• 제목/요약/키워드: String alignment

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스트링 B-트리를 이용한 게놈 서열 분석 시스템 (An Analysis System for Whole Genomic Sequence Using String B-Tree)

  • 최정현;조환규
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제8A권4호
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    • pp.509-516
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    • 2001
  • 생명 과학의 발전과 많은 게놈(genome) 프로젝트의 결과로 여러 종의 게놈 서열이 밝혀지고 있다. 생물체의 서열을 분석하는 방법은 전역정렬(global alignment), 지역정렬(local alignment) 등 여러 가지 방법이 있는데, 그 중 하나가 k-mer 분석이다. k-mer는 유전자의 염기 서열내의 길이가 k인 연속된 염기 서열로서 k-mer 분석은 염기서열이 가진 k-mer들의 빈도 분포나 대칭성 등을 탐색하는 것이다. 그런데 게놈의 염기 서열은 대용량 텍스트이고 k가 클 때 기존의 온메모리 알고리즘으로는 처리가 불가능하므로 효율적인 자료구조와 알고리즘이 필요하다. 스트링 B-트리는 패턴 일치(pattern matching)에 적합하고 외부 메모리를 지원하는 좋은 자료구조이다. 본 논문에서는 스트링 B-트리(string B-tree)를 k-mer 분석에 효율적인 구조로 개선하여, C. elegans 외의 30개의 게놈 서열에 대해 분석한다. k-mer들의 빈도 분포와 대칭성을 보여주기 위해 CGR(Chaotic Game Representation)을 이용한 가시화 시스템을 제시한다. 게놈 서열과 매우 유사한 서열 상의 어떤 부분을 시그니쳐(signature)라 하고, 높은 유사도를 가지는 최소 길이의 시그니쳐를 찾는 알고리즘을 제시한다.

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계산속도 및 정확도의 적응적 제어가 가능한 다단계 문서 비교 시스템 (Multi-Level Sequence Alignment : An Adaptive Control Method Between Speed and Accuracy for Document Comparison)

  • 서종규;탁해성;조환규
    • 정보과학회 논문지
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    • 제41권9호
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    • pp.728-743
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    • 2014
  • 유사한 문서를 비교하는 방법으로는 지문법과 서열 정렬법이 널리 알려져 있다. 지문법은 계산속도가 빠른 대신 정확도가 떨어지며, 서열정렬법은 계산속도가 느린 대신 정확도가 높다. 다단계 정렬은 두 방법의 비중을 조절하여 문서 유사도를 비교할 수 있는 새로운 방법의 문서 유사도 측정 방법으로, 각 방법의 장점을 얻으면서 동시에 단점을 보완하도록 고안되었다. 특히 두 비교 방법의 비중을 "블록크기"라는 단일 변수를 이용하여 조절할 수 있도록 한 것이 제안 시스템의 핵심이다. 다단계 정렬은 문서를 일정한 길이의 블록으로 나누어 지문을 추출하고 블록간의 유사도를 계산한 다음 그 결과를 서열정렬법으로 다시 한 번 탐색하는 과정을 거친다. 이때 문서가 분할되는 과정에서 유사구간이 두 개 이상의 블록으로 나누어지는 현상이 발생하기도 한다. 이 논문에서는 다단계 정렬방법에 대해 설명하고, 유사도 비교 성능 개선을 위한 단편화 제거 기법과 휴리스틱 비교법에 대해 설명하고 실험적으로 그 결과를 보인다.

