• 대한기계학회논문집A
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• 제37권9호
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• pp.1133-1140
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• 2013

컴퓨터 해석모델은 물리현상을 바탕으로 단순화된 모델을 구축하고 해를 구하는 유용한 도구이나, 많은 경우 단순화 가정 또는 입력변수 정보의 미비나 불확실성으로 인해 실제와 차이가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 문제에 대해 베이지안 확률이론을 이용하여 실측데이터를 통해 해석모델을 보정하는 방법을 소개하고 이를 파이로 작동기구의 탄소성 압착 문제에 적용한다. 파이로 작동기구는 고에너지의 재료를 원격으로 폭발시켜 작동하는 장치로 그 작동의 신속한 계산을 위해서 단순한 수학모델을 구축하고 실험데이터를 토대로 미지의 입력변수를 확률적으로 보정하였다. 이 때, 확률적 추정을 위해서는 현대적 계산통계기법의 하나인 Markov Chain Monte Carlo 기법을 이용하였으며, 최종적으로 그 결과를 압착거동해석에 활용하여 작동기구의 신뢰도를 평가하였다.

• 대한교통학회지
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• 제24권2호
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• pp.139-145
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• 2006

본 논문에서는 보행-차량 충돌사고 시 보행자 사망 여부를 확률적으로 예측할 수 있는 모형을 개발하였다. 베이지안 신경망을 적용하여 보행자 사망확률모형을 개발하고, 로지스틱 회귀분석 기법 기반의 모형과 예측력을 비교하였다. 본 연구를 위하여 개별 교통사고 자료를 수집하였으며, 교통사고 재현을 통해 사고 당시의 충돌속도를 추정하여 보행자 연령, 차종과 함께 모형의 독립변수로 사용하였다. 보다 정확하고 신뢰성 있는 모형개발을 위해 반복적 샘플링기법을 적용하여, 다양한 학습자료 및 테스트 자료를 구성하고 모형의 성능을 평가하였다 본 연구를 통해 개발된 모형은 보행자 보호를 위한 첨단차량기술 개발, 제한속도의 설정 등 다양한 정책 및 관련기술의 개발을 지원하는 유용한 도구로 사용될 것으로 기대된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권8호
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• pp.1217-1223
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• 2020

Objective: Eggshells with a uniform color and intensity are important for egg production because many consumers assess the quality of an egg according to the shell color. In the present study, we evaluated the influence of dominant effects on the variations in eggshell color after 32 weeks in a crossbred population. Methods: This study was conducted using 7,878 eggshell records from 2,626 hens. Heritability was estimated using a univariate animal model, which included inbreeding coefficients as a fixed effect and animal additive genetic, dominant genetic, and residuals as random effects. Genetic correlations were obtained using a bivariate animal model. The optimal diagnostic criteria identified in this study were: L^🟉 value (lightness) using a dominance model, and a^🟉 (redness), and b^🟉 (yellowness) value using an additive model. Results: The estimated heritabilities were 0.65 for shell lightness, 0.42 for redness, and 0.60 for yellowness. The dominance heritability was 0.23 for lightness. The estimated genetic correlations were 0.61 between lightness and redness, -0.84 between lightness and yellowness, and -0.39 between redness and yellowness. Conclusion: These results indicate that dominant genetic effects could help to explain the phenotypic variance in eggshell color, especially based on data from blue-shelled chickens. Considering the dominant genetic variation identified for shell color, this variation should be employed to produce blue eggs for commercial purposes using a planned mating system.

• 응용통계연구
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• 제30권1호
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• pp.57-68
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• 2017

대량의 데이터에 있어 전반적인 특성 및 구조를 파악하는데 유용하기 때문에 다양한 분야에서 군집분석을 사용하고 있다. Dempster 등 (1977)에서 정의된 expectation-maximization(EM) 알고리즘은 가장 보편적으로 사용되는 군집분석 방법이다. 선형모형의 유한혼합물(finite mixture of linear model) 기법 또한 군집분석 방법 중 많이 사용되는 방법이며 베이지안 군집방법은 Bernardo와 Giron (1988)이 군집에 대한 가중치 확률만 모를 경우 처음 적용하였다. 우리는 이 연구에서 일반적인 선형모형의 유한혼합물이 아닌 군집특정(cluster-specific) 변량효과를 모형에 포함하여 베이지안 분석방법인 깁스표집법(Gibbs sampling)을 사용한다. 제안한 모형의 특성 및 표집법에 대하여 설명하였고 모의실험 및 실제 데이터 분석을 통하여 모형의 유용성을 파악하였다. Hurn 등 (2003)의 CO2 데이터에 모형을 적용하여 변량효과가 없는 모형, 개체특정(subject-specific) 변량효과 모형과 비교하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제19권6호
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• pp.465-478
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• 2003

