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조직배양(組織培養)에 의(依)한 국산다(國産茶)(다수(茶樹))의 증식(増殖)에 관(關)한 연구(研究) (Studies on the Propagation of Korean Tea-plant by Tissue Culture)

  • 김재생
    • 한국산림과학회지
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    • 제75권1호
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    • pp.25-31
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    • 1986
  • 다(茶)나무의 증산(增産)으로 우리나라의 다문화(茶文化)와 다산업발전(茶産業發展)에 기여(寄與)할 목적(目的)으로 다(茶)나무의 약(葯)과 잎, 줄기 등(等)을 각(各) 기관별(器管別)로 나누어 조직배양(組織培養)을 실시(實施)하였다. 배양재료중(培養材料中) 약(葯)은 대개(大槪) 4분자기(分子期)에서 소포자기(小胞子期)의 것을 사용(使用)하였으며 배지(培地)는 modified Murashige and Skoog의 배지(培地)를 기본배지(基本培地)로 하여 여기에 NAA 와 2,4-D, Y.E., Kinetin 등(等) 생장조절물질(生長調節物質)을 농도별(濃度別)로 사용(使用)하였으며 재료(材料)의 취급(取扱)은 상법(常法)에 따라 멸균작업(滅菌作業)과 microtoming, paraffine method 등(等)에 의(依)해 소포자(小胞子)의 변화상태(變化狀態)와 조직학적(組織學的)인 관찰(觀察)을 하였고, 잎과 줄기, 뿌리 등(等)은 각각(各各) 절편(切片)을 만들어 약(葯)과 동일(同一)한 방법(方法)으로 멸균작업(滅菌作業)하여 modified Murashige and Skoog의 기본배지(基本培地)에 접종(接種)하여 여기에서 발생(發生)되는 callus와 뿌리의 발생상태(發生狀態)를 조사관찰(調査觀察)하였는데 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1) 약(葯)에서는 접종(接種)한 100개중(個中) $M_2$ 배지(培地)에서 2n callus인 체세포성(體細胞性) callus가 30%로서 제일(第一) 많이 발생(發生)되었다. 2) 뿌리의 발생(發生)은 잎에서는 접종(接種)한 잎 전체(全體)의 절편중(切片中)에서 1.7 본(本) (29.5%)이 발생(發生)되었으며, 줄기에서는 6.8 본(本)(50.2%) 뿌리에서는 2.5 본(本)(44.0 %)으로서 줄기에서 제일(第一) 많이 발생(發生)되었다. 3) 줄기의 분화상태(分化狀態)를 절간별(節間別)로 보면 4 절간중(節間中) 제이절간(第二節間)이 0.61 본(本)(8.8%)으로서 제일(第一) 많이 발생(發生)되었다. 4) callus의 발생경향(發生傾向)을 보면 약(葯)에서는 약벽(葯壁)에서, 잎에서는 엽맥(葉脈)에서 기원(起源)된 것이 제일(第一) 많았다. 이상(以上)의 결과(結果)로 보아 다(茶)나무의 유묘(幼苗)는 제삼절(第三節)의 줄기로서 조직배양(組織培養)함으로써 더 많은 증식(增殖)을 할 수 있을 것이며 아울러 생산비(生産費)에 대(對)한 노력(努力)과 경비(經費)도 절감(節減)될 수 있을 것이라고 사료(思料)된다.

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창의적 과학방법으로서 철학의 비판적 사고: 신경철학적 해명 (The Critical Thinking of Philosophy as a Creative Method of Science: Neurophilosophical Explication)

