• 제목/요약/키워드: probability of mutation

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Evaluating the Performance of Four Selections in Genetic Algorithms-Based Multispectral Pixel Clustering

  • Kutubi, Abdullah Al Rahat;Hong, Min-Gee;Kim, Choen
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.151-166
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    • 2018
  • This paper compares the four selections of performance used in the application of genetic algorithms (GAs) to automatically optimize multispectral pixel cluster for unsupervised classification from KOMPSAT-3 data, since the selection among three main types of operators including crossover and mutation is the driving force to determine the overall operations in the clustering GAs. Experimental results demonstrate that the tournament selection obtains a better performance than the other selections, especially for both the number of generation and the convergence rate. However, it is computationally more expensive than the elitism selection with the slowest convergence rate in the comparison, which has less probability of getting optimum cluster centers than the other selections. Both the ranked-based selection and the proportional roulette wheel selection show similar performance in the average Euclidean distance using the pixel clustering, even the ranked-based is computationally much more expensive than the proportional roulette. With respect to finding global optimum, the tournament selection has higher potential to reach the global optimum prior to the ranked-based selection which spends a lot of computational time in fitness smoothing. The tournament selection-based clustering GA is used to successfully classify the KOMPSAT-3 multispectral data achieving the sufficient the matic accuracy assessment (namely, the achieved Kappa coefficient value of 0.923).

적응 확률을 갖는 유전자 알고리즘을 사용한 퍼지규칙의 최적화 (Fuzzy Rule Optimization Using Genetic Algorithms with Adaptive Probability)

  • 정성훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.43-51
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    • 1996
  • 퍼지제어에서 퍼지규칙은 퍼지제어기의 제어결정을 내리는데 중요한 역할을 한다. 그래서, 제어성능은 주로 퍼지규칙의 질에 의해서 결정된다. 본 논문에서 우리는 교차와 돌연번이의 확률이 적응적으로 변화되는 유전자 알고리즘을 사용하여 퍼지규칙을 최적화 하는 방법을 기술한다. 또한 본 논문에서 우리는 플랜트의 응답을 듀개의 부분으로 나누어 제어 목적을 만족하게 하는 적합도 측정 방식을 제안한다. 좀더 빠른 해답을 얻기 위해 우리는 초기의 퍼지규칙으로 무작위적인 규칙을 사용하지 않고 자동으로 퍼지규칙을 생성하는 방법을 사용하여 초기 퍼지규칙으로 사용했다. 이렇게 얻어진 퍼지규칙이 좋은 것인지를 보여주기 위해 비선형 플랜트를 이용하여 시뮬레이션 해보았다. 시뮬레이션 결과 우리의 방법이 합리적이고 유용한 것임이 밝혀졌다.

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ER-Fuzz : Conditional Code Removed Fuzzing

  • Song, Xiaobin;Wu, Zehui;Cao, Yan;Wei, Qiang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권7호
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    • pp.3511-3532
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    • 2019
  • Coverage-guided fuzzing is an efficient solution that has been widely used in software testing. By guiding fuzzers through the coverage information, seeds that generate new paths will be retained to continually increase the coverage. However, we observed that most samples follow the same few high-frequency paths. The seeds that exercise a high-frequency path are saved for the subsequent mutation process until the user terminates the test process, which directly affects the efficiency with which the low-frequency paths are tested. In this paper, we propose a fuzzing solution, ER-Fuzz, that truncates the recording of a high-frequency path to influence coverage. It utilizes a deep learning-based classifier to locate the high and low-frequency path transfer points; then, it instruments at the transfer position to promote the probability low-frequency transfer paths while eliminating subsequent variations of the high-frequency path seeds. We implemented a prototype of ER-Fuzz based on the popular fuzzer AFL and evaluated it on several applications. The experimental results show that ER-Fuzz improves the coverage of the original AFL method to different degrees. In terms of the number of crash discoveries, in the best case, ER-Fuzz found 115% more unique crashes than did AFL. In total, seven new bugs were found and new CVEs were assigned.

