Human Genome Project와 같은 대형 Sequencing 프로젝트와 High-throughput Sequencing 기술의 발전으로 현재 Expressed Sequence Tag (EST)와 같은 대량의 DNA 서열들이 생산되고 있다. 이를 효과적이고 효율적으로 분석해야 할 필요성이 증대되고 있다. 대부분의 실험자들이 서열 분석을 위해 우선적으로 BLAST 검색을 이용하고 있다. 하지만 대량의 서열, 검색 DB의 크기, BLAST 검색 결과의 복잡성에 의해 어려움을 겪고 있다. 이에 빠르고 정리된 결과를 보여줄 수 있는 BLAST 검색 시스템의 필요성이 커지고 있다. 이에 본 논문은 미국 생명공학연구소(NCBI)에서 제공하는 유전자 서열 검색 툴인 BLAST(Basic Logical Alignment Tool)를 클러스터 수퍼 컴퓨터 구축 기술을 기반으로 한 병렬처리와 Gene Ontology를 이용하여 방대한 양의 서열 검색 결과를 요약하는 모형을 제시한다. 이것은 신약개발 및 유전자 발굴 등의 연구기간을 획기적으로 단축시켜 신약 개 발, 농업, 화학, 의료, 환경 등 생명공학 연구에 핵심적인 역할을 할 수 있다. 또한 성능 실험을 통하여 분석결과 대기시간을 최소화하는 병렬처리모형의 효율성을 검증하였다.
지능형 시스템에서 기존의 수작업 기반의 지식구조 구축은 많은 시간과 노력이 들어가며 환경의 변화에 적절히 적응하기가 어려운 한계가 있다 이러한 한계를 극복하기 위하여 최근 학습을 통한 동적 지식구조 구축방법이 연구되고 있다. 자율 자아 성장(AMD: Autonomous Mental Development)은 자율적 기계 학습의 새로운 패러다임으로 지능형 시스템이 변화하는 환경에 스스로 적응하도록 시도한다 대화형 에이전트에서의 대화 학습은 AMD와 동일한 맥락에서 해석할 수 있다. 본 논문에서는 화행별 템플릿과 유전자 프로그래밍을 이용한 대화형 에이전트의 대화 학습기법을 제안한다. 제안하는 에이전트는 화행별 템플릿을 기반으로 대화 지식을 획득하고 유전자 프로그래밍의 진화 방법을 통해 적절한 표현을 갖는 문장을 생성한다. 적용 사례와 사용자 평가를 통해서 제안하는 방법의 유용성을 확인하였다.
본 연구는 플라스틱 가소제인 DEHP가 식물 병원균 중 하나인 P. carotovorum SCC1 균주에 미치는 영향을 조사하였다. DEHP가 균주 생장과 대사에 미치는 영향을 조사한 결과, 개체군 변화에 유의한 영향을 주지 않았으며, 세포막 투과성, ATPase 활성에 유의한 변화가 없었지만 TCA cycle 에서 DEHP 첨가에 따라 Succinyl-CoA synthase 활성이 유의적으로 감소하였다. 병원성 관련 유전자 발현량을 관찰한 결과 pectate lyase 유전자 발현량이 상대적으로 증가한 반면, pectinase 유전자는 상대적으로 발현량이 감소하였다. 따라서 DEHP는 P. carotovorum SCC1의 개체군 변화나 대사에는 유의미한 영향을 미치지 않지만 병원성 관련 유전자 발현에 영향을 미치므로 본 연구 결과는 향후 실제 식물 재배 조건에서 DEHP가 존재할 때 P. carotovorum의 특성에 관한 기초연구 자료로 활용할 수 있을 것이라 사료된다.
IL-1RAcP는 일명 interleukin-1 receptor accessory protein이라 칭하며 interleukin-1 염증성 사이토카인과 interleukin-1 receptor I (IL-1RI) 결합체와 복합체를 형성하여 작용한다. IL-1RAcP는 면역반응, 스트레스 및 세포사멸과 관련이 있다. 본 연구의 목적은 참돔(Pagrus major)을 저수온(8℃, 33 psu) 및 저염분(20℃, 10 psu) 상태에 노출시킨 후, IL-1RAcP 유전자의 발현을 관찰하는 것이다. 연구결과, IL-1RAcP 유전자의 발현은 저수온(8℃, 33 psu) 및 저염분(20℃, 10 psu) 상태에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이 연구결과로서 IL-1RAcP 유전자는 저수온 및 저염분 등의 환경 스트레스에 대한 생체지표유전자로서 역할을 한다고 제의한다.
