• 제목/요약/키워드: outlier cells

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Voronoi Diagram-based USBL Outlier Rejection for AUV Localization

  • Hyeonmin Sim;Hangil Joe
    • 한국해양공학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.115-123
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    • 2024
  • USBL systems are essential for providing accurate positions of autonomous underwater vehicles (AUVs). On the other hand, the accuracy can be degraded by outliers because of the environmental conditions. A failure to address these outliers can significantly impact the reliability of underwater localization and navigation systems. This paper proposes a novel outlier rejection algorithm for AUV localization using Voronoi diagrams and query point calculation. The Voronoi diagram divides data space into Voronoi cells that center on ultra-short baseline (USBL) data, and the calculated query point determines if the corresponding USBL data is an inlier. This study conducted experiments acquiring GPS and USBL data simultaneously and optimized the algorithm empirically based on the acquired data. In addition, the proposed method was applied to a sensor fusion algorithm to verify its effectiveness, resulting in improved pose estimations. The proposed method can be applied to various sensor fusion algorithms as a preprocess and could be used for outlier rejection for other 2D-based location sensors.

유전자 연관성이 랜덤검정 P값과 유의 유전자군의 탐색에 미치는 영향 (Effect of Genetic Correlations on the P Values from Randomization Test and Detection of Significant Gene Groups)

  • 이미성;송혜향
    • 응용통계연구
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    • 제22권4호
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    • pp.781-792
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    • 2009
  • 유전체 초기단계 연구에서는 비교적 소수의 마이크로어레이 샘플자료로서 실험을 진행하여 심도 깊게 연구해야 할 유전자 부분군(subsets)을 탐색하게 된다. 이러한 과정에서 요구되는 부분군 탐색에 사용되는 분석방법은 다수 샘플자료 분석의 경우와는 매우 다른 방법들이다. 유전자 극소수 샘플자료의 분석에 매우 적절한 방법인 랜덤검정법을 적용하여 정확한 P값(exact P value)의 이산형 분포가 얻어지고, 일양분포 귀무가설의 검정으로 유의 유전자가 존재하는지를 파악할 수 있다. 한 단계 더 나아가 Fuchs와 Kenett (1980)이 제시한 M 검정을 이용하여 이산형 P 값 다항분포에서 이상범주군(outlier cells)을 찾을 수 있으며 이로써 유의 유전자로서의 가능성이 있는 유전자군을 선정한다. 대다수의 마이크로어레이 유전체 연구에서 수 천 또는 수 만개의 유전자가 서로 독립이라고 가정하고 분석하는 것이 문제점이다. 그러나 본 논문에서는 유전자 연관성을 그대로 유지하는 순열에 기초한 랜덤검정법과 M 검정법으로서 유전자 연관성이 분석에 미치는 영향을 모의실험으로 알아보았으며, 그 영향이 결코 미약하지 않음을 확인할 수 있었다.

Creating Subnetworks from Transcriptomic Data on Central Nervous System Diseases Informed by a Massive Transcriptomic Network

  • Feng, Yaping;Syrkin-Nikolau, Judith A.;Wurtele, Eve S.
    • Interdisciplinary Bio Central
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    • 제5권1호
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    • pp.1.1-1.8
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    • 2013
  • High quality publicly-available transcriptomic data representing relationships in gene expression across a diverse set of biological conditions is used as a context network to explore transcriptomics of the CNS. The context network, 18367Hu-matrix, contains pairwise Pearson correlations for 22,215 human genes across18,637 human tissue samples1. To do this, we compute a network derived from biological samples from CNS cells and tissues, calculate clusters of co-expressed genes from this network, and compare the significance of these to clusters derived from the larger 18367Hu-matrix network. Sorting and visualization uses the publicly available software, MetaOmGraph (http://www.metnetdb.org/MetNet_MetaOm-Graph.htm). This identifies genes that characterize particular disease conditions. Specifically, differences in gene expression within and between two designations of glial cancer, astrocytoma and glioblastoma, are evaluated in the context of the broader network. Such gene groups, which we term outlier-networks, tease out abnormally expressed genes and the samples in which this expression occurs. This approach distinguishes 48 subnetworks of outlier genes associated with astrocytoma and glioblastoma. As a case study, we investigate the relationships among the genes of a small astrocytoma-only subnetwork. This astrocytoma-only subnetwork consists of SVEP1, IGF1, CHRNA3, and SPAG6. All of these genes are highly coexpressed in a single sample of anaplastic astrocytoma tumor (grade III) and a sample of juvenile pilocytic astrocytoma. Three of these genes are also associated with nicotine. This data lead us to formulate a testable hypothesis that this astrocytoma outlier-network provides a link between some gliomas/astrocytomas and nicotine.