한국인에서 중합효소연쇄반응을 이용한 Human Thyroid Peroxidase 유전자의 유전적 다형성에 관한 연구 (Genetic Polymorphisms of the Human Thyroid Peroxidase Gene Using Amplified Fragment Length Polymorphism: Application to the Determination of Paternity in a Korean Population.)

  • Kyung Ok Lee;Taek-Kyu Park;Moon-Ju Oh;Eun-Ha Kim;Young-Suk Park;Yoon Jung Kim;Kyu Pum Lee
    • 대한의생명과학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.9-18
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    • 1995
  • 최근까지 개인 식별 검사는 주로 단백질의 다형성을 보는 것이었으나, 분자생물학의 발달로 개인 식별 분야에도 DNA를 이용한 분석이 가능하게 되었다. 본 실험에서는 Thyroid Peroxidase(TPO)유전자의 다형성을 개인 식별 및 친자감별검사에 이용하기 위하여 그 기초조사로 한국인에서 TPO유전자의 대립유전자 발현빈도와 돌연변이율 등을 포함한 평가실험을 실시하였다 실험대상으로는 혈연관계가 없는 123명을 대상으로 말초혈액에서 DNA를 추출하고 PCR(중합효소연쇄반응)을 이용한 Amp-FLP방법을 이용하여 TPO 유전자를 증폭하였으며, polyacrylamide gel로 확인하였다. 그 결과 10개의 대립유전자와 29개의 유전형이 구분되었고, 이형접합성(Heterozygosity)은 70.7%였으며 돌연변이율은 0.075였고, 혈연 관계가 전혀 없는 두 사람이 동일한 유전자형 을 가질 가능성(Probability)은 14.6$\times10^{-2}$이었다. 또한 $x^2$=4.48, 0.05

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Optimum design and vibration control of a space structure with the hybrid semi-active control devices

  • Zhan, Meng;Wang, Sheliang;Yang, Tao;Liu, Yang;Yu, Binshan
    • Smart Structures and Systems
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    • 제19권4호
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    • pp.341-350
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    • 2017
  • Based on the super elastic properties of the shape memory alloy (SMA) and the inverse piezoelectric effect of piezoelectric (PZT) ceramics, a kind of hybrid semi-active control device was designed and made, its mechanical properties test was done under different frequency and different voltage. The local search ability of genetic algorithm is poor, which would fall into the defect of prematurity easily. A kind of adaptive immune memory cloning algorithm(AIMCA) was proposed based on the simulation of clone selection and immune memory process. It can adjust the mutation probability and clone scale adaptively through the way of introducing memory cell and antibody incentive degrees. And performance indicator based on the modal controllable degree was taken as antigen-antibody affinity function, the optimization analysis of damper layout in a space truss structure was done. The structural seismic response was analyzed by applying the neural network prediction model and T-S fuzzy logic. Results show that SMA and PZT friction composite damper has a good energy dissipation capacity and stable performance, the bigger voltage, the better energy dissipation ability. Compared with genetic algorithm, the adaptive immune memory clone algorithm overcomes the problem of prematurity effectively. Besides, it has stronger global searching ability, better population diversity and faster convergence speed, makes the damper has a better arrangement position in structural dampers optimization leading to the better damping effect.

핀 포토다이오드를 이용한 보급형 라돈 검출기의 구현 (Implementation of Popular Radon Detector Using Pin Photodiode)

