As development of information technology, companies stress the need of knowledge management. Companies construct ERP system including knowledge management. But, it is not easy to formalize knowledge in organization. They experience that constructing information system help knowledge management. Now, we focus on engineering knowledge. Because engineering data contains experts' experience and know-how in its own, engineering knowledge is a treasure house of knowledge. Korean shipyards are leader of world shipbuilding industry. They have accumulated a store of knowledges and data. But, they don't have data minning tool to utilize accumulated data. This paper treats development of data minning tools for the utilization of shipbuilding knowledge based on genetic programming (GP).
Recently, knowledge management has been required in companies as a tool of competitiveness. Companies have constructed Enterprise Resource Planning(ERP) system in order to manage huge knowledge. But, it is not easy to formalize knowledge in organization. We focused on data mining system by genetic programming(GP). Data mining system by genetic programming can be useful tools to derive and extract the necessary information and knowledge from the huge accumulated data. However when we don't have enough amounts of data to perform the learning process of genetic programming, we have to reduce input parameter(s) or increase number of learning or training data. In this study, an enhanced data mining method combining Genetic Programming with Self organizing map, that reduces the number of input parameters, is suggested. Experiment results through a prototype implementation are also discussed.
디지털 대전환 시대를 본격적으로 맞이하게 되면서 SW, AI, 빅데이터 등을 바탕으로 한 융합적인 사고력의 중요성이 높아져 가고 있다. 이러한 사회적 요구에 발맞추어 본 연구에서는 생명과학 분야의 멘델의 유전 원리를 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 활용한 5차시 분량의 SW융합교육 프로그램을 개발하였다. 스크래치를 활용한 몬테카를로 시뮬레이션 기법으로 멘델의 유전 원리를 프로그래밍하여 구현해 봄으로써 융합적인 사고력 뿐만 아니라 관련 지식을 심화적으로 이해할 수 있도록 프로그램을 구성하였다. 개발한 교육 프로그램의 타당성을 검증 받기 위해 관련 영역의 전문가 11인을 대상으로 타당도 검정을 의뢰하였으며, Lawshe가 제시한 CVR 기준값인 0.59를 충족하여 타당성을 검증받았다.
DNA 염기 서열 배치 알고리즘은 분자 생물학 분야에서 단백질과 핵산 서열들의 분석에서 중요한 방법이다. 생물학적인 염기 서열들은 그들 사이의 유사성과 차이점을 나타내기 위해 정렬된다. 본 논문에서는 기존의 DNA 염기 서열 배치 방법을 개선하기 위하여 DP(Dynamic Programming) 알고리즘의 비용증가( O (nm) ) 문제를 해결하는 Quadrant 방법과 품질 정보 및 퍼지 추론시스템(fuzzy inference system)을 적용한 DNA 염기 서열 배치 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 DNA 염기 서열 배치 알고리즘은 Quadrant 방법을 적용하여 Needleman-Wunsch의 DP 기반 알고리즘에서의 행렬 생성 단계에서 발생하는 불필요한 정렬 계산을 제거하여 전체 수행 시간을 단축하고, 각 DNA 염기 서열 단편 각각의 길이 차이와 낮은 품질의 DNA 염기 빈도를 퍼지 추론 시스템에 적용하여 지능적으로 갭 비용(gap cost)을 동적으로 조정한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 NCBI (National Center for Biotechnology Information)의 실제 유전체 데이터로 성능을 분석한 결과, 제안된 알고리즘이 기존의 품질정보만을 이용한 알고리즘보다 개선된 것을 확인하였다.
본 논문은 진화 알고리즘(Evolutionary algorithm)의 기법중의 하나인 유전자 프로그래밍(Genetic programming)을 이용하여 miRNA 유전자를 발굴하기 위한 알고리즘을 소개하고 있다 miRNA는 세포내에서 유전자의 전사를 중지시킴으로써 유전자의 발현을 직접적으로 조절하게 되는 작은 RNA 집단 중의 하나이다. 그러므로 miRNA를 유전체 데이터에서 동정해내는 작업은 생물학적으로 상당히 중요하다. 한편 유전체 데이터에서 miRNA를 동정해내는 알고리즘은 생물학적 실험에서의 시간과 비용을 상당히 절감할 수 있으며, 생물학적으로 miRNA를 동정하는 많은 어려움을 덜어주게 된다. 하지만 계산학적으로 miRNA의 동정은 1차 염기서열상의 통계적인 중요도가 부족하여 기존의 유전자 예측 알고리즘을 적용하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 miRNA의 염기서열보다는 2차구조에서 더 많은 유사성을 갖는다는 점을 착안하여, 2차구조내에서 공통적인 구조를 찾아내고, 그 정보를 이용하여 miRNA를 동정해내는 방법으로 접근하였다. 이 알고리즘의 성능평가를 위해 우리는 test set을 이용하여 학습된 모델의 특이도(= 34/38)와 민감도(= 38/67)를 계산하였다. 평가결과 본 알고리즘이 기존의 miRNA 예측 프로그램보다 높은 특이도를 갖고 있으며, 유사한 수준의 민감도를 갖고 있음을 보여 주고 있다.
