• 제목/요약/키워드: principal component analysis(PCA)

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한국산 감탕나무속(Ilex L.) 식물의 수리분류학적 연구 (A Numerical Taxonomy of Korean Ilex (Aquifoliaceae))

  • 황승현;박선주;김주환
    • 식물분류학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.401-418
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    • 2007
  • 한국산 감탕나무속 식물 8분류군 24집단으로부터 32개의 형태형질을 조사하였고, 수리분류학적분석을 실시하여 속내 분류군들의 한계를 논의하고자 하였다. 주성분분석결과, 주성분 1, 2, 3이 전체분산값 기여도의 67.0%와 관련이 있는 것으로 나타났으며, 전체 분산값에 대한 기여도는 주성분 1, 2, 3이 각각 31.5, 21.1, 14.4%로 각각 나타났다. 또한, 주성분 분석 1, 2, 3에 영향을 미치는 중요한 형질들은 꽃받침, 꽃잎, 약, 암술 및 열매의 형태 등의 생식형질과 엽병과 엽연의 형태, 소지의 모용, 잎의 지속성 등의 영양형질 등으로 나타났다. 주성분적재값을 기초로 2차원 공간배열을 실시한 결과, 한국산 감탕나무속은 감탕나무, 호랑가시나무, 완도호랑가시나무, 먼나무, 대팻집나무와 민대팻집나무, 그리고 꽝꽝나무와 좀꽝꽝나무로 6개의 유집군을 형성하였다. 주성분분석결과, 취급된 분류군들은 종 집단간의 비교적 명확한 한계를 보이며 독립적인 배열을 나타내어 수리분류학적 연구는 감탕나무속 분류에 유용한 것으로 나타났다. 또한, 수리분류학적 연구결과에 의한 형태학적 식별형질을 기초로 새로운 종검색표를 작성하였다.

Comparison of Isoflavone Content and Composition in Soybean (Glycine max L. (Merr)) Germplasm

  • Hyemyeong Yoon;Yumi Choi;Myung-Chul Lee;Jeongyoon Yi;Sejong Oh;Sukyeung Lee;Hyunchoong Ok;Kebede Taye Desta
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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    • pp.101-101
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    • 2020
  • Soybean is known as to have a several healthy ingredients. Among them, isoflavones are effective in reducing obesity, menopausal symptom. Isoflavones consist of 12 isomers, including Aglycon, Glucoside, Malonyl glucoside, Acetyl glucoside, and are usually found in soybean seeds. The content is determined by the sum of 12 isomers, and the content value difference between the varieties is huge. In this study, we investigated the agronomic traits, 12 isomer of isoflavone content and composition for 49 soybean germplasms. This germplasms were selected from the 23,000 germplasms with the highest total content of isoflavones possessed by the National Agrobiodiversity Center. Seed samples were cultivated in experimental field located in Jeonju City on April 04, 2019. Matured seeds were harvested and portions of each seed samples were oven-dried, pulverized, and analyzed for their isoflavone compositions using HPLC-DAD. The soybean samples showed distinction in their agronomic traits, isoflavone compositions and contents. The days to flowering ranged between 38 and 69 days while the days to maturity ranged between 103 and 156 days. The seed coat color of soybean germplasms was 24 in black, 10 in yellow, 2 in green, 5 in yellowish green, 4 in green with black spot, 4 in pale yellow. The germplasm with the highest total content of isoflavones was the IT178054(1257.61±7.98 ㎍/g), but the germplasms containing the largest number of isoflavone isomers were IT274592, IT275005, both germplasms had 11 isoflavone isomers excluding Malonyl glycitin. The largest source of Aglycon, the most easily absorbed isoflavone form in the human body, was IT274592(DZ: 8.83±0.30 ㎍/g, GL: 11.14±0.81 ㎍/g, GE: 8.16±0.26 ㎍/g), while only IT274592, IT275005, IT308619 contained all three components of Aglycon. In Principal Component Analysis(PCA), the first two principal components showed more than 3.5 Eigen value and accounted for 58.2% of variability. The total content value had strong relationship with Malonyl genistin content value. Acetyl isomers had strong relationship, but Malonyl isomers were only related to isomers except Malonyl glycitin. These results will help in research on soybean varieties to enhance isoflavone ingredients.