  • 박제윤
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.144-160
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    • 2013
  • 본 논문은 '창의적 과학탐구 방법으로 철학의 비판적 사고가 어떤 기능을 하는지'를 신경학적으로 설명하려는 하나의 가설적 제안이다. 지금까지 창의적 과학연구 방법은 주로 포퍼(Popper), 쿤(Kuhn), 헴펠(Hempel), 라카토슈(Lakatos) 등 과학철학자들이 제안한 과학의 논리적 '탐구과정'과 관련된 가설적 주장들이었다. 그러한 주장들은 어떠한 연구과정 또는 접근법이 창의성을 발휘하게 하는지를 모색하게 한다. 본 연구자는 그러한 탐구 경향 혹은 접근법을 "창의성 과정 접근법(Process Approach of Creativity: PAC)"이라 부르겠다. 그러나 본 연구자의 관점에 따르면, PAC를 모색하는 연구자들은 실질적으로 창의적 이론이 어떻게 도출되는지에 관심을 두지 않는다. 반면에 본 논문은 서양에서 새로운 이론을 창안했던 과학자들의 '철학적 사고 능력'에 초점을 맞춘다. 그들은 과학 연구 이외에도 대부분 철학을 공부한 경험이 있으며, 자신의 학문에 대한 비판적 사고를 할줄 아는 학자들이었다. 본 연구자의 관점에 따르면, 철학의 비판적 사고는 자신이 갖는 (낡은) 과학이론에서 핵심적 기초 개념과 원리에 대한 회의와 의문을 제기하게 하여, 새로운 창의적 이론을 얻게 한다. 본 연구는 이것을 신경철학의 관점에서 설명하려 한다. 신경철학의 창시자인 처칠랜드 부부(Paul and Patricia Churchland)의 "상태공간 표상이론(the state space theory of representation)"의 관점에서 전망해보면, "창의적 이론"이란 새로운 포괄적 설명과 예측을 제공하는 새로운 국소 대응도(topographic maps)의 연결망이다. 그 전망에서, 철학의 비판적 질문의 태도는 낡은 국소대응도 연결망의 오류를 역전파(back-propagation) 또는 피드백(feedback)으로 수정하게 할 것이며, 따라서 새로운 대응도 연결망을 탐색하게 만들 원동력이라고 본 연구자는 가정한다. 이 가정에서, 과학자들은 특별히 비범한 창의성(extraordinary creativity)을 위해 자신의 학문적 기초 가정들을 철학적으로 돌아보는 것이 중요하다. 철학의 비판적 태도는 낡은 기초 가정들의 대응도를 흔들어 과학자들이 새로운 개념체계의 국소 대응도를 형성하도록 해주기 때문이다. 이러한 측면에서 본 연구자는 "창의성 비판적 사고 접근법(Critical Thinking Approach of Creativity: CTAC)"을 제안한다.

동적 통행배정모형을 위한 교통류 부하모형의 개발 (Development of A Network loading model for Dynamic traffic Assignment)

