• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권8호
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• pp.2030-2052
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• 2023

Analysis of a bipartite (two-mode) network is a significant research area to understand the formation of social communities, economic systems, drug side effect topology, etc. in complex information systems. Most of the previous works talk about a projection-based model or latent feature model, which predicts the link based on singular similarity. The projection-based models suffer from the loss of structural information in the projected network and the latent feature is hardly present. This work proposes a novel method for link prediction in the bipartite network based on an ensemble of composite similarities, overcoming the issues of model-based and latent feature models. The proposed method analyzes the structure, neighborhood nodes as well as latent attributes between the nodes to predict the link in the network. To illustrate the proposed method, experiments are performed with five real-world data sets and compared with various state-of-art link prediction methods and it is inferred that this method outperforms with ~3% to ~9% higher using area under the precision-recall curve (AUC-PR) measure. This work holds great significance in the study of biological networks, e-commerce networks, complex web-based systems, networks of drug binding, enzyme protein, and other related networks in understanding the formation of such complex networks. Further, this study helps in link prediction and its usability for different purposes ranging from building intelligent systems to providing services in big data and web-based systems.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.73-80
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• 2009

GPCR(Gprotein-coupled receptors) 패밀리(family)는 세포막 단백질로서, 외부 신호를 세포막을 경유하여 세포 내로 전달하는 신호전달 기전에서 중요한 역할을 담당한다. 그러나 GPCR마다 다양하고 복잡한 조절기전을 보이며 매우 특이적인 신호전달 기전을 가지는 것으로 알려져 있다. GPCR의 구조적인 특징과 패밀리 및 서브패밀리 등은 기능별로 잘 알려져 있는데 과거 GPCR을 찾아내는 연구 중에 가장 기본이 되는 일이 주어진 단백질 서열로부터 GPCR을 분류하는 일이다. 이미 발견된 GPCR들을 가지고 수학적인 모델을 이용하여 보다 정확하게 분류하는 연구가 주로 진행되어 왔다. 본 논문에서는 단백질의 기능이 입체적 구조에 의해 결정되는 점에 착안하여 두 GPCR의 아미노산 서열의 유사도가 낮은 경우에 그 2차 구조의 서열을 비교함으로써 기존의 발견된 GPCR의 데이터베이스에서 동일한 기능을 가졌을 것으로 추정되는 미지의 GPCR을 검출하는 방법을 제안한다.

• Current Optics and Photonics
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• 제7권4호
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• pp.362-377
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• 2023

Optical information processing technology is characterized by high speed and parallelism, and the light features short wavelength and large information capacity; At the same time, it has various attributes including amplitude, phase, wavelength and polarization, and is a carrier of multi-dimensional information. Therefore, optical encryption is of great significance in the field of information security transmission, and is widely used in the field of image encryption. For multi-image encryption, this paper proposes a multi-image encryption algorithm based on a modified Gerchberg-Saxton algorithm (MGSA) in the Fresnel-transform domain and computational ghost imaging. First, MGSA is used to realize "one code, one key"; Second, phase function superposition and normalization are used to reduce the amount of ciphertext transmission; Finally, computational ghost imaging is used to improve the security of the whole encryption system. This method can encrypt multiple images simultaneously with high efficiency, simple calculation, safety and reliability, and less data transmission. The encryption effect of the method is evaluated by using correlation coefficient and structural similarity, and the effectiveness and security of the method are verified by simulation experiments.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권10호
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• pp.1351-1360
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• 2023

Endocrine-disrupting chemicals (EDCs) are compounds that disturb hormonal homeostasis by binding to receptors. EDCs are metabolized through hepatic enzymes, causing altered transcriptional activities of hormone receptors, and thus necessitating the exploration of the potential endocrine-disrupting activities of EDC-derived metabolites. Accordingly, we have developed an integrative workflow for evaluating the post-metabolic activity of potential hazardous compounds. The system facilitates the identification of metabolites that exert hormonal disruption through the integrative application of an MS/MS similarity network and predictive biotransformation based on known hepatic enzymatic reactions. As proof-of-concept, the transcriptional activities of 13 chemicals were evaluated by applying the in vitro metabolic module (S9 fraction). Identified among the tested chemicals were three thyroid hormone receptor (THR) agonistic compounds that showed increased transcriptional activities after phase I+II reactions (T3, 309.1 ± 17.3%; DITPA, 30.7 ± 1.8%; GC-1, 160.6 ± 8.6% to the corresponding parents). The metabolic profiles of these three compounds showed common biotransformation patterns, particularly in the phase II reactions (glucuronide conjugation, sulfation, GSH conjugation, and amino acid conjugation). Data-dependent exploration based on molecular network analysis of T3 profiles revealed that lipids and lipid-like molecules were the most enriched biotransformants. The subsequent subnetwork analysis proposed 14 additional features, including T4 in addition to 9 metabolized compounds that were annotated by prediction system based on possible hepatic enzymatic reaction. The other 10 THR agonistic negative compounds showed unique biotransformation patterns according to structural commonality, which corresponded to previous in vivo studies. Our evaluation system demonstrated highly predictive and accurate performance in determining the potential thyroid-disrupting activity of EDC-derived metabolites and for proposing novel biotransformants.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.63-81
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• 2023

