• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권4호
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• pp.1312-1326
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• 2019

본 연구는 퇴행성 무릎 관절염을 가진 노인여성을 대상으로 12주간의 노르딕 워킹을 통해 신체 기능과 관절염 통증 정도의 개선에 어떠한 효과를 미치는지 규명하는데 목적이 있다. 본 연구의 대상자는 퇴행성관절염으로 진단받은 노인여성 16명(나이: 73.00±3.70year, 신장: 154.30±4.07cm)을 대상으로 무선배정 된 노르딕 워킹 운동그룹(n=9)과 통제그룹(n=7)으로 나누었다. 운동 그룹은 노르딕 스틱을 이용하여 12주간 주 3회, 1회 30분 노르딕 워킹 운동을 실시하였고, 운동 강도는 HRR의 40-60%로 설정하였다. 통제그룹은 동일한 기간 동안 일상생활을 유지하도록 하였다. 종속변인으로 신체조성(체중, 체지방률, 근골격량)과 근력 과 유연성(상·하지 근력, 상·하지 유연성), 균형능력(정적균형, 동적균형) 및 통증정도를 측정하였다. 이러한 지표들의 측정은 운동프로그램을 진행하기 전과 후로 나누어 2번 측정하였다. 자료처리는 SPSS-PC version 25.0을 이용하여 실험집단과 통계집단간의 생리학적 특성 비교를 위해 독립표본 t-test를 사용하였으며, 노르딕 워킹 운동그룹과 통제그룹의 그룹 간, 시기간의 변화를 알아보기 위해 2×2 반복측정 이원배치분산분석을 사용하였다. 연구 결과는 첫째, 12주간의 노르딕 워킹을 통해 신체조성 기능에서 체지방률은 운동 처치 후에 감소하는 결과가 나타났으며(p=.004), 집단 간과 시기 간의 상호작용에서도 감소하는 결과가 나타났다(p=.003). 골격근량은 운동처치 후에 증가하는 결과가 나타났으며(p=.018), 집단 간과 시기 간의 상호작용에서도 증가하는 결과가 나타났다(p=.005). 둘째, 근력과 유연성은 상지근력과 하지유연성에서 집단 간과 시기 간 상호작용에서 증가하는 결과가 나타났으며(p=.009)(p=036), 하지근력에서는 운동집단과 통제집단 간 개선효과가 나타났다(p=.006). 또한, 상지유연성은 운동처치 후에 증가하는 결과가 나타났다(p=.020). 셋째, 균형능력 요인은 정적균형에서 운동처치 후 개선 효과가 나타났으며(p=.016), 동적균형에서는 차이가 나타나지 않았다(p>.05). 넷째, 통증정도는 운동처치 후 개선 효과가 나타났으며(p=.022), 운동집단과 통제집단 간에 개선 효과도 나타났다(p=.013). 결론적으로 12주간의 노르딕 워킹은 퇴행성 무릎 관절염을 가진 노인여성의 신체조성과 근력과 유연성에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 노르딕 워킹은 퇴행성 무릎 관절염을 가진 노인여성에게 신체조성과 안정성, 균형성을 높여 주였으며, 무릎 관절의 통증을 낮춰주어 재활 운동 기능 개선에 효과적인 운동방법이라고 사료된다.

• 지능정보연구
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• 제16권4호
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• pp.99-112
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• 2010

앙상블 학습은 분류 및 예측 알고리즘의 성과개선을 위하여 제안된 기계학습 기법이다. 그러나 앙상블 학습은 기저 분류자의 다양성이 부족한 경우 다중공선성 문제로 인하여 성과개선 효과가 미약하고 심지어는 성과가 악화될 수 있다는 문제점이 제기되었다. 본 연구에서는 기저 분류자의 다양성을 확보하고 앙상블 학습의 성과개선 효과를 제고하기 위하여 유전자 알고리즘 기반의 범위 최적화 기법을 제안하고자 한다. 본 연구에서 제안된 최적화 기법을 기업 부실예측 인공신경망 앙상블에 적용한 결과 기저 분류자의 다양성이 확보되고 인공신경망 앙상블의 성과가 유의적으로 개선되었음을 보여주었다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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• pp.60-61
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• 2003