Plagiarism Detection among Source Codes using Adaptive Methods

  • Lee, Yun-Jung;Lim, Jin-Su;Ji, Jeong-Hoon;Cho, Hwaun-Gue;Woo, Gyun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권6호
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    • pp.1627-1648
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    • 2012
  • We propose an adaptive method for detecting plagiarized pairs from a large set of source code. This method is adaptive in that it uses an adaptive algorithm and it provides an adaptive threshold for determining plagiarism. Conventional algorithms are based on greedy string tiling or on local alignments of two code strings. However, most of them are not adaptive; they do not consider the characteristics of the program set, thereby causing a problem for a program set in which all the programs are inherently similar. We propose adaptive local alignment-a variant of local alignment that uses an adaptive similarity matrix. Each entry of this matrix is the logarithm of the probabilities of the keywords based on their frequency in a given program set. We also propose an adaptive threshold based on the local outlier factor (LOF), which represents the likelihood of an entity being an outlier. Experimental results indicate that our method is more sensitive than JPlag, which uses greedy string tiling for detecting plagiarism-suspected code pairs. Further, the adaptive threshold based on the LOF is shown to be effective, and the detection performance shows high sensitivity with negligible loss of specificity, compared with that using a fixed threshold.

서열 정렬 알고리즘을 이용한 주가 패턴 탐색 시스템 개발 (Developing Stock Pattern Searching System using Sequence Alignment Algorithm)

  • 김형준;조환규
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제37권6호
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    • pp.354-367
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    • 2010
  • 시계열 데이터에서 패턴을 분석하는 기법은 많은 발전이 이루어져 오고 있다. 그러나 주식시장의 경우 시계열 데이터임에도 불구하고 패턴 분석 및 예측은 많은 연구가 이루어지지 않고 있으며 예측도가 매우 낮다. 그 이유는 주가의 등락 자체가 본질적으로 무작위하다고 하면 어떠한 과학적 방법으로도 그 예측은 불가능하다. 본 연구에서는 주가의 등락이 보여주는 무작위성의 정도를 Kolmogorov 복잡도를 이용해 측정하여 그 무작위의 정도와 본 논문에서 제시한 반 전역정렬(semi-global alignment)로 예측할 수 있는 주가의 예측의 정확간의 깊은 상관관계가 있음을 보인다. 이를 위해서 주가지수의 등락을 양자화된 문자열로 변환하고 그 문자열의 Kolmogorov 복잡도를 이용해 주가 변동의 무작위성을 측정하였다. 우리는 KOSPI 주식 데이터 28년 690개의 데이터를 수집하여 이를 실험용 데이터로 사용하여 본 논문에서 제시한 방법의 의미를 평가하였다. 그 결과 Kolmogorov 복잡도가 높은 경우에는 변동 예측이 어려우며, Kolmogorov 복잡도가 낮은 경우에는 주식 변동 예측은 가능하나 3종류의 예측율에 대해서 투자자들이 관심이 많은 등락 예측율은 단기 예측은 12% 이상의 예측율을 보일 수 없으며, 장기 예측의 경우 54%의 예측율로 수렴함을 확인하였다.

Pitch Accent Realization in North Kyungsang Korean: Tonal Alignment as a Function of Nasal Position in Syllables

  • Sohn, Hyang-Sook
    • 말소리와 음성과학
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    • 제3권2호
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    • pp.37-52
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    • 2011
  • This study investigates patterns of the alignment of the accentual peaks in bisyllabic words of the CVNCV, CVNV, and CVNNV structures in North Kyungsang Korean. Based on the tonal alignment, patterns of the F0 pitch excursion are discussed relative to one another. Issues are addressed concerning how the tonal targets are aligned, and how the tonal specifications of nasals in postvocalic, intervocalic, and prevocalic environments are supplied in the LH, HL, and HH classes. Tonal specification of nasals in various environments is accounted for by extension of the L target, displacement of the pitch peak, and interpolation between two tonal targets, depending on the tonal class. The results in this study provide preliminary evidence that the categorical alignment of the tonal targets is implemented by simply checking the presence or absence of a nasal before or after the nucleus vowel on the segmental string, without reference to the constituency of the nasal in the syllable structure. However, the prosodic structure has a key role to play in explaining speaker-dependent variations in the tonal alignment. Sensitivity to tautosyllabicity has an effect on the shape of the F0 contour, and disparity in the patterns of the pitch excursion is represented as a function of syllable structure correlated with segmental composition of the nasal.

