• 제목/요약/키워드: 유전거리

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개선된 부분 초기화 유전자 앨거리즘을 이용한 광대역 전파흡수체 설계 (Design of the Broad-band EM Absorber Using the Improved Partial Initialization Genetic Algorithm)

  • 이동근;남기진이상설
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1998년도 하계종합학술대회논문집
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    • pp.161-164
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    • 1998
  • 광대역 주파수 상에서 외부로부터 입사하는 전자파를 산란시키지 않고 유전체 내부에서 흡수시키기 위해 유전체를 다층으로 배열하여 전파 흡수체를 최적 설계하고자 한다. 수직 및 여러 각도로 전파가 입사하는 경우 각 유전층의 두께, 유전 상수, 손실 탄젠트 등의 설계변수를 유전자 앨거리즘을 이용하여 최적화한다. 다극함수에서의 부분 초기화 유전자 앨거리즘의 성능 향상을 위해 부분 초기화율, 부분 초기화 시점, 스케일 인자의 변화에 따른 성능을 비교, 개선하여 흡수체 설계에 적용하였다.

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유전 알고리즘을 이용한 맞춤형 신호 체계 구축 (Organizing tailored traffic light system with genetic algorithm)

  • 박수빈;유재훈;유한호;김연준
    • 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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    • 한국컴퓨터교육학회 2018년도 동계학술대회
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    • pp.129-132
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    • 2018
  • 교통 체증은 차량 이용이 대중화된 지금 많은 문제를 야기하고 있다. 교통 정체로 인한 시간 허비, 장시간 운전으로 인한 운전자의 피로 증가, 매연 배출로 인한 환경 오염 촉진 등 교통 체증은 사회적으로 무시할 수 없는 여러 문제들을 불러온다. 이에 본 연구는 신호 체계 개선에 초점을 두어 유전 알고리즘을 이용한 도시 규모의 유동성 연동 신호 체계를 구현하고자 하였다. 이를 위하여 교통 시뮬레이션 프로그램 SUMO를 이용하여 실험 환경을 조성하고, 4개의 사거리와 16개의 사거리, 그리고 선릉역 인근의 실제 도로망에서의 최적 신호 주기를 탐색하였다. 실험 결과 4개의 사거리의 경우 유전 알고리즘 적용 전의 초기 설정에 비해 자동차들의 평균 이동 시간이 31.1% 감소, 16개의 사거리의 경우 6.2% 감소, 실제 도로에서는 1.1% 감소함을 확인할 수 있었다. 따라서 유전 알고리즘을 이용한 새로운 교통 체계는 교통 정체를 완화하는 효과가 있으며 본 연구를 실제에 적용한다면 도시 규모의 도로망에서 시간대 별로 교통 흐름을 최적화하는 맞춤형 신호 주기를 구할 수 있을 것이다.

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개체간 해밍 거리 기반의 변이연산을 적용한 유전알고리즘을 이용한 다차원 배낭 문제 탐색 (Genetic Algorithm Applying Modified Mutation Operator Based on Hamming Distance for Solving Multi-dimensional Knapsack Problem)

  • 정재훈;이종현;안창욱
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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    • pp.1728-1731
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    • 2012
  • 본 논문에서는 부모 개체의 해밍 거리에 기반하여 선택적 변이연산을 적용한 유전알고리즘을 제안한다. 유전자 형이 매우 유사한 개체들 간의 유전연산은 알고리즘의 탐색성능을 저하시키고 조기 수렴의 가능성을 증가시킨다. 본 논문에서는 이러한 현상을 극복하기 위하여, 교차연산 시 선택된 두 부모 개체간의 해밍 거리에 따라 그 값이 낮으면 교차연산 후 생성된 두 자식 개체 중 한쪽에게 높은 변이확률을 적용하고 다른 한쪽 자식은 부모와 비슷한 유전자 형으로 탐색을 계속하게 하여 조기 수렴을 방지하면서 해집단의 다양성 유지 기능을 향상 시켰다. 제안한 유전 알고리즘을 다차원 배낭 문제에 적용한 결과, 같은 조건에서 단순 유전 알고리즘(SGA) 보다 향상된 탐색 성능을 보여주었다.