본 연구는 우리나라 데이터 관련 정책사업에 대한 텍스트 정보를 기반으로 네트워크 군집 분석을 통해 유사한 사업들을 분류하고 유형화하였다. 이를 위해 2022년에 우리나라에서 추진된 데이터 관련 재정사업 설명자료를 수집하고 사업 내용으로부터 키워드를 추출, TF-IDF로 각 사업 간 유사도를 도출하였으며, 이를 기반으로 정책사업 네트워크를 구축하였다. 이후 정책사업 네트워크의 구조적 특징을 분석하고, 네트워크 군집 분석을 통해 유사한 정책사업들을 군집화하여 유형화 하였다. 총 97개의 사업을 분석한 결과, 7개의 주요 군집이 식별되었으며, 이를 통해 비슷한 주제나 목표를 가진 사업들이 응용 분야 혹은 데이터가 활용되는 서비스 관점에서 유형화가 이루어진 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 현재 우리나라 데이터 관련 정책사업의 현황을 보여줌과 동시에 향후 국가데이터전략 수립 및 사업 기획에 있어서 전략적 접근을 위한 정책적 시사점을 제공하며 증거기반 정책 확립에 기여한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1041-1047
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• 2023

고 해상력 CT에 해당하는 관자뼈 CT는 높은 관전압과 얇은 단면두께 등의 적용으로 스캔 선량이 인접 부위 검사보다 높다. 이에 검사조건 중 재구성 알고리즘을 변화 적용하여 검사 선량을 줄이면서 병변에 대한 민감도가 우수한 알고리즘을 찾아 유의성과 임상 기초자료 제공 가능성을 알아보았다. 그 결과 100 kVp로 관전압을 낮추어 적용 시 선량이 약 35.6% 감소하였고, 100 kVp로 획득한 Raw data에 Definition 알고리즘 적용 시 SNR, CNR이 우수하였으며 다른 알고리즘과 비교 시 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p<0.05). 그리고 구조적 유사도를 비교한 결과 SSIM index가 ROI 별 0.776, 0.813, 0.741로 분석되었다. 따라서 관자뼈 CT 스캔에서 알고리즘 변경적용은 CT 검사로 발생하는 선량을 일부 감소시킬 수 있고 임상 기초자료 측면에서 매우 의미가 있다고 생각한다.

• Fisheries and Aquatic Sciences
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• 제27권6호
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• pp.346-355
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• 2024

Groupers are economically important species in the fishery and aquaculture industries in Asian countries. Various species of grouper, including hybrids, have been brought to market even without precise species identification. In this study, we analyzed the structure and expression profile of the gene encoding prolactin (PRL) in the red-spotted grouper Epinephelus akaara based on genomic DNA and cDNA templates. The results showed that the PRL gene consists of five exons encoding an open reading frame of 212 amino acids, including a putative signal peptide of 24 amino acids and a mature structural protein of 188 amino acids. It showed amino acid identities of 99% with Epinephelus coioides, 83% with Amphiprion melanopus, 82% with Acanthopagrus schlegelii, 75% with Oreochromis niloticus, 70% with Coregonus autumnalis, and 67% with Oncorhynchus mykiss, indicating its closer similarity to E. coioides and other groupers but marked distinction from non-teleost PRLs. PRL mRNA expression was detected mostly in the brain, including the pituitary gland, with little expression in other tissues. While the 5-exon structure of the PRL gene of red-spotted grouper and the exon sizes were conserved, the sizes of the introns, particularly the first intron, were markedly different among the grouper species. To examine whether these differences can be used to distinguish groupers of similar phenotypes, exon-primed intron-crossing analysis was carried out for various commercially important grouper species. The results showed clear differences in size of the amplified fragment encompassing the first intron of the PRL gene, indicating that this method could be used to develop species-specific markers capable of discriminating between grouper species and their hybrids at the molecular level.

• 유기물자원화
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• 제17권4호
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• pp.48-58
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• 2009

Glycosyl hydrolase(GH, EC 3.2.1.-)는 둘 또는 그 이상의 탄수화물 및 탄수화물과 비탄수화물 부분사이의 글리코시딕 결합(glycosidic bond)을 가수분해하는 효소이다. GH에 대한 새로운 분류법은 효소들의 아미노산 서열의 유사성과 구조적인 특징에 기초를 두고 있다. 본 논문에서는 CAZy 데이터베이스를 통하여 총 115종에 이르는 GHF 유전자 중에서 지렁이로부터 12종의 GHF 유전자를 동정하였다. 이 중 산업적 응용가능성이 높은 5종의 유전자(GHF2, 5, 17, 18, 20)를 선택하여 다른 동물종에서 보고된 유전자와 비교분석하였다. 그 결과 지렁이 GHF 유전자들은 동종의 다른 유전자들과 높은 아미노산서열 상동성을 나타냈으며 활성부위 등의 주요 아미노산 잔기가 잘 보존되어 있었다. 이들 유전자들은 해충방제제, 식품가공업, 의학적 치료제 및 유기성폐기물 처리 등에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국농림기상학회지
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• 제24권3호
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• pp.164-178
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• 2022

