• 제목/요약/키워드: primary interaction probability

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도메인 조합 기반 단백질-단백질 상호작용 확률 예측 틀 (A Domain Combination-based Probabilistic Framework for Protein-Protein Interaction Prediction)

  • 한동수;서정민;김홍숙;장우혁
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제10권4호
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    • pp.299-308
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    • 2004
  • 최근 단백질 및 도메인과 관련된 방대한 양의 데이타들이 인터넷상에 공표되고 축적됨에 따라, 단백질간의 상호작용에 대한 예측 시스템의 필요성이 제기되고 있다. 본 논문에서는 이러한 데이타를 이용하여 계산적으로 도메인 조합 쌍에 기반하여 단백질의 상호작용 확률을 예측하는 새로운 단백질 상호작용 예측 시스템을 제안한다. 제안된 예측 시스템에서는 기존의 도메인 쌍(domain pair)의 제약성을 극복하기 위하여 도메인 조합(domain combination)과 도메인 조합 쌍(domain combination pair)의 개념이 새롭게 도입하였다. 그리고 도메인 조합 쌍(domain combination pair 또는 dc-pair)을 단백질 상호작용의 기본 단위로 간주하고 예측을 시도한다. 예측 시스템은 크게 예측 준비 과정과 서비스 과정으로 구성되어 있다. 예측 준비 과정에서는 상호작용이 있는 것으로 알려진 단백질 쌍 집합과 상호작용이 없는 것으로 추정되는 단백질 도메인 쌍 집합으로부터 각각 도메인 조합 정보와 그 출현 빈도를 추출한다. 추출된 정보들은 출현 확률 배열(Appearance Probability Matrix 또는 AP matrix)로 불리는 배열 구조에 저장된다. 논문에서는 출현 확률 배열에 기반을 두어, 단백질-단백질 상호작용을 예측하는 확률식 PIP(Primary Interaction Probability)를 고안하고, 고안된 확률식을 이용하여, 상호작용이 있는 것으로 알려진 단백질 쌍 집합과 상호작용이 없는 것으로 추정되는 단백질 도메인 쌍 집합의 확률 값 분포를 생성시킨다. 예측서비스 과정에서는 예측 준비 과정에서 얻어진 분포와 확률식을 이용하여 임의의 단백질 쌍의 상호작용 확률을 계산한다. 예측 모델의 유효성은 효모(yeast)에서 상호작용이 있는 것으로 보고된 단백질 쌍 집합과 상호작용이 없는 것으로 추정되는 단백질 쌍 집합을 이용하여 검증하였다. DIP(Database of Inter-acting Proteins)의 상호작용이 있는 것으로 알려진 효모 단백질 쌍 집합의 80%를 학습 집단으로 사용했을 때, 86%의 sensitivity와 56%의 specificity를 나타내어, 도메인을 기반으로 한 기존의 예측 시스템에 비해서 우월한 예측 정확도를 보여주었다. 이와 같은 예측 정확도의 개선은 본 예측 시스템이 상호작용의 기본 단위로 dc-pair를 채택한 점과 분류를 위하여 새롭게 고안하여 사용한 PIP식이 유효했던 것으로 판단된다.

도메인 조합 기반 단백질 상호작용 가능성 순위 부여 기법 (Protein Interaction Possibility Ranking Method based on Domain Combination)

  • 한동수;김홍숙;장우혁;이성독
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제11권5호
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    • pp.427-435
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    • 2005
  • 인터넷 상에 단백질 및 관련 데이터의 축적에 따라, 도메인에 기반하여 단백질의 상호작용을 계산적으로 예측하는 많은 기법들이 제안되었다. 그러나, 대부분의 기법들이 예측에서 낮은 정확도와 복수개의 단백질 쌍에 대한 상호작용 가능성들 간에 순위 정보를 제공하지 못하는 등의 한계로 인하여 실무 적용에 한계를 가지고 있다. 본 논문에서는 도메인 조합 기반 단백질 상호작용 예측 기법을 재평가하고 상호작용하는 것으로 예측되는 복수개의 단백질 쌍들에서 이들의 상호작용 가능성들 간에 순위를 부여하는 방법을 제시한다. 순위 부여 방법은 도메인 조합에 기반한 단백질 상호작용 예측 방법의 틀 내에서 확률 식을 고안하여 제시한다. 제시된 순위 부여 기법을 사용함으로써, 상호작용을 하는 것으로 예측된 단백질 쌍들간에 상호작용 가능성이 좀 더 높은 것을 구별해 낼 수 있다. 또한 순위 부여 기법의 검증 과정에서 학습에 사용된 단백질 집단의 PIP(Primary Interaction Probability)값과 일치된 PIP값을 가지는 단백질 쌍 그룹의 경우에는, 상호작용 확률과 예측 정확도 사이에 상관관계가 존재함을 확인할 수 있었다.

Dynamics of Gas-phase Hydrogen Atom Reaction with Chemisorbed Hydrogen Atoms on a Silicon Surface

  • 임선희;이종백;김유항
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제20권10호
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    • pp.1136-1144
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    • 1999
  • The collision-induced reaction of gas-phase atomic hydrogen with hydrogen atoms chemisorbed on a silicon (001)-(2×1) surface is studied by use of the classical trajectory approach. The model is based on reaction zone atoms interacting with a finite number of primary system silicon atoms, which then are coupled to the heat bath, i.e., the bulk solid phase. The potential energy of the Hads‥Hgas interaction is the primary driver of the reaction, and in all reactive collisions, there is an efficient flow of energy from this interaction to the Hads-Si bond. All reactive events occur on a subpicosecond scale, following the Eley-Rideal mechanism. These events occur in a localized region around the adatom site on the surface. The reaction probability shows the maximum near 700K as the gas temperature increases, but it is nearly independent of the surface temperature up to 700 K. Over the surface temperature range of 0-700 K and gas temperature range of 300 to 2500 K, the reaction probability lies at about 0.1. The reaction energy available for the product states is small, and most of this energy is carried away by the desorbing H2 in its translational and vibrational motions. The Langevin equation is used to consider energy exchange between the reaction zone and the bulk solid phase.