A new approach to reduce the computation time of genetic algorithm (GA) for making binary phase holograms is described. Synthesized holograms having diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are proven in computer simulation and experimentally demonstrated. Recently, computer-generated holograms (CGHs) having high diffraction efficiency and flexibility of design have been widely developed in many applications such as optical information processing, optical computing, optical interconnection, etc. Among proposed optimization methods, GA has become popular due to its capability of reaching nearly global. However, there exits a drawback to consider when we use the genetic algorithm. It is the large amount of computation time to construct desired holograms. One of the major reasons that the GA' s operation may be time intensive results from the expense of computing the cost function that must Fourier transform the parameters encoded on the hologram into the fitness value. In trying to remedy this drawback, Artificial Neural Network (ANN) has been put forward, allowing CGHs to be created easily and quickly (1), but the quality of reconstructed images is not high enough to use in applications of high preciseness. For that, we are in attempt to find a new approach of combiningthe good properties and performance of both the GA and ANN to make CGHs of high diffraction efficiency in a short time. The optimization of CGH using the genetic algorithm is merely a process of iteration, including selection, crossover, and mutation operators [2]. It is worth noting that the evaluation of the cost function with the aim of selecting better holograms plays an important role in the implementation of the GA. However, this evaluation process wastes much time for Fourier transforming the encoded parameters on the hologram into the value to be solved. Depending on the speed of computer, this process can even last up to ten minutes. It will be more effective if instead of merely generating random holograms in the initial process, a set of approximately desired holograms is employed. By doing so, the initial population will contain less trial holograms equivalent to the reduction of the computation time of GA's. Accordingly, a hybrid algorithm that utilizes a trained neural network to initiate the GA's procedure is proposed. Consequently, the initial population contains less random holograms and is compensated by approximately desired holograms. Figure 1 is the flowchart of the hybrid algorithm in comparison with the classical GA. The procedure of synthesizing a hologram on computer is divided into two steps. First the simulation of holograms based on ANN method [1] to acquire approximately desired holograms is carried. With a teaching data set of 9 characters obtained from the classical GA, the number of layer is 3, the number of hidden node is 100, learning rate is 0.3, and momentum is 0.5, the artificial neural network trained enables us to attain the approximately desired holograms, which are fairly good agreement with what we suggested in the theory. The second step, effect of several parameters on the operation of the hybrid algorithm is investigated. In principle, the operation of the hybrid algorithm and GA are the same except the modification of the initial step. Hence, the verified results in Ref [2] of the parameters such as the probability of crossover and mutation, the tournament size, and the crossover block size are remained unchanged, beside of the reduced population size. The reconstructed image of 76.4% diffraction efficiency and 5.4% uniformity is achieved when the population size is 30, the iteration number is 2000, the probability of crossover is 0.75, and the probability of mutation is 0.001. A comparison between the hybrid algorithm and GA in term of diffraction efficiency and computation time is also evaluated as shown in Fig. 2. With a 66.7% reduction in computation time and a 2% increase in diffraction efficiency compared to the GA method, the hybrid algorithm demonstrates its efficient performance. In the optical experiment, the phase holograms were displayed on a programmable phase modulator (model XGA). Figures 3 are pictures of diffracted patterns of the letter "0" from the holograms generated using the hybrid algorithm. Diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are measured. We see that the simulation and experiment results are fairly good agreement with each other. In this paper, Genetic Algorithm and Neural Network have been successfully combined in designing CGHs. This method gives a significant reduction in computation time compared to the GA method while still allowing holograms of high diffraction efficiency and uniformity to be achieved. This work was supported by No.mOl-2001-000-00324-0 (2002)) from the Korea Science & Engineering Foundation.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제43권6호
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• pp.976-986
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• 1996

