• Journal of KIISE:Software and Applications
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• v.32 no.4
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• pp.277-289
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• 2005

To overcome the long design time/high computational effort/low computational performance of phylogenetic learning featuring selection and reproduction, this paper proposes a genetic representation based on XML. Since genetic programs (GP) and genetic operations of this representation are maintained by the invocation of the built-in off-the-shelf XML parser's API, the proposed approach features significant reduced time consumption of GP design process. Handling only semantically correct GPs with standard XML schema can reduce search space and computational effort. Furthermore, computational performance can be improved by the parallelism of GP caused by the utilization of XML, which is a feasible system and wire format for migration of genetic programs in heterogeneous distributed computer environments. To verify the proposed approach, it is applied to the evolution of social behaviors of multiple agents modeling the predator-prey pursuit problem. The results show that the approach can be applied for fast development and time efficiency of GPs.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.10a
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• pp.11-16
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• 2006

세포의 활동은 단순히 하나의 유전자의 발현으로 설명되기보다 여러 유전자와 그로 인해 생성된 단백질의 상호 작용에 의해 나타난다. 또한 마이크로어레이 실험을 통해 세포 내의 유전자 발현에 대한 정보를 알 수 있게 되고, Chromatin IP 마이크로어레이 실험을 통해 신뢰도가 높은 유전자 발현 조절 관계 데이터를 얻을 수 있게 되면서, 유사한 기능과 유사한 발현 패턴을 보이는 유전자들을 그룹으로 묶어 유전자 모듈로 규정하고 이를 하나의 유전자 조절 네트워크로 구성하고, 분석하는 연구들이 진행되고 있다. 본 논문에서는 ChIP 실험 데이터와 유전자 발현 데이터를 이용하여 지역 정렬을 수행해 하나의 유전자 모듈을 조절하는 조절 프로그램을 예측하는 알고리즘에 대해 기술한다. 조절 프로그램은 유전자 조절 모듈을 조절하는 조절자들의 역할 및 발현 여부에 따른 유전자 조절 모듈 내 유전자들의 발현을 설명할 수 있는 것이다.

• KSBB Journal
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• v.16 no.4
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• pp.381-388
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• 2001

A program for integrated gene expression profile analysis such as hierarchical clustering, K-means, fuzzy c-means, self-organizing map(SOM), principal component analysis(PCA), and singular value decomposition(SVD) was made for DNA chip data anlysis by using Matlab. It also contained the normalization method of gene expression input data. The integrated data anlysis program could be effectively used in DNA chip data analysis and help researchers to get more comprehensive analysis view on gene expression data of their own.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2002.04a
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• pp.682-684
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• 2002

RNA 분자의 pseudoknot 구조는 이차 구조의 loop에 있는 염기와 이 loop 외부에 있는 염기와의 결합으로 생성되는 삼차 구조 요소이다. pseudoknot은 삼차 구조 형성에 필수적인 구조 요소일 뿐만 아니라, RNA 분자의 기능에 중요한 영향을 미친다. pseudoknot을 포함한 RNA 구조를 예측하는 문제는 매우 어려우며 많은 계산을 필요로 한다. 현재까지, 병렬 구조를 갖는 수퍼 컴퓨터에서 유전자 알고리즘을 이용한 프로그램의 예측 결과가 가장 우수하다고 알려져 있다. 그러나 이 프로그램은 수퍼 컴퓨터에서만 운용되기 때문에 일반 연구자가 쉽게 사용하기 어려운 단점이 있다. 본 논문은 유전자 알고리즘을 이용한 PC 기반의 pseudoknot 예측 프로그램에 대하여 기술한다. 실헙 결과는 PC 기반에서도 유전자 알고리즘을 이용하여 pseudoknot을 포함한 RNA 구조를 효과적으로 예측하고 있음을 보인다.

• Korean Journal of Microbiology
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• v.39 no.4
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• pp.207-215
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• 2003

Gene structure prediction, which is to predict protein coding regions in a given nucleotide sequence, is the most important process in annotating genes and greatly affects gene analysis and genome annotation. As eukaryotic genes have more complicated stuructures in DNA sequences than those of prokaryotic genes, analysis programs for eukaryotic gene structure prediction have more diverse and more complicated computational models. We have developed EGSP, a eukaryotic gene structure program, using duration hidden markov model. The program consists of two major processes, one of which is a training process to produce parameter values from training data sets and the other of which is to predict protein coding regions based on the parameter values. The program predicts multiple genes rather than a single gene from a DNA sequence. A few computational models were implemented to detect signal pattern and their scanning efficiency was tested. Prediction performance was calculated and was compared with those of a few commonly used programs, GenScan, GeneID and Morgan based on a few criteria. The results show that the program can be practically used as a stand-alone program and a module in a system. For gene prediction of eukaryotic microbial genomes, training and prediction analysis was done with Saccharomyces chromosomes and the result shows the program is currently practically applicable to real eukaryotic microbial genomes.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04a
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• pp.124-126
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• 2003

생물정보학에서 사용되는 많은 프로그램들은 데이터베이스로 부터 방대한 양의 데이터를 검색하고 처리한다. 이러한 환경에서 사용자의 요청마다 데이터베이스를 검색하는 경우 사용자들의 대기 시간이 길어지고 시스템 용량을 초과한다. 이러한 데이터베이스 액세스의 문제점을 해결하기 위하여 카플 기법과 그룹핑 기법이 제안되었다. 본 논문에서는 카플 기법과 그룹핑 기법을 이용하여 유전자 서열 비교 프로그램인 Fasta를 구현하였고 사용자 응답시간을 측정하여 프로그램의 성능을 높일 수 있음을 확인하였다.