본 연구는 다목적 유전자 알고리즘 Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II)를 활용하여 자동 검보정 알고리즘을 개발하고, 이를 준분포형 수문모형인 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형에 적용하여 평가하고자 한다. 집중형 모형과 달리, 분포형 모형은 유역 내 다양한 물리적 변수와 공간 이질성(spatial heterogeneity)을 표현하기 위한 많은 매개변수를 포함하고 있고, 최근에는 기후 변화와 장기 가뭄과 같은 이상 기후에 따른 물 부족, 수질 오염 및 녹조 현상 등을 고려하기 위해 매개변수의 시간적인 변동성을 고려하기 위한 연구도 수행되고 있다. 이에 따라 본 연구에서 개발한 다목적 알고리즘은 다양한 매개변수의 시공간적 특성을 고려할 수 있도록 작성되었으며, Python으로 개발하여 타 모형으로의 확장성 및 범용성을 고려하였다. SWAT 모형의 유출 해석은 결정계수(Coefficient of determination, $R^2$), RMSE(Root mean square error), 모형 효율성 계수(Nash-Sutcliffe efficiency, NSE) 및 IOA(Index of agreement) 등을 활용해 기존 연구 결과와 비교분석할 수 있도록 하였으며, 사용자의 선택에 따라 다른 목적함수 또한 활용할 수 있도록 하였다. NSGA-II를 활용한 SWAT 모형의 유출 해석은 다목적 함수를 고려함에 따라 실측값과 높은 상관성을 보여줄 것으로 판단되며, 이상 기후 기간 설정에 따른 유동적인 매개변수 변화를 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
고염 스트레스는 식물의 성장과 수확량에 치명적인 영향을 야기한다. 그와 같은, 환경 스트레스에 의하여 식물은 다양한 유전자의 발현으로 저항성을 가지게 하는 기작이 발달되어 있다. 본 연구에서는 애기장대에서 다양한 환경 스트레스에 관여하는 유전자를 분리할 목적으로 GGM(Graphical Gaussian Model) program을 사용한 후, BLH8(BEL1-Like Homeodomain Gene 8) 유전자의 돌연변이 식물체를 구축하였다. atblh8-1 돌연변이체는 고농도의 $Na^+$과 $K^+$ 이온에 특이적으로 백화현상을 보이지만, 뿌리 성장에는 변화를 보이지 않았다. 그러므로, BLH8 단백질은 $Na^+$과 $K^+$과 같은 환경스트레스 저항성에 관여하는 중요한 인자임을 시사한다. 이와 같이, GGM program은 환경 스트레스에 관여하는 유전자를 분리하기 위한 유용한 도구일 것으로 사려된다.
최근 모바일 인터넷 기술의 발달로 인하여 시간과 공간의 제약 없이 온라인 공간을 통한 학습자 주도적이고 상호작용이 가능한 e-Learning의 학습효과에 대한 인식의 급속한 확산에 따라 다양한 기술을 이용한 효과적인 모바일 e-Learning 콘텐츠 개발이 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존의 학습 콘텐츠들은 대부분 학습자에게 동일한 학습 환경과 학습 내용 및 문제를 제공하고 있으며, 또한 웹의 특성상 학습진행이 주어진 절차에 따라 연결된 링크를 따라 가면서 학습을 진행하게 된다. 그러나 본 연구에서는 프로그래밍 과목에 대해 학습자가 원하는 학습 내용을 자기 학습 수준에 따라 간단한 입력으로 동적으로 직접 선택할 수 있으며, 또한 다양한 학습 환경에서 학습자가 원하는 학습내용을 대화형 유전자 알고리즘으로 선택하면서 학습할 수 있는 모바일 e-Learning 콘텐츠를 설계하고 구현하였다.
자율주행시스템은 복잡한 환경에서 효과적인 주행을 위해서 센서를 통해 주변의 정보를 수집하고 주변환경에 적절한 동작을 취해야 한다. 이러한 자율주행시스템에 지능적인 방법을 통하여 새롭게 제안한 방법을 서술하였다. 퍼지 논리를 이용하여 운전자와 같이 차량이 차선을 따라 주행하기 위한 퍼지 논리 제어기(FLC)가 설계되었다. 함축적인 차량모델을 기반으로 설계한 퍼지 논리 제어기가 복잡하고 정확한 차량모델을 기반으로 설계된 PID나 FSLQ 제어기와 동등한 성능을 발휘하였다. 인간의 운전방법을 학습할 수 있는 신경회로망을 이용하여 자율주행시스템에 적용하였다. 퍼지 신경회로망은 인간의 제어특성을 반영하도록 설계되었으며 자동으로 생성된 제어기는 퍼지 논리 제어나 신경회로망의 기법보다 우수한 성능을 발휘하였다. 퍼지 논리, 신경회로망, 유전자 알고리즘 등의 인간의 지능 모델에 기초를 둔 방법을 자율주행차량의 제어에 도입하므로써 기존의 자율주행시스템의 문제점을 극복하는데 주요한 역할을 하였다. 앞으로 퍼지 논리, 신경회로망, 유전자 알고리즘은 각각의 강점을 융합하거나, 고전적인 제어 알고리즘과 결합하므로써 더욱 우수한 성능을 발휘할 것으로 예상된다.
본 논문에서는 유전자 알고리즘을 기반으로 한 새로운 다중사용자 복조기를 제안하고, 최적 (optimum) 다중사용자 복조기와 Hopfield신경망 다중사용자 복조기를 비교 대상으로 하여 원근문제가 존재하는 환경에서 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 비트오율 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 원근문제에 존재하는 채널환경에서는 본 논문에서 제안한 구조는 상당히 적은 계산량으로 최적의 다중사용자 복조기와 Hopfield 다중사용자 복조기와 근접한 성능을 기대할 수 있었고, 원근문제가 존재하지 않는 경우에서는 Hopfield 신경망 구조 보다 우월한 성능향상을 얻을 수 있었다.
We have used cDNA microarray hybridization to identify gene regulated in response to gamma-irradiation in U-937 cell. The cDNA-chip was composed entirely of 1,000 human cancer related gene including apoptosis and angiogenesis etc. In gamma-irradiated U-937 cell, highly charged protein, ribosomal protein L32, four and a half LIM domains 3, lipocalin 2 (oncogene 24p3) and interleukin 15, ataxia telangiectasia mutated (includes complementation groups A, C and D) genes showed increased level of its transcription, and cell division cycle 25A, dihydrofolate reductase, topoisomerase (DNA) II beta(180kD), kinase suppressor of ras and strarigin genes showed reduced level of its transcription compared to untreated U-937 cell. The significant change of level of transcription was not found in well-known ionizing radiation(IR)-responsive gene, such as transcription factor TP53 and p53 related gene, except ataxia telangiectasia mutated gene.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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