• 제목/요약/키워드: Principal Component Analysis (PCA)

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하천의 횡적 연결성 유무에 따른 홍수터 식생 구조의 비교 (Comparison of the Floodplain Vegetation Structure According to Existence of Lateral Connectivity in Streams)

  • 추연수;진승남;조현석;조강현
    • 한국습지학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.327-334
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    • 2017
  • 하천의 수로-홍수터 생태계에서 주기적인 범람은 물, 영양염류, 하상재료 및 생물을 상호 교환시킴으로써 생물다양성과 생태계 서비스를 증진시킨다. 그러나 치수와 토지이용의 목적으로 건설된 제방에 의하여 하천의 횡적 연결성이 훼손되었다. 본 연구에서는 하천의 횡적 연결성 유무에 따른 홍수터 식생의 특성을 비교하기 위하여, 청미천, 섬강, 황구지천, 만경강, 고막원천 및 보성강에서 본류와 수리적으로 연결된 홍수터와 제방에 의해 단절된 홍수터에서 지형, 토양환경요인과 식생 구조와 분포를 조사하였다. 토양의 수분과 점토 함량은 횡적 연결성이 단절된 홍수터에서 연결된 홍수터보다 많았다. 환경요인 자료를 이용한 주요인분석 (PCA)의 결과에서 단절된 홍수터와 연결된 홍수터의 환경은 수분함량, 토성 및 식생 분포고도에 의하여 구분되었다. 식생 자료를 이용한 탈경향대응분석 (DCA)의 결과에 따르면 홍수터의 식생은 다양한 생활형의 수생식물이 우점하는 단절된 홍수터와 교란에 강한 습생식물이 우점하는 연결된 홍수터로 분리되었다. 결론적으로 제방에 의해 횡적 연결성이 단절된 홍수터에서는 정수성 습지 환경에서 수생식물이 우점하는 습지 식생이 분포하여 수로와 연결된 홍수터의 식생과 차이를 나타내었다.

Plasma metabolites associated with physiological and biochemical indexes indicate the effect of caging stress on mallard ducks (Anas platyrhynchos)

  • Zheng, Chao;Wu, Yan;Liang, Zhen Hua;Pi, Jin Song;Cheng, Shi Bin;Wei, Wen Zhuo;Liu, Jing Bo;Lu, Li Zhi;Zhang, Hao
    • Animal Bioscience
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    • 제35권2호
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    • pp.224-235
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    • 2022
  • Objective: Cage rearing has critical implications for the laying duck industry because it is convenient for feeding and management. However, caging stress is a type of chronic stress that induces maladaptation. Environmental stress responses have been extensively studied, but no detailed information is available about the comprehensive changes in plasma metabolites at different stages of caging stress in ducks. We designed this experiment to analyze the effects of caging stress on performance parameters and oxidative stress indexes in ducks. Methods: Liquid chromatography tandem mass spectrometry (LC/MS-MS) was used to determine the changes in metabolites in duck plasma at 5 (CR5), 10 (CR10), and 15 (CR15) days after cage rearing and traditional breeding (TB). The associated pathways of differentially altered metabolites were analyzed using Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) database. Results: The results of this study indicate that caging stress decreased performance parameters, and the plasma total superoxide dismutase levels were increased in the CR10 group compared with the other groups. In addition, 1,431 metabolites were detected. Compared with the TB group, 134, 381, and 190 differentially produced metabolites were identified in the CR5, CR10, and CR15 groups, respectively. The results of principal component analysis (PCA) show that the selected components sufficiently distinguish the TB group and CR10 group. KEGG analysis results revealed that the differentially altered metabolites in duck plasma from the CR5 and TB groups were mainly associated with ovarian steroidogenesis, biosynthesis of unsaturated fatty acids, and phenylalanine metabolism. Conclusion: In this study, the production performance, blood indexes, number of metabolites and PCA were compared to determine effect of the caging stress stage on ducks. We inferred from the experimental results that caging-stressed ducks were in the sensitive phase in the first 5 days after caging, caging for approximately 10 days was an important transition phase, and then the duck continually adapted.