유전체를 이용한 안테나 지향성 향상에 관한연구 (Research for Antenna Gain Enhancement using Dielectric Layer)

  • 김재희;안치형;방진규;정호성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2015년도 제46회 하계학술대회
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    • pp.1599-1600
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    • 2015
  • 본논문은 철도의 무선통신의 링크거리 확보를 위하여 아테나의 이득을 높이는 방법을 제시한다. 안테나의 이득을 높이기 위한 방법으로 안테나 상면에 유전체층을 사용하며 유전체 상면에서 전계의 위상이 동일하도록 거리에 따른 유효유전율이 다른 구조를 사용하였다. 원하는 유효유전율을 얻기 위하여 유전체에 구멍을 뚫은 구조를 사용하였으며, 시뮬레이션 결과 안테나의 이득이 향상되는 것을 확인하였다. 동작주파수 5.8GHz에 대해서 유전체층이 없는 패치안테나의 경우 이득이 4.66dB이며 제안한 유전체층이 있는 경우 이득이 9.36으로 기존의 안테나보다 4.5dB 개선을 하였다.

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초위성체 유전표지를 이용한 한우와 외래품종간의 유전적 변이와 유연관계 분석 (Genetic Variation and Relationships of Korean Cattle(Hanwoo) and Foreign Breeds Using Microsatellite Markers)

  • 오재돈;공홍식;이제현;양대용;전광주;이학교
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권6호
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    • pp.733-740
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    • 2008
  • 본 연구는 현재 수입되는 쇠고기 중 높은 비중을 차지하고 있는 엥거스 품종과 육우로 사육되는 홀스테인 품종을 대상으로 한우집단의 유전적 특성 및 비교대상 품종과의 유전적 차별성을 검증하고자 실시하였다. 한우와 외래품종간의 유전적 특성을 규명하기 위해 한우 300두, 앵거스 80두 그리고 홀스테인 50두를 대상으로 10개의 초위성체 유전표지를 분석하였다. 대상 품종 집단별 유전적 특성, 집단내 유전적 변이성 및 유전적 차별성은 초위성체 유전표지의 품종별 기대이형질성(expected total heter- ozygosity; Exp-Hz), 관측된이형질성(observed heterozygosity; Obs.-Hz), 다형정보력(polymor- phism information content; PIC)에 근거하여 추정되었다. 10종의 초위성체유전표지 전체의 평균 기대이형질성과 관측이형질성 한우집단에서 0.772, 0.733으로 나타났으며, 앵거스집단에서는 각각 0.759, 0.707 및 홀스테인집단에서 각각 0.741, 0.720으로 나타났다. 따라서 본 연구에서 분석된 대상 집단 중 한우집단이 다른 2 품종집단 보다 집단 내 유전적 변이성이 높은 것으로 나타났다. 초위성체 유전표지의 유전자형 별 빈도에 근거하여 품종간의 유전적거리를 추정한 결과 한우집단과 앵거스 집단과의 유전적거리(0.233±0.054)가 홀스테인 집단과의 유전적거리(2.183±0.658) 보다 가까운 것으로 나타났다. 이에 비하여 앵거스 집단과 홀스테인 집단간의 유전적거리(2.400±0.727)는 상대적으로 먼 것으로 나타났다. 분석 대상 집단의 품종간 유전적 차별성을 개체들의 유전자형에 근거하여 추정한 결과 홀스테인의 경우 명확하게 하나의 군집을 형성하여 뚜렷한 품종차별성을 보였으며, 한우와 엥거스의 경우 각각의 군집 사이에 몇몇의 개체들이 섞여 있는 것을 제외하면 명확하게 구분되어 있음을 확인하였다.

