웹을 통한 생물 데이터 접근 방식은 많은 과학자들에게 대화식으로 서로 다른 형식의 생물 데이터베이스 내용을 검색할 뿐만 아니라, 한 데이터베이스에서 다른 분자생물 데이터베이스로의 연결을 위한 강력한 도구를 제공한다. 본 논문에서의 생물 개념 모델은 생물 데이터 제어를 위한 4가지 통합 레이어를 기반으로 각 생물 데이터 소스 간의 연관성에 따른 규칙 속성을 적용하고 데이터 소스 중에 관심 대상이 되는 개체를 표현하여 하이브리드 생물 데이터 모델을 구성하였다. 특정 사용자의 응용 서비스 요구가 발생하면 해당 생물 데이터베이스와 웹 서비스를 통한 데이터 소스로부터 정보를 획득한다. 본 논문에서는 통합 레이어를 기반으로 웹 데이터 소스 상에서 정보를 탐색하기 위해 메타 규칙을 적용한 질의어 처리 모형과 수행구조를 정형화하였다.
A wave of new technologies has created opportunities for the cost-effective generation of high-throughput profiles of biological systems, foreshadowing a "data-driven science" era. The large variety of data available from biological research is also a rich resource that can be used for innovative endeavors. However, we are facing considerable challenges in big data deposition, integration, and translation due to the complexity of biological data and its production at unprecedented exponential rates. To address these problems, in 2020, the Korean government officially announced a national strategy to collect and manage the biological data produced through national R&D fund allocations and provide the collected data to researchers. To this end, the Korea Bioinformation Center (KOBIC) developed a new biological data repository, the Korea BioData Station (K-BDS), for sharing data from individual researchers and research programs to create a data-driven biological study environment. The K-BDS is dedicated to providing free open access to a suite of featured data resources in support of worldwide activities in both academia and industry.
Understanding complex relationships among heterogeneous biological data is one of the fundamental goals in biology. In most cases, diverse biological data are stored in relational databases, such as MySQL and Oracle, which store data in multiple tables and then infer relationships by multiple-join statements. Recently, a new type of database, called the graph-based database, was developed to natively represent various kinds of complex relationships, and it is widely used among computer science communities and IT industries. Here, we demonstrate the feasibility of using a graph-based database for complex biological relationships by comparing the performance between MySQL and Neo4j, one of the most widely used graph databases. We collected various biological data (protein-protein interaction, drug-target, gene-disease, etc.) from several existing sources, removed duplicate and redundant data, and finally constructed a graph database containing 114,550 nodes and 82,674,321 relationships. When we tested the query execution performance of MySQL versus Neo4j, we found that Neo4j outperformed MySQL in all cases. While Neo4j exhibited a very fast response for various queries, MySQL exhibited latent or unfinished responses for complex queries with multiple-join statements. These results show that using graph-based databases, such as Neo4j, is an efficient way to store complex biological relationships. Moreover, querying a graph database in diverse ways has the potential to reveal novel relationships among heterogeneous biological data.
Kim, Nayoung;Park, Herin;He, Ningning;Lee, Hyeon Young;Yoon, Sukjoon
Genomics & Informatics
/
제10권4호
/
pp.263-265
/
2012
We developed a user-friendly, interactive program to simultaneously cluster and visualize omics data, such as DNA and protein array profiles. This program provides diverse algorithms for the hierarchical clustering of two-dimensional data. The clustering results can be interactively visualized and optimized on a heatmap. The present tool does not require any prior knowledge of scripting languages to carry out the data clustering and visualization. Furthermore, the heatmaps allow the selective display of data points satisfying user-defined criteria. For example, a clustered heatmap of experimental values can be differentially visualized based on statistical values, such as p-values. Including diverse menu-based display options, QCanvas provides a convenient graphical user interface for pattern analysis and visualization with high-quality graphics.
Shin, Sookyung;Jung, Kwang Soo;Kang, Hong Gu;Dang, Ji-Hee;Kang, Doohee;Han, Jeong Eun;Kim, Jin Han
Journal of Ecology and Environment
/
제45권4호
/
pp.313-327
/
2021
Background: Citizen science is becoming a mainstream approach of baseline data collection to monitor biodiversity and climate change. Dragonflies (Odonata) have been ranked as the highest priority group in biodiversity monitoring for global warming. Ischnura senegalensis Rambur has been designated a biological indicator of climate change and is being monitored by the citizen science project "Korean Biodiversity Observation Network." This study has been performed to understand changes in the distribution range of I. senegalensis in response to climate change using citizen science data in South Korea. Results: We constructed a dataset of 397 distribution records for I. senegalensis, ranging from 1980 to 2020. The number of records sharply increased over time and space, and in particular, citizen science monitoring data accounted for the greatest proportion (58.7%) and covered the widest geographical range. This species was only distributed in the southern provinces until 2010 but was recorded in the higher latitudes such as Gangwon-do, Incheon, Seoul, and Gyeonggi-do (max. Paju-si, 37.70° latitude) by 2020. A species distribution model showed that the annual mean temperature (Bio1; 63.2%) and the maximum temperature of the warmest month (Bio5; 16.7%) were the most critical factors influencing its distribution. Future climate change scenarios have predicted an increase in suitable habitats for this species. Conclusions: This study is the first to show the northward expansion in the distribution range of I. senegalensis in response to climate warming in South Korea over the past 40 years. In particular, citizen science was crucial in supplying critical baseline data to detect the distribution change toward higher latitudes. Our results provide new insights on the value of citizen science as a tool for detecting the impact of climate change on ecosystems in South Korea.