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전력데이터 분석에서 이상점 추출을 위한 데이터 클러스터링 아키텍처에 관한 연구 (A Novel of Data Clustering Architecture for Outlier Detection to Electric Power Data Analysis)

  • 정세훈;신창선;조용윤;박장우;박명혜;김영현;이승배;심춘보
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권10호
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    • pp.465-472
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    • 2017
  • 과거에는 전력데이터를 분석하는 기법으로 주로 기계학습의 지도학습 기법을 많이 활용하였고 데이터 마이닝 기법을 통한 패턴 검출을 주로 연구하였다. 그러나 전력데이터의 규모 커지고 실시간 데이터 공급이 가능해진 현재에는 과거의 데이터 분류 및 분석 기법을 통한 데이터 분석 연구는 한계가 존재한다. 이에 본 논문에서는 큰 규모의 전력데이터를 분석할 수 있는 클러스터링 아키텍처를 제안한다. 제안하는 클러스터링 프로세스는 비지도학습기법인 K-means 알고리즘의 문제점을 보완하고 전력데이터 수집과 분석까지의 모든 과정을 자동화할 수 있는 프로세스이다. 총 3 Level로 구분하여 Row Data Level, Clustering Level, User Interface Level로 구분하여 전력데이터를 분류 및 분석한다. 또한 클러스터링의 효율성 향상을 위하여 주성분분석 및 정규분포기반의 최적의 클러스터 수 K값 추출과 이상점으로 분류되는 데이터 감소를 위한 변형된 K-means 알고리즘을 제시한다.

Diethylnitrosamine 처리 후 병리학적 결과를 기초로 한 마우스 간에서의 유전자 발현 분석 (Gene Expression Profiling in Diethylnitrosamine Treated Mouse Liver: From Pathological Data to Microarray Analysis)

  • 김지영;윤석주;박한진;김용범;조재우;고우석;이미가엘
    • Toxicological Research
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    • 제23권1호
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    • pp.55-63
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    • 2007
  • Diethylnitrosamine (DEN) is a nitrosamine compound that can induce a variety of liver lesions including hepatic carcinoma, forming DNA-carcinogen adducts. In the present study, microarray analyses were performed with Affymetrix Murine Genome 430A Array in order to identify the gene-expression profiles for DEN and to provide valuable information for the evaluation of potential hepatotoxicity. C57BL/6NCrj mice were orally administered once with DEN at doses of 0, 3, 7 and 20 mg/kg. Liver from each animal was removed 2, 4, 8 and 24 hrs after the administration. The histopathological analysis and serum biochemical analysis showed no significant difference in DEN-treated groups compared to control group. Conversely, the principal component analysis (PCA) profiles demonstrated that a specific normal gene expression profile in control groups differed clearly from the expression profiles of DEN-treated groups. Within groups, a little variance was found between individuals. Student's t-test on the results obtained from triplicate hybridizations was performed to identify those genes with statistically significant changes in the expression. Statistical analysis revealed that 11 genes were significantly downregulated and 28 genes were upregulated in all three animals after 2 h treatment at 20 mg/kg. The upregulated group included genes encoding Gdf15, JunD1, and Mdm2, while the genes including Sox6, Shmt2, and SIc6a6 were largely down regulated. Hierarchical clustering of gene expression also allowed the identification of functionally related clusters that encode proteins related to metabolism, and MAPK signaling pathway. Taken together, this study suggests that match with a toxicant signature can assign a putative mechanism of action to the test compound if is established a database containing response patterns to various toxic compounds.

상추 및 오이 시설재배 토양의 미생물 다양성 분석 (Microbial Diversity and Community Analysis in Lettuce or Cucumber Cultivated Greenhouse Soil in Korea)

  • 김병용;원항연;박인철;이상엽;김완규;송재경
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.1169-1175
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    • 2011
  • 시설재배지의 토양미생물 분포 특성을 밝히고 토양의 건전성을 평가하고자, 전국 주요 시설재배 8개 주산단지에서 각각 5포장을 선정하여 토양화학성, 미생물분포 및 생화학적 특성을 조사하였다. 토양화학성은 가용성인산, 칼륨, 칼슘의 함량이 적정범위보다 크게 상회하여 상당량의 염류 집적을 확인하였다. 토양미생물의 배양적 방법을 통해 조사한 시설재배지의 주요 우점 박테리아는 Bacillus 속, Microbacterium 속, Arthrobacter 속, Lysobacter 속 등이었으며, 형광성 Pseudomonas 속의 밀도는 상추와 오이 재배지에서 각각 $0.018-7.3{\times}10^4\;cfu\;g^{-1}$, $0.0013-9.6{\times}10^4\;cfu\;g^{-1}$으로 시료에 따라 큰 변이를 보였다. 비배양학적 방법을 통한 토양미생물 분포 조사를 위해 수행한 인지질지방산 (PLFA)의 주성분 분석 결과, 작물 및 지역별 군집구조의 큰 차이는 없었다. 따라서 토양화학성 및 미생물군집구조 측면에서 시설재배지 조사지역의 토양은 대체로 건전한 것으로 판단된다.

