• 제목/요약/키워드: 종분화

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진화 하드웨어를 위한 종분화 알고리즘의 체계적 성능 평가 (A Systematic Evaluation of Speciation Algorithms for Evolvable Hardware)

  • 한승일;황금성;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (2)
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    • pp.238-240
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    • 2002
  • 진화 가능한 하드웨어의 개발은 유전자 알고리즘의 새로운 가능성을 열어주었고 이에 적합한 다양한 방법이 제시되어 왔다. 하지만 일반적인 유전자 알고리즘으로는 Genetic drift가 생기거나 지역해에 빠지는 등 한계가 있기 때문에 이를 해결하기 위한 방안으로 종분화 알고리즘이 도입되고 있다. 현재까지 다양한 종분화 알고리즘이 소개되었는데 이들은 이전의 알고리즘과 비교하였을 때 높은 다양성을 유지하면서 더 좋은 해를 찾아낸다. 이 논문에서는 진화 하드웨어상에서 이러한 종분화 알고리즘들의 장단점 및 특징을 여러 비교기준을 통해 제시한다. 실험결과 Deterministic Crowding과 Struggle GA가 가장 좋은 성능을 나타내었다.

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진화 하드웨어를 위한 종 적응 진화 방법 (Species Adaptive Evolution Method for Realization of Evolvable Hardware)

  • 반창봉;전호병;박창현;정구철;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.70-75
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    • 2001
  • 종의 분화는 생명체의 다양성을 유지하며, 좀더 환경에 적합한 생명체를 탄생시킨다. 그래서, 자연계의 진화에 모방을 둔 진화 알고리즘은 주어진 환경에 적응하기 위해 다양성을 유지해야 한다. 본 논문에서는 이러한 종의 분화 개념을 도입한다. 개체군의 각 개체들이 돌연변이를 통하여 자손을 생성하고, 그 중 일부가 분화하여 다음 세대의 개체를 이룬다. 각 개체들은 돌연변이에 의해 결정되는 일정한 해밍 공간 내외를 탐색공간으로 하고, 분화를 통하여 유효한 탐색공간을 점차 넓혀 탐색공간 전체에 대한 효율적인 탐색을 수행한다. 돌연변이를 통한 진환 방법으로 진화 하드웨어에 적용할 경우 내부구조의 변경이 적어 빠른 탐색효과를 가질 수 있다. 제안된 알고리즘을 2개의 최적화 문제에 적용하여 그 유용성을 확인한다.

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종분화를 이용한 다품종 하드웨어의 진화 (Diverse Hardware Evolution using Speciation)

  • 황금성;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (B)
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    • pp.307-309
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    • 2001
  • 진화 하드웨어(Evolvable Hardware: EHW)는 환경에 적응하여 스스로 하드웨어 구성을 변경할 수 있어서 근래에 많은 관심을 모으고 있는 분야이다. EHW는 목표 하드웨어를 탐색하기 위해 일반적으로 진화 알고리즘을 사용하는데, 진화 알고리즘은 하나의 목표 하드웨어 탐색 기능만을 수행한다. 본 논문에서는 종분화(Speciation) 알고리즘을 EHW에 적용하여 더욱 다양한 회로들을 얻을 수 있음을 보인다. 종분화 알고리즘은 동시에 여러 종의 해를 발견하게 해주고, 기존 진환 알고리즘에 비해 후반 탐색범위도 넓게 유지된다. 이를 6멀티플렉서의 진화에 적용한 결과, 다양한 품종의 하드웨어를 동시에 얻었고, 기존 진화 알고리즘에 비해 35%정도 빠른 세대에 해를 발견할 수 있었다.

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종분화 기법을 이용한 진화 하드웨어의 다양성 향상 (Increasing Diversity of Evolvable Hardware with Speciation Technique)

  • 황금성;조성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권1호
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    • pp.62-73
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    • 2005
  • 진화 하드웨어(evolvable hardware)는 재구성 가능한 디지털 회로에 진화연산이 적용되어 실시간으로 환경에 적응함으로써 필요한 기능을 자동적으로 구현하는 기술이다. 이는 하드웨어 회로의 자동설계 가능성을 열어 주었지만, 아직 복잡한 회로를 얻기에는 한계가 있다. 본 논문에서는 진화 하드웨어의 적합도 공간을 분석하여, 다양한 개체가 동시에 진화되는 종분화 기법을 제안하고 그 효율성을 실험적으로 보인다. 또한 종분화 기법으로 얻은 다양한 회로를 분석하여 유용한 부가 기능이 창출될 수 있음을 보인다.

