Federated learning (FL) is a ground breaking machine learning paradigm that allow smultiple participants to collaboratively train models in a cloud environment, all while maintaining the privacy of their raw data. This approach is in valuable in applications involving sensitive or geographically distributed data. However, one of the challenges in FL is dealing with heterogeneous and non-independent and identically distributed (non-IID) data across participants, which can result in suboptimal model performance compared to traditionalmachine learning methods. To tackle this, we introduce FedGCD, a novel FL algorithm that employs Graph Neural Network (GNN)-based community detection to enhance model convergence in federated settings. In our experiments, FedGCD consistently outperformed existing FL algorithms in various scenarios: for instance, in a non-IID environment, it achieved an accuracy of 0.9113, a precision of 0.8798,and an F1-Score of 0.8972. In a semi-IID setting, it demonstrated the highest accuracy at 0.9315 and an impressive F1-Score of 0.9312. We also introduce a new metric, nonIIDness, to quantitatively measure the degree of data heterogeneity. Our results indicate that FedGCD not only addresses the challenges of data heterogeneity and non-IIDness but also sets new benchmarks for FL algorithms. The community detection approach adopted in FedGCD has broader implications, suggesting that it could be adapted for other distributed machine learning scenarios, thereby improving model performance and convergence across a range of applications.
The aim of this study was to identify the factors contributing to the auction price and total price of carcasses by using squared semi-partial correlation of carcass traits. The data used in this study were the carcass grades assigned to 7,145 head of Hanwoo slaughtered from 2013 to 2018 in Gyeonggi province and 106,779 head of Hanwoo slaughtered from 2013 to 2018 outside of Gyeonggi province. The rankings of the carcass traits contributing to the auction price were in the order of marbling score (86.70%), backfat thickness (10.42%), eye muscle area (1.40%), and carcass weight (0.92%) in Gyeonggi province. In Hanwoo slaughtered outside of Gyeonggi province, the rankings were in the order of marbling score (88.53%), backfat thickness (9.06%), eye muscle area (1.24%), and carcass weight (0.99%). The rankings of carcass traits contributing to the total price were in the order of marbling score (45.95%), carcass weight (45.60%), backfat thickness (6.49%) and eye muscle area (0.77%) in Gyeonggi province. In Hanwoo slaughtered outside Gyeonggi province, the rankings were in the order of marbling score (49.64%), carcass weight (43%), backfat thickness (5.86%), and eye muscle area (0.66%). Gyeonggi province Hanwoo had thinner backfat thickness than Hanwoo outside Gyeonggi, and it had a higher contribution to auction price and total price. Collectively, Hanwoo in Gyeonggi province showed higher contribution scores for backfat thickness. This study aimed to provide basic information to guide Hanwoo breeding and increase profits for Hanwoo farms through the analysis of each traits according to environmental factors.
Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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v.21
no.3
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pp.114-118
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2011
We report on the growth and characterization of nano and micro scale GaN structures selectively grown on the vertex of hexagonal GaN pyramids. $SiO_2$ near the vertex of hexagonal GaN pyramids was removed by optimized photolithgraphy process and followed by a selective growth of nano and micro scale GaN structures by metal organic vapor phase epitaxy (MOVPE). The pyramidal GaN nano and micro structures which have crystal facets of semi-polar {1-101} facets were formed only on the vertex of GaN pyramids and the size of the selectively grown nano and micro GaN structures was easily controlled by growth time. As a result of TEM measurement, Reduction of threading dislocation density was conformed by transmission electron microscopy (TEM) in the selectively grown nano and micro GaN structures. However, stacking faults were newly developed near the edge of $SiO_2$ film because of the roughness and nonuniformity in thickness of the $SiO_2$ film.
This paper examines the problems of big data analysis education and suggests ways to solve them. Big data is a trend that the characteristic of big data is evolving from V3 to V5. For this reason, big data analysis education must take V5 into account. Because increased uncertainty can increase the risk of data analysis, internal and external structured/semi-structured data as well as disturbance factors should be analyzed to improve the reliability of the data. And when using opinion mining, error that is easy to perceive is variability and veracity. The veracity of the data can be increased when data analysis is performed against uncertain situations created by various variables and options. It is the node analysis of the textom(텍스톰) and NodeXL that students and researchers mainly use in the analysis of the association network. Social network analysis should be able to get meaningful results and predict future by analyzing the current situation based on dark data gained.
This study explores experiences of male family care worker who are caring for their family members with chronic health conditions at home. Qualitative methodologies were used; semi-structured in-depth interviews with seven participants. Data were analysed using thematic analysis. Results indicated that men are playing greater roles in the provision of care for family members. Findings are presented as three themes: adaptation of role transformations, development for new relationships, and learning to cope with the unexpected. The results suggest that male family care workers experience changes in the ways that they adapt their traditional roles to the new roles they assume as caregivers. Implications for social workers and other care providers are discussed.