소형객체 변화탐지를 위한 화소기반 변화탐지기법의 성능 비교분석 (Comparison of Pixel-based Change Detection Methods for Detecting Changes on Small Objects)

  • 서정훈;박원규;김태정
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.177-198
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    • 2021
  • 변화탐지 연구는 주로 토지이용/피복의 변화, 재난/재해 피해지역과 같은 토지의 변화, 수역, 식생과 같은 특정 넓게 분포하는 객체의 변화에 대한 연구가 진행되어 왔다. 한편, 위성영상의 공간/시간 해상도가 지속적으로 향상됨에 따라 위성영상으로부터 선박, 차량과 같은 면적이 작은 객체의 변화탐지의 가능성이 높아지고 있다. 이러한 가능성을 확인하기 위하여 본 논문에서는 위성영상으로부터 소형객체 변화탐지를 수행하기 위해 기존 화소기반 변화탐지기법의 성능을 분석하였다. 10일 이내의 짧은 시기에서 촬영된 Kompsat 3A 위성영상 및 Google Earth 영상을 이용하여 대표적인 화소기반 변화탐지기법인 차분, 주성분 분석, MAD 및 IR-MAD을 적용하였다. 영상에서 관측 가능한 소형 객체 주변으로 변화/비변화 참조자료를 정의하고 각 기법을 적용하여 얻어진 변화탐지 결과영상과 참조자료를 비교하여 성능을 분석하였다. 성능분석 결과 실험에 사용한 모든 영상에서 MAD, IR-MAD 기법이 상대적으로 우수한 성능을 제공하였다. LULC, 식생변화 등 대규모 지역의 변화탐지에 우수한 성능을 보인 MAD, IR-MAD 기법이 소형객체의 변화탐지에도 적용될 수 있음을 확인할 수 있었다. 아울러 변화탐지 대상인 소형객체에 높은 반사율 특성을 가지는 분광밴드를 변화탐지를 위한 분석에 포함하는 것이 소형객체 변화탐지율을 높일 수 있었다.

한강 수계 지류 하천의 수질 특성 및 수질 개선을 위한 등급화 방안 연구 (A Study on Grade Classification for Improvement of Water Quality and Water Quality Characteristics in the Han River Watershed Tributaries)

  • 조용철;박민지;신경용;최현미;김상훈;유순주
    • 환경영향평가
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    • 제28권3호
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    • pp.215-230
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    • 2019
  • 본 연구는 한강 수계의 주요 지류 하천에 통계분석을 이용하여 수질특성을 파악하고 하천 등급화 방법에 따른 우선으로 관리되어야 할 지류 하천을 선정하여 수질 개선 방안을 제시하는 것이다. 한강 수계의 주요 15개 지류 하천을 대상으로 2017년 1월부터 12월까지 유량 및 수질을 모니터링 하였다. 상관 분석 결과 하천 유량은 수질 항목 간의 상관성(p>0.05)이 있지 않았으나 COD와 TOC는 통계적으로 유의한 수준의 높은 상관성을 나타냈다(r=0.957, p<0.01). 주성분 분석 결과 유기오염 물질 및 영양염류에 의한 오염이 수질변동의 주요한 요인으로 나타났으며 BOD, COD, TOC, TN, TP는 일원 분산분석 결과 계절별로 유의한 수준에서 차이가 있는 것으로 나타났다(p<0.05). 정량적 지표에 따른 하천 등급화 결과 수질개선이 필요한 지류 하천은 공공하수처리시설 방류수의 영향을 받는 굴포천, 안양천, 왕숙천, 탄천 등으로 나타났다. 본 연구를 통하여 한강 수계의 수질 개선이 필요한 지류 하천을 선정할 수 있었으며 효율적인 수질 관리를 위한 중요한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

전자혀 및 다변량 분석법을 활용한 먹는물의 구별 방법 (Discrimination of the drinking water taste by potentiometric electronic tongue and multivariate analysis)