HQSAR Study of Tricyclic Azepine Derivatives as an EGFR (Epidermal Growth Factor Receptor) Inhibitors

  • Chung, Hwan-Won;Lee, Kyu-Whan;Oh, Jung-Soo;Cho, Seung-Joo
    • Molecular & Cellular Toxicology
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    • 제3권3호
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    • pp.159-164
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    • 2007
  • Stimulation of epidermal growth factor receptor (EGFR) is essential in signaling pathway of tumor cells. Thus, EGFR has intensely studied as an anticancer target. We developed hologram quantitative structure activity relationship (HQSAR) models for data set which consists of tricyclic azepine derivatives showing inhibitory activities for EGFR. The optimal HQSAR model was generated with fragment size of 6 to 7 while differentiating fragments having different atom and connectivity. The model showed cross-validated $q^2$ value of 0.61 and non-cross-validated $r^2$ value of 0.93. When the model was validated with an external set excluding one outlier, it gave predictive $r^2$ value of 0.43. The contribution maps generated from this model were used to interpret the atomic contribution of each atom to the overall inhibition activity. This can be used to find more efficient EGFR inhibitors.

Accelerated Evolution of the Regulatory Sequences of Brain Development in the Human Genome

  • Lee, Kang Seon;Bang, Hyoeun;Choi, Jung Kyoon;Kim, Kwoneel
    • Molecules and Cells
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    • 제43권4호
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    • pp.331-339
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    • 2020
  • Genetic modifications in noncoding regulatory regions are likely critical to human evolution. Human-accelerated noncoding elements are highly conserved noncoding regions among vertebrates but have large differences across humans, which implies human-specific regulatory potential. In this study, we found that human-accelerated noncoding elements were frequently coupled with DNase I hypersensitive sites (DHSs), together with monomethylated and trimethylated histone H3 lysine 4, which are active regulatory markers. This coupling was particularly pronounced in fetal brains relative to adult brains, non-brain fetal tissues, and embryonic stem cells. However, fetal brain DHSs were also specifically enriched in deeply conserved sequences, implying coexistence of universal maintenance and human-specific fitness in human brain development. We assessed whether this coexisting pattern was a general one by quantitatively measuring evolutionary rates of DHSs. As a result, fetal brain DHSs showed a mixed but distinct signature of regional conservation and outlier point acceleration as compared to other DHSs. This finding suggests that brain developmental sequences are selectively constrained in general, whereas specific nucleotides are under positive selection or constraint relaxation simultaneously. Hence, we hypothesize that human- or primate-specific changes to universally conserved regulatory codes of brain development may drive the accelerated, and most likely adaptive, evolution of the regulatory network of the human brain.

올리고 마이크로어래이를 이용한 활성화된 인간 제대 정맥 내피세포의 유전자 발현 조사 (DNA Microarray Analysis of the Gene Expression Profile of Activated Human Umbilical Vein En-dothelial Cells.)