  • 임강원
    • 대한교통학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.149-158
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    • 2002
  • 동적 통행배정모형에서 주로 사용되는 링크 통행비용함수가 현실상황을 제대로 표현하지 못함에 따라, 최근 교통류의 특성을 현실적으로 묘사할 수 있는 여러 형태의 교통류모형(Traffic model)들이 제시되고 있다. 현재까지 개발된 모형들을 차량의 동적 움직임을 표현하는 가장 특징적인 요소인 교통류 전파(flow propagation) 과정에 따라 구분하면 교통량-통행시간(Flow-travel time)간의 관계를 명시적인 함수 형태로 사용하는 경우 (Functional approach)와 Cell transmission model이나 개별차량 또는 몇 개의 차량을 1개의 그룹으로 묶은 미시적인 패킷(package)에 기초한 시뮬레이션 형태로 표현하는 경우로(Non-functional approach) 나눌 수 있다. 그러나 함수형태의 비용함수는 여러 연구에서 실제 차량의 행태를 묘사하는 데에는 한계가 있음을 보여주고 있다. 따라서, 본 연구에서는 차량의 통행시간을 패킷기초의 시뮬레이션으로 묘사하는 기법을 개발하는 데, 수직형 대기행렬모형(Vertical queue model 또는 Point Queue model)으로 개발한다. 개발된 모형의 동적 교통류 표현능력을 검토하기 위하여 교통류의 전파를 시간 종속적으로 재현하는 시뮬레이션 부하기법(Simulation loading algorithm)을 개발하고 개발된 모형을 상용 프로그램과 비교한다. 본 연구에서는 교통류의 기본 변수인 교통량-속도-밀도간의 관계와 통행시간간의 관계를 살펴본다. 분석결과, 미시적모형에 비해 상대적으로 간단한 전파규칙(propagation rule)을 사용함에도 불구하고 현실적인 교통류에서 나타나는 중요한 특성들을 모두 확인할 수 있었다.FA비율에 있어서 D$_2$, D$_3$, D$_{6}$이 D$_1$에 비해 유의적으로 높게 나타났지만 D$_1$, D$_4$, D$_{5}$, D$_{7}$, 실험구간 그리고 D$_2$-D$_{7}$, 실험구간 사이에서는 각각 유의적인 차이가 없었다(P<0.05). DHA/EPA의 비율에 있어서 D$_{7}$이 유의적으로 높았으며, D$_{5}$가 유의적으로 낮았다(P<0.05). 상기의 결과를 토대로, 성장과 전어체내 지방산조성에 있어서 뱀장어 치어의 사료내 EPA와 DHA의 첨가효과 미약한 것으로 판단되며, 사료내 LNA (n-3)와 LA(n-6) HUFA을 각각 0.35%, 0.65% 첨가했을 때 WG, SGR, FE, PER이 가장 높았으나, 이전의 실험(Takeuchi, 1980)과 동일한 수준인 n-3와 n-6를 각각 0.5%씩 첨가한 실험구와는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이렇게 볼 때, 뱀장어 치어의 필수지방산은 LNA (n-3), LA (n-6)이고, 그 적정수준은 각각 0.35-0.5%, 0.5-0.65%임을 보여준다.George W, Bush)가 새로운 지도자로 취임하여 얼마 되지 않은 2001년 9월 11일 사상 초유로 본토에서 알 카에다 테러리스트 조직에 의해 공격받게 되었다. 뉴욕의 세계무역센터 빌딩 2개가 완전히 붕괴되고, 펜타곤에 민간 여객기가 충돌하여 많은 사람이 살상 당하고, 전체적으로 세계 80여 개국으로부터의 6천여 명이 살상되었다. 전 세계와 미국은

철도터널 하부 여굴처리 방법에 대한 정적 및 동적 안정성 검토 (Static and Dynamic Analysis for Railway Tunnel according to Filling Materials for overbroken tunnel bottom)

  • 서재원;조국환
    • 한국철도학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.668-682
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    • 2017
  • 철도의 고속화에 따라 선형의 직선화와 함께 터널이 철도노선에 차지하는 비중은 급격하게 증가하였다. 터널 굴착 시 필연적으로 발생하고 있는 여굴은 터널의 안정성에 큰 영향을 미치고 있다. 또한 여굴은 시공의 경제성에도 매우 중요한 요소이기도 하다. 터널 굴착 시 천단부 여굴은 굴착공법의 발달과 함께 점차 감소하고 있는 추세이다. 그러나 바닥부 여굴은 터널의 안정성에 미치는 영향이 상대적으로 적은 관계로 지속적으로 발생하고 있는 실정이다. 한국철도시설공단에서는 바닥부 여굴에 대하여 10 cm정도의 콘크리트 채움을 시공비로 인정하고 있으나, 그 이상에 대해서는 시공사가 부담하여 채움을 실시하고 있다. 바닥부 여굴에 대한 채움은 콘크리트 채움을 원칙으로 하고 있으나 경우에 따라 버림 콘크리트와 혼합골재를 병행하여 시공하는 곳도 발생하고 있다. 이는 궤도 하부에 연속체 재료와 불연속체 재료의 존재를 발생시키게 되며, 열차 운행 중 발생하는 진동의 전파에 영향을 미치게 된다. 일반적으로 콘크리트와 같은 연속체 재료만 존재하는 경우에는 열차운행에 의한 진동이 터널주면 암반으로 자연스럽게 전파될 수 있는 조건이 발생하나, 불연속체가 존재하면 진동의 전파와 반사에서 다른 특성을 나타낼 수밖에 없게 된다. 이에 본 논문에서는 터널 바닥 채움 재료에 대하여 시멘트 혼합비율을 5%, 11.5%, 18% 등으로 달리하여 시료를 제작하였다. 제작된 시료의 동적 물성시험을 실시하였으며, 이를 바탕으로 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과 모든 재료의 배합은 정적안정성을 만족하는 것으로 나타났다. 그러나 동적거동에서는 빈배합콘크리트와 시멘트 함유량이 낮은 채움재를 사용하였을 경우 특정 운행속도에서 공진이 발생할 수 있는 것으로 나타났다.