• Horticultural Science & Technology
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• v.29 no.5
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• pp.461-466
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• 2011

In genetic and molecular breeding studies of plants, researchers need to design various kinds of primers based on their research purposes. So far many kinds of web- or script-based non-commercial programs for primer design are available. Because most of them do not include user interface for multipurpose usage including gene structure prediction and direct target selection on sequences, it has been a laborious work to design primers targeting on the exon or intron regions of interesting genes. Here we report a primer designing graphic user interface program, Pickprimer, that includes gene structure prediction and primer design modules by combining source codes of the Spidey and Primer3 programs. This program provides simple graphic user interface to input sequences and design primers. Genomic sequence and mRNA or coding sequence of genes can be copy and pasted or input as fasta or text files. Based on alignment of the input sequences using the Spidey module, a putative gene structure is graphically visualized along with exon-intron sequences of color codes. Primer design can be easily performed by dragging mouse on the displayed sequences or input primer targeting position with desirable values of primers. The output of designed primers with detailed information is provided by the Primer3 module. PCR evaluation of 24 selected primer sets successfully amplified single amplicons from six Brassica rapa cultivars. The Pickprimer will be a convenient tool for genetic and molecular breeding studies of plants.

• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2009.04a
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• pp.392-395
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• 2009

응답면 기법을 활용하여 댐구조물과 같은 사회간접자본 시설물의 파괴확률을 구할 수 있다. 본 위험성 평가과정에서 응답면기법으로 구성한 한계상태 방정식을 유전자알고리즘의 적합도 방정식으로 사용하면, 핵심타입이나 지반종류, 지반다짐정도 등의 입력설계변수의 최적화 과정 속도를 더욱 신속화 시킬 수 있다. 제안된 응답면 기법과 유전자알고리즘의 복합해석기법은 신뢰성기반 최적화프로그램으로 기존의 유전자알고리즘의 수렴속도를 더욱 빠르게 하여주고, 특히 입력변수의 상하한계가 불확실한 경우에도 만족스러운 수렴성을 보장하여준다. 한계상태 방정식의 목표신뢰도 지수를 변화시켜면 해당하는 입력변수의 최적값을 출력하여주므로, 입력변수의 제약조건에 가격함수와 같은 가중치를 벌칙함수로 부여하면 가격최적화 프로그램으로 작용하게 되며, 시설물 운영자에게는 목표신뢰도에 대한 유지관리 기법과 정도를 의사결정 할 수 있도록 하여주는 기능을 가지게 된다. 조사된 많은 댐구조물의 파괴모드가 시간에 독립적으로 시공중 또는 시공완료 후 5년이내에 다수 발생하는바, 파괴모드를 조사하고 중요한 파괴모드인 파이핑 현상에 대해서 파괴확률을 계산하고 최적유지관리를 위한 개선된 유전자알고리즘 최적화 연산을 수행하였다. 기존 댐구조물과 같이 설계변수와 하중의 변동성을 알기가 어려운 경우에 유지관리비용 최소화를 위해서 본 제안 프로그램의 확장된 버젼은 중요한 기준을 제시하여줄 것으로 기대한다.

• KSBB Journal
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• v.16 no.6
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• pp.538-546
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• 2001

An integrated data analysis program for DNA chip containing normalization, FDM analysis, various kinds of clustering methods, PCA, and SVD was applied to analyze combined yeast cell cycle data. This paper includes both comparisons of some clustering algorithms such as K-means, SOM and furry c-means and their results. For further analysis, clustering results from the integrated analysis program was used for function assignments to each cluster and for motif analysis. These results show an integrated analysis view on DNA chip data.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2001.04b
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• pp.283-285
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• 2001

유전자 프로그래밍은 프로그램 자동생성 도구이다. 문제를 해결하는 프로그램코드를 프로그래머가 직접 구현하는 것이 아니라, 적절한 초기값만을 입력하여 컴퓨터가 스스로 적합한 해를 찾아내도록 하는 방법이다. 유전자 프로그래밍은 생물의 진화개념에서 얻어진 여러 아이디어를 사용하여 최적화된 해를 찾아낸다. 본 논문에서는 세포영상인식 문제를 해결하기 위하여 유전자 프로그래밍을 사용하였다. 실험에 사용된 영상은 자궁경부세포진 영상이다. 여러 가지 종류와 상태의 세포들이 뒤섞여 있어 분석하기에 힘들다는 것이 이 영상의 특징이다. 주어진 문제는 샘플 영상이 암인가 아닌가를 판별하는 것이다. 유전자 프로그래밍을 적용하기 위하여 사용한 특징값들은 영상에서 찾을 수 있는 가장 단순한 대표값들과, 산술 및 논리연산자들이다. 실험결과 실제 인식기 제작에 바로 적용하기엔 무리가 있지만, 80%정도를 제대로 판별해 낼수 있었다. 인식률이 낮은 이유는 사용한 특징들이 영상의 정보를 잘 흡수하지 못했기 때문이라 여겨지고, 앞으로 지나치게 복잡하지 않으면서 여상의 특징을 잘 표현하는 특징값들을 찾는 것이 향후과제이다.