  • 김선용;오호균;이수영;남석우;이정용;안현영;신종철;홍용길;조영애
    • 생명과학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.874-881
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    • 2004
  • 혈관 신생은 암의 성장 및 전이뿐만 아니라 염증, 관절염, 건성, 동맥경화 등의 병적인 진행에 주요한 역할을 하며, 혈관신생 억제를 통한 암의 치료를 시도하는 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 혈관 신생 시 내피세포의 증식, 이동을 유도하는 활성화 과정이 필수적으로 일어나는 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 in vitro에서 내피세포를 배양하여, 각종 growth factor가 풍부한 배지에서 활성화 시켰을 때, 그렇지 않는 세포들과의 유전자 발현 형태를 비교 조사하였다. HUVEC을 70∼80% cofluency로 배양시킨 후에 endothelial cell growth supplement (ECCS), 20% fetal bovine serum, heparin이 첨가된 Ml99 배지에서 13 시간 활성화시킨 세포(AHUVEC)와 대조군 세포(RHUVEC)로부터 분리한 total RNA로부터 CDNA를 제작하였고, 이것을 18,864 개의 유전자가 올려져있는 인간 올리고 칩과 hybridization 반응을 시켰다. 반응된 유전자를 이용하여 random clustering분석을 실시한 결과, 활성화 시켰던 HUVEC과 그렇지 않은 HUVEC으로 dendrogram 상에서 두개의 subgroup으로 나뉘어 지는 것을 확인할 수 있었다. 최소 2배 이상 발현 변화가 있는 유전자 122종이 활성화 시켰던 HUVEC으로부터 추출되었다. 이중에서 기능이 알려진 32 개의 유전자는 활성화시킨 HUVEC에서 발현이 증가하였고, 38 개의 유전자 발현은 감소하였다. 흥미롭게도 세포 증식과 이동, 염증, 면역반응에 관련한 유전자의 발현이 증가된 반면에 세포 흡착과 혈관 조직과 기능에 관련한 유전자의 발현이 감소된 것이 관찰되었다. 예상외로 규명이 잘된 혈관신생 인자와 관련한 유전자들의 발현에는 크기 차이를 보이지 않았으나, Eph-B4의 발현은 약 4 배 감소된 것으로 관찰되었다 또한, 2배 이상 발현에 차이를 보이고 기능이 알려져 있지 않은 유전자 52종이 발견되었다. 따라서, 이러한 연구 결과로부터 새로운 혈관 표적 물질 개발에 대한 기회가 제공될 수 있을 것이라 사료된다.

대용량 공간데이터베이스를 위한 확장된 밀도-격자 기반의 공간 클러스터링 알고리즘 (An Enhanced Density and Grid based Spatial Clustering Algorithm for Large Spatial Database)

  • ;김호석;;김경배;배해영
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제13D권5호
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    • pp.633-640
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    • 2006
  • 공간 데이터마이닝 분야에서 객체간의 거리, 연결성, 상대적인 밀도를 기반으로 비슷한 객체들을 하나의 그룹으로 묶는 공간 클러스터링은 중요한 컴포넌트이다. 공간 클러스터링 알고리즘은 밀도 기반 클러스터링과 격자 기반 클러스터링 알고리즘 등으로 나눌 수 있다. 밀도 기반 클러스터링 알고리즘은 다양한 모양과 크기의 클러스터를 구분할 수 있으며, 잡음을 제거할 수 있는 장점을 가지고 있는 반면에, 격자 기반 클러스터링 처리속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 대량의 공간 데이터 집합을 클러스터링 하는 것은 데이터 처리 비용이 급격하게 증가하기 때문에 클러스터링 처리 결과에 큰 영향을 준다. 본 논문은 대용량의 공간 데이터베이스에서 공간 객체간의 고밀도 영역을 식별하여 잡음을 제거하기 위한 수치데이터 값과 기본 격자간격 개수를 정의하는 확장된 밀도-격자 기반 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 고밀도 영역 식별을 위하여 threashold(DT)를 정의하였으며, 격자 및 밀도 기반 기법의 장점을 이용하여 임의의 객체 클러스터링을 식별할 수 있는 성능을 향상시켰다. 성능평가에서 기존의 클러스터링 알고리즘과의 다양한 비교 평가 실험을 통하여, 제안 알고리즘이 빠르고 정확한 데이터 클러스터링 결과를 나타냄을 보인다.