정원용 유실수로서 가치가 높은 채진목속(Amelanchier spp.)의 형태적 특성 및 영양번식방법 (Vegetative Propagation and Morphological Characteristics of Amelanchier spp. with High Value as Fruit Tree for Landscaping)

  • 강호철;황대율;하유미
    • 한국조경학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.111-119
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    • 2018
  • 채진목속(Amelanchier spp.)중 우리나라 자생 채진목(A. asiatica)과 미국채진목(A. arborea) 그리고 준베리(A. alnifloia)의 생육 및 형태적 특성, 개화 특성, 그리고 열매의 착색시기 등을 비교하고, 나아가 조경적 활용을 증대시키기 위한 영양번식법을 규명하고자 하였다. 20년생 자생 채진목의 수고는 7.8m, 수관폭은 5.2m였으며, 주간이 1개로 소교목성으로 나타난 반면, 미국채진목과 준베리의 경우 수관폭이 넓고 뿌리 근처에서 많은 줄기가 발생하는 관목형으로 나타났다. 채진목속의 잎의 형태적 특성을 조사한 결과, 잎의 크기는 자생 채진목이 가장 컸으며, 잎의 형태는 자생 채진목의 경우 장타원형인데 반해, 미국채진목과 준베리는 도란형에 가까웠다. 꽃의 크기는 자생 채진목이 2.89cm로 미국채진목과 준베리에 비해 컸으며, 화방의 길이 역시 자생 채진목이 큰 것으로 나타났다. 채진목속의 개화 특성을 조사한 결과, 미국채진목과 준베리의 경우 개화가 4월 16일에 개화하여 만개기가 4월 18일로서 총 개화기간이 21~22일인 반면 자생 채진목의 경우 개화기가 미국채진목과 준베리에 비해 가장 늦었다. 열매특성으로 착과는 미국채진목과 준베리는 5월 10일과 12일로 자생 채진목의 5월 20일보다 약 10일 정도 빨랐으며, 착색시기 역시 미국채진목과 준베리가 빠른 것으로 나타났다. 성숙된 열매가 낙과되는 시기는 자생 채진목은 10월 3일로 총 열매지속기간이 135일로 매우 긴 반면, 미국채진목과 준베리는 6월 29일로 총 50일 정도 열매가 지속되는 것으로 나타났다. 과일의 크기는 미국채진목이 과고 1.03cm, 과폭 1.12cm로 가장 컸으며, 다음으로 준베리가 컸고, 자생 채진목의 과일의 크기가 가장 작은 것으로 나타났다. 과방당 과일수는 준베리가 6.8개로 가장 많았으며, 다음으로 미국채진목이 5.7개로 준베리와 유의한 차이가 없었다. 반면, 자생 채진목은 3.5개로 과방당 과일수가 가장 적어 착과율이 가장 낮았다. 미국채진목의 녹지삽목은 6월 27일 실시한 처리구에서 모든 처리구에서 발근율이 높았으며, 특히 Rootone 처리구와 고농도의 IBA에서 발근율이 80% 이상 높게 나타나 번식이 양호한 것으로 나타났다.

전통식물 누리장나무의 조경용 소재개발을 위한 기초연구 (Basic Studies of Korean Native Clerodendron trichotomum Thunberg for Landscape Uses)