  • 윤성하;김재학;김규식
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권11호
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    • pp.99-106
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    • 2016
  • 라돈이 기관지나 폐포에 머무르게 될 때 라돈의 붕괴로 인해 자핵종(알파선, 베타선, 감마선 등)들이 생성되면서 이것들이 방사선을 방출하는데 세포의 염색체에 돌연변이를 일으켜 폐암을 발생할 가능성이 존재한다. 다시 말해 폐암의 원인이 라돈가스 때문이라기보다는 흡수된 일부 라돈의 붕괴로 인해 생기는 부산물이 방사선을 방출하기 때문이라고 할 수 있다. 사람이 연간 노출되는 방사선의 82%가 자연방사선에 의한 것인데 그중 대부분이 라돈이다. 실내의 라돈 농도를 적절하게 제어할 수 있다면 폐암의 발생확률을 30%나 억제할 수 있다고 알려져 있다. 아직까지 실내의 라돈의 농도를 측정하는 데는 외국의 라돈 센서를 사용하고 있는 실정이다. 실내 라돈 방출량에 대한 데이터 구축과 국내에 맞는 실용적인 라돈측정기기를 개발하도록하는 연구가 필요하다. 본 논문에서는 PIN Photodiode를 이용하여 라돈의 농도를 측정하는 라돈 검출기 구현 방법을 제안한다. 실험을 통해서, PIN photodiode의 라돈 센서 모듈로서의 이용 가능성에 대하여 확인하였다.

Genetic diversity of Kalopanax pictus populations in Korea based on the nrDNA ITS sequence

  • Sun, Yan-Lin;Lee, Hak-Bong;Kim, Nam-Young;Park, Wan-Geun;Hong, Soon-Kwan
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제39권1호
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    • pp.75-80
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    • 2012
  • $Kalopanax$ $pictus$ is a long-lived deciduous perennial tree in the family Araliaceae mainly distributed in the East Asia. In Korea, this species is of ecological and medical importance. Because typical populations of this species are small and distributed in patches, $K.$ $pictus$ has been considered as a narrow habitat species. To understand the genetic diversity and population structure of this species, the sequence variation of the nuclear ribosomal DNA (nrDNA) internal transcribed spacer (ITS) region was analyzed among 18 different $K.$ $pictus$ populations in the present investigation. The nrDNA ITS sequences of Korean populations investigated in this study showed identical of 616 bp in length, and no any nucleotide variation was found in the entire nrDNA ITS region sequence. This result suggested that the $K.$ $pictus$ populations in Korea might belong to the same isolate, and no mutation was found in the nrDNA ITS region. Compared with other known ITS sequence sources from $K.$ $pictus$ populations, only four variable nucleotide sites were found within the entire ITS region. Very narrow genetic diversity appearing in the population level of $K.$ $pictus$ makes us hypothesize that their relatively isolated habitats. The long-lived traits might be one main reason. However, another probability was that the nr-DNA ITS region might be noneffective in classifying populations of $K.$ $pictus$. Thus, to further understand the phylogenetic relationship of $K.$ $pictus$ populations, more samplings should be performed based on more DNA sequences.

핵 리보솜 DNA ITS 부위에 의한 조팝나무속 식물종의 계통 관계 분석 (Analysis of the Phylogenetic Relationships in the Genus Spiraea Based on the Nuclear Ribosomal DNA ITS Region)

  • 허만규
    • 생명과학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.285-292
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    • 2012
  • 조팝나무속(genus Spiraea) 식물은 다년생 목본으로 주로 아시아와 유럽에 분포하고 있다. 한국의 14종을 포함한 전 세계 38분류군에 대해 핵 내 리보솜 전사 서열(ITS)로 이 속의 유전적 관계를 평가하였다. 이 분자생물학적 자료로 분류군의 분지군은 잘 분리되었다. 47 계통(38 분류군: 14개 한국 분류군, 33개 세계 분류군, 9개 중복 분류군). 전체 689 bp 중에서452자리는 절약-정보적이었고, 527자리는 변이를 나타내었으나 절약-비정보적이었고, 159자리는 분류군 전체에서 변이가 전혀 없었다. 비록 계통도에서 잘 분리되었지만 형태적 특성과 지리적 분포와는 일치하지 않았다. 분리되는 자리수는 430이었으며 핵산 다양도(${\pi}$)는 0.281이였다. 중립가설 하에서 Tajima 검증 통계값(D) 은 0.5보다 큰 2.325였다. 따라서 자연 도태가 유전적 변이를 증가시키는 방향으로 작용하고 있었다.

