• 제목/요약/키워드: Biological variable

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유전 프로그래밍을 활용한 제조 빅데이터 분석 방법 연구 (Genetic Programming based Manufacutring Big Data Analytics)

  • 오상헌;안창욱
    • 스마트미디어저널
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    • 제9권3호
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    • pp.31-40
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    • 2020
  • 현재 제조 분야 빅데이터 분석을 위하여 black-box 기반 기계 학습 알고리즘을 활용하고 있다. 해당 알고리즘은 높은 분석 정합성 가지는 장점이 있지만, 분석 결과에 대한 해석이 어렵다는 단점이 있다. 그러나 제조업에서는 분석 알고리즘은 제조 공정 원리 기반 해석을 통하여 결과의 근거 및 도출 타당성에 대한 검증이 중요하다. 이러한 기계 학습 알고리즘의 결과 설명력 한계를 극복하기 위하여 유전 프로그래밍을 활용한 제조 빅데이터 분석 방법을 제안한다. 본 알고리즘은 생물학적 진화유전 프로그래밍 알고리즘은 생물학적 진화를 모방한 진화 연산 (선택, 교배, 돌연변이) 반복하면서 최적의 해를 찾아간다. 그리고 해는 수학적 기호를 활용하여 변수 간의 관계로 나타나며, 가장 높은 설명력을 가지는 해가 최종적으로 선택된다. 이를 통하여 입력 및 출력 변수 관계 수식화를 통한 결과를 도출하므로 직관적인 제조 매카니즘에 대한 해석이 가능하며 또한 수식으로 나타낸 변수간의 관계 기반으로 기존 해석이 불가한 제조 원리 도출도 가능하다. 제안 기법은 대표적인 기계 학습 알고리즘과 성능을 비교 분석 결과 동등 또는 우수한 성능을 보였다. 향후 해당 기법을 통하여 다양한 제조 분야 활용 가능성을 검증하였다.

최적화된 Flip Angle Pattern을 사용한 Turbo FLASH MRI: Inversion-Recovery T1-Weighted Imaging에의 응용 (Turbo FLASH NRI Using Optimized Flip Angle Pattern: Application to Inversion-Recovery T1-Weighted Imaging)

  • 오창현;최환준;양윤정;이덕래;류연철;현정호;김사라;이윤;정관진;안창범
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1998년도 추계학술대회
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    • pp.55-56
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    • 1998
  • The 3-D Fast Gradient Echo (Turbo FLASH, Turbo Fast Low Angle Shot) sequence is optimized to achieve a good T1 contrast using variable excitation flip angles. In Turbo FLASH sequence, depending on the contrast preparation scheme, various types of image contrast can be established. While proton density contrast is obtained when using a short repetition time with a short echo time and small flip angles, T1 or T2 weighting can be obtained with proper contrast preparation sequences applied before the above proton density Turbo FLASH sequence. To maximize the contrast to noise ratio while retaining a sharp impulse response (smooth frequency domain response), the excitation flip-angle pattern is optimized through simulation and experiments. The TI (the delay after the preparation sequence which is a 180 degree inversion RF pulse in the IR T1 weighted imaging case), TD (the delay time between the Turbo FLASH sequence and the next preparation), and TR are also optimized fur the best image quality. The proposed 3-D Turbo FLASH provides $1mm\times1mm\times1.5mm$ high resolution images within a reasonable 5-8 minutes of imaging time. The proposed imaging sequence has been implemented in a Medison's Magnum 1.0T system and verified through simulations as well as human volunteer imaging. The experimental results show the utility of the proposed method.