Microsatellite Marker를 이용한 한우 집단의 지역별 유연관계와 유전적 구조 분석 (Genetic Relationship between Regional Areas and Analysis of Genetic Structure of Hanwoo(Korean cattle) Using Microsatellite Markers)

  • 오재돈;김종대;공홍식;이제현;홍윤숙;전광주;이학교
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제10권2호
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    • pp.141-146
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    • 2006
  • 본 연구는 한우의 지역별 유전적 다양성 및 집단간의 유연관계를 평가하기 위하여 경기, 강원, 충남, 충북, 전남, 전북, 경남 그리고 경북 8개 지역에서 비교적 지역간의 이동이 적은 번식우를 대상으로 공시축을 선발하여 분석을 실시하였다. 각 microsatellite marker의 평균 대립유전자의 수는 7.5개로 검출되었다. 관측된 대립유전자의 이형접합율을 보면 전북(CEB)과 전남(CEN)에서 가장 높게 나타났지만 기대되는 이형접합율은 전체 평균보다 낮은 값을 나타내고 있다. 이는 전북과 전남 지역에서 보유하고 있는 평균 대립유전자의 수가 적기 때문에 기인한 결과라고 할 수 있다. ETH225은 특정 대립유전자가 특정지역의 집단에서 높은 발현빈도를 보임으로써 지역간의 유전적 특징을 나타내는 지표로 활용할 수 있다. 경남 지역과 충북 지역간의 유전적 거리는 0.031로 가장 가까운 것으로 나타났으며, 전북과 충남 지역 사이의 유전적 거리가 0.154로 가장 먼 것으로 나타났다. 전북 지역과 다른 지역들과의 유전적 거리의 평균은 0.136으로 나타났다. 강원 지역 역시 다른 지역들과의 유전적 거리의 평균이 0.082로 대체적으로 멀게 나타나고 있다. 반변 경기와 경남 지역은 다른 지역들과 유전적 거리의 평균이 각각 0.056과 0.055로 가까운 것으로 나타났다. 전체 한우의 기대되는 이형접합율은 0.709로 나타나 다른 품종들에 비해 상당히 높은 다양성을 보유하고 있다.

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다형 동위효소를 이용한 국내 파밤나방(Spodoptera exigua (Hubner)) 집단의 유전변이 (Genetic Variation of the Beet Armyworm, Spodoptera exigua (Hubner), Populations in Korea Using Polymorphic Allozymes)

  • 강성영;김용균
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.235-243
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    • 2001
  • 파밤나방(Spodoptera exigua(Hubner))의 유전변이가 다형 동위효소를 이용하여 분석되었다. 집단들은 다른 기주, 지리적 위치, 그리고 시기에 따라 세분화되었다. 평균 이형접합자빈도($0.443\pm$0.013)는 파밤나방 전체 집단의 높은 유전변이를 나타냈다. 각 소집단들은 모두 Hardy-Weomberg 균형에서 벗어난 뚜렷한 동계교배 양식을 보였다. 이러한 높은 동계교배 효과는 지역고립에 의한 집단간 분화보다는 대부분 소집단 내 표본 추출 효과에 기인된 비임의교배에 의해 야기되었다. Wright($F_{ST}$ ) 와 Nei의 유전거리(D)는 소집단들간 유전적 분화가 낮음을 나타내지만, 일부 남쪽지역의 소집단들(해남과 사천)은 상대적으로 북쪽의 소집단들(안동과 군위)과 차이를 보였다. 유전적 거리를 기초하여 추정된 세대당 이주 개체수는 서로 다른 기주 집단간 5.9마리, 지역 집단간 10.6마리, 시기 집단간 31.8마리였다. 이러한 유전분석 결과들을 보아 국내 파밤나방은 이들의 탁월한 집단간 이주 능력 때문에 집단간 유전분화가 적은 것으로 나타냈다.