  • 한인송;하유미;김동엽;이봉하
    • 한국전통조경학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.130-138
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    • 2011
  • 본 연구는 전통식물 누리장나무를 조경 소재로 개발하기 위한 기초연구로서 자생지 환경특성 및 생육특성과 번식방법을 규명하고자 실시하였다. 우리나라 전역에 자생하고 있는 누리장나무는 예로부터 어린 잎을 식용하거나 줄기, 뿌리 등을 약용으로 이용한 토종식물로서 전통 조경식물로 구분할 수 있다. 누리장나무가 기록된 최초의 문헌은 1937년 정태현 등이 저술한 <조선식물향명집> 에서 개똥나무라 칭하였으며, 황해도 이남 산야지, 산기슭, 하천변, 둑 등에서 자라고, 식용 및 약용으로 이용된다. 누리장나무는 우리 역사와 함께 하였으며, 여름에 피는 흰 꽃과 가을에 익는 비취색의 열매는 관상가치가 높아 조경용 소재로 개발할 가치가 높다. 누리장나무는 낙엽활엽관목으로 한 화방내 꽃의 크기는 1.2cm로 작은 편이며 수술의 수는 4개, 암술의 수는 1개였다. 화방의 총 길이는 15cm, 화방폭은 20cm였으며, 화방당 꽃수는 84개로 한 화방당 꽃이 많은 것을 알 수 있었다. 열매색은 흑청색으로 과폭은 0.72~0.75cm, 과고는 0.71~0.73cm로서 거의 원형에 가까웠으며, 6월 11일 착과되어 이듬해 봄까지 열매가 달려있어 열매 감상기간이 총 175일로 길었다. 자생지의 토양산도는 안양 수리산이 4.58로 강원도의 정선 아우라지의 5.52보다 낮았다. 누리장나무의 종자발아율은 자생지별로 다양하였으며, 플러그(plug) 상자에서 발아율이 80% 이상으로 높게 나타났으며, 생장 역시 좋은 것으로 나타났다. 녹지삽목 시기를 6월과 7월에 걸쳐 실시한 결과 7월 7일 처리구에서 공히 발근율이 가장 높게 나타난 반면 6월 23일과 7월 21일 처리구는 발근율이 오히려 낮아졌다. IBA 농도에 따른 발근율을 조사한 결과, 7월 7일 IBA 1,000 ppm과 2,000 ppm 처리구에서 발근율이 94%, 97%의 높은 발근율을 보여 누리장나무의 녹지삽목은 7월 상순 IBA 1,000~2,000 ppm의 저농도에서 실시하는 것이 가장 적합하다고 판단되었다.

폐암의 호흡동조방사선치료 시 변형영상정합을 이용한 4차원 선량평가 (4-Dimensional dose evaluation using deformable image registration in respiratory gated radiotherapy for lung cancer)

