• 제목/요약/키워드: combinatorial

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작업 완료 확률을 고려한 다수 에이전트-다수 작업 할당의 근사 알고리즘 (Approximation Algorithm for Multi Agents-Multi Tasks Assignment with Completion Probability)

  • 김광
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.61-69
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    • 2022
  • 다수 에이전트 시스템(Multi-agent system)은 에이전트 각자의 결정으로 최상의 조직화 된 결정을 달성하는 것을 목표로 하는 시스템으로 본 논문에서는 다수 에이전트-다수 작업의 할당 문제를 제시한다. 본 문제는 각 에이전트가 하나의 작업에 할당이 되어 수행하고, 작업 수행에 대한 작업 완료 확률(completion probability)이 있으며 모든 작업의 수행 확률을 최대화하는 할당을 결정한다. 비선형(non-linearity)의 목적함수와 조합 최적화(combinatorial optimization)로 표현되는 본 문제는 NP-hard로, 효과적이면서 효율적인 문제 해결 방법론 제시가 필요하다. 본 연구에서는 한계 이익(marginal gain)의 감소를 의미하는 하위모듈성(submodularity)을 활용한 근사 알고리즘(approximation algorithm)을 제안하고, 확장성(scalability)과 강건성(robustness) 측면에서 우수한 알고리즘임을 이론 및 실험적으로 제시한다.

Quantitative Frameworks for Multivalent Macromolecular Interactions in Biological Linear Lattice Systems

  • Choi, Jaejun;Kim, Ryeonghyeon;Koh, Junseock
    • Molecules and Cells
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    • 제45권7호
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    • pp.444-453
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    • 2022
  • Multivalent macromolecular interactions underlie dynamic regulation of diverse biological processes in ever-changing cellular states. These interactions often involve binding of multiple proteins to a linear lattice including intrinsically disordered proteins and the chromosomal DNA with many repeating recognition motifs. Quantitative understanding of such multivalent interactions on a linear lattice is crucial for exploring their unique regulatory potentials in the cellular processes. In this review, the distinctive molecular features of the linear lattice system are first discussed with a particular focus on the overlapping nature of potential protein binding sites within a lattice. Then, we introduce two general quantitative frameworks, combinatorial and conditional probability models, dealing with the overlap problem and relating the binding parameters to the experimentally measurable properties of the linear lattice-protein interactions. To this end, we present two specific examples where the quantitative models have been applied and further extended to provide biological insights into specific cellular processes. In the first case, the conditional probability model was extended to highlight the significant impact of nonspecific binding of transcription factors to the chromosomal DNA on gene-specific transcriptional activities. The second case presents the recently developed combinatorial models to unravel the complex organization of target protein binding sites within an intrinsically disordered region (IDR) of a nucleoporin. In particular, these models have suggested a unique function of IDRs as a molecular switch coupling distinct cellular processes. The quantitative models reviewed here are envisioned to further advance for dissection and functional studies of more complex systems including phase-separated biomolecular condensates.

스케일러 하드웨어 설계를 위한 조합 보간 알고리즘의 연구 (A Study of the Combinatorial Interpolation Algorithm for Scaler Hardware Design)

  • 한시연;강봉순
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.296-302
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    • 2023
  • 멀티미디어 산업이 발전함에 따라 다양한 형식의 해상도를 표시할 수 있게 되었다. 따라서 고화질을 유지하며 해상도를 변환하는 스케일러 알고리즘의 성능과 이를 하드웨어로 구현하는 것은 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 이미지 확대/축소 스케일러의 하드웨어 설계를 고려하여 수직 방향으로는 수정된 양 선형 보간, 수평 방향으로는 양 3차 회선 보간을 사용하여 라인 메모리 부담을 줄인 조합 스케일러 알고리즘을 제안한다. 본 논문은 정량적 그리고 정성적 평가를 통해 제안하는 알고리즘의 성능을 널리 사용되는 다른 세 가지 알고리즘과 비교 평가하였고, 이를 하드웨어로 구현할 때에 필요한 하드웨어 부담을 비교하였다. 본 논문은 성능평가를 위해 정현파 신호와 8개의 일반 이미지를 사용하였다.

Shaping Heterogeneity of Naive CD8+ T Cell Pools

  • Sung-Woo Lee;Gil-Woo Lee;Hee-Ok Kim;Jae-Ho Cho
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제23권1호
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    • pp.2.1-2.19
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    • 2023
  • Immune diversification helps protect the host against a myriad of pathogens. CD8+ T cells are essential adaptive immune cells that inhibit the spread of pathogens by inducing apoptosis in infected host cells, ultimately ensuring complete elimination of infectious pathogens and suppressing disease development. Accordingly, numerous studies have been conducted to elucidate the mechanisms underlying CD8+ T cell activation, proliferation, and differentiation into effector and memory cells, and to identify various intrinsic and extrinsic factors regulating these processes. The current knowledge accumulated through these studies has led to a huge breakthrough in understanding the existence of heterogeneity in CD8+ T cell populations during immune response and the principles underlying this heterogeneity. As the heterogeneity in effector/memory phases has been extensively reviewed elsewhere, in the current review, we focus on CD8+ T cells in a "naive" state, introducing recent studies dealing with the heterogeneity of naive CD8+ T cells and discussing the factors that contribute to such heterogeneity. We also discuss how this heterogeneity contributes to establishing the immense complexity of antigen-specific CD8+ T cell response.

비대칭 축소 및 확대가 가능한 조합 보간 알고리즘의 실시간 처리를 위한 하드웨어 설계 (Hardware Design for Real-Time Processing of a Combinatorial Interpolation Scaler with Asymmetric Down-scaling and Up-scaling)

  • 한시연;정세민;손정현;이재성;강봉순
    • 전기전자학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.26-32
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    • 2024
  • 최근 다양한 영상의 해상도 포맷이 등장하였고, 디지털 기기는 이를 지원하기 위해 입력 영상의 해상도를 확대 또는 축소하는 전용 스케일러 칩을 내장하고 있다. 따라서 스케일러 칩의 성능과 하드웨어 크기는 중요하다고 할 수 있다. 본 논문에서는 Han이 제안한 조합 보간 스케일러 알고리즘을 Han, Jung이 제안한 Dual-clock을 가지는 라인 메모리 구조를 이용해 하드웨어 설계를 진행하였다. 제안하는 하드웨어는 QHD 환경에서 실시간으로 처리가 가능한 구조로, Verilog를 이용해 설계되었으며 Xilinx Vivado 2023.1을 이용하여 검증하였다. 또한 Han이 제안한 알고리즘과 하드웨어의 정량적 수치 평가 비교를 통해 성능을 검증하였다.