긴급 상황 시나리오 해석을 위한 독립 객체의 규칙 기반 및 확률적 이벤트 인식 (Rule-based and Probabilistic Event Recognition of Independent Objects for Interpretation of Emergency Scenarios)

  • 이준철;최창규
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.301-314
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    • 2008
  • 기존의 이벤트 인식은 한정된 규칙 기반으로 이루어졌고, 시나리오 해석은 확률 자료의 크기로 많은 학습 시간이 필요했다. 본 논문에서는 객체로부터 특징 벡터를 추출하고 각 객체의 행동 양식을 분석하여 현재 객체의 이벤트를 인식하는 방법과 확률 모델을 기반으로 본 논문에서 정의한 긴급 상황 시나리오를 해석할 수 있는 방법을 제안한다. 독립 객체의 이벤트 규칙은 주-이벤트, 움직임-이벤트, 상호-이벤트, 그리고 'FALL DOWN' 이벤트로 구성되며, 객체의 특징 벡터와 베이지안 네트워크에 의해 학습된 분할 움직임 방향 벡터(SMOV)를 통해 정의된다. 긴급 상황 시나리오는 현재 이벤트의 상태와 사후 확률에 의해 분석된다. 본 논문에서는 기존 방법에 비해 다양한 이벤트를 정의하였고 이벤트 간의 독립성을 높여 확장성이 용이하도록 하였다. 그리고 객체 추적만을 통해 얻을 수 없는 의미론적 정보를 규칙과 확률을 기반으로 획득할 수 있었다.

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한국의 인공임신중절과 남아선호관이 출생시 성비의 불균형에 미치는 영향 (Effects of Induced Abortion and Son Preference on the Imbalance of Sex Ratio in Korea)

  • Cho, Nam-Hoon;Hong, Moon-Sik;Kim, Il-Hyun
    • 한국인구학
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    • 제17권2호
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    • pp.77-97
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    • 1994
  • Despite the fact that the national family planning program in korea has accomplished its primary goals of fertility reduction and universal contraceptive use, the induced abortion is still high and there has been an increasing trend in the population sex ratio at birth. It seems that the changes in the imbalance of sex ratio have originated from traditonal boy preference. This indicates that much of the current family planning program can be overhauled, so that the program quality could be better controlled, by preventing the number of unwanted pregnancies and the imbalance of sex ratios. This paper aims, therefore, to examine the determinants of induced abortion through the investigation of pregnancy outcomes and their changes over time and to study the interaction between induced abortion, boy preference and the imbalance of sex ratio in Korea. The abortion rate had increased rapidly until the mid-1980s when there were about the same number of abortions as live births. Thereafter, the abortion rate has been maintained at this high level. By parity it shows a much higher abortion rate for a higher parity at all time. From the first parity, the sex composition of previous children stands out as the most important factor in deciding the pregnancy outcome at all time. The probability of a pregnancy ending in an abortion increases substantially when parents already had a son. The decline of the desired family size and the sustained strong son preference has made the sex of children a more important factor in the determination of the pregnancy outcome. Women's education has had consistently positive effects on the probability of a pregnancy ending in an abortion, but the effect shows a steady decline over time. The premarital pregnancy and urban residence also increase the abortion probability. This study suggests that the main concerns of the family planning program should be to strengthen the social support policies so as to weaken the son preference value leading to a balanced sex ratio and prevention of induced abortions.

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PreSPI: 단백질 상호작용 예측 서비스 시스템 (PreSPI: Protein-Protein Interaction Prediction Service System)

  • 한동수;김홍숙;장우혁;이성독
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제11권6호
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    • pp.503-513
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    • 2005
  • 계산을 통한 단백질 상호작용 예측 기법의 중요성이 제기되면서 많은 단백질 상호 작용 예측 기법이 제안되고 있다. 하지만 이러한 기법들이 일반 사용자가 손쉽게 사용할 수 있는 서비스 형태로 제공되고 있는 경우는 드물다. 본 논문에서는 현재까지 알려진 단백질 상호작용 예측 기법 중 예측 기법의 완성도가 높고 상대적으로 예측 정확도가 높은 것으로 알려진 도메인 조합 기반 단백질 상호 작용 예측 기법을 이용하여 서비스 시스템으로 설계하고 구현하였다. 효모(Yeast)의 단백질 집합에 대하여 학습한 후, 학습된 단백질 집합과 공통된 도메인을 가지지만 학습 집합에 존재하지 않는 단백질 쌍들에 예측 기법을 적용하여 매우 높은 $77\%$의 민감도(sensitivity)와 $95\%$의 특이도(specificity)를 보였다. 더불어 DIP CORE, HMS-PCI, TAP 데이타의 테스트를 통해서 이 기법의 안정성을 확인하였다. 시스템의 기능들은 핵심 기능, 부가 기능 그리고 일반 서비스 기능으로 분류하였다. 시스템 설계의 주요 목표인 성능, 개방성 그리고 확장성에 따라, 개별 서비스들은 병렬화, 웹 서비스 표준 준수 및 계층화된 구조화를 지원하도록 구현하였다. 본 논문에서는 몇 가지 대표적인 사용자 인터페이스와 상세한 사용 지침도 소개한다.