우리나라 대부분의 어선은 침수 및 전복에 의해 야기되는 해양사고에 있어 그 빈도가 높으며, 특히 24m이하의 소형어선에서 두드러진다. 그럼에도 불구하고 소형어선에 대한 복원성 기준이 없을 뿐 아니라 소형어선의 복원성 자료를 찾기란 그리 쉽지 않다. 이에 본 연구에서는 90년 이후 표준어선으로 고시되어 건조 실적이 있는 실적선 10척에 대해 계측된 자료를 활용하여 이를 기초로 Genetic Programming을 이용한 GM 추정식을 도출하였다. 또한 국외 복원성 기준과 GP 추정식을 이용 각각에 대해서 GM을 평가하여, Genetic Programming에 의한 GM추정의 타당성을 보였다. 하지만, 이러한 결과값이 사용되기 위해서는 보다 많은 실적선 Data를 이용한 추론이 요구된다.
시간이 흐름에 따라 생화학 시스템이 변화하는 것을 기록한 데이터로부터 이 시스템의 상태 전이 및 시스템을 구성하는 각 생화학 물질간의 관계를 모델링하기 위한 방법으로 S-tree 구조를 제안한다. 이것은 주로 생화학 시스템의 동적 특성을 모델링 하기 위하여 연구되어 온 S-system을 나무 구조로 표현한 것이다. 본 논문에서는 진화 연산을 통해 주어진 시계열 데이터를 잘 설명하는 S-tree의 구조 및 그 변수들을 동시에 효과적으로 탐색하는 방법을 개발하였다. 이 방법에서는 구조 탐색을 위해 유전 프로그래밍(genetic programming)에서 사용되어 온 나무 구조의 교차 및 돌연변이 연산과 더불어 다양한 형태의 구조 탐색 연산자들을 도입하였고, 또한 동시에 알맞은 변수 값들을 찾기 위하여 확률적 돌연변이 연산을 통한 언덕 오르기(hill-climbing)를 수행한다. 제안된 방법을 효모의 혐기성 발효 데이터에 적용한 결과 주어진 시스템을 성공적으로 모델링할 수 있었다.
As the age of information technology is coming, companies stress the need of knowledge management. Companies construct ERP system including knowledge management. But, it is not easy to formalize knowledge in organization. we focused on data mining system by using genetic programming. But, we don't have enough data to perform the learning process of genetic programming. We have to reduce input parameter(s) or increase number of learning or training data. In order to do this, the enhanced data mining system by using GP combined with SOM(Self organizing map) is adopted in this paper. We can reduce the number of learning data by adopting SOM.
As development of information technology, companies stress the need of knowledge management. Companies construct ERP system including knowledge management. But, it is not easy to formalize knowledge in organization. They experience that constructing information system help knowledge management. Now, we focus on engineering knowledge. Because engineering data contains experts' experience and know-how in its own, engineering knowledge is a treasure house of knowledge. Korean shipyards are leader of world shipbuilding industry. They have accumulated a store of knowledge and data. But, they don't have data mining tool to utilize accumulated data. This paper treats development of data mining tools for the utilization of shipbuilding knowledge based on genetic programming(GP).
In the initial design stage, the technology for estimating and managing the weight of a floating offshore structure, such as a FPSO (Floating, Production, Storage, and Off-loading unit) and an offshore wind turbine, has a close relationship with the basic performance and the price of the structure. In this study, using the genetic programming (GP), being used a lot in the approximate estimating model and etc., the weight estimation model of the floating offshore structure was studied. For this purpose, various data for estimating the weight of the floating offshore structure were collected through the literature survey, and then the genetic programming method for developing the weight estimation model was studied and implemented. Finally, to examine the applicability of the developed model, it was applied to examples of the weight estimation of a FPSO topsides and an offshore wind turbine. As a result, it was shown that the developed model can be applied the weight estimation process of the floating offshore structure at the early design stage.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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