Park, Kwi-Deuk;Go, Gun-Ho;Lee, Dong-Jin;Kim, Jin-Hyeong;Kang, Myung Chang
Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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v.16
no.1
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pp.36-41
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2017
In this paper, $Si_3N_4/hBN$ ceramics with various hexagonal boron nitride (hBN) contents (0, 10, 20, or 30 wt%) were fabricated via spark plasma sintering (SPS) at $1500^{\circ}C$, 50MPa, and 10m holding time. The material properties such as the relative density, hardness, and fracture toughness were systematically evaluated according to the hBN content in the $Si_3N_4/hBN$ ceramics. The results show that relative density, hardness, and fracture toughness continuously decreased as the hBN content increased. In addition, peak-step drilling (with tool diameter $500{\mu}m$) was performed to observe the effects of hBN content in micro-hole shape and cutting force. A machined hole diameter of $510{\mu}m$ (entrance) and stable cutting force were obtained at 30 wt% hBN content. Consequently, $Si_3N_4/30wt%$ hBN ceramic is a feasible material upon which to apply semi-conductor components, and this study is very meaningful for determining correlations between material properties and machining performance.
Park, Sangryeol;Gupta, Ravi;Krishna, R.;Kim, Sun Tae;Lee, Dong Yeol;Hwang, Duk-ju;Bae, Shin-Chul;Ahn, Il-Pyung
The Plant Pathology Journal
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v.32
no.1
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pp.25-32
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2016
Potato is one of the most important crops worldwide. Its commercial cultivars are highly susceptible to many fungal and bacterial diseases. Among these, bacterial wilt caused by Ralstonia solanacearum causes significant yield loss. In the present study, integrated proteomics and genomics approaches were used in order to identify bacterial wilt resistant genes from Rs resistance potato cultivar CT-206-10. 2-DE and MALDI-TOF/TOF-MS analysis identified eight differentially abundant proteins including glycine-rich RNA binding protein (GRP), tomato stress induced-1 (TSI-1) protein, pathogenesis-related (STH-2) protein and pentatricopeptide repeat containing (PPR) protein in response to Rs infection. Further, semi-quantitative RT-PCR identified up-regulation in transcript levels of all these genes upon Rs infection. Taken together, our results showed the involvement of the identified proteins in the Rs stress tolerance in potato. In the future, it would be interesting to raise the transgenic plants to further validate their involvement in resistance against Rs in potato.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.02a
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pp.631-631
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2013
Battery has major drawbacks including its size and life expectancy, and environmental problem. As an alternative, energy harvesting is emerging as a potential solution to replace battery along with more energy-efficient IT devices. The idea of harnessing energy from our living environment is sustainable, semi-permanent, and eco-friendly. Also, unlike battery, energy harvester does not require much space to store energy. Therefore, energy harvesting can provide a better source of power for small, portable, and wireless devices. Among various ways of harvesting energy from our surroundings, triboelectricity is chosen due to its potential to be miniaturized, and efficient. Triboelectric effect occurs as two different materials with different polarity of charge separation come into contact through friction, and then become separated so that electric potential difference is achieved. In this research, such characteristic of triboelectricity is used as a way to convert ambient mechanical energy into electric energy.Series of recent researches have shown promising results that the triboelectric energy harvester can be simple and cost effective. However, sufficient electricity level required to operate mobile devices has not yet been achieved.In this research, our group focuses on the design and optimization of triboelectric energy harvesting device to enhance its output. By using maskless lithography to pattern Kapton film and silicon substrate, which is used as a mold for PDMS thin layer, and sputtering metal electrodes on each side, we fabricate and demonstrate different designs of triboelectric energy harvester that utilizes the contact electrification between a polymer thin film and a metal thin foil. In order to achieve optimized result, the output voltage and current are measured under diverse conditions, which include different surface structure and pattern, material, and the gap between layers.
The purpose of this study was to explore the cultural perspectives and experiences relating to insulin therapy among the diabetes. The authors conducted four semi-structured focus groups and individual interviews with 19 adults with type 1 and 2 diabetes, focusing on the personal experiences and thoughts regarding insulin therapy. Patients' perspectives and experiences relating to taking insulin formed three categories of themes: preoccupations about insulin, barriers to taking insulin, and benefits to taking insulin. The theme for preoccupations about insulin was "vague fear," while the theme of barriers to taking insulin were "worrisome insulin-related issues", "ambivalent feelings (trust/mistrust) about healthcare providers," "dependent life," "feeling about supporters(family, friends, and religion)," "inconvenience," "regret about the past," and "embarrassment." The theme of benefits to taking insulin were "recognition" and "physical recovery and confidence in regulating blood glucose". Based on this study, patients' feelings about their insulin should be respected by healthcare providers.
We report the use of carrot, a new and inexpensive biomaterial source, for preparing high quality carbon dots (CDs) instead of semi-conductive quantum dots for bioimaging application. The as-derived CDs possessing down and up-conversion photoluminescence features were obtained from carrot juice by commonly used hydrothermal treatment. The corresponding physiochemical and optical properties were investigated by electron microscopy, fluorescent spectrometry, and other spectroscopic methods. The surfaces of obtained CDs were highly covered with hydroxyl groups and nitrogen groups without further modification. The quantum yield of as-obtained CDs was as high as 5.16%. The cell viability of HaCaT cells against a purified CD aqueous solution was higher than 85% even at higher concentration ($700{\mu}g\;mL^{-1}$) after 24 h incubation. Finally, CD cultured cells exhibited distinguished blue, green, and red colors, respectively, during in vitro imaging when excited by three wavelength lasers under a confocal microscope. Offering excellent optical properties, biocompatibility, low cytotoxicity, and good cellular imaging capability, the carrot juice derived CDs are a promising candidate for biomedical applications.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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