다양한 종분화 진화 신경망을 결합한 대장암 분류 (Classifying Colon Cancer by Integrating Diverse Speciated Evolutionary Neural Networks)

  • 김경중;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (B)
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    • pp.583-585
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    • 2004
  • 암의 발병을 조기에 예측하고 진단하는 것은 매우 중요하지만 그 과정이 매우 복잡하고 많은 노력이 필요하다. 암이 발생하는 원인은 매우 다양하지만 근본적으로 단백질을 형성하는 유전자에 변화가 오기 때문으로 생각해 볼 수 있다. 유전자 발현 정보로부터 기계적으로 암을 예측하기 위한 과정은 중요한 유전자의 선택, 모델의 학습, 모델을 이용한 예측과정으로 나뉘어 진다. 본 논문에서는 대장암 여부를 유전자 발현 데이터로부터 예측하기 위한 종분화 진화 신경망을 제안한다. 종분화 진화 신경망은 진화 알고리즘을 사용하여 신경망의 구조를 결정하고 종분화 알고리즘을 사용하여 다양한 개체의 생성을 유도한 후 모델의 앙상블을 통해 보다 높은 성능을 내는 방법이다 실험 결과 제안하는 방법이 대장암 예측 cross validation 테스트에서 96.5%의 높은 성능을 보였다.

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진화 하드웨어를 위한 종 적응 진화방법 (Species Adaptive Evolution Method for Evolvable Hardware)

  • 반창봉;전호병;박창현;심귀보
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.111-114
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    • 2000
  • 종의 분화는 생명체의 다양성을 유지하며, 좀더 환경에 적합한 생명체를 탄생시킨다. 본 논문에서는 이러한 종의 분화 개념을 도입한다. 개체군의 각 개체들이 돌연변이를 통하여 자손을 생성하고, 그 중 일부가 분화하여 다음 세대의 개체를 이룬다. 각 개체들은 돌연변이에 의해 결정되는 일정한 해밍 공간 내외를 탐색공간으로 하고, 분화를 통하여 유효한 탐색공간을 점차 넓혀 탐색공간 전체에 대한 효율적인 탐색을 수행한다. 돌연변이를 통한 진화 방법으로 진화 하드웨어에 적용할 경우 내부구조의 변경이 적어 빠른 탐색효과를 갖을 수 있다. 제안된 알고리즘을 2개의 최적화 문제에 적용하여 그 유용성을 확인한다.

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부추의 미수분 자방배양에 의한 식물체 재분화 (Plant Regeneration from Unpollinated Ovary Culture in Allium tuberosum Rottl)

  • 윤수진;손재근;권용삼
    • 식물조직배양학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.37-40
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    • 1999
  • 부추의 미수분 자방배양에서 식물체 분화에 영향을 미치는 요인을 밝히고자 국내에서 수집된 재래종 3종과 일본에서 도입된 2품종을 이용하여 실험을 수행한 결과는 다음과 같다. 부추의 미수분 자방배양에서 일본 도입종인 그린벨트의 식물체 분화율은 7%로 낮은데 비해 국내 수집종 3종의 식물체 분화율은 25~31%로 매우 높게 나타났고 기내에서의 종자 형성률도 일본 도입종 보다는 국내 재래종에서 높게 나타났다. B$_{5}$배지에 배양된 자방의 식물체 분화율은 10.6%인데 비해 MS배지에서의 식물체 분화율은 21.3%로 높게 나타났다. 2,4-D가 첨가되지 않은 배지에 배양된 자방은 캘러스 형성과정을 거치지 않고 직접 식물체로 발달하였고 그 효율도 28.0%로 높게 나타났다. 그리고 배지내에서 2,4-D의 농도가 높아질 수록 캘러스 형성률은 증가되었으나 식물체 분화율은 현저히 줄어들었고 종자는 전혀 형성되지 않았으며 배지내에 활성탄의 첨가효과는 인정되지 않았다. 부추의 미수분 자방배양에서 자방만을 절취하여 배양하였을 때 식물체 분화율이 5%로 낮은데 비해 수술이 부착된 자방에서는 20%의 높은 분화율을 나타내었다.

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피라미속(잉어목, 잉어과) 어류의 계통분류학적 연구 II. Zacco속 및 Candidia속 어류의 계통적 유연관계 (Systematic Study on the Genus Zacco (Pisces, Cyprinidae). II. Phylogenetic Relationships of the Genera Zocco and Candidia)