이 논문은 다중시기 원격탐사 화상의 무감독 변화탐지를 위해 자동으로 임계치를 결정하는 두가지 방법을 제안하였다. 두 방법 모두 3성분 가우시안 혼합 확률 모델의 파라미터 추정과 베이지안 최소 오차 이론을 이용한 임계치 결정의 두 단계로 이루어져 있다. 첫 번째 방법은 Bruzzone and Prieto (2000)의 방법을 확장 적용한 것으로, 혼합 확률 모델의 파라미터 추정에 기대최대화 기법을 적용한다. 두 번째 제안 방법은 연속적으로 임계치 결정과 혼합 확률 모델의 파라미터 추정을 수행한다. 모의 화상과 KOMPSAT-1 EOC 화상에 적용한 결과, 제안한 두 기법 모두 효율적으로 모델 파라미터를 추정할 수 있었으며, 최소 오차를 보이는 임계치에 근사한 값을 추출할 수 있었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권12호
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• pp.1863-1870
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• 2018

Objective: The Bayesian first-order antedependence models, which specified single nucleotide polymorphisms (SNP) effects as being spatially correlated in the conventional BayesA/B, had more accurate genomic prediction than their corresponding classical counterparts. Given advantages of $BayesC{\pi}$ over BayesA/B, we have developed hyper-$BayesC{\pi}$, ante-$BayesC{\pi}$, and ante-hyper-$BayesC{\pi}$ to evaluate influences of the antedependence model and hyperparameters for $v_g$ and $s_g^2$ on $BayesC{\pi}$.Methods: Three public data (two simulated data and one mouse data) were used to validate our proposed methods. Genomic prediction performance of proposed methods was compared to traditional $BayesC{\pi}$, ante-BayesA and ante-BayesB. Results: Through both simulation and real data analyses, we found that hyper-$BayesC{\pi}$, ante-$BayesC{\pi}$ and ante-hyper-$BayesC{\pi}$ were comparable with $BayesC{\pi}$, ante-BayesB, and ante-BayesA regarding the prediction accuracy and bias, except the situation in which ante-BayesB performed significantly worse when using a few SNPs and ${\pi}=0.95$. Conclusion: Hyper-$BayesC{\pi}$ is recommended because it avoids pre-estimated total genetic variance of a trait compared with $BayesC{\pi}$ and shortens computing time compared with ante-BayesB. Although the antedependence model in $BayesC{\pi}$ did not show the advantages in our study, larger real data with high density chip may be used to validate it again in the future.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1296-1301
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• 2021

최근 전 세계적으로 당뇨병 유발률이 증가함에 따라 다양한 머신러닝과 딥러닝 기술을 통해 당뇨병을 예측하려고 는 연구가 이어지고 있다. 본 연구에서는 독일의 Frankfurt Hospital 데이터로 머신러닝 기법을 활용하여 당뇨병을 예측하는 모델을 제시한다. IQR(Interquartile Range) 기법을 이용한 이상치 처리와 피어슨 상관관계 분석을 적용하고 Decision Tree, Random Forest, Knn, SVM, 앙상블 기법인 XGBoost, Voting, Stacking로 모델별 당뇨병 예측 성능을 비교한다. 연구를 진행한 결과 Stacking ensemble 기법의 정확도가 98.75%로 가장 뛰어난 성능을 보였다. 따라서 해당 모델을 이용하여 현대 사회에 만연한 당뇨병을 정확히 예측하고 예방할 수 있다는 점에서 본 연구는 의의가 있다.

• Animal Bioscience
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• 제34권2호
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• pp.163-171
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• 2021