주요 곡물 생산 지역에 대한 작황 계절 예측을 위해 작물모형과 기상 예보자료들이 활용되고 있다. 이 때, 작물모형의 입력자료로 활용되는 기상자료의 불확실성이 작황 예측 결과에 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 기상 예보자료에 따른 작물모형 결과에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 주요 곡물 생산 지역인 미국의 콘벨트 지역을 대상으로 중규모 수치예보 모형인 Weather Research and Forecasting (WRF)로 10km 해상도의 계절 예측 자료를 생산하였다. 보다 상세한 기상 예보자료 생산을 가정하기 위해 통계적 기법인 Parameter-elevation Regressions on Independent Slopes Model (PRISM) 기법을 활용하여 WRF 자료를 기반으로 5km 해상도로 예측 자료를 생산하였다. WRF와 PRISM 계절 예측 자료로 CROPGRO-SOYBEAN 모형을 구동하여 두 기상 예보자료에 따른 작물 생육 모의 결과를 얻었다. 2011~2018 기간에 대하여 4월 10일부터 8일 간격으로 11개의 파종일을 설정하였으며, 3개의 콩 성숙군에 대한 품종 모수가 사용되었다. 기상 자료의 불확실성을 파악하기 위해 작물 재배기간 동안의 누적 생육도일과 누적 일사량을 비교하였다. 예측된 수량 및 성숙일 등의 주요 변수들을 비교하였다. 두 기상 자료로부터 얻어진 변수들 사이의 일치도 통계량 계산을 위해 root mean square error (RMSE), normalized root mean square error (NRMSE) 및 structural similarity(SSIM) index가 사용되었다. WRF와 PRISM에서 계산된 누적 생육도일 사이의 일치도가 낮았던 연도에 콩 성숙일 모의 값에 대한 오차가 크게 나타났다. 콩 모의 수량 또한 성숙일 및 온도의 오차가 크게 나타났던 연도에 상대적으로 낮은 일치도를 가졌다. 또한 파종일이 수량 및 성숙일 예측의 일치도에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 WRF와 PRISM 자료 사이에 온도 자료의 불확실성이 작황 예측의 불확실성에 영향을 주었으며, 재배 시기에 따라 그 불확도의 크기가 상이할 수 있음을 암시하였다. 따라서 신뢰도 높은 작황 예측 자료 생산을 위해 작물별 재배기간을 고려한 불확실성 평가 등의 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 보인다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.541-549
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• 2023

본 연구는 CT 촬영 시 금속으로 인해 발생한 금속 인공물 감소를 위한 알고리즘 적용에 따른 영상 화질에 대한 정량적 비교를 하고자 한다. Spectral detected-based CT와 CT ACR 464 팬톰을 이용하여 일반적인 필터보정역투영 알고리즘을 적용한 기준 영상을 10장 획득하고, 동일 팬톰에 금속 인공물을 발생시켜 일반적인 필터보정역투영 알고리즘을 적용한 영상을 10장 획득하였다. 금속 인공물을 발생시켜 획득한 영상의 원시 데이터에 metal artifact reduction 알고리즘, 가상 단일 에너지 알고리즘, metal artifact reduction 알고리즘 적용 후 추가로 가상 단일 에너지 알고리즘을 적용한 영상을 각각 10장씩 획득하였다. 알고리즘 적용에 따른 hounsfield unit 비교를 위해 CT ACR 464 팬톰 module 1에 위치한 폴리에틸렌, 뼈, 아크릴, 공기, 물에 관심영역을 설정하고, 전체 영상 화질 평가를 위해 평균 제곱근 오차, 평균 절대 오차, 신호 대 잡음비, 최대 신호 대 잡음비, 구조적 유사도 지수 지표를 통해 알고리즘 별 비교하였다. 알고리즘 적용 영상 별 hounsfield unit 비교 결과 알고리즘 적용 영상 간 유의한 차이를 보였으며(p < .05), 아크릴을 제외한 관심영역에서 가상 단일 에너지 알고리즘 적용 영상에서 큰 변화를 나타냈다. 영상 화질 평가 지표 결과 metal artifact reduction 알고리즘 적용 영상 화질이 가장 높았으나, 구조적 유사도 지수는 metal artifact reduction 알고리즘 적용 후 추가로 가상 단일 에너지 알고리즘이 동시에 적용된 영상이 가장 높았다. CT 촬영 시 금속 인공물 감소에 metal artifact reduction 알고리즘이 가상 단일 에너지 알고리즘에 비해 효과적이었지만, 양질의 CT 영상 획득을 위해 알고리즘 적용에 따른 이점과 영상 화질 변화를 파악하고 효율적인 활용이 필요하다고 사료된다.