  • 민미숙;양서영
    • 한국동물학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.571-584
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    • 1991
  • 잉어과(Gyprinidae)의 Zocco속 어류 4종과 Candidia속 어류 1종에 대한 종간 유연관계와 종분화 연대측정 및 이들의 지질학적 분포경로를 밝히기 위하여 한국, 일본 및 대만에서 채집된 개체를 대상으로 전기영동법에 의한 유전자 분석을 하였다. 각 종의 지역별(한국, 일본, 대만) 집단간 유전적 유연관계를 분석한 결과 평균 유전적 근연치는 90% 이상이었다. Z. temmincki의 경우 일본집 단들은 한국의 A-type 집단과는 유연관계가 가까왔으나 한국의 B-type과는 유전적 차이가 현저하러다. Z. PlaD여5의 경우 한국집단과 일본집단사이의 유연관계는 S = 0.852였고, 한국집단과 대만집단 사이는 5 = 0.672, 일본집단과 대만집단 사이는 S = 0.751로서 지리적으로 현저한 차이를 업였다. Z. pochycephalus 3개 집단간의 유전적 근인치는 S = 0.963이었고 Candidia borbota 2개 집단간은 S = 0.946이었다. 종간의 유전적 근연환계를 비교한 결과 Candidia borbota와 Z. temmincki사이는 S = 0.608, Z. pluDpus와 1. pachycephalus사이는 S = 0.612였으나, Z. temmincki와 Z. platypus사이는 S = 0.441, Z. temmincki 와 Z. pochycepholus 사이는 S = 0.350이었고, Z. plotpus와 Condfda barbata사이는 S = 0.328로서 이들 사이에는 현저한 유전적 차이가 있었다. 각 종간의 롱분화 연대를 추산한 결과 이들은 약 480만년 전인 Pliocene 초기에 공통 조상종에서 분화하여 Z. temmincki, Candidia borbato group과 Z. plotypus, Z. pochycepholus group으로 분리되었고 약 260만년 전인 Pliocene 후기에 Z. temminc소와 Candidia borbota로 분화되었다고 추산되며 약 80만년 전인 Pleistocene시기에 남 temmincki B-type에서 h-type이 분화되었다짙 여겨진다. 한편 또 다른 한 단opP은 약 230만년 전인 열iocene후기에 대만 지역의 Z. plotypas에서 Z. pochvcepholus가 분화된 후 현재에 이르렀다고 추정된다. Z. platypus는 약150만년 이전인 초기 Pleistocene시기에 대만지역에서 한국 및 일본집단으로 분리되었다고 보며 이들 한국집단과 일본집단은 약 50만년 전 Pleistocene의 Middle기에 고황하 수계를 거쳐 현재의 분포 상황에 이르렀다고 여겨진다. 한편 대. temmin체과의 B-type에서 저온 적응으로 분화되었다고 추측되는 A-type은 약 20만년 전인 Pleistocene의 Riss기에 역시 고황하 수계를 통하여 한국과 일본으로 분포하여 현재에 이르렀다고 사료된다.

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황어아과어류 2속 5종의 mtDNA분석 (mtDNA Analysis of 5 Species of the genera Moroco and Phoxinus(Pisces, Leuciscinae))

  • 민미숙;김영진양서영
    • 한국동물학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.87-95
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    • 1995
  • 한국산 담수어류의 잉어목, 황어아과(Leuciscinae) 어류 2속 5종의 계통적 유연관계를 구명하기 위하여 mtDNA분석을 실시하였다 6 base를 인지하는 10개의 제한효소를 처리하여 얻어진 강tDNA의 크기는 16.5-17.5 Kb였으며 Bcl I, Bgl I, Bgl II, Hin dIII, Pvu II, Xba I 등은 종간 차이가 뚜렷하였다. 각종의 집단간 mtDNA분화정도는 매우 낮았으나(p=1% 미만) M. oxyephalus의 무주집단과 제주집단은 예리적으로 큰 차이를 보였다(p=5.3%) Moroco속의 종간 분화정도를 비교한 결과 M. oxycephafus와 M. lagowsk서 사이가 평균 f=7.2%로 근면관계가 제일 가까웠고 M. keumkang과 M. semotilus는 타종들과 근연관계가 제일 멀었다. Moroco속과 Phoxinus속간의 평균 유전적 분화정도는 f=13.7%로 현저한 차이를 보였다. Brown 등(1979)의 공식을 이용하여 이들 황어아과 2속 5종의 분화시기를 추정한 결과 이들은 후기 선신세(Pliocene)와 흥적세(Pleistocene) 사이에 분화된 것으로 추정되었으며 이 결과는 동위효소 연구에서 얻어진 결파(Yang and Min, 1989)와 잘 일치한다.

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종분화 유전자 알고리즘을 이용한 영상 필터링 시스템 (An Image Filtering System Using Speciatied Genetic Algorithm)

  • 유지오;황금성;한승일;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (2)
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    • pp.316-318
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    • 2002
  • 디지털 영상을 처리하는 기술 중 영상에 첨가된 노이즈를 제거하는데 필터가 널리 사용되는데, 노이즈의 특성에 의존적인 경우가 많다. 그래서 여러 종류의 노이즈가 복합적으로 섞인 영상을 처리할 때는 필터의 종류, 적용순서. 파라미터 등의 조건을 최적화해야 하는데, 이러한 조건을 결정하기 위해 유전자 알고리즘(GA)을 이용해 보려는 시도가 있었고. 긍정적인 결과를 얻을 수 있었다. 본 논문에서는 이 연구를 발전시켜 다양한 해를 동시에 찾아내는 종분화 유전자 알고리즘을 적용함으로써 더 좋은 성능을 얻을 수 있음을 보인다. 기존에 사용된 Steady-state GA와의 비교 실험 결과 종분화 알고리즘이 안정적으로 더 좋은 해를 잘 찾아냄을 알 수 있었다.

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