• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.27-35
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• 2009

정수계획법은 조합 최적화 문제의 최적해를 매우 효과적으로 탐색할 수 있는 기법인 반면에 대상 문제가 선형적으로 표현되어야만 적용이 가능하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 정수계획 법의 뛰어난 탐색 능력과 이웃해 탐색 기법의 유연성을 결합함으로써 비선형 최적화 문제를 효과적으로 해결하는 방안을 제시하고 있다. 먼저 1단계에서는 주어진 문제로부터 선형적으로 표현 가능한 부문제만을 대상으로 정수계획 법을 적용한다. 2단계에서는 전체 문제를 대상으로 이웃해 탐색 기법을 적용하되 1단계의 결과를 초기해로 설정한 후 탐색을 수행한다. 비선형 최대 커버링 문제를 대상으로 한 실험 결과, 이와 같은 간단한 결합만으로도 이웃해 탐색 기법만을 적용했을 때보다 훨씬 좋은 해를 도출할 수 있음을 확인하였다. 이는 기본적으로 정수계획법의 탁월한 성능에 기인한 것으로 판단된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.9-15
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• 2009

개미 집단 시스템은 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 메타 휴리스틱 탐색 방법이다. 기존 개미 집단시스템은 전역갱신과정에서 탐색된 전역 최적 경로에 대해서만 페로몬 갱신을 수행하는데, 전역 최적 경로가 탐색되지 않으면 페로몬 증발만 일어나며 주어진 종료 조건을 만족할 때까지 아무리 많은 반복 수행에도 페로몬 강화가 일어나지 않는다. 본 논문에서 제안된 개선된 개미 집단시스템은 전역 최적 경로의 길이가 주어진 반복 사이클 횟수 동안 더 이상 향상되지 못하면 국부최적에 빠졌다고 평가하고 상태전이 규칙에서 파라미터 감소를 통해 다음 노드를 선택하게 하였다. 이로 인해, 상태전이 규칙에서 파라미터 감소에 의한 다양화 전략으로 탐색하는 결과가 최적 경로 탐색뿐만 아니라, 평균 최적 경로 탐색과 평균 반복횟수의 성능이 우수함을 보여 주었으며, 실험을 통해 그 성능을 평가하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제46권3호
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• pp.33.1-33.12
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• 2021

Objectives: This study aimed to investigate the efficacy of ionic and non-ionic-based contrast media (in vitro study) and the combinatorial effect of chitosan-based endo-radiopaque solution (CERS) (in vivo study) for visualization of the root canal anatomy. Materials and Methods: In vitro study (120 teeth): The root canal of maxillary premolars and molars (in vitro group 1 and 2 respectively, n = 60 each) were analyzed using 4 different contrast media (subgroups: Omnipaque 350, Iopamidol, Xenetix 350, and Urografin 76; n = 15 each) in combination with 5.25% sodium hypochlorite (NaOCl). Based on the results of the in vitro study, in vivo study (80 teeth) was done to compare Xenetix 350 + 5.25% NaOCl with CERS (in vivo group 1 and 2 respectively, n = 40 each) on maxillary and mandibular premolars and molars. Two endodontists used radiovisiography to assess the depth of ingress and identify the aberrant root anatomy after access cavity preparation, and after initial cleaning and shaping of canals. Kruskal-Wallis test was used for in vitro comparison (p < 0.05), and Wilcoxon signed-rank test and Mann-Whitney U test for in vivo analysis (p < 0.01). Results: In vitro study, Xenetix 350 + 5.25% NaOCl facilitated a significant higher visualization (p < 0.05). For in vivo study, CERS had a statistically significant depth of ingress (p < 0.01), and was efficient in identifying the aberrant root canal anatomy of premolars and molars. Conclusions: CERS facilitates better visualization of the root canal anatomy of human premolars and molars.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6A호
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• pp.1023-1032
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• 2006