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COG 거리와 유전자 간의 상대 위치정보를 이용한 오페론 예측 전처리 모델 (Preprocessing Model for Operon Prediction Using Relative Distance of Genes and COG Distance)

  • Chun, Bong-Kyung;Jang, Chul-Jin;Kang, Eun-Mi;Cho, Hwan-Gue
    • 한국생물정보학회:학술대회논문집
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    • 한국생물정보시스템생물학회 2003년도 제2차 연례학술대회 발표논문집
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    • pp.210-219
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    • 2003
  • 오페론(operon)은 보통 미생물에서 다수의 인접한 유전자들로 구성된 그룹으로 하나의 유전자처럼 공통된 프로모터에 의해 전사되는 단위이다. 오페론을 구성하는 유전자들은 기능적으로 서로 유사하거나 같은 물질대사경로(metabolic pathway) 상에 존재하는 특징을 지니기 때문에 이들은 중요한 의미를 가지며, 미생물 유전체 분석에서 오페론을 구성하는 유전자들을 예측하는 것은 상당히 중요하다. 오페론을 예측하는 이전 연구들로는 이미 알려진 오페론의 특징인 유전자간 거리나 오페론을 구성하는 평균 유전자 개수 등을 이용하는 방법, 마이크로어레이 발현 실험을 이용한 방법, 전유전체(whole genome)들 간의 보존된 유전자 집합(conserved gene cluster)을 이용한 방법 그리고 물질대사경로를 이용한 방법 등이 있다. 본 논문에서는 COG 기능(function) 거리, 유전자 간의 거리, 코돈 사용빈도(codon usage) 그리고COG 기능 거리와 유전자간 거리를 같이 적용한 방법을 이용하여 오페론 예측을 위한 전처리 모델을 생성하였다 전처리 모델을 E. coli 전유전체에 적용해본 결과, 알려진 오페론들의 약 90%가 이를 포함하였다. 따라서 본 논문에서 제시한 전처리 모델은, 추후 오페론 예측을 위한 좋은 도구로 활용할 수 있을 것이다.

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점진형 유전프로그래밍과 거리기반형 진화연산자 (Steady State Genetic Programming and Distance based Genetic Operator)

  • 방철혁;서기성
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.324-327
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    • 2007
  • 유전프로그래밍(GP)은 GA, ES, 그리고 EA등에 비해 구조의 복잡함으로 인해 상대적으로 진화방식 및 진화연산자에 대한 연구가 미진한 실정이다. 본 논문에서는 유전프로그래밍에 대한 점진형 진화 방식과 트리 깊이 및 부모간의 거리를 기반으로 한 새로운 진화연산자를 제안한다. 이항식 벤치마크 문제에 대하여 실험을 수행하였고, 세대형 진화 방식 및 기존 연산자와의 성능을 비교하였다.

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국내 세 지역의 배추좀나방(Plutella xylostella (Linne)) 월동집단에서 나타나는 유전변이 분석 (Genetic Analysis of Three Overwintering Diamondback Moth, Plutella xylostella (Linne), Populations in Korea)

  • 김용균;박효찬;정명섭
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.227-233
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    • 2001
  • 네 가지 다형 동위효소를 이용하여 야외 월동세대의 배추좀나방(Plutella xylostella(Linne))의 집단 유전분석이 실시되었다. 세 지역 (안동, 영천, 양산)의 야외집단들은 모든 동위효소 유전좌위에서 서로 다른 대립유전자빈도를 보였다. 특히 두 동위효소(acid phosphatase and phosphoglucomutase)에서 나타나는 유전자 빈도의 불균형은 집단간에 임의교배가 이루어져 있지 않음을 나타냈다. 추정된 집단간 Nei의 유전거리는 0.0151(양산집단과 영천집단)에서 0.0877(안동집단과 영천집단)까지 다양했다. 기존의 배추좀나방 야외집단들의 유전거리 추정치에 비해 이러한 월동 초기세대들이 보인 다소 높은 유전분화는 이들 집단이 월동과정중 지역적 환경요인에 따른 상이한 도태압이 작용하여 유전적 병목현상이 초래되었음을 내포한다.

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