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제한된 프로그램 소스 집합에서 표절 탐색을 위한 적응적 알고리즘 (An Adaptive Algorithm for Plagiarism Detection in a Controlled Program Source Set)

  • 지정훈;우균;조환규
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권12호
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    • pp.1090-1102
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    • 2006
  • 본 논문에서는 대학생들의 프로그래밍 과제물이나 프로그래밍 경진대회에 제출된 프로그램과 같이 동일한 기능을 요구받는 프로그램 소스 집합들에서 표절행위가 있었는지를 탐색하는 새로운 알고리즘을 제시하고 있다. 지금까지 보편적으로 사용되어 온 대표적인 알고리즘은 부분 스트링간의 완전 일치를 통한 Greedy-String-Tiling이나 두 스트링간의 지역정렬(local alignment)을 이용한 유사도 분석이 주된 방법론이었다. 본 논문에서는 해당 프로그램 소스의 집합에서 추출된 키워드들의 빈도수에 기반한 로그 확률값을 가중치로 하는 적응적(adaptive) 유사도 행렬을 만들어 이를 기반으로 주어진 프로그램의 유사구간을 탐색하는 새로운 방법을 소개한다. 우리는 10여개 이상의 프로그래밍 대회에서 제출된 실제 프로그램으로 본 방법론을 실험해 보았다. 실험결과 이 방법은 이전의 고정적 유사도 행렬(match이면 +1, mismatch이면 -1, gap이면 -2)에 의한 유사구간 탐색에 비하여 여러 장점이 있음을 알 수 있었으며, 제시한 적응적 유사도 행렬을 보다 다양한 표절탐색 목적으로 사용할 수 있음을 알 수 있었다.

구조 및 의미 정보를 활용한 파스 트리 커널 기반의 온톨로지 정렬 방법 (Ontology Alignment based on Parse Tree Kernel usig Structural and Semantic Information)

  • 손정우;박성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권4호
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    • pp.329-334
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    • 2009
  • 기존 온톨로지 정렬 기법은 두가지 문제점을 가지고 있다. 먼저 자질을 해당 분야 전문가가 정의하기 때문에 중요한 자질들이 자질셋에 포함되지 않을 수 있다는 것이다. 다음으로는 온톨로지의 의미 정보와 구조 정보를 이용하여 유사도를 따로 계산한 후, 각각의 실험에 의해 정의된 가중치를 이용하여 전체 유사도를 계산한다. 하지만 온톨로지 상에 나타나는 의미 정보와 구조정보의 상대적인 가중치가 실험적인 방법 혹은 사용자에 의해 결정되기 때문에 시스템이 특정 온톨로지에 한정되거나 성능이 떨어질 수 있어 문제이다. 본 논문에서는 온톨로지 정렬을 위한 파스 트리 커널을 제안한다. 온톨로지 상의 개체에 대한 유사도를 계산하기 위해 먼저 온톨로지를 트리 구조로 변환한다 그 후, 변환된 트리 간의 유사도는 온톨로지 정렬을 위해 수정된 파스트리 커널을 이용하여 계산한다. 이때 자질은 명시적으로 나열하지 않는다. 유사도 계산시, 파스 트리 커널에 근사 스트링 매칭 기법을 적용하여 의미 정보를 반영한다. 검증 위한 실험에서 제안한 방법은 기존의 온톨로지 정렬 기법보다 나은 성능을 보였다.

자율 학습을 이용한 선형 정렬 말뭉치 구축 (Construction of Linearly Aliened Corpus Using Unsupervised Learning)

