• 한국지능시스템학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.105-111
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• 2004

Traveling Salesman Problem(TSP)을 해결하기 위해 DNA 컴퓨팅이 사용되고 있다. 그러나 현재의 DNA 컴퓨팅을, TSP에 적용하였을 때, 정점과 정점사이의 가중치를 효율적으로 표현할 수 없다. 본 논문에서는 TSP의 정점과 정점 사이의 가중치를 효율적으로 표현하기 위해 DNA 컴퓨팅 기법에 DNA 코딩방법을 적용한 ACO(Algorithm for Code Optimization)를 제안한다. 우리는 ACO를 TSP에 적용하였고, 그 결과 ACO 는 Adleman의 DNA 컴퓨팅 알고리즘보다 가변길이의 DNA 코드와 간선의 가중치를 효율적으로 표현할 수 있었다. 또한 ACO 는 Adleman의 DNA 컴퓨팅 알고리즘 보다 탐색 시간과 생물학적 오류율을 50% 정도 줄일 수 있었으며, 빠른 시간 내에 최단경로를 탐색할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제10B권7호
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• pp.769-776
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• 2003

MCP(Maximal Clique Problem)를 해결하기 위해 DNA 컴퓨팅이 사용되고 있다. 그러나 현재의 DNA 컴퓨팅을 MCP에 적용하였을 때, 정점과 간선을 효율적으로 표현할 수 없으며 제한 효소의 잘못된 사용으로 인하여 해를 찾을 수 없는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 MCP의 문제점을 해결하기 위해 DNA 컴퓨팅 기법에 DNA 코딩 방법을 적용한 ACO(Algorithm for Code Optimization)를 제안한다. 우리는 ACO를 MCP에 적용하였고, 그 결과 ACO는 Adleman의 DNA 컴퓨팅 알고리즘 보다 가변길이의 DNA 코드를 표현할 수 있으며, 불필요한 정점을 제거한 코드를 생성할 수 있었다. 또한 ACO는 Adleman의 DNA 컴퓨팅 알고리즘 보다 탐색 시간과 생물학적 오류율을 15% 정도 줄임으로써 4배 정도 많은 최종해를 얻을 수 있었다.

• 전기학회논문지
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• 제58권7호
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• pp.1424-1434
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• 2009

DNA computing-inspired pattern classification based on the hypernetwork model is a novel approach to pattern classification problems. The hypernetwork model has been shown to be a powerful tool for multi-class data analysis. However, the ordinary hypernetwork model has limitations, such as operating sequentially only. In this paper, we propose a efficient implementing method of DNA computing-inspired pattern classifier using GPU. We show simulation results of multi-class pattern classification from hand-written digit data, DNA microarray data and 8 category scene data for performance evaluation. and we also compare of operation time of the proposed DNA computing-inspired pattern classifier on each operating environments such as CPU and GPU. Experiment results show competitive diagnosis results over other conventional machine learning algorithms. We could confirm the proposed DNA computing-inspired pattern classifier, designed on GPU using CUDA platform, which is suitable for multi-class data classification. And its operating speed is fast enough to comply point-of-care diagnostic purpose and real-time scene categorization and hand-written digit data classification.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제31권4호
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• pp.387-393
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• 2004

DNA 컴퓨팅은 생체 분자들의 막대한 병렬성을 정보 처리 기술에 적용한 기술로, Np-complete문제를 해결하기 위하여 사용되고 있다. 하지만 DNA 컴퓨팅 기술만으로 NP-complete 문제를 해결할 경우에는 해를 찾지 못하거나 많은 시간이 걸리는 문제점이 있다. 본 논문에서는 DNA 코딩 방법을 적용하여 DNA 서열을 효율적으로 표현하고, 반응횟수 만큼 합성과 분리 과정을 거쳐 코드를 생성하는 ACO(Algorithm for Code Optimization)를 제안했다. 그리고 ACO를 NP-complete 문제 중의 하나인 Hamiltonian Path Problem에 적용하였다. 그 결과 ACO는 Adleman의 DNA 컴퓨팅 알고리즘 보다 가변길이의 DNA 코드를 효율적으로 표현할 수 있다는 것을 확인하였다. 또 한 ACO는 Adleman의 DNA 컴퓨팅 알고리즘 보다 탐색 시간과 생물학적 오류율을 50%정도 줄일 수 있었으며, 빠른 시간 내에 정확한 경로를 탐색할 수 있었다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제2권10호
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• pp.1349-1354
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• 2001

외판원 문제(Traveling Salesman Problem)는 주어진 n개의 도시들과 그 도시들 간의 거리비용이 주어졌을 때, 모든 도시들을 정확히 한번씩만 방문하면서 걸린 비용이 최소가 드는 경로를 찾는 문제이다. 따라서 최적해(optimal)를 구하는 것은 전형적인 NP-완전 문제 중의 하나로, 외판원 문제를 해결하려는 다양한 알고리즘들이 개발되고 있다. 특히 실제 생체 분자(bio-molecule)를 계산의 도구로 사용하는 새로운 계산 방법인 DNA 컴퓨팅은 DNA 분자가 잠재적으로 가지고 있는 막대한 병렬성을 이용해서 NP-완전 문제들을 해결하고자 하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 그러나 아직 실제 생체 분자의 특성을 잘 반영하는 계산 모델이나 분자 생물학에서 사용하는 연산들이 많이 개발되지 않아 계산 효율이 비교적 좋지 않다. 따라서 본 논문에서는 외판원 문제를 해결하기 위한 DAN컴퓨팅의 새로운 중합 효소 연쇄 반응(Polymerase Chain Reaction, PCR) 연산을 개발하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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• pp.376-379
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• 2003

DNA computing based DNA sequence Is operated through the biology experiment. Biology experiment used as operator causes illegal reactions through shifted hybridization, mismatched hybridization, undesired hybridization of the DNA sequence. So, it is essential to design DNA sequence to minimize the potential errors. This paper proposes method of the DNA sequence generation based evolutionary operation processor. Genetic algorithm was used for evolutionary operation and extra hardware, namely genetic algorithm processor was implemented for solving repeated evolutionary process that causes much computation time. To show efficiency of the Proposed processor, excellent result is confirmed by comparing between fitness of the DNA sequence formed randomly and DNA sequence formed by genetic algorithm processor. Proposed genetic algorithm processor can reduce the time and expense for preparing DNA sequence that is essential in DNA computing. Also it can apply design of the oligomer for development of the DNA chip or oligo chip.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권6호
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• pp.538-542
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• 2001

DNA computing 은 Adleman 실험 이후에 많은 여러 가지 최적화 문제에 적용되어 왔다. DNA computing의 장점은 스트링의 길이가 가변적이고 4가지 염기를 이용하기 때문에 복잡한 문제에 전역 최적점을 찾는데 기존의 다른 방법보다는 효율적이라는것이다. 본 논문에서는 이진 스트링의 개체 지단 위에서 모의진화를 일으켜 효율적으로 최적 해를 탐색하는 GA(Genetic Algorithms)와 생체 분자와 DNA를 계산의 도구 및 정보 저장도구로 사용하여 A(Adenine). C(Cytosine), G(Guanine), T(Thymine)등의 4가지 염기를 사용하는 DNA 코딩방법을 이용하여multi-modal 함수의 전역 최적점을 탐색하는 문제에서의 각각의 성능을 조사하였다. Selection, crossover, mutation등의 GA연산자를 DNA를 코딩에 동일하게 적용하였으며 최적의 해를 탐색하는데 걸리는 시간과 찾아낸 최적해의 값을 평가한다.을 평가한다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.225-228
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• 2001

DNA computing has been applied to the problem of getting an optimal solution since Adleman's experiment. DNA computing uses strings with various length and four-type bases that makes more useful for finding a global optimal solutions of the complex multi-modal problems. This paper presents DNA coding method for finding optimal solution of the multi-modal function and compares the efficiency of this method with the genetic algorithms (GA). GA searches effectively an optimal solution via the artificial evolution of individual group of binary string and DNA coding method uses a tool of calculation or Information store with DNA molecules and four-type bases denoted by the symbols of A(Ademine), C(Cytosine), G(Guanine) and T(Thymine). The same operators, selection, crossover, mutation, are applied to the both DNA coding algorithm and genetic algorithms. The results show that the DNA based algorithm performs better than GA.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.222-227
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• 2006

현재 막대한 병렬성을 갖는 DNA 컴퓨팅을 이용하여 Traveling Salesman Problem (TSP)를 해결하기 위한 연구가 진행되고 있다. 하지만 기존의 방법은 그래프 문제의 표현에서 DNA의 특성을 고려하지 않아, 실제 생물학적 실험 결과와의 차이가 발생하고 있다. 따라서 DNA의 특성을 반영하고 생물학적 실험 오류를 줄일 수 있는 DNA 서열 생성 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서는 DNA 컴퓨팅에 진화 모델의 하나인 DNA 코딩 방법을 적용한 DNA 서열 생성 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 TSP에 적용하여 기존에 단순 유전자 알고리즘과 비교하였다. 그 결과 제안한 알고리즘은 오류를 최소화한 우수한 서열을 생성하고 생물학적 실험 오류율도 줄일 수 있었다.

• 인지과학
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• 제14권2호
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• pp.15-25
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• 2003

원숭이와 바나나 문제는 인공지능과 관련된 여러 문헌에서 문제 해결(problem solving) 과정을 설명하는 예제로 자주 등장한다. 그러나 이 문제에 대한 전통적인 접근 방식은 추론을 수행함에 있어 절차적(procedural) 관점의 도입을 필요로 하며, 이는 복잡한 문제 해결에 제약 조건으로 작용한다. 그러나 대규모 병렬 처리가 가능한 DNA 컴퓨팅 기법을 이용하면서, AI 본연의 의미를 퇴색시키지 않고서도 이 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 본 논문에서는 DNA 분자를 사용해서 원숭이와 바나나 문제를 표현하는 방법을 설계한 후, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 다양한 해들(solutions)이 생성됨을 확인하였다. 전통적인 방법으로 구현된 Prolog 프로그램이 단 하나의 최적해밖에 제공해 주지 못한다는 사실과 비교해 볼 때, 이것은 확실히 흥미로운 결과이다.