• 제목/요약/키워드: Computational science

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Analysis of Computational Science and Engineering SW Data Format for Multi-physics and Visualization

  • Ryu, Gimyeong;Kim, Jaesung;Lee, Jongsuk Ruth
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권2호
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    • pp.889-906
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    • 2020
  • Analysis of multi-physics systems and the visualization of simulation data are crucial and difficult in computational science and engineering. In Korea, Korea Institute of Science and Technology Information KISTI developed EDISON, a web-based computational science simulation platform, and it is now the ninth year since the service started. Hitherto, the EDISON platform has focused on providing a robust simulation environment and various computational science analysis tools. However, owing to the increasing issues in collaborative research, data format standardization has become more important. In addition, as the visualization of simulation data becomes more important for users to understand, the necessity of analyzing input / output data information for each software is increased. Therefore, it is necessary to organize the data format and metadata for the representative software provided by EDISON. In this paper, we analyzed computational fluid dynamics (CFD) and computational structural dynamics (CSD) simulation software in the field of mechanical engineering where several physical phenomena (fluids, solids, etc.) are complex. Additionally, in order to visualize various simulation result data, we used existing web visualization tools developed by third parties. In conclusion, based on the analysis of these data formats, it is possible to provide a foundation of multi-physics and a web-based visualization environment, which will enable users to focus on simulation more conveniently.

Topomer-CoMFA Study of Tricyclic Azepine Derivatives-EGFR Inhibitors

  • Chung, Jae-Yoon;Pasha, F.A.;Chung, Hwan-Won;Yang, Beom-Seok;Lee, Cheol-Ju;Oh, Jung-Soo;Moon, Myoung-Woon;Cho, Seung-Joo;Cho, Art E.
    • Molecular & Cellular Toxicology
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    • 제4권1호
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    • pp.78-84
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    • 2008
  • EGFR has been intensively investigated as a target to block the signal transduction pathway which stimulates cancer growth and metastasis. Studies about structure-activity relationship for tricyclic azepine derivatives were performed with topomer-CoMFA. The derived topomer-CoMFA model with steric and electrostatic field parameters based on fragment units gave reasonable statistics ($q^2$=0.561, $r^2$=0.679). The model explains why a halogen atom at the meta position of aniline is important to increases inhibitory activity. This comes from an electrostatically negative groups are favored near this region. The model also shows that there are sterically favored regions around methoxy group extended from oxazepine derivatives. The findings about steric and electrostatic effects can be utilized for designing new inhibitors.

계산과학공학 플랫폼의 워크벤치 기반 동적 서비스 설계 및 구축에 관한 연구 (A Study on Workbench-based Dynamic Service De-sign and Construction of Computational Science Engineering Platform)

  • 권예진;전인호;마진;이식;조금원;서정현
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.57-66
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    • 2018
  • 계산과학공학 소프트웨어 플랫폼인 EDISON( EDucation-research Integration through Simulation On the Net )은 클라우드 컴퓨팅 기반 웹서비스로서, 해석 소프트웨어를 이용한 웹 기반 시뮬레이션 서비스이다. EDISON에서는 사용자의 로컬 자원으로는 해석이 어렵거나 불가능한 계산과학공학 해석 문제를 웹 서비스를 통해 사용자에게 제공하며 미리 구축되어 있는 인프라 및 다양한 계산 노드를 통해 사용자에게 해석 결과를 제공한다. 그 결과로 사용자의 디바이스, 운영체제에 관계 없이 EDISON에 접근하여 계산과학 공학 해석 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 웹 포털 환경에서 시뮬레이션 실행 환경을 제공한다. 본 연구의 목적은 현재 사용자에게 제공되고 있는 계산과학 공학 시뮬레이션 및 해석 결과 분석 플랫폼인 EDSION 시스템에 통합적인 유저 인터페이스를 제공하기 위한 워크벤치 기반 실시간 동적 서비스 설계 및 구축에 있다. 또한 로컬에서 사용하는 계산과학공학 시뮬레이션 소프트웨어 환경과 유사한 사용자 유저 인터페이스를 가지며 다양한 해석기와 전처리기, 해석 시뮬레이션 소프트웨어 등의 동적인 웹 환경을 구성할 수 있는 워크벤치 기반 사용자 시뮬레이션 서비스 환경 구성에 대해 고안하였다. 이러한 웹 서비스를 제공하기 위해 사용자에게 필요한 서비스를 포틀릿 단위로 구성하였으며, 그 결과로 워크벤치를 이용한 시뮬레이션 서비스를 구축하였다.

SOME CONSIDERATIONS ABOUT UPPER BOUNDS ON THE SUM OF SQUARES OF DEGREES

  • Kim, Hwa-Joon;Supratid, S.;Kitbmrungrat, K.;Liemmance, W.;Julraksa, N.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제27권3_4호
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    • pp.865-873
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    • 2009
  • Goodman([3]) presented the question of finding a best possible upper bound of the form $t(G)\;+\;t(G^c)$, where t(G) denote the number of triangles in given graph G. In this, the form of squares of degrees is appeared and many researches have been pursued as an application related to this. Here, we would like to deal with corollary related to the results of Nikiforov([6]).