  • 이공주;김재훈
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제11B권3호
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    • pp.387-394
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    • 2004
  • 본 논문에서는 자을 선형 정렬 알고리즘을 이용하여 선형 정렬 말뭉치를 구축하는 방법을 제안한다. 기존의 자율 선형 정렬 알고리즘을 이용하여 선형 정렬 말뭉치를 구축할 경우, 두 문자열의 길이가 서로 다르면 정렬된 두 문자열(입력열과 출력열)에 모두 공백문자가 나타난다. 이 방법을 그대로 사용하면 정렬 말뭉치의 구축은 용이하나 정렬된 말뭉치를 이용하는 응용 시스템에서는 탐색 공간이 기하급수적으로 늘어날 뿐 아니라 구축된 정렬 말뭉치는 다양한 기계학습 방법에 두루 사용될 수 없다는 문제가 있다. 본 논문에서는 이들 문제를 최소화하기 위해서 입력열에는 공백문자가 나타나지 않도록 기존의 자을 선형 정렬 알고리즘을 수정하였다. 이 알고리즘을 이용해서 한영 음차 표기 및 복원, 영어 단어의 발음 생성, 영어 발음의 단어 생성, 한국어 형태소 분리 및 복원을 위한 정렬 말뭉치를 구축하였으며, 간단한 실험을 통해, 그들의 실용성을 입증해 보였다.

제한된 한글 입력환경을 위한 음소기반 근사 문자열 검색 시스템 (A Phoneme-based Approximate String Searching System for Restricted Korean Character Input Environments)

  • 윤태진;조환규;정우근
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제37권10호
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    • pp.788-801
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    • 2010
  • 모바일 기기가 발전함에 따라 입력 수단에 대한 연구는 중요한 이슈이다 키패드, 쿼티키패드, 터치, 음성인식 등 다양한 입력장치가 사용되고 있으나 아직 데스크톱 입력장치에 비해 편의성이 떨어져서 입력 시의 오타나 탈자 등의 오류가 포함되는 경우가 많다. 이러한 입력 오류는 문자 메시지 등 사람과의 의사소통에는 문제를 일으키지 않으나 사전, 주소록 등의 데이터베이스 검색에는 치명적인 오류로서 원하는 검색 결과를 얻지 못하게 된다. 특히 한글의 경우 자음과 모음의 조합을 통해 글자를 생성하는 특성상 1만자가 넘는 글자의 조합이 가능하여 영문에 비하여 오류의 빈도가 높다. 기존의 검색 시스템은 Suffix Tree등을 이용하여 입력 오류를 처리하지만 다양한 오류에 대응하기에는 한계가 있다. 본 논문에서는 오자, 탈자 등의 입력 오류를 허용하면서 빠른 검색이 가능한 근사 한글 단어 검색 시스템을 제안하고자 한다. 이 시스템은 기존의 알파벳에 적용된 근사 문자열 검색(Approximate String Searching)을 한글에 효과적으로 적용할 수 있는 여러 가지 알고리즘과 기법이 포함되어 있다. 그리고 제안된 시스템을 이용한 변형 욕설 필터링 시스템의 개발에 대해 이야기하고자 한다. 이 시스템은 유저의 각종 변형 욕설 입력에 대해 90% 이상의 필터링 성능을 보였다.

정렬을 이용한 내용기반 문서탐색 시스템의 전처리 과정 개선 (Improving Preprocessing step for Document retrieval system based on String Alignment)

  • 김형준;조환규
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (C)
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    • pp.248-251
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    • 2008
  • 문서 표절이 사회적으로 이슈가 됨에 따라 표절 문서를 판별할 수 있는 시스템의 필요성이 대두되었다. 문서 표절 검사 시스템에서 가장 중요한 이슈는 성능과 속도인데 이 두 가지를 모두 만족시키기 위해서는 표절을 상세하게 검사하기 전에 표절 의심 문서에 대한 비교 문서군이 크기를 최적화하여 표절 검사 범위를 최대한 작게 만들어야 한다. 비교 문서군의 크기를 최적화하기 위해서는 표절 의심 문서와 상관이 없는 문서를 필터링 하는 작업이 필요하다. 이 논문에서는 문서를 빠르게 필터링 하기 위해서 웹 문서 검색에 사용되는 Inverted Index을 이용하여 적당한 시간 안에 비교 문서군의 크기를 최적화 하는 방법들을 알아보고 각각의 방법들의 성능을 비교 분석하는 방법을 제시하며 그 방법들을 바탕으로 성능을 분석하여 최적화된 문서 필터링 방법을 알아본다.

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