스트레스 대처 척도 12개 항목에 대한 심리측정 속성 (Item-Level Psychometrics of the 12 Items of the Coping Orientation to Problems Experienced Scale)

  • 남상훈;;이미정;;배수영;홍익표
    • 재활치료과학
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    • 제11권3호
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    • pp.65-80
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    • 2022
  • 목적 : 본 연구는 라쉬 분석을 이용하여 12개 항목의 스트레스 대처 척도의 항목 심리측정 속성을 조사하고자 하였다. 연구방법 : 본 연구는 ICPSR(Inter-university Consortium for Political and Social Research)에서 제공하는 공공 자료를 활용하여 로스엔젤레스에 거주하는 노인 480명을 대상으로 조사하였다. 주성분 분석을 사용하여 척도의 일반적 요인을 조사하였다, 라쉬 분석의 내·외적합 지수의 제곱평균(Mean Square)과 표준값(ZSTD)를 통해 항목 적합도를 알아보고, 척도의 신뢰도와 쉬운 항목과 어려운 항목을 식별하기 위해 항목-난이도 계층을 조사하였다. 마지막으로 성별과 연령 그룹에 대해 차등 항목 기능을 조사하였다, 결과 : 주성분 분석을 통해 스트레스 태처 척도의 12개 항목이 하나의 요인으로 구성되었음을 가정하였다. 라쉬 분석을 통하여 항목 2번이 부적합한 결과로 제거되었다(내적합 제곱평균=1.33, 내적합 표준값=5.05, 외적합 제곱평균=1.56, 외적합 표준값=7.15). 항목 2번을 제외한 11개 항목의 평가자 층(Person Strata)은 3.10으로 신뢰도 지수 0.81에 해당하는 값을 보였다. 차등 항목 기능을 조사한 결과 성별과 연령 그룹에 대한 차등 항목 기능은 없었다. 결론 : 라쉬 분석을 통해 개정된 COPE-11은 항목 간 심리측정 속성이 적절하여 측정 시 시간 단축과 정확한 측정이 가능할 것으로 사료된다.

자동차 전면부와 음성 어시스턴트의 스타일 관계 분석 (Investigating the Relationship Between Vehicle Front Images and Voice Assistants)

  • 박민정;민소영;김태수;석현정
    • 감성과학
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    • 제25권4호
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    • pp.129-138
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    • 2022
  • 음성 어시스턴트가 차량에 탑재되기 시작하면서, 차량의 조형적 특징과 음성 어시스턴트간의 연관성이 중요해지고 있다. 본 연구는 자동차에 적용된 음성 어시스턴트와 외관의 조화스러움에 대하여 공통된 감성적 특징을 기반으로 살펴보고자 하였다. 12가지 차량 이미지와 6가지의 음성 어시스턴트에 대해 15종의 형용사를 바탕으로 감성 평가를 실시하였다. 실험은 온라인 개별 인터뷰로 진행되었으며, 총 24명의 대학생이 참여하였다. 참여자들은 각 자극물을 대표하는 감성 형용사 3종을 1, 2, 3위로 평가하고, 선정 이유에 대한 간단한 인터뷰를 진행하였다. 설문 결과에 대해 주성분분석을 수행하여 2개의 주요 요인을 추출한 뒤, 각 요인을 축으로 하여 자극물을 분포시켰다. 분포도를 바탕으로 감성적 특징을 도출하고자 계층적 군집 분석을 수행하였다. 주성분 분석 결과 자동차 이미지와 음성 어시스턴트를 설명하는 감성적 차원으로 "편안한-급진적인"과 "가벼운-무거운"이 추출되었다. 두 차원을 바탕으로 자극물들을 분포시킨 결과, 자동차와 음성 어시스턴트가 동일한 축을 바탕으로 다양하게 분포해 두 요인이 자극물간 감성적 특징을 도출하기에 적합하다고 판단되었다. 자극물들의 분포도를 바탕으로 계층적 군집분석을 수행하여 17개의 자극물을 4가지 군집으로 추렸다. 각 군집은 도전적인, 우아한, 위엄있는, 활기찬 그룹으로 도출되었다. 본 연구에서는 차량의 조형적 특징과 음성 어시스턴트의 감성적 이미지를 동시에 설명할 수 있는 두 축을 도출하였다. 도출된 축을 바탕으로 그려진 분포도에 군집 분석을 수행해 감성적 특징을 분류하였으며, 총 4개의 감성적 특징이 도출되었다. 본 연구는 자동차의 조형적 특징에 맞춘 음성 어시스턴트 제안을 위한 디자인 품평 가이드로 활용되어, 추후 출시되는 차량에서 사용자들의 자동차 음성 어시스턴트 감성 경험이 증진될 것으로 기대한다.