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202종(種) 한약재(韓藥材)의 $IFN-{\gamma}$ 분비조절에 관한 비교연구 (Comparative study of 202 herbs on interferon-gamma secretion)

  • 이시형;강미숙;최유경;전찬용;박종형;김동우
    • 대한한방내과학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.336-344
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    • 2006
  • Objects : This study has been carried out to assess the effects of the variable herbs on $IFN-{\gamma}$ secretion in the mouse spleen cell. Methods : 202 kinds of herb extracts were used to evaluate the $IFN-{\gamma}$ secretory distinction by each $1{\mu}g/ml$ and $10{\mu}g/ml$ density of water. All experimental herbs were grouped by oriental herbalogical method. But each herb had its independent variables. Results : The secretions increased in 20% of all herbal water. The density differences also make different effects on the secretion of $IFN-{\gamma}$. The secretion of IFN-${\gamma}$ inclosed in some kinds of herbs of IFN-${\gamma}$. It has representatively increased in Imperaetae Rhizoma(白茅根) of $1{\mu}g/ml$ and Notopterygii Rhizoma(羌活)of $10{\mu}g/ml$. $IFN-{\gamma}$ incresed in 12 kinds of heybs of both densities. The secretion of $IFN-{\gamma}$ decreased in some kinds of herbs of $IFN-{\gamma}$. It has representatively decreased in Moutan Radicis Cortex(蘇丹皮) of $1{\mu}g/ml$ and Angelicae Radix(富歸尾) of $10{\mu}g/ml$. $IFN-{\gamma}$ decreased in 18 kinds of herbs of both densities. In t oriental herb group, The secretion of $IFN-{\gamma}$ increased in Bang-Hyang-Hwa-Sup group(芳香化濕藥), He-Pyo group(解表藥), I-Su-Sam-SuP group(利水渗) The secretion of $IFN-{\gamma}$ decreased in Gu-Chung group(驅蟲藥), An-Sin group(安神藥). Su-Sap group(收澁) On-Li group(溫裏藥), I-Gi group(利氣藥). Conclusions : The result of this study will not only broaden applications of oriental medicine to biological therapy, but also form the basis of oriental medical therapy to find out the meaning of oriental classification.

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두경부의 점막연관 림프조직에서 발생한 림프절외 변연부 B세포 림프종의 임상 양상 및 치료 결과에 대한 고찰 (Clinical Manifestation and Treatment Results of the Extranodal Marginal Zone B-Cell Lymphoma of Mucosa-Associated Lymphoid Tissue Arising in the Head and Neck Region)

  • 나윤찬;한규희;안수연;권택균;성명훈;김광현;하정훈
    • 대한두경부종양학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.128-131
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    • 2009
  • Objectives : Mucosa-associated lymphoid tissue(MALT) lymphoma of the head and neck region is relatively rare, but it has variable clinical and biological characteristics. Although there were few studies on this topic, there is still controversy regarding the best treatment. The authors retrospectively investigated the clinical courses and treatment results in 10 patients presenting with MALT-lymphoma in head and neck region except ocular adnexa. Material and Methods : Ten patients with a histologically verified diagnosis of the extranodal marginal zone B cell lymphoma arising in thyroid glands(3), larynx(3), oral cavity(2), oropharynx(1), salivary glands(1) were analyzed. Results : Four patients were allocated to stage IE and another six patients to stage IIE according to the Ann Arbor staging system. Treatment consisted of local therapy(surgical resection and/or radiotherapy) in four patients and systemic chemotherapy with/without local therapy in six patients. Complete remission and partial remission were achieved in seven patients(70%) and two patients(20%), respectively. No recurrence or mortality was observed with a mean follow-up of 40.5 months. Conclusion : Patients with MALT-lymphomas of the head and neck region were potentially treated by local modality in localized disease state. However systemic chemotherapy was also effective even in localized disease state and was well tolerated by patients. And strict staging and close long-term monitoring were recommended considering its indolent progression.

MCF-7 유방암 세포에서 AMPK 활성에 의한 conjugated linoleic acid의 apoptosis 유도에 관한 연구 (Conjugated Linoleic Acid Induces Apoptosis by Activating AMPK in MCF-7 Breast Cancer Cells)