본 논문에서는 기존 교량 유지관리방법의 한계를 극복하고 예방유지관리 체계의 구현을 위하여 새로운 교량 유지관리기법을 제안하였다. 제안된 방법은 생애주기비용뿐만 아니라 생애주기성능을 함께 고려하여 열화되는 교량의 최적 유지관리전략을 수립할 수 있다. 교량의 성능변화는 신뢰성에 기초한 안전도와 상태등급을 세분화한 상태지수에 의해 평가되며, 생애주기 비용은 직접유지관리비용뿐만 아니라 도로이용자비용과 파손비용을 고려하여 추정하였다. 교량수명 동안의 성능 및 비용과 관련된 다중목적 조합 최적화 문제인 교량 유지관리 시나리오 집합의 생성을 위해 유전자알고리즘을 적용하였다. 개발된 방법을 실교량에 적용하여 유지관리전략 수립의 과정과 효과를 고찰하였다. 이러한 결과를 통해, 개발된 방법은 유지관리를 위한 의사결정과정에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제28권5호
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• pp.67-75
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• 2023

본 논문에서는 도시 내 교통 혼잡 문제를 해결하기 위한 새로운 혁신 기술 중 하나인 에어 택시 운영에 관한 연구를 다룬다. 성공적인 기술 도입과 합리적인 운영을 위해 초기에 고려해야 할 문제 중 하나인 수직이착륙장(vertiport) 위치 결정 문제를 다룬다. 교통수단 이용에 따른 비용과 이동시간을 고려하여 각 경로에서의 교통수단 예측 수요 확률을 이산 선택 모형을 활용하여 구하고, 이를 반영하여 에어 택시 이용률의 최대화를 목적으로 하는 수리적 모형을 제안한다. 본 수리적 모형은 NP-난해(NP-hard) 문제로, 위치 결정 문제를 해결하기 위한 효과적이면서 효율적인 문제 해결방법론이 필요하다. 단순히 최적화 모형을 제안한 기존 연구와 달리 본 연구에서는 교차-엔트로피 알고리즘(cross-entropy algorithm)을 활용한 문제 해결 방법론을 제안하고, 수치 실험을 통해 알고리즘의 효과성과 효율성을 확인한다. 문제 해결 방법론의 학술적 우수성 외에도, 실제 데이터 및 에어 택시 활용 계획을 고려한 의사결정의 제시는 실무적인 활용 가능성을 높일 수 있음을 시사한다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권2호
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• pp.15-24
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• 2024

One of the most significant issues in combinatorial optimization is the classical NP-complete conundrum known as the 0/1 Knapsack Problem. This study delves deeply into the investigation of practical solutions, emphasizing two classic algorithmic paradigms, brute force, and dynamic programming, along with the metaheuristic and nature-inspired family algorithm known as the Genetic Algorithm (GA). The research begins with a thorough analysis of the dynamic programming technique, utilizing its ability to handle overlapping subproblems and an ideal substructure. We evaluate the benefits of dynamic programming in the context of the 0/1 Knapsack Problem by carefully dissecting its nuances in contrast to GA. Simultaneously, the study examines the brute force algorithm, a simple yet comprehensive method compared to Branch & Bound. This strategy entails investigating every potential combination, offering a starting point for comparison with more advanced techniques. The paper explores the computational complexity of the brute force approach, highlighting its limitations and usefulness in resolving the 0/1 Knapsack Problem in contrast to the set above of algorithms.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.1-8
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• 2024