  • 엄기천;유순미;윤인하;백금문
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제30권1_2호
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    • pp.83-95
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    • 2018
  • 목 적 : 폐암의 호흡동조방사선치료(Respiratory Gated Radiotherapy, RGRT)계획수립 후 표적 주변에 위치하고 있는 정상장기의 경우에는 움직임과 용적변화가 고려되지 않은 상태에서 선량평가가 이루어지는 경우가 많다. 본 연구에서는 적응형방사선치료(Adaptive Radiotherapy, ART)에서 많이 사용되는 변형영상정합(Deformable Image Registration, DIR)을 이용하여 호흡동조방사선치료 시 특정 위상에서의 정상장기의 움직임을 반영한 4차원-선량평가를 진행하였으며, 3차원 선량평가와의 차이를 연구하였다. 또한, 폐암의 치료계획평가 시 환자 호흡에 따른 정상장기의 움직임과 용적변화에 대한 분석 및 고려가 필요한 지 알아보고자 한다. 대상 및 방법 : 호흡동조방사선치료를 받은 폐암 환자 10명을 대상으로 하였다. Eclipse(Ver 13.6 Varian, USA)로 최고 위상 CT영상에 그려진 구조물을 모든 위상영상에 Propagation($Eclipse^{TM}$)이나 Segmentation Wizard($Eclipse^{TM}$)의 메뉴로 동일하게 설정하였으며, Center-to-Center 방식으로 구조물의 움직임 및 용적을 분석하였다. 또한, 4차원 선량평가를 위해 VELOCITY 프로그램(VELOCITY Ver 4.0, Varian, USA)을 이용하여 각 위상의 영상과 선량분포를 최고 위상 CT영상에 변형하였으며, 선량을 합산하여 정상장기의 4차원 선량평가를 실시하고, 3차원 선량평가와 비교분석을 하였다. 또한, 4차원 선량분포의 검증을 위해 $QUASAR^{TM}$ Phantom(Modus Medical Devices)과 $GAFCHROMIC^{TM}$ EBT3 Film(Ashland, USA)을 사용하여 4차원 감마분석을 시행하였다. 결 과 : 들숨과 날숨 구간의 움직임은 우측 폐가 축 방향 $0.989{\pm}0.34cm$로 가장 컸으며, 척수가 측 방향 -0.001 cm로 가장 작았다. 30~70 % 구간의 움직임은 식도가 축 방향 $0.52{\pm}0.21cm$로 가장 컸으며, 척수가 전후방향 $0.013{\pm}0.01cm$로 가장 작았다. 용적은 우측 폐가 33.5 %로 가장 큰 변화율을 보였다. 3차원 선량평가와 4차원 선량평가에서의 PTV 선량균질지수(Conformity Index, CI) 값과 처방선량지수(Homogeneity Index, HI) 값의 차이는 각각 최대 0.076, 0.021, 최소 0.011, 0.0으로 평가되었다. 정상장기의 경우 4차원 선량평가에서 0.0045~2.76 % 차이를 보였다. 모든 환자의 4차원 감마통과율은 평균 $98.1{\pm}0.42%$로 확인되었고, 모두 기준 95 %를 통과하였다. 결 론 : 모든 환자의 PTV 선량균질지수 값은 4차원 선량평가 시 더 유의한 값임을 확인할 수 있었으며, 처방 선량지수는 두 선량평가에서 차이를 보이지 않았다. 호흡에 의한 움직임이 고려된 4차원 선량분포에서 PTV 경계부분이 채워져 3차원 선량분포에서보다 선량이 더욱 균질한 것을 확인할 수 있었다. 정상장기의 4차원 선량평가에서 0.004~2.76 % 차이가 있었으며, 척수를 제외한 모든 정상장기에서 두 평가방법의 차이유의를 확인할 수 있었다. 정상장기의 3차원 선량평가 시 과소평가가 이루어 질 수 있다는 사실을 본 연구를 통해 알 수 있었으며, 호흡에 의한 정상장기의 선량변화가 예상되는 경우 변형영상정합을 이용한 4차원 선량평가를 고려할 수 있을 것이다. 변형영상정합을 이용한 4차원 선량평가는 환자의 호흡에 의한 정상장기의 움직임과 용적 변화를 반영하는 조금 더 현실적인 선량평가방법이 될 것이라고 사료된다.

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불량 데이타를 포함한 신경망 신용 평가 시스템의 개발 (Developing a Neural-Based Credit Evaluation System with Noisy Data)

  • 김정원;최종욱;최홍윤;정윤
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.225-236
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    • 1994
  • 지금껏 발표된 많은 연구 결과에 의하면 신경망 시스템의 일반화 정도(정확도) 는 통계적 모델과의 비교 평가에서 그 일반화 정도가 그들과 버금가거나 우수하다는 평가를 받고 있다. 그러나, 이러한 신경망 시스템의 우수한 예측 결과는 불량 데이타 (noisy data)가 거의 없는 건전한 데이타, 혹은 일정량의 불량 데이타를 제어할 수 있을 만큼 충분한 양의 데이타로 신경망을 학습시켰을 경우에만 얻을 수가 있었다. 실제 문제-특히, 경제, 경영상의 문제-를 풀기 위하여 모아진 실 데이타는 신경만 시 스템이 만족할 만한 예측 결과를 보일 수 있을 정도의 건전한 데이타가 못되는 것이 현실이다. 따라서, 본 연구에서는 일정량의 불량 데이타를 포함하고 있는 훈련 데이타 를 통해 신경만을 훈련시킬 경우 신경망 시스템의 일반화 정도를 높일 수 있는 방법 에 대하여 논하였다. 본 연구의 관찰된 실험 결과에 의하면 신경망 시스템의 일반화 정도를 높이기 위해 훈련 데이타에서 같은 입력값을 갖는데도 불구하고 서로 상반되 는 출력값을 갖는 불량 데이타들을 골라내어 신경망 시스템을 훈련시키는 방법을 제 안하였다. 아울러, 두개의 서로 상반된 결과값을 갖는 불량 데이타로 신경만을 훈련 시켰을 경우 두 결과값의 평균값에 의해 신경망의 가중치(weight)조정이 된다는 이전 의 연구결과[25]도 입증되었다. 또한, 본고에서는 현재 진행중에 있는 신경망을 이 용한 신용 평가 시스템 개발에 관한 중간 결과도 기술되어 있다.