연구배경: 호흡곤란은 심폐질환 환자의 가장 흔한 증상이며 호흡 장애 결과로 인한 운동 능력저하는 일상 생활을 불가능하게 한다.(daily disability) 운동시 산소 소모량은 운동 능력 평가의 기능적 척도이며 심폐기능 정도를 반영하는 가장 좋은 지표로 얄려져왔다. 그러나 운동 부하 검사는 장비가 비싸고 복잡하며 증상이 심하거나 노령층의 환자에는 수행에 많은 제약점이 따른다. 반면 걷기검사는 일상 생할과 비슷한 운동량으로 실시하여 특별한 장비가 필요없고 재현성이 높은 좋은 방법으로 알려져 있다. 따라서 호흡 곤란을 호소하는 환자에서 걷기검사를 시행하여 동맥혈검사 및 폐기능 검사, Modified Borg Scale(MBS), 최대 산소 흡수율(maximal oxygen uptake; 이하 VO2max) 간의 상관 관계 및 6분과 12분 걷기검사간의 상관 관계를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방법: 호흡곤란을 주소로 내원한 37 명의 환자를 대상으로 COPD, 심혈관질환, 기관지 천식, 운동시 호흡곤란을 호소하였으나 정상 소견을 보인 네 군으로 분류하여 각각의 환자에서 안정 상태에서 폐기능 검사와 동맥혈 가스 분석을 실시하였다. 안정 시 MBS를 이용하여 호흡곤란 지수를 기록하고, 걷기검사를 실시하였다. 증상 제한적 최대 운용 검사(Symptorn-limited maximal exercise)는 자전거 타기 검사로 시행하였다. 결과: (1) 전체 환자에서 VO2max 은 COPD 및 심혈 관질환에서 다른 두군에 비해 유의하게 낮았으며 (p<0.05), 걷기검사 역시 현저히 낮았다. (2) 전체 환자에서 12분 걷기 검사는 VO2max, PaCO2, FVC(% predicted), FEV 1 (% predicted)과 상관관계가 있었으며, COPD 환자군에서는 걷기검사와 VO2max간에만 상관 관계가 있었다. (3) COPD 환자군에서 VO2max와 FEV1, FVC간의 상관관계가 가장 컸고, VO2 max와 걷기검사간에 유의한 상관관계가 있었으나 걷기검사와 FEV1 FVC간에는 상관관계가 없었다. (4) 6분 걷기검사와 12분 걷기검사는 매우 유의한 상관관계가 있었다(r=0.92, p<0.01). 결론: 걷기검사는 심폐기능을 반영하는 운동능력 평가의 간단한 방법으로 VO2max의 간접적인 지표로 유용하였으나 최대 운동 능력과는 다른 개념인 'daily disability'를 평가할 수 있는 방법이다. 또한 6분 걷기검사는 12분 걷기검사보다 환자의 부담은 줄이면서 심폐질환자의 폐기능 및 운동 기능 평가에 비슷한 결과를 보였다.

• 한국산림과학회지
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• 제109권4호
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• pp.477-483
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• 2020

본 연구는 남부지방 대표수종인 편백 현실림의 생장 특성을 반영한 수확표를 작성하기 위하여 수행되었다. 200개소 이상의 편백의 표준지 생장조사 자료를 분석에 이용하였다. 기존의 임분수확표 작성 절차인 직경분포의 추정, 적합, 예측의 단계를 거쳤으며, 직경분포모델은 Weibull 함수를 이용하였다. 임지생산력을 평가하기 위한 기준인 지위지수(기준임령 30년)는 Chapman-Richards식을 이용하여 추정하였다. 임분수확표 작성을 위한 평균직경 등 여러 추정식은 적합도를 고려하여 최적의식을 선정하고 이용한 결과, 조사된 편백 현실임분의 지위지수는 10~18 범위에 있음이 밝혀졌다. 추정된 임분재적 모델은 편백림의 임분재적에 대해 62%의 설명력을 가지는 것으로 나타났다. 실재적과 추정재적 간의 잔차도분석 결과 '0'을 중심으로 모두 고른 잔차를 보여 본 추정 결과를 이용함은 문제가 없을 것으로 판단되었다. 이번 남부지방을 대표하는 침엽수인 편백에 대한 임분수확표 작성 결과가 현실의 산림경영에 폭넓게 사용되기를 바라며, 향후 편백 임분 생장이 더욱 안정화되고 생육발달로 장벌기 대경재 생산지가 많이 확보되면 더욱 개선된 수확표의 작성도 가능할 것으로 기대된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제42권6호
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• pp.900-912
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• 1995

