagenic and antioxidative activities of pine pollen with respect to the microbial mutation induced by various mutagens such as 1-NP, daunomycin, 2-NF, MNNG, NaN$_3$, 4NQO, 4-NOPD, AFB$_1$, Trp-P-1, 2-AF and oxidative mutagens such as t-BOOH, H$_2$O$_2$. Pine pollen, originally extracted with hexane, was reextracted with 70% methanol. The results obtained using the methanol extract, in terms of the antimutagenicity observed in relation to ten kinds of mutagens, showed that it exhibited 17.8, 82.2 and 80.9% inhibitory effects against daunomycin, AFB$_1$, and Trp-P-1, respectively, in Salmonella. typhimurium TA98 and a 72.3% inhibitory effect against AFB$_1$in S. tyPhimurium TA100. In terms of the antimutagenicity exhibited in relation to t-BOOH, a 72.3% inhibitory effect was observed, but no antimutagenicity was observed in relation to the other mutagens and strains. The methanol extract was further fractionated by chloroform, ethyl acetate, n-butanol. In S. typhimurium TA98, the chloroform(150 $\mu\textrm{g}$/plate) fraction showed strong antimutagenic effects of 55.6%, 93.7% and 93.5%, while the ethyl acetate(100 $\mu\textrm{g}$/plate) fraction showed 11.4%, 74.3% and 85.2% in relation to the mutagenicity induced by daunomycin, AFB$_1$and Trp-P-1, respectively. In S. typhimurium TA100, the chloroform and ethyl acetate fractions showed antimutagenic effects of 95.1% and 62.5%, respectively, on the mutagenicity induced by AFB$_1$. In S. typhimurium TA102, the chloroform fraction showed an antimutagenic effect of 93.6% on the mutagenicity induced by t-BOOH.

Fuzzy Controller Design of 2 D.O.F of Wheeled Mobile Robot using Niche Meta Genetic Algorithm (Niche Meta 유전 알고리즘을 이용한 2자유도 이동 로봇의 퍼지 제어기 설계)

  • 최승원;박종국
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2000.05a
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    • pp.35-38
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    • 2000
  • 본 논문에서는 퍼지 제어기의 설계를 위한 다중 돌연변이 연산자를 갖는 Niche Meta 유전 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서 유전자는 유전 알고리즘에 사용되는 교배율이나 돌연변이율과 같은 구조 매개변수와 퍼지 제어기의 입, 출력 소속함수를 나타내는 매개변수로 구성된다. 제안된 알고리즘은 부개체군들에 대해 퍼지 제어기의 소속함수의 매개변수를 최적화시키는 지역적 탐색을 수행하면서 전체 개체군에 대해서 최적의 구조 매개변수에 대한 전역적인 탐색을 수행한다. 다중 돌연변이 연산자는 지역적 진화의 결과에 따라 진화에 가장 적합한 돌연변이 방법으로 선택된다. 제안된 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 2 자유도를 구륜이동 로봇에 대한 모의 실험을 수행한다.

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Job-Shop Scheduling 문제에 있어 선별 방법에 따른 유전 알고리즘의 Performance 비교

  • 정호상;정봉주
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.209-213
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    • 1998
  • Job-Shop Scheduling 문제는 전형적인 NP-hard 문제로서 효율적인 발견적 기법을 필요로 한다. 본 연구에서는 이 문제에 대한 유전알고리즘들의 성능을 비교 분석한다. 유전 알고리즘의 주요 구성 요소들로는 크게 선별, 교차, 돌연변이 등이 존재하는데, 특히 선별은 적자 생존의 자연 법칙에 기초하여, 환경에 대한 적응도에 의해 현 세대의 모집단으로부터 다음 세대에 생존할 개체를 선택하는 과정으로 해의 산출에 중요한 역할을 하는 부분이다. 기존의 많은 연구들이 유전 연산자인 교차, 돌연변이 방법들에 대한 성능 비교에 초점을 맞추었는데, 본 연구에서는 선별 과정에 초점을 맞추어 기존의 알려진 여러 선별 방법 들을Job-Shop Scheduling 문제에의 적용을 통해 비교 분석하고 새로운 선별 방법을 제안한다.

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Design and Implementation of Learning Contents Using Interactive Genetic Algorithms with Modified Mutation (변형된 돌연변이를 가진 대화형 유전자 알고리즘을 이용한 학습 콘텐츠의 설계 및 구현)

  • Kim Jung-Sook
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.10 no.6 s.38
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    • pp.85-92
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    • 2005
  • In this Paper, we develope an effective web-based learning contents using interactive genetic algorithms with modified mutation operation. In the interactive genetic algorithm, reciprocal exchange mutation is used. But. we modify the mutation operator to improve the learning effects. The new web-based learning contents using interactive genetic algorithm provide the dynamic learning contents providing and real-time test system. Especially, learners can execute the interactive genetic algorithm according to the learners' characters and interests to select the efficient learning environments and contents sequences.

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Fuzzy Controller Design of 2 D.O.F of Wheeled Mobile Robot using Niche Meta Genetic Algorithm (Niche Meta 유전 알고리즘을 이용한 2자유도 이동 로봇의 퍼지 제어기 설계)

  • Kim Sung-Hoe;Kim Ki-Yeoul
    • The Journal of Information Technology
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    • v.5 no.4
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    • pp.73-79
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    • 2002
  • In this paper, I will propose the Niche-Meta Genetic Algorithm that has a multi-mutation operator for design of fuzzy controller. The gene in the proposed algorithm is formed by several parameters that represent the crossover rate, mutation rate and input-output membership functions. The optimization of fuzzy membership function is performed with local search on sub-population and the optimal structure is constructed with global search on total-population. The multi-mutation is selected under basis of the result of local evolution. A simulation for 2 D.O.F wheeled-mobile robot is showed to prove the efficiency of the proposed algorithm

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