  • 인선교;김현숙;박옥진;김영민
    • 생명과학회지
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    • 제18권12호
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    • pp.1679-1685
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    • 2008
  • 본 연구는 쇠고기와 유제품에 들어 있는 CLA의 항암효과를 조사하기 위하여 수행되었다. 이 실험을 위하여 MCF-7 인체 유방암 세포주를 사용하였으며, CLA를 처리했을 때 MCF-7 세포의 증식은 CLA의 농도가 증가할수록, 또한 일정한 농도에서는 시간이 경과함에 따라 의존적으로 억제되었다. 이와 같이 암세포의 증식이 억제되는 이유는 Hoechst 33342 염색을 이용한 chromatin staining 및 ROS의 활성 측정실험 결과, apoptosis와 연관이 있는 것으로 확인되었다. CLA 처리에 의한 apoptosis가 AMPK 및 COX-2 단백질의 활성 발현과는 어떤 연관성이 있는지를 조사하기 위하여 Western blot 실험을 실시한 결과, CLA 처리에 따라 AMPK의 활성이 증가되었고, COX-2의 발현은 감소됨으로써, MCF-7 세포에서 apoptosis가 유도되었다는 것을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 조사한 CLA의 항암효과로부터, 향후 다른 식품에 포함된 성분들에서도 암세포의 증식 억제와 apoptosis의 유도를 연구할 수 있는 기초 자료를 제시한 것이라고 할 수 있다.

완두(Pisum sativum)의 지역개체군 간 종자경실도 변이 (Variations of Seed Hardness in Local Populations of Pisum sativum)

  • 김창호
    • 생명과학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.901-906
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    • 2011
  • 완두(Pisum sativum)의 종자 경실도(硬實度, seed hardness)와 관련한 지리적 경향성을 조사하기 위하여, 한반도 남부의 북위 $34^{\circ}26'{\sim}38^{\circ}11'$ 사이에 위치한 10개 지역(춘성, 강화, 포천, 하동, 함안, 금릉, 영양. 보성, 고창, 남원)에서 수집된 지역개체군들을 대상으로 종자 내에 함유된 mannose와 galactose의 정량분석을 실시하였다. 각 지역별 mannose의 함량은 최저 5.962 mg/g (영양)에서 최고 10.351 mg/g (강화)의 범위 내에서 다양하게 나타났다. Galactose의 지역별 함량 역시, 최고 19.314 mg/g (하동)에서 최저 7.050 mg/g (영양)에 이르는 다양한 수치를 보였다. 환경적응과 관련한 생태지표로서 종자의 경실도를 반영하고 있는 mannose와 galactose의 함량비를 산출한 결과, 지역에 따라 0.66~0.94의 값을 나타내었다. Mannose와 galactose의 함량비 서열과 함께 기후형 및 온량지수 등치선 등과 같은 지리적 기후구분에 대응하여 완두의 지역개체군들은 크게 중남부형(남원, 영양, 금릉, 고창), 중부형(춘성, 강화, 포천), 그리고 남부형(함안, 하동) 등 3가지 변이유형으로 구분되었고 이질적인 1개 지역개체군(보성)은 이 같은 유형구분에서 배제하였다. Mannose와 galactose의 함량비에 관한 서열에 있어서는, 선행 연구된 야생종들과 비교하여 역의 방향성을 나타내고 있는데, 이는 재배지역의 자연환경에 더하여, 재배식물로서 지속적으로 노출되어 있는 선발 등 인위적 도태압 또한 완두의 형질분화에 중요하게 작용하고 있는 것으로 판단된다. 이상의 결과들은 완두의 지역개체군들 간에 기후형과 연관된 뚜렷한 형질 분화가 이루어졌음을 시사하고 있으며, 이는 식물의 미진화 현상과 관련한 구체적인 증거의 하나로서, 종생태학적인 의의가 큰 것으로 판단된다.

팥(Phaseolus angularis) 종자에 함유된 mannose와 galactose의 함량비에 관한 생태형적 변이 (Ecotypic Variation Related to the Ratio of Mannose to Galactose In the Seeds of Phaseolus angularis)