신선도와 전자눈을 이용한 현미 신곡, 구곡 및 혼합곡의 판별 (Identification of New, Old and Mixed Brown Rice using Freshness and an Electronic Eye)

  • 홍지화;박영준;김현태;오상균
    • 한국작물학회지
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    • 제63권2호
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    • pp.98-105
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    • 2018
  • 본 연구에서는 벼의 보관기간 동안 감소되는 물질인 peroxidase 등의 효소의 활성도를 알아보는 신선도 감정법과 색을 인지하는 전자눈 장비를 이용하여 현미의 신곡과 구곡을 판별할 수 있는 칼라 코드를 선정하였고, 현미의 신 구곡 판별식을 개발하였다. 동일한 시기에 수집된 시료의 판별식 검증을 통해 현미 신곡, 구곡 및 이의 혼합곡에 대한 판별 정확도를 분석하여 실용적인 활용 가능성을 살펴보았다. 또한 수확시기에 수집된 현미로부터 개발된 판별식의 활용도를 검토하기 위하여 신곡 수확 시점으로부터 약 8개월이 경과한 시료를 무작위 채취하여 보관기간에 따른 판별 정확도를 분석함으로써 현미의 신곡과 구곡 판별에 효소 지표의 적용 가능성을 연구한 결과는 아래와 같다. 1. 현미의 신곡과 구곡의 판별 지표로 효소를 선정하여 신선도 감정법인 G O P 시약을 처리를 통한 효소 활성정도를 육안으로 감정한 후 전자눈 장비를 이용하여 신곡과 구곡 그룹 간에 차이나는 칼라코드를 29개 선발하였다. 선발된 칼라코드의 식별능은 최소 0.263에서 최대 0.922의 분포를 나타내었고 평균 식별능 값은 0.62로 나타났다. 2. 선발된 칼라 코드를 이용한 현미 신곡과 구곡 단일곡의 분류되는 적중률은 PCA 및 DFA 분석 결과 모두 100%로 나타나 현미의 신곡과 구곡을 판별할 수 있는 판별식으로 채택하였다. PCA 분석 결과보다 DFA 분석 결과가 신곡과 구곡 그룹을 보다 더 잘 구분하는 것으로 나타났다. 3. 개발된 판별식의 실용적인 활용 가능성을 알아보기 위하여 판별식 개발 시료와 동일한 시기에 수집된 신곡과 구곡 및 이의 혼합곡 시료를 이용하여 검증 시험을 추진하였다. 기 개발된 판별식에 미지의 시료를 대입한 결과, 신곡과 구곡 단일 시료는 100%의 판별정확도를 나타내었고 혼합곡은 96.9%의 정확도를 나타내었다. 4. 수확 후 얼마 지나지 않은 겨울에 수집된 시료를 이용하여 구축한 판별식을 보관 기간이 8개월 정도 지나고 효소활성도가 급격하게 떨어질 것으로 추정되는 여름 시료에도 적용이 가능한지 알아보기 위하여, 신곡과 구곡 시료를 대상으로 검증시험을 실시하였다. 여름에 수집한 구곡 시료를 기 구축된 판별식에 대입한 결과 구곡은 모두 100% 구곡으로 판별이 되었으나, 신곡 시료는 100% 구곡으로 판별이 되어 신곡의 판별 정확도는 0%로 나타났다. 시간이 지남에 따라 효소 함량이 변화됨을 알수 있었고 검사 시기별 판별식의 개발과 검증의 필요성을 확인하였다.