순회 외판원 문제(TSP)는 잘 알려진 조합 최적화 문제 중 하나이다. 지역 탐색은 TSP를 해결하기 위한 한 가지 방법으로 사용되어 왔다. Greedy Random Insertion(GRI)은 지역 탐색을 위한 효과적인 이웃해 생성 방법으로 알려져 있다. GRI는 현재해로부터 일부 도시들을 무작위로 선택하고 그 도시들을 한 번에 하나의 도시만 고려하여 현재 부분해의 최적 위치로 삽입한다. 본 논문에서는 먼저 Full Greedy Insertion(FGI)이라는 또 다른 그리디 이웃해 생성 방법을 제안한다. FGI는 GRI와 마찬가지로 삽입 위치를 하나씩 결정하되 남은 모든 도시들을 한꺼번에 고려하여 결정한다. 그리고 본 논문에서는 GRI와 FGI를 결합하는 방법을 제시한다. 결합 방법에서는 시뮬레이티드 어닐링 내에서 매 반복 시 GRI 또는 FGI를 무작위로 선택하여 실행한다. 실험 결과에 의하면, FGI 단독으로는 성능이 매우 우수한 것은 아니다. 그러나 결합 방법은 GRI를 포함한 기존의 지역 탐색 방법들보다 우수한 성능을 발휘함을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권12호
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• pp.1587-1594
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• 2023

Since its first report in 2019, severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2) has posed a grave threat to public health. Virus-specific countermeasures, such as vaccines and therapeutics, have been developed and have contributed to the control of the viral pandemic, which has become endemic. Nonetheless, new variants continue to emerge and could cause a new pandemic. Consequently, it is important to comprehensively understand viral evolution and the roles of mutations in viral infectivity and transmission. SARS-CoV-2 beta variant encode mutations (D614G, N501Y, E484K, and K417N) in the spike which are frequently found in other variants as well. While their individual role in viral infectivity has been elucidated against various therapeutic antibodies, it still remains unclear whether those mutations may act additively or synergistically when combined. Here, we report that N501Y mutation shows differential effect on two therapeutic antibodies tested. Interestingly, the relative importance of E484K and K417N mutations in antibody evasion varies depending on the antibody type. Collectively, these findings suggest that continuous efforts to develop effective antibody therapeutics and combinatorial treatment with multiple antibodies are more rational and effective forms of treatment.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권4호
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• pp.969-977
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• 2024

Indigo is a valuable, natural blue dye that has been used for centuries in the textile industry. The large-scale commercial production of indigo relies on its extraction from plants and chemical synthesis. Studies are being conducted to develop methods for environment-friendly and sustainable production of indigo using genetically engineered microbes. Here, to enhance the yield of bioindigo from an E. coli whole-cell system containing tryptophanase (TnaA) and flavin-containing monooxygenase (FMO), we evaluated tryptophan transporters to improve the transport of aromatic compounds, such as indole and tryptophan, which are not easily soluble and passable through cell walls. Among the three transporters, Mtr, AroP, and TnaB, AroP enhanced indigo production the most. The combination of each transporter with AroP was also evaluated, and the combination of AroP and TnaB showed the best performance compared to the single transporters and two transporters. Bioindigo production was then optimized by examining the culture medium, temperature, isopropyl β-D-1-thiogalactopyranoside concentration, shaking speed (rpm), and pH. The novel strain containing aroP and tnaB plasmid with tnaA and FMO produced 8.77 mM (2.3 g/l) of bioindigo after 66 h of culture. The produced bioindigo was further recovered using a simple method and used as a watercolor dye, showing good mixing with other colors and color retention for a relatively long time. This study presents an effective strategy for enhancing indigo production using a combination of transporters.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제11권4호
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• pp.109-120
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• 2007

본 연구에서는 생애주기비용을 고려한 성능기반 최적 유지관리 전략 수립 시스템을 개발하였다. 교량 수명동안 비용과 성능이라는 상반되는 목적을 균형있게 만족시킬 수 있는 유지관리 시나리오의 생성을 다중목적 조합최적화 문제로 정식화하고 유전자알고리즘을 적용하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 국도 상 강거더 교량의 최적 유지관리 시나리오를 제공하는 과정을 제시하였다. 개발된 시스템은 현재의 교량 유지관리 전략 수립의 방법을 개선하여 교량 관리주체에게 다양한 제약 및 요구조건에 부합하는 최적의 교량 유지관리 시나리오를 제공할 수 있는 효율적인 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.