  • 김창호
    • 생명과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.1060-1066
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    • 2011
  • 종자 내에 함유된 mannose와 galactose의 함량비에 따른 팥(Phaseolus angularis)의 생태형적 변이를 조사하기 위하여 한반도 남부의 북위 $32^{\circ}\;18'\sim37^{\circ}\;51'$ 사이에 위치한 17개 지역(양양, 평창, 강화, 포천, 금산, 서천. 진천, 단양, 통영, 산청, 금능, 월성, 완도, 곡성, 옥구, 장수, 북제주)에서 각각 수집된 종자들을 재료로 mannose와 galactose의 함량을 분석하였다. Mannose함량에 있어서는 최저 6.488 mg/g (금산)에서 최고 17.071 mg/g (장수)까지 지역별로 다양한 수치를 보였다. Galactose의 지역별 함량 역시 9.477 mg/g (월성)으로부터 19.877 mg/g (장수)에 이르는 범위 내에서 폭넓게 나타났다. 기후환경에 대한 적응성과 관련하여 종자 경실도(硬實度, seed hardness)를 의미하는 mannose와 galactose의 함량비의 경우, 지역에 따라 0.64~1.22의 값을 나타내었다, 팥의 17개 지역개체군들 가운데 주변 개체군들과 비교해 이질적인 4개 지역개체군(곡성, 양양, 포천, 금산)을 재외한 나머지 13개 지역개체군들은 mannose와 galactose의 함량비와 지리적 기후구분에 대응하여 크게 해안I형(완도, 옥구, 북제주), 내륙형(장수, 월성, 단양, 금능, 평창, 산청) 및 해안II형(강화, 서천, 통영, 진천) 등 3가지 변이유형으로 구분 되었다. 이러한 변이유형의 분화는 생육지별 자연환경조건에 적응적인 일반적 진화 경로에 더하여. 재배식물의 특성상 육종이나 기타 다양한 인위적 도태압에 오랜 기간 노출되어온 때문이라고 생각되며, mannose와 galactose 함량비 자체의 다양성과 함께 식물의 미진화 현상과 관련한 종내 형질분화의 구체적인 증거로서 종생태학적인 측면에서 그 의미가 큰 것으로 판단된다.

지리산 지역의 생물종 분포모형 구축 및 종풍부도 평가 (Development of Species Distribution Models and Evaluation of Species Richness in Jirisan region)

  • 권혁수;서창완;박종화
    • 대한공간정보학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.11-18
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    • 2012
  • 생물다양성에 대한 사회적 관심이 늘어남에 따라 생물다양성 평가, 보호지역 지정, 서식지 관리 및 복원 등 생물자원에 대한 공간적 평가의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구는 이러한 야생동물의 서식지에 대한 평가를 위하여 자료의 수집 및 모형화의 기법 연구와 생물종풍부도를 작성하는데 목적이 있다. 종분포모형을 위해 사용된 GAM (Generalized Additive Model)으로 기존의 중첩 분석이나 GLM (Generalized Linear Model)에 비해 환경변수와 반응변수의 관계가 명확하고 이에 따른 해석이 용이하다. 본 연구대상지로는 국립공원, 경관생태보호구역, 수달보호구역으로 지정된 지리산, 백운산, 섬진강을 포함하고 있는 유역을 선정하였다. 대상유역의 토지피복에 따라 층화추출을 통하여 야생동물(포유류와 조류)의 출현/비출현 형태의 현장자료를 수집하였으며, 야생동물의 서식에 영향을 미치는 자연, 사회 경제적 자료를 구축하였다. 각 종에 대한 서식지이용분석과 주요서식인자를 확인한 후, 출현/비출현 모형을 통해 서식지적합성모형을 개발하고, 개별 종에 대한 서식지적합성지도 작성하였다. 서식지 적합성지도를 산술 합산하여 분류군별(포유류, 조류) 종풍부도, 통합종풍부도를 작성하였다. 개별 종 서식지의 주요인자는 서식지선택에 따라 다르게 나타났다. 고라니나 박새와 같은 몇몇 종들은 저지대에 분포하나, 대부분의 포유류나 조류의 잠재서식지는 국립공원 경계구역이나 중산간지역에 많이 분포하였다. 본 연구의 결과는 환경부에서 수행하는 생물다양성의 평가, 보호지역의 지정 등의 기초자료로서 활용될 수 있을 것이다.