The rapid increase in collateral omics and phenotypic data has enabled data-driven studies for the fast discovery of cancer targets and biomarkers. Thus, it is necessary to develop convenient tools for general oncologists and cancer scientists to carry out customized data mining without computational expertise. For this purpose, we developed innovative software that enables user-driven analyses assisted by knowledge-based smart systems. Publicly available data on mutations, gene expression, patient survival, immune score, drug screening and RNAi screening were integrated from the TCGA, GDSC, CCLE, NCI, and DepMap databases. The optimal selection of samples and other filtering options were guided by the smart function of the software for data mining and visualization on Kaplan-Meier plots, box plots and scatter plots of publication quality. We implemented unique algorithms for both data mining and visualization, thus simplifying and accelerating user-driven discovery activities on large multiomics datasets. The present Q-omics software program (v0.95) is available at http://qomics.sookmyung.ac.kr.
Song, Hae Jung;Lee, JunMo;Graf, Louis;Rho, Mina;Qiu, Huan;Bhattacharya, Debashish;Yoon, Hwan Su
ALGAE
/
제31권2호
/
pp.137-154
/
2016
Next generation sequencing (NGS) technologies have revolutionized many areas of biological research due to the sharp reduction in costs that has led to the generation of massive amounts of sequence information. Analysis of large genome data sets is however still a challenging task because it often requires significant computer resources and knowledge of bioinformatics. Here, we provide a guide for an uninitiated who wish to analyze high-throughput NGS data. We focus specifically on the analysis of organelle genome and metagenome data and describe the current bioinformatic pipelines suited for this purpose.
We have developed biological signal measurement modules and data acquisition and control card for a biological signal measurement, archiving, and communication system (SiMACS). Biological signals included in this system are ECG, EEG, EMG, invasive blood pressure, respiration, and temperature. Parameters of each module can be controlled by PC-base IDPU (intelligent data processing unit) through a data acquisition and control card. The data acquisition and control card can collect up to 16 channels of biological signals with sampling rate of $50\;{\sim}\;2,000Hz$ and 12-bit resolution. All measurement moduls and data acquisition functions are controlled by microcontroller which receives commands from PC. All data transfers among PC, microcontroller, and ADC are done through a shared RAM access by polling method for real rime operation.
Tae-Jun Choi;Woong-Bae Park;Dae-Hee Kim;Dohee Lee;Yuno Do
Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
/
제5권2호
/
pp.43-49
/
2024
Ecological monitoring provides indispensable data for biodiversity conservation and sustainable resource management. However, the complexity and variability inherent in ecological monitoring data necessitate robust verification processes to ensure data integrity. This study employed Benford's Law, a statistical principle traditionally used in fields such as finance and health sciences, to evaluate the authenticity of ecological monitoring data related to the abundance of migratory bird species across various locations in South Korea. Benford's Law anticipates a specific logarithmic distribution of leading digits in naturally occurring numerical datasets. Our investigation involved two stages of analysis: a first-order analysis considering the leading digit and a second-order analysis examining the first two digits of bird population counts. While the first-order analysis displayed moderate conformity to Benford's Law that suggested overall data integrity, the second-order analysis revealed more pronounced deviations, indicating potential inconsistencies or inaccuracies in certain subsets of the data. Although our data did not perfectly align with Benford's Law, these deviations underscore the complex nature of ecological research, which is influenced by a multitude of environmental, methodological, and human factors.
생물학 데이터 마이닝은 생물학 데이터의 볼륨이 급격하게 증가함에 따라 최근 주목받고 있다. 그리드 기술은 계산 자원과 데이터 공유와 활용을 가능하게 한다. 이 논문에서는 생물학 데이터 마이닝과 그리드 기술을 결합한 혼합형 시스템을 제안한다. 특히, 생물학 데이터 마이닝의 처리 효율성을 위해 결정 범위 조정 알고리즘을 사용한다. 우리는 이 알고리즘을 통해 빠르고 자동으로 신뢰할 만한 데이터 마이닝 인식률을 얻는다. 게다가 그리드 환경에서는 지리적으로 분산된 자원들을 연동하기 때문에 통신량과 자원 할당이 이슈가 된다. 우리는 동적 로드 밸런싱을 제안하고 그리드 기반 생물학 데이터 마이닝 기법에 적용한 다. 성능 평가를 위해 우리는 평균 처리 시간, 평균 통신 시간, 평균 자원 활용도를 측정한다. 측정 실험의 결과는 제안된 두 알고리즘을 적용한 우리의 기법이 처리 시간과 비용 측면에서 이점을 제공한다는 것을 보여준다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.