Objective: Considering the importance of dairy farming and the negative effects of heat stress, more tolerant genotypes need to be identified. The objective of this study was to investigate the effect of heat stress via temperature-humidity index (THI) and diurnal temperature variation (DTV) in the genetic evaluations for daily milk yield of Holstein dairy cattle, using random regression models. Methods: The data comprised 94,549 test-day records of 11,294 first parity Holstein cows from Brazil, collected from 1997 to 2013, and bioclimatic data (THI and DTV) from 18 weather stations. Least square linear regression models were used to determine the THI and DTV thresholds for milk yield losses caused by heat stress. In addition to the standard model (SM, without bioclimatic variables), THI and DTV were combined in various ways and tested for different days, totaling 41 models. Results: The THI and DTV thresholds for milk yield losses was THI = 74 (-0.106 kg/d/THI) and DTV = 13 (-0.045 kg/d/DTV). The model that included THI and DTV as fixed effects, considering the two-day average, presented better fit (-2logL, Akaike information criterion, and Bayesian information criterion). The estimated breeding values (EBVs) and the reliabilities of the EBVs improved when using this model. Conclusion: Sires are re-ranking when heat stress indicators are included in the model. Genetic evaluation using the mean of two days of THI and DTV as fixed effect, improved EBVs and EBVs reliability.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2001년도 제2회 생물정보 워크샵 (DNA Chip Bioinformatics)
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• pp.165-196
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• 2001

DNA chip 또는 microarray는 다수의 유전자 또는 유전자 조각을 (보통 수천내지 수만 개)칩상에 고정시켜 놓고 DNA hybridization 반응을 이용하여 유전자들의 발현 양상을 분석할 수 있는 기술이다. 이러한 high-throughput기술은 예전에는 생각하지 못했던 여러가지 분자생물학의 문제에 대한 해답을 제시해 줄 수 있을 뿐 만 아니라, 분자수준에서의 질병 진단, 신약 개발, 환경 오염 문제의 해결 등 그 응용 가능성이 무한하다. 이 기술의 실용적인 적용을 위해서는 DNA chip을 제작하기 위한 하드웨어/웻웨어 기술 외에도 이러한 데이터로부터 최대한 유용하고 새로운 지식을 창출하기 위한 bioinformatics 기술이 핵심이라고 할 수 있다. 유전자 발현 패턴을 데이터마이닝하는 문제는 크게 clustering, classification, dependency analysis로 구분할 수 있으며 이러한 기술은 통계학과인공지능 기계학습에 기반을 두고 있다. 주로 사용된 기법으로는 principal component analysis, hierarchical clustering, k-means, self-organizing maps, decision trees, multilayer perceptron neural networks, association rules 등이다. 본 세미나에서는 이러한 기본적인 기계학습 기술 외에 최근에 연구되고 있는 새로운 학습 기술로서 probabilistic graphical model (PGM)을 소개하고 이를 DNA chip 데이터 분석에 응용하는 연구를 살펴본다. PGM은 인공신경망, 그래프 이론, 확률 이론이 결합되어 형성된 기계학습 모델로서 인간 두뇌의 기억과 학습 기작에 기반을 두고 있으며 다른 기계학습 모델과의 큰 차이점 중의 하나는 generative model이라는 것이다. 즉 일단 모델이 만들어지면 이것으로부터 새로운 데이터를 생성할 수 있는 능력이 있어서, 만들어진 모델을 검증하고 이로부터 새로운 사실을 추론해 낼 수 있어 biological data mining 문제에서와 같이 새로운 지식을 발견하는 exploratory analysis에 적합하다. 또한probabilistic graphical model은 기존의 신경망 모델과는 달리 deterministic한의사결정이 아니라 확률에 기반한 soft inference를 하고 학습된 모델로부터 관련된 요인들간의 인과관계(causal relationship) 또는 상호의존관계(dependency)를 분석하기에 적합한 장점이 있다. 군체적인 PGM 모델의 예로서, Bayesian network, nonnegative matrix factorization (NMF), generative topographic mapping (GTM)의 구조와 학습 및 추론알고리즘을소개하고 이를 DNA칩 데이터 분석 평가 대회인 CAMDA-2000과 CAMDA-2001에서 사용된cancer diagnosis 문제와 gene-drug dependency analysis 문제에 적용한 결과를 살펴본다.

• 응용통계연구
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• 제23권2호
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• pp.335-344
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• 2010

공간자료분석에서 공간적 상관성을 배제한 일반적인 회귀모형을 통한 모수 추정값들은 신뢰성의 문제가 지적 되어 오고 있다. 본 연구에서는 공간자료의 상관성을 고려한 모형을 구축하기 위하여 일변량 조건부자기회귀모형을 이용하였으며 베이지안 기법을 통하여 모수를 추정하고 공간상관성이 고려된 공간 가산자료모형과 고려되지 않은 일반 가산자료모형을 비교하였다. 연구 대상으로는 서울시의 25개 행정자치구별 총범죄 자료를 이용하였으며 자료분석을 통하여 도시계획과 같은 국가 정책의 수립에 참고자료로 활용될 수 있으리라 판단된다.