콩(Glycine max)의 종자 함유 Mannose와 Galactose 함량비에 따른 종내변이 (Intraspecific Variation of Glycine max According to the Ratio of Mannose to Galactose in the Seeds)

  • 김창호
    • 한국환경생태학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.295-301
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    • 2011
  • 북위 $33^{\circ}15'{\sim}38^{\circ}11'$ 사이에 위치한 한반도 남부의 19개 지역(포천, 고성, 평창, 강화, 금산, 서천, 진천. 단양, 통영, 산청, 금능, 월성, 울릉, 완도, 나주, 고창, 장수, 제주 및 북제주)에서 수집된 콩의 지역개체군들을 대상으로 종자 내에 함유된 mannose와 galactose의 정량분석을 실시하였다. 각 지역별 mannose의 함량은 최저 6.648mg/g (금산)에서 최고 12.207mg/g(고창)의 범위 내에서 다양하게 나타났다. Galactose의 지역별 함량 역시, 최고 16.949mg/g(북제주)에서 최저 9.967mg/g(단양)에 이르는 다양한 수치를 보였다. 환경적응과 관련한 생태지표로서 종자의 경실도(硬實度, seed hardness)를 의미하는 mannose/galactose 함량비를 산출한 결과, 지역에 따라 0.63~0.78의 값을 나타내었다. mannose/galactose 함량비와 지리적 기후구분에 대응하여 콩의 19개 지역개체군 들은 크게 내륙 I형(월성, 장수, 단양), 해안 I형(고창, 나주, 제주, 고성, 울릉, 북제주, 강화, 서천, 통영), 내륙 II형(금산, 포천, 평창) 및 해안 II형(완도, 진천) 등 4가지 변이유형으로 구분되었고 이질적인 2개 지역개체군(금릉과 산청)은 유형구분에서 배제하였다. 이러한 형질분화의 요인으로는 육종이나 기타 다양한 인위적 도태압에 크게 의존하는 재배식물에 있어서도 기후요인과 같은 재배지의 특수한 자연환경조건에 대한 보편적인 적응이 지속적으로 이루어진 결과로 해석된다. 따라서 콩 종자에서 나타나는 mannose/galactose 함량비의 다양성 및 기후형에 대응적인 함량비 서열상의 변이유형 분화는 자연도태와 관련한 재배식물의 미진화 현상에 대한 구체적인 증거의 하나로서 종생태학적인 의의가 큰 것으로 판단된다.

유전자를 이용한 체질유형감별(體質類型鑑別)의 방법론(方法論)에 관한 고찰(考察) (A Study on the Methodologies for the Classification of Sasang Constitution by Analysis of Genetic Polymorphism)

  • 하만수;고병희;송일병
    • 사상체질의학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.185-194
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    • 1999
  • 근래에 유전자를 이용하여 체질(體質)을 객관화하려는 시도가 있었다. 이에 본인은 그 동안 한의학계(韓醫學係)에서 이루어진 유전자를 이용한 사상체질(四象體質)의 객관화 연구와 의학계 쪽의 연구 중에서 어느 정도 연관성이 있는 논문들을 비교 검토하여 앞으로 사상의학(四象醫學)에서 유전자를 이용한 연구를 하는데 있어서 방향설정을 하는데 도움이 되고자 본 논문을 쓰게 되었다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 유전자 polymorphism(다형성)이 기능성을 가진 것을 대상으로 하여야한다. 2. Microsatellite는 기능을 가지지 않는 부분이므로 이것의 polymorphism이 체질(體質)과 관련될 가능성은 적을 것으로 사료된다. 3. Angiotensin converting enzyme (ACE)은 일반적으로 체질(體質)과 관련이 있다고 믿어지는 인내력(忍耐力)을 결정하는데 중요한 유전자로 알려져 있는 바 이 효소의 polymorphism을 이용하여 체질(體質)을 분류하고자 한 시도는 의미가 있는 것으로 생각된다. 4. HLA는 다형성을 가지고 있고 HLA유전자의 발현에 따라 질병에 대한 감수성이 차이가 있다는 사실을 고려해 볼 때 앞으로 이 분야는 연구해볼 충분한 가치가 있는 것으로 생각된다. 5. DNA chip의 사용이 보편화되면 사상체질(四象體質)의 객관화에 많은 도움이 될 것으로 생각된다.

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