연구배경: 최대운동부하 검사는 심폐기능의 종합적인 평가를 위하여 널리 이용되고 있으나 아직 우리나라에는 최대운동시의 호흡성 가스교환이나 폐기능의 정상치가 제대로 확립되어 있지 않은 설정이다. 본 연구의 목적은 한국성인에서 최대운동시의 이들 지표의 연령과 성별에 따른 정상치 내지 참고치를 마련하는 동시에 이들 중 일부지표의 추정정상치를 산출하는 회귀방정식을 구하는데 있다. 방법: 건강한 성인 남성 603명, 여성 397명, 합계 1,000명(20~66세)을 대상으로 Bruce법으로 증상제한성 최대운동부하 검사를 실시하였으며, 이중 885명에서는 VC, $FEV_1$ 및 MVV도 측정하였다 대상자들은 모두 전문체육인이 아닌 스포츠센터의 회원이었으며, 운동부하검사 중에는 안전상의 문제 때문에 부득이 트레드밀의 손잡이를 잡는 것을 허용하였다. 곁과: $VO_2\;max/m^2$, $VCO_2\;max/m^2$ 및 VE max/$m^2$는 모두 남성에서 뚜렷이 컸으며, 남녀에서 모두 연령의 증가에 따라 감소하였다. 한편 RR max는 성별에 따른 차이는 없었으나, 연령의 증가에 따라 약간씩 감소하였으며, $V_T$ max는 남성에서 월등히 많았으나 남녀에서 다같이 연령에 따른 일정한 경향의 변화는 없었다. 그리고 $V_T$ max/VC, $V_E$ max/MVV 및 BR의 평균은 최대운동시에 나이가 많은 여성에서도 상당한 환기예비가 있음을 보여주었다. 저자들은 성적을 토대로 운동시간(분), 나이(세), 시장(cm), 체중(kg), 성별(남=0, 여=1), VC(L), $FEV_1$(L) 및 VE max(L) 등을 변수로 해서 구한 주요 지표들의 회귀방정식은 다음과 같다. $VO_2\;max/m^2(L/min)=1.449+0.073{\times}$운동시간-$0.007{\times}$연령+$0.010{\times}$체중-$0.006{\times}$신장-$0.209{\times}$성별, $VCO_2\;max/m^2(L/min)=1.672+0.063{\times}$운동시간-$0.008{\times}$연령+$0.010{\times}$체중-$0.005{\times}$신장-$0.319{\times}$성별, $V_E\;max/m^2(L/min)=58.161+1.503{\times}$운동시간-$0.315{\times}$연령-$9.871{\times}$성별 또는 $V_E\;max/m^2(L/min)=47.873+6.458{\times}FEV_1-5.715{\times}$성별 및 $V_T\;max(L)=1.497+0.223{\times}VC-0.493{\times}$성별. 결론: 본 연구에서 얻은 최대운동시의 호흡성 가스 교환 및 환기기능에 관한 성적은 건강과 체력에 대해서 일반인보다 관심이 높을 것으로 생각되는 스포츠센터 회원들을 대상으로 한 것이기 때문에, 안전상의 문제로 트레드밀의 손잡이를 잡고 검사를 해야하는 환자나 건강인을 위한 이상적인 목표치 내지 정상치를 제공한 것으로 생각된다. Background: Although graded exercise stress tests are widely used for the evaluation of cardiorespiratory performance, normal standards on respiratory gas exchange and ventilatory functions at maximal exercise in Koreans have not been well established. The purpose of this study is to provide reference values on these by sex and age, along with derivation of some of their prediction equations. Method: Symptom-limited maximal exercise test was carried out by Bruce protocol in 1,000 healthy adults consisting of 603 males and 397 females, aged 20~66 years. Among them VC, $FEV_1$ and MVV were also determined in 885 cases. All the subjects were members of a health center, excluding athletes. During the exercise, subjects were allowed to hold on to front hand rail of the treadmill for safety purpose. Results: The $VO_2\;max/m^2$, $VCO_2\;max/m^2$ and $V_E\;max/m^2$ were greater in males than in females and decreased with age. The RR max in men and women was similar but decreased slightly with age. The $V_T$ max was markedly greater in men but showed no significant changes with age in either gender. The mean of $V_T$ max/VC, $V_E$ max/MVV and BR revealed that there were considerable ventilatory reserves at maximal exercise even in older females. The regression equations of the cardinal parameters obtained using exercise time(ET, min), age(A, yr), height(Ht, cm), weight(W, kg), sex(S, 0=male; 1=female), VC(L), $FEV_1$(L) and $V_E$ max(L) as variables are as follows: $VO_2\;max/m^2$(L/min)=1.449+0.073 ET-0.007A+0.010W-0.006Ht-0.209S, $VCO_2\;max/m^2$(L/min)=1.672+0.063ET-0.008A+0.010W-0.005Ht-0.319S, VE max/$m^2$(L/min)=58.161+1.503ET-0.315A-9.871S or VE max/$m^2$(L/min)=47.873+6.548 $FEV_1$-5.715 S, and VT max(L)=1.497+0.223VC-0.493S. Conclusion: Respiratory gas exchange and ventilatory variables at maximal exercise were studied in 1,000 non-athletes by Bruce protocol. During exercise, the subjects were allowed to hold on to hand rail of the treadmill for safety purpose. We feel that our results would provide ideal target values for patients and healthy individuals to be achieved, since our study subjects were members of a health center whose physical fitness levels were presumably higher than ordinary population.