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컴퓨팅 사고를 반영한 교사연수 과정에서 나타난 교사의 인식 탐색 (Exploring Teachers' Perceptions of Computational Thinking Embedded in Professional Development Program)

  • 황규진;박영신
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.344-364
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    • 2021
  • 이 연구는 두 명의 초등교사가 컴퓨팅 사고를 어떻게 인식하고 이를 교육과정 재구성에 어떻게 반영하고 수업을 하게 되는지를 장기간의 걸친 교사연수과정을 통해 탐색한 것이다. 컴퓨팅 사고는 과학교육에 연계하는 새로운 교육정책 방향이기에 초등부터 나타나는 교사의 인식을 조사하고자 하였다. 교사와의 9번의 교사회의를 가졌으며 이는 매회 2시간 정도의 시간이 소요되었고, 그 시기에 교수하게 될 한 단원을 각자 인식아래 재구성을 하여 11차시의 수업과정안을 개발하였다. 자료수집은 9개월간에 걸쳐서 인터뷰, 교사회의, 수업과정안에서 수행되었으며, 이 자료는 수업 전후의 교사회의를 통한 논의, 수업과정안 등을 통해 수집되었으며, 컴퓨팅 사고를 인식하면서 나타난 초등교사의 컴퓨팅 사고의 인식은 다음과 같이 나타났다. 첫 번째, 과학교육의 목적인 과학적 소양의 정의가 확장되었음을 볼 수 있다. 즉 문제인식에서부터 창의적인 문제해결자를 양성하는 것이 과학적 소양이라고 인식하였다. 두 번째, 과학적 사고가 강조된 개념형성단계와 컴퓨팅 사고가 강조된 개념활용단계로 수업차시를 구분하였다. 세 번째, 컴퓨팅 사고는 인지적 사고과정이며, ICT는 기능적 도구라고 인식하였다. 네 번째, 컴퓨팅 사고 요소는 중복되어 반복적으로 나타나며, 순차적이지 않을 수 있다는 것이다. 마지막으로 컴퓨팅 사고의 활용을 통해 STEAM 교육을 활성화할 수 있다고 인식하고 있음을 보여주었다. 이 연구를 바탕으로 컴퓨팅 사고의 실천은 STEAM 교육의 활성화를 위한 도구로 사용될 수 있고 이를 위해서는 일회성이 아닌 지속적이고 전문적인 교사연수를 통해 컴퓨팅 사고 전문역량 강화를 할 수 있도록 해야 할 것이다.

An efficient procedure for lightweight optimal design of composite laminated beams

  • Ho-Huu, V.;Vo-Duy, T.;Duong-Gia, D.;Nguyen-Thoi, T.
    • Steel and Composite Structures
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    • 제27권3호
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    • pp.297-310
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    • 2018
  • A simple and efficient numerical optimization approach for the lightweight optimal design of composite laminated beams is presented in this paper. The proposed procedure is a combination between the finite element method (FEM) and a global optimization algorithm developed recently, namely Jaya. In the present procedure, the advantages of FEM and Jaya are exploited, where FEM is used to analyze the behavior of beam, and Jaya is modified and applied to solve formed optimization problems. In the optimization problems, the objective aims to minimize the overall weight of beam; and fiber volume fractions, thicknesses and fiber orientation angles of layers are selected as design variables. The constraints include the restriction on the first fundamental frequency and the boundaries of design variables. Several numerical examples with different design scenarios are executed. The influence of the design variable types and the boundary conditions of beam on the optimal results is investigated. Moreover, the performance of Jaya is compared with that of the well-known methods, viz. differential evolution (DE), genetic algorithm (GA), and particle swarm optimization (PSO). The obtained results reveal that the proposed approach is efficient and provides better solutions than those acquired by the compared methods.

QM and Pharmacophore based 3D-QSAR of MK886 Analogues against mPGES-1

  • Pasha, F.A.;Muddassar, M.;Jung, Hwan-Won;Yang, Beom-Seok;Lee, Cheol-Ju;Oh, Jung-Soo;Cho, Seung-Joo;Cho, Hoon
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제29권3호
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    • pp.647-655
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    • 2008
  • Microsomal prostaglandin E2 synthase (mPGES-1) is a potent target for pain and inflammation. Various QSAR (quantitative structure activity relationship) analyses used to understand the factors affecting inhibitory potency for a series of MK886 analogues. We derived four QSAR models utilizing various quantum mechanical (QM) descriptors. These QM models indicate that steric, electrostatic and hydrophobic interaction can be important factors. Common pharmacophore hypotheses (CPHs) also have studied. The QSAR model derived by best-fitted CPHs considering hydrophobic, negative group and ring effect gave a reasonable result (q2 = 0.77, r2 = 0.97 and Rtestset = 0.90). The pharmacophore-derived molecular alignment subsequently used for 3D-QSAR. The CoMFA (Comparative Molecular Field Analysis) and CoMSIA (Comparative Molecular Similarity Indices Analysis) techniques employed on same series of mPGES-1 inhibitors which gives a statistically reasonable result (CoMFA; q2 = 0.90, r2 = 0.99. CoMSIA; q2 = 0.93, r2 = 1.00). All modeling results (QM-based QSAR, pharmacophore modeling and 3D-QSAR) imply steric, electrostatic and hydrophobic contribution to the inhibitory activity. CoMFA and CoMSIA models suggest the introduction of bulky group around ring B may enhance the inhibitory activity.