  • 김은주;황태문;구재욱;송재용;박홍경;남숙현
    • 상하수도학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.425-435
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    • 2023
  • Organoleptic parameters such as color, odor, and flavor influence consumer perception of drinking water quality. This study aims to evaluate the taste of the selected bottled and tap water samples using an electronic tongue (E-tongue) instead of a sensory test. Bottled and tap water's mineral components are related to the overall preference for water taste. Contrary to the sensory test, the potentiometric E-tongue method presented in this study distinguishes taste by measuring the mineral components in water, and the data obtained can be statistically analyzed. Eleven bottled water products from various brands and one tap water from I city in Korea were evaluated. The E-tongue data were statistically analyzed using multivariate statistical tools such as hierarchical clustering analysis (HCA), principal component analysis (PCA), and partial least squares discriminant analysis (PLS-DA). The results show that the E-tongue method can clearly distinguish taste discrimination in drinking water differing in water quality based on the ion-related water quality parameters. The water quality parameters that affect taste discrimination were found to be total dissolved solids (TDS), sodium (Na+), calcium (Ca2+), magnesium (Mg2+), sulfate (SO42-), chloride (Cl-), potassium (K+) and pH. The distance calculation of HCA was used to quantify the differences between 12 different types of drinking water. The proposed E-tongue method is a practical tool to quantitatively evaluate the differences between samples in water quality items related to the ionic components. It can be helpful in quality control of drinking water.

오미자(Schisandra chinensis)의 국내 산지별 화학적마커 선정을 위한 LC/MS 기반의 대사체학 접근법 (LC/MS-based metabolomics approach for selection of chemical markers by domestic production region of Schisandra chinensis)

  • 김인선;오선민;송하은;김두영;윤다혜;이대영;류형원
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제66권
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    • pp.467-476
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    • 2023
  • 오미자(Schisandra chinensis)는 오미자과에 속하는 낙엽활엽덩굴식물로 한국, 일본, 중국, 대만 등 동아시아에 널리 분포한다. 오미자에 함유된 주요 성분에는 리그난 화합물뿐만 아니라 트리테르페노이드 화합물도 포함되어 있는 것으로 보고되었다. 한국 산지별 오미자의 특성을 구별하기 위해 대사산물 프로파일링과 다변량 통계 분석 기법인 PCA을 수행하여 판별식을 설정하였고, 그 결과 triterpenoids 16종, lignan 9종, flavonoid, phenylpropanoid, fatty acid 각 1종을 동정하였다. 또한 다변량 통계분석을 통해 OPLS-DA의 s-plot 모델을 적용하여 단양, 문경, 거창, 평창의 4개 그룹을 구분하는 것을 확인하였고, lanostane, cycloartane, 그리고 schiartane triterpenoid, dibenzocyclooctadiene lignan 이 각각 화학적마커로 동정하였다.

목포연안 수질환경의 특성과 장기변동 (Long-term Variation and Characteristics of Water Quality In the Mokpo Coastal Areas of the Yellow Sea, Korea)

  • 박승윤;김상수;김평중;조은섭;김숙양;최윤석;김병만;김대욱
    • 해양환경안전학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.321-337
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    • 2010
  • 1979년부터 2009년까지 31년 동안 목포연안 수질환경의 특성과 장기변동 경향을 조사하였다. 5개 정점에서 수층(표층과 저층)별 계절별로 년 4회 수온, 염분, 부유물질, 화학적산소요구량, 용존산소, 영양염류에 대해 조사한 결과, 표층수와 저층수 간에는 수소이온농도 및 인산인을 제외한 모든 조사항목에서 표 저층 간의 차이가 컸었다. 공간적 분포특성은 수온과 수소이온농도 및 용존산소는 표층과 저층 공히, 인산인과 질산질소는 저층에서 정점 간 차이가 없었으나, 그 외 조사항목에서는 정점 간 차이가 컸으며 주성분 분석결과 영산강 하구역인 정점 1과 중간인 정점 2~4 및 비교적 외해 측인 정점 5의 세 그룹으로 구분되었다. 계절별로는 질산질소를 제외한 전조사 항목에서 유의성이 입증되었고, 정점별로 차이가 있어 내측은 계절에 따른 변화가 큰 상태이었고 외해 측으로 갈수록 변화폭이 줄어드는 경향이었다. 30년 동안 수질의 장기 변동은 표층 네 그룹, 저층 두 그룹으로 구분되어 항목에 따라 부분적으로 차이가 있었으나 전반적으로 수온, 수소이온농도 및 화학적산소요구량은 점차 증가하는 경향이었고 용존산소는 불규칙한 변곡선 형태이며, 영양염류는 증가하는 경향으로 1990년 후반부터 그 폭이 커지는 경향으로 2009년에는 약간 안정화되는 특정을 보였으나, 경인연안, 아산연안, 천수만 및 군산연안과 마찬가지로 육수 유업의 원인에 기인한 것으로 사료된다.