단순 유전 알고리즘에서 단속평형의 지속시간에 대한 연구 (The Duration of Punctuated Equilibria in Simple Genetic Algorithms)

  • 오상엽
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권11호
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    • pp.1059-1070
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    • 2005
  • 유전 알고리즘에서 개체군은 지역 최적치에 빠질 수 있지만 긴 지속시간이 지난 후에는 여기에서 빠져나을 수 있으며 이러한 현상을 단속평형 (punctuated equilibrium)이라고 한다. 자연계나 컴퓨터 생태계 (computational ecosystems) 에서 관찰되는 단속평형은 확산 방정식 (diffusion equation)으로 잘 설명된다. 본 연구에서는 단순 유전 알고리즘을 이론적으로 분석하여 개체군의 움직임이 확산 방정식으로 표현될 수 있다는 것을 보인다. 또한 적합도 (fitness) 함수를 단위화 (unitation) 함수로 국한하면 이 분석을 더 구체화하여 유전 알고리즘의 주요 변수들이 이 방정식에 나타나도록 할 수 있다. 이 경우 확산 방정식에 대한 이론적 결과를 이용하면 지역 최적치에서 빠져 나오기까지의 지속시간이 개체군의 크기, 1/(돌연변이 확률), 그리고 지역 최적치의 깊이에 대해 지수적으로 증가한다는 것을 알 수 있다. 이러한 이론적 결과는 이중안정 지형 (bistable landscapes)에서의 시뮬레이션 결과와 일치한다.

소 동일성 검사에 적용 가능한 14 Microsatellite marker와 60 Single Nucleotide Polymorphism marker 간의 판별 효율성 비교 (A Comparison of Discriminating Powers Between 14 Microsatellite markers and 60 SNP Markers Applicable to the Cattle Identification Test)

  • 임현태;서보영;정은지;유채경;윤두학;전진태
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제51권5호
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    • pp.353-360
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    • 2009
  • 14개의 microsatellite (MS) marker를 사용 할 경우 무작위 교배 집단(PI) 가정 하에 $3.43{\times}10^{-27}$의 판별율을 보여 60 개의 single nucleotide polymorphism (SNP) marker에 비해 약 1,000배의 높은 판별 효과를 나타내는 것으로 파악되었다. 그러나, 60개의 SNP marker의 경우 반형매 교배 집단($PI_{half-sibs}$)으로 가정할 경우 $4.69{\times}10^{-20}$과 전형매 교배 집단($PI_{sibs}$)으로 가정 할 경우 $8.02{\times}10^{-12}$으로 14개의 MS marker에 비해 약 10배와 10,000배의 높은 판별 효과를 나타내는 것으로 추정되었다. 이러한 결과는 무작위 교배집단에서는 사용된 marker의 전체 대립유전자수(MS : SNP = 146 : 120)에 의하여 판별효율이 결정되는 반면, 혈연관계가 높은 반형매와 전형매 집단에서는 비슷한 총 대립유전자수일 경우 marker의 수(MS : SNP = 14 : 60)가 많은 경우가 더 높은 판별율을 보이는 것으로 나타났다. 한육우의 경우 소수의 보증 종모우를 이용해 인공수정을 통해 형성 된 거대한 반형매 집단으로 가정하였을 경우 MS와 SNP marker의 판별율은 10배 정도의 차이로 큰 차이를 보이지 않을 것으로 예견되나, likelihood rato를 이용 하는 inclusion 방법에 의하여 부모를 동시에 찾을 확률은 MS marker가 1,000 배 정도 더 효율적인 것으로 나타났다. SNP marker의 장점인 변이의 안정성, 유전자형 분석의 자동화 및 대용량화 등을 한육우의 동일성 검사에 활용하기 위해서는 분석비용 절감 방안과 분석방법 및 장비의 국산화 등 실용 및 상용화적 측면에서의 연구개발이 필요하다고 사료된다.