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소속 함수와 유전자 정보의 신경망을 이용한 유전자 타입의 분류 (Classification of Gene Data Using Membership Function and Neural Network)

  • 염해영;김재협;문영식
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제42권4호
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    • pp.33-42
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    • 2005
  • 본 논문에서는 소속 함수와 신경망을 이용한 유전자 발현 정보의 분류 기법을 제안한다. 유전자 발현은 유전자가 mRNA와 생체의 기능을 일으키게 하는 단백질을 만들어내는 과정이다. 유전자 발현에 대한 정보는 유전자의 기능을 밝히고 유전자간의 상관 관계를 알아내는데 중요한 역할을 한다. 이러한 유전자 발현 연구를 위한 정보를 대량으로 신속하게 얻을 수 있는 도구가 DNA 칩이다. DNA 칩으로 얻은 수백$\~$수천개의 데이터는 그 데이터만으로는 의미를 갖지 못한다. 따라서 유전자 발현정도에 따라 수치적으로 획득된 데이터에서 의미적인 특성을 찾아내기 위해서는 클러스터링 방법이 필요하다. 본 논문에서는 수많은 유전자 데이터 중에서 주요 정보를 포함한 것으로 판단되는 유전자 데이터를 피셔 기준에 의하여 선택한다. 이때 선택된 데이터들이 클러스터링에 효과적인 데이터라고 보장할 수 없으므로, 클러스터링 성능을 저해하는 유전자 데이터의 영향력을 감소시키기 위해서 소속 함수를 이용하여 특징값을 계산하고, 계산된 특징값으로 얻은 특징 벡터들을 적용하여 역전파 신경망 학습을 수행한다. 본 논문에서 제안한 유전자 발현 정보의 분류 결과로 얻은 클러스터링의 성능은 기존의 연구 결과와 비교했을 때 다양한 유전자 데이터에 대하여 향상된 인식율을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

SVM 분류기를 통한 심실세동 검출 (SVM Classifier for the Detection of Ventricular Fibrillation)

  • 송미혜;이전;조성필;이경중
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권5호
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    • pp.27-34
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    • 2005
  • 심실세동은 심장의 무질서한 전기적 활동으로 인해 심근 수축이 동시에 이뤄지지 않게 되어 급성심장사에 이르게 하는 부정맥이다. 본 연구에서는 이러한 심실세동 검출을 위해 적은 양의 학습 데이터만으로 좋은 분류 성능을 보이는 SVM(Support Vector Machine) 분류기 기반의 심실세동 검출 알고리즘을 제안하였다. 심전도 신호로부터 SVM 분류기에 입력할 입력 특징을 추출하기 위하여 웨이브렛 변환기반의 대역통과 필터링, R점 검출, 입력 특징 추출구간 설정의 전처리 과정을 수행하였으며 입력 특징으로는 리듬 기반의 정보 및 웨이브렛 변환 계수를 선택하였다. SVM 다원분류기는 정상리듬(NSR) 분류기, 심실 세동과 유사한 심실빈맥(VT) 분류기, 심실세동(VF) 분류기 그리고 그 외 부정맥 분류기로 구성하였다. SVM 분류기의 파라미터 C값과 ${\alpha}$값은 실험을 통하여 최고 성능을 나타내는 C=10, ${\alpha}=1$을 선택하였다. SVM 다원 분류기를 통한 정상리듬, 심실빈맥 심실세동의 검출 평균값은 98.39%, 96.92%, 99.88%의 우수한 검출 성능을 나타냈다. 본 연구에서 제안된 동일 입력특징을 사용하여 SVM 분류기의 심실세동 검출 결과와 다층퍼셉트론 신경망 및 퍼지추론 방법에 의한 결과를 비교하였으며 SVM 분류기가 비슷하거나 우수한 결과를 보였다. 또한 기존 다른 알고리즘에 비하여도 우수한 결과를 보임으로써 제안된 입력 특징을 통한 SVM 분류기 기반의 심실세동 검출이 유용함을 확인할 수 있었다.