임진강 유역 오염물질 총량관리를 위한 유량-수질 자료의 통계분석 (Statistical Analysis of Water Flow and Water Quality Data in the Imjin River Basin for Total Pollutant Load Management)

  • 조용철;최현미;이영준;류인구;이명구;구동회;최경완;유순주
    • 환경영향평가
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    • 제27권4호
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    • pp.353-366
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 임진강 수질오염총량관리제도를 위한 단위유역의 2012년 1월부터 2016년 12월까지 유량과 수질자료를 통계분석기법에 이용하여 수질특성을 평가하는 것이다. 유량과 수질은 평균 8일 간격으로 측정하였으며 11개 항목을 상관분석, 주성분 분석, 요인분석, 군집분석에 사용하였다. 군집분석의 결과 공간변화에 따라 자연형 하천, 도시형 하천, 점오염원 영향이 큰 지점 등으로 3개의 그룹으로 분류되었으며, 오염원의 종류와 수질 유사성이 군집 분류에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 일원 분산분석과 사후검정을 이용하여 군집간의 평균사이에는 통계적으로 유의한 수준의 차이가 있는 것으로 나타났다. 상관분석에서 $COD_{Mn}$와 TOC의 상관계수가 0.951(p<0.01)로 상관성이 통계적으로 유의하게 높게 나타났다. 주성분 분석 결과 3개의 주성분으로 전체 수질특성의 72%를 설명할 수 있으며 요인분석에서 주요 요인은 EC, $BOD_5$, $COD_{Mn}$, TN, TP, TOC 항목으로 나타나 유기물과 영양염류 간접지표가 수질에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 본 연구에서 요인점수를 다중 선형회귀분석에 적용하여 회귀 방정식을 제시하고 임진강 유역 수질관리에 유기물 및 영양염류 간접지표 항목의 관리가 중요하다고 판단된다.

Comparison of Computer and Human Face Recognition According to Facial Components

  • Nam, Hyun-Ha;Kang, Byung-Jun;Park, Kang-Ryoung
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.40-50
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    • 2012
  • Face recognition is a biometric technology used to identify individuals based on facial feature information. Previous studies of face recognition used features including the eye, mouth and nose; however, there have been few studies on the effects of using other facial components, such as the eyebrows and chin, on recognition performance. We measured the recognition accuracy affected by these facial components, and compared the differences between computer-based and human-based facial recognition methods. This research is novel in the following four ways compared to previous works. First, we measured the effect of components such as the eyebrows and chin. And the accuracy of computer-based face recognition was compared to human-based face recognition according to facial components. Second, for computer-based recognition, facial components were automatically detected using the Adaboost algorithm and active appearance model (AAM), and user authentication was achieved with the face recognition algorithm based on principal component analysis (PCA). Third, we experimentally proved that the number of facial features (when including eyebrows, eye, nose, mouth, and chin) had a greater impact on the accuracy of human-based face recognition, but consistent inclusion of some feature such as chin area had more influence on the accuracy of computer-based face recognition because a computer uses the pixel values of facial images in classifying faces. Fourth, we experimentally proved that the eyebrow feature enhanced the accuracy of computer-based face recognition. However, the problem of occlusion by hair should be solved in order to use the eyebrow feature for face recognition.

Robustness of Face Recognition to Variations of Illumination on Mobile Devices Based on SVM

  • Nam, Gi-Pyo;Kang, Byung-Jun;Park, Kang-Ryoung
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권1호
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    • pp.25-44
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    • 2010
  • With the increasing popularity of mobile devices, it has become necessary to protect private information and content in these devices. Face recognition has been favored over conventional passwords or security keys, because it can be easily implemented using a built-in camera, while providing user convenience. However, because mobile devices can be used both indoors and outdoors, there can be many illumination changes, which can reduce the accuracy of face recognition. Therefore, we propose a new face recognition method on a mobile device robust to illumination variations. This research makes the following four original contributions. First, we compared the performance of face recognition with illumination variations on mobile devices for several illumination normalization procedures suitable for mobile devices with low processing power. These include the Retinex filter, histogram equalization and histogram stretching. Second, we compared the performance for global and local methods of face recognition such as PCA (Principal Component Analysis), LNMF (Local Non-negative Matrix Factorization) and LBP (Local Binary Pattern) using an integer-based kernel suitable for mobile devices having low processing power. Third, the characteristics of each method according to the illumination va iations are analyzed. Fourth, we use two matching scores for several methods of illumination normalization, Retinex and histogram stretching, which show the best and $2^{nd}$ best performances, respectively. These are used as the inputs of an SVM (Support Vector Machine) classifier, which can increase the accuracy of face recognition. Experimental results with two databases (data collected by a mobile device and the AR database) showed that the accuracy of face recognition achieved by the proposed method was superior to that of other methods.

Comparison of prediction accuracy for genomic estimated breeding value using the reference pig population of single-breed and admixed-breed

  • Lee, Soo Hyun;Seo, Dongwon;Lee, Doo Ho;Kang, Ji Min;Kim, Yeong Kuk;Lee, Kyung Tai;Kim, Tae Hun;Choi, Bong Hwan;Lee, Seung Hwan
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제62권4호
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    • pp.438-448
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    • 2020
  • This study was performed to increase the accuracy of genomic estimated breeding value (GEBV) predictions for domestic pigs using single-breed and admixed reference populations (single-breed of Berkshire pigs [BS] with cross breed of Korean native pigs and Landrace pigs [CB]). The principal component analysis (PCA), linkage disequilibrium (LD), and genome-wide association study (GWAS) were performed to analyze the population structure prior to genomic prediction. Reference and test population data sets were randomly sampled 10 times each and precision accuracy was analyzed according to the size of the reference population (100, 200, 300, or 400 animals). For the BS population, prediction accuracy was higher for all economically important traits with larger reference population size. Prediction accuracy was ranged from -0.05 to 0.003, for all traits except carcass weight (CWT), when CB was used as the reference population and BS as the test. The accuracy of CB for backfat thickness (BF) and shear force (SF) using admixed population as reference increased with reference population size, while the results for CWT and muscle pH at 24 hours after slaughter (pH) were equivocal with respect to the relationship between accuracy and reference population size, although overall accuracy was similar to that using the BS as the reference.

Screening of Rice Germplasm for the Distribution of Rice Blast Resistance Genes and Identification of Resistant Sources

  • Ali, Asjad;Hyun, Do-Yoon;Choi, Yu-Mi;Lee, Sukyeung;Oh, Sejong;Park, Hong-Jae;Lee, Myung-Chul
    • 한국자원식물학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.658-669
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    • 2016
  • Rice blast, caused by a fungus Magnaporthe oryzae, is one of the most devastating diseases of rice worldwide. Analyzing the valuable genetic resources is important in making progress towards blast resistance. Molecular screening of major rice blast resistance (R) genes was determined in 2,509 accessions of rice germplasm from different geographic regions of Asia and Europe using PCR based markers which showed linkage to twelve major blast R genes, Pik-p, Pi39, Pit, Pik-m, Pi-d(t)2, Pii, Pib, Pik, Pita, Pita/Pita-2, Pi5, and Piz-t. Out of 2,509 accessions, only two accessions had maximum nine blast resistance genes followed by eighteen accessions each with eight R genes. The polygenic combination of three genes was possessed by maximum number of accessions (824), while among others 48 accessions possessed seven genes, 119 accessions had six genes, 267 accessions had five genes, 487 accessions had four genes, 646 accessions had two genes, and 98 accessions had single R gene. The Pik-p gene appeared to be omnipresent and was detected in all germplasm. Furthermore, principal component analysis (PCA) indicated that Pita, Pita/Pita-2, Pi-d(t)2, Pib and Pit were the major genes responsible for resistance in the germplasm. The present investigation revealed that a set of 68 elite germplasm accessions would have a competitive edge over the current resistance donors being utilized in the breeding programs. Overall, these results might be useful to identify and incorporate the resistance genes from germplasm into elite cultivars through marker assisted selection in rice breeding.