• 제목/요약/키워드: substitution matrix

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Kogs데이타베이스로부터 얻은 계통학적인 아미노산 치환행렬 (A phylogenetic amino acid substitution matrix from Kogs database)

  • 안희성;김상수
    • Bioinformatics and Biosystems
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    • 제2권1호
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    • pp.7-11
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    • 2007
  • 하나의 아미노산이 다른 아미노산으로 바뀌는 가능성을 계통학적인 나무를 이용해서 치환행렬로 만들었다. PFMT(Phylogenetic Focused Mutaion Tendency)행렬은 기존의 PAM160이나 BLOSUM62와 다르게 공통조상으로부터 상위 종으로 치환되는 가능성을 점수화 하였다. COGs의 데이터베이스에 있는 152KOGs를 뽑아서 아미노산의 치환횟수를 점수화하였다. PFMT 행렬은 어떤 서열보다 더 상위 종의 서열을 비교할 때 유용하게 쓰일 수 있으며 2개의 아미노산간의 치환 관계를 더 자세하게 볼 수 있게 한다.

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An Approach for a Substitution Matrix Based on Protein Blocks and Physicochemical Properties of Amino Acids through PCA

  • You, Youngki;Jang, Inhwan;Lