• 제목/요약/키워드: DNA coding method

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DNA 코딩 최적화에 의한 독립 배열구조의 퍼지규칙 설계 (Design of fuzzy Independence Array Structure using DNA Coding Optimization)

  • 권양원;최용선;한일석;안태천
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.3019-3021
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    • 2000
  • In this paper. a new fuzzy modeling algorithm is proposed : it can express a given unknown system with a small number of fuzzy rules and be easily implemented. This method uses an independent array instead of a lattice form for a premise membership function. For the purpose of getting the initial value of fuzzy rules. the method uses the fuzzy c-means clustering method. To optimally tune the initial fuzzy rule. the DNA coding method is also utilized at same time. Box and Jenkins's gas furnace data is used to illustrate the validity of the proposed algorithm.

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Evolvable Neural Networks Based on Developmental Models for Mobile Robot Navigation

  • Lee, Dong-Wook;Seo, Sang-Wook;Sim, Kwee-Bo
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제7권3호
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    • pp.176-181
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    • 2007
  • This paper presents evolvable neural networks based on a developmental model for navigation control of autonomous mobile robots in dynamic operating environments. Bio-inspired mechanisms have been applied to autonomous design of artificial neural networks for solving practical problems. The proposed neural network architecture is grown from an initial developmental model by a set of production rules of the L-system that are represented by the DNA coding. The L-system is based on parallel rewriting mechanism motivated by the growth models of plants. DNA coding gives an effective method of expressing general production rules. Experiments show that the evolvable neural network designed by the production rules of the L-system develops into a controller for mobile robot navigation to avoid collisions with the obstacles.

해밀톤 경로 문제를 위한 DNA 컴퓨팅에서 코드 최적화 (Code Optimization in DNA Computing for the Hamiltonian Path Problem)

  • 김은경;이상용
    • 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.

배낭 문제를 해결하기 위해 DNA 코딩 방법을 적용한 DNA 컴퓨팅 (DNA Computing adopting DNA Coding Method to solve Knapsack Problem)

  • 김은경;이상용
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제1호
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    • pp.243-246
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    • 2004
  • 배낭 문제는 단순한 것 같지만 조합형 특성을 가진 NP-hard 문제이다 이 문제를 해결하기 위해 기존에는 GA(Genetic algorithms)를 이용하였으나 지역해에 빠질 수 있어 잘못된 해를 찾거나 찾지 못하는 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 막대한 병렬성과 저장능력을 가진 DNA 컴퓨팅 기법에 DNA에 기반한 변형된 GA인 DNA 코딩 방법을 적용한 ACO(Algorithm for Code Optmization)를 제안한다. ACO는 배낭 문제 중 (0,1)-배낭 문제에 적용하였고, 그 결과 기존의 GA를 이용한 것 보다 초기 문제 표현에서 우수한 적합도를 생성했으며, 빠른 시간내에 우수한 해를 찾을 수 있었다.

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바이오 정보보호 위한 히스토그램 쉬프팅 기반 가역성 DNA 워터마킹 기법 (Reversible DNA Watermarking Technique Using Histogram Shifting for Bio-Security)

  • 이석환;권성근;이응주;권기룡
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.244-253
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    • 2017
  • Reversible DNA watermarking is capable of continuous DNA storage and forgery prevention, and has the advantage of being able to analyze biological mutation processes by external watermarking by iterative process of concealment and restoration. In this paper, we propose a reversible DNA watermarking method based on histogram multiple shifting of noncoding DNA sequence that can prevent false start codon, maintain original sequence length, maintain high watermark capacity without biologic mutation. The proposed method transforms the non-coding region DNA sequence to the n-th code coefficients and embeds the multiple bits of the n-th code coefficients by the non-recursive histogram multiple shifting method. The multi-bit embedding process prevents the false start codon generation through comparison search between adjacent concealed nucleotide sequences. From the experimental results, it was confirmed that the proposed method has higher watermark capacity of 0.004-0.382 bpn than the conventional method and has higher watermark capacity than the additional data. Also, it was confirmed that false start codon was not generated unlike the conventional method.

새로운 합성 추론법에서 DNA 코딩을 이용한 국소 퍼지 규칙의 자동획득 (Automatic Acquisition of Local Fuzzy Rules by DNA Coding in new Composition Reasoning Method)

  • 박종규;안태천;윤양웅
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.56-67
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    • 1999
  • 본 논문에서는, 퍼지 제어기의 성능에 대한 손실이 없으면서, 퍼지규칙의 수를 줄이고 최적화하고 자동화할 수 있는 방법으로 개략추론과 국소추론의 개념을 결합시킨 새로운 합성형 퍼지 추론법을 제안한다. 개략추론과 국소추론의 상호작용을 제어하기 위하여, DNA코딩 알고리즘을 합성형 퍼지 추론법의 국소퍼지 추론부에 도입한다. 그리고, 제안된 방법의 성능을 평가하기 위하여 실제의 수위제어 시스템에 적용하고, 시뮬레이션한 결과는 제안된 방법이 종래의 제어기법보다 고도의 제어 정밀성을 가지며, 퍼지규칙의 자동 획득도 용이함을 입증하였다.

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DNA 컴퓨팅과 진화 모델을 이용하여 Traveling Salesman Problem를 해결하기 위한 DNA 서열 생성 알고리즘 (A DNA Sequence Generation Algorithm for Traveling Salesman Problem using DNA Computing with Evolution Model)

  • 김은경;이상용
    • 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.

DNA 코딩방법을 이용한 셀룰라 오토마타 신경망의 진화 (An Evolution of Cellular Automata Neural Systems using DNA Coding Method)

  • 이동욱;심귀보
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권12호
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    • pp.10-19
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    • 1999
  • 셀룰라 오토마타 신경망(CANS)은 생물학적 발생과 진화에 기반한 신경망 모델이다. CANS에서 각 뉴런은 상호간에 국소적인 연결을 갖고 있으며 카오스 뉴런 모델의 동작 방정식에 따라 펄스의 형태로 동작한다. 신경망은 초기 패턴을 셀룰라 오토마타(CA) 규칙에 따라 발생시켜 얻어진다. 기존의 연구에서는 유용한 기능을 얻기 위하여 초기패턴을 진화시켰다. 그러나 이 방법은 신경망의 표현공간을 모두 나타낼 수 없다. 따라서 본 논문에서는 신경망의 표현공간이 작아지는 문제점을 개선하기 위한 CA의 발생규칙을 진화시키는 방법을 제안한다. DNA 코딩은 코딩의 중복과 여분을 효과적으로 사용하며 규칙의 표현에 매우 적합하다. 본 논문에서는 CA 규칙의 일반적인 표현방법을 제시하고 DNA 코드를 CA 규칙으로 해석하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 자율이동로봇의 제어기에 사용하여 주행 문제에 적용함으로써 그 유효성을 확인하였다.

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Cloning and Nucleotide Sequence of a cDNA Encoding the Rat Triosephosphate Isomerase

  • Lee, Kyunglim;Ryu, Jiwon
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제19권6호
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    • pp.497-501
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    • 1996
  • A gene coding for triosephosphate isomerase (TPI) from a rat skeletal muscle cDNA library was cloned and its nucleotide sequence was determined. The 1, 348-bp cDNA clone contains 24 bp $5^I$ noncoding region, the entire 750 bp coding region corresponding to a protein of 249 amino acids, $547bp 3^I$ noncoding region and part of a poly(A) tail. It also contains a polyadenylation signal, AATAAA, starting from 17 bp upstream of the poly(A) tail. The calculated molecular weight of rat TPI is 27.8 kDa and the net charge is +4. The deduced amino acid sequence from rat TPI CDNA sequence has 93% and 94% homology with that of mouse and human clones, respectively. The amino acids at the residue of Asn12, Lys14, His96, Glu 166, His96, His101, Ala177, Tyr165, Glu13O, Tyr2O9, and Ser212 in catalytic site are completely identical, confirming that the functional residues in TPI proteins are highly conserved throughout evolution. The most profound characteristic of rat TPI enzyme, compared with other TPIs, is that there are five cysteine substitutions at the residue of 21, 27, 159, 195 and 204. A Glu123 instead of Gly was found in rabbit, rhesus, mouse and human sequences. Through the method of RT-PCR, the mRNA transcription level of TPI gene was found to be different among various tissues and was highest in muscle.

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자리공 항바이러스 단백질 II 유전자의 형질전환에 의한 연초의 바이러스 저항성 품종 개발 (I)

  • 강신웅;이영기;이기원;박성원;이청호
    • 한국연초학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.57-63
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    • 1999
  • Pokeweed antiviral protein II (PAP-II) encoding cDNA was synthesized by reverse-transcriptase polymerase chain reaction (RT-PCR) from Phytolacca american a leaf. The PAP-II cDNA fragment of 974bp was subcloned to pBluescript II SK- SmaI site and the inserted PAP-II cDNA fragment was sequenced by dideoxy sequencing method. The number of nucleotides of PAP-II cDNA coding region containing start and stop codon was 933bp. To develop a virus-resistant tobacco plant, PAP-II cDNA fragment was inserted to pKGT101B and the insertion of PAP-II cDNA fragment was confirmed by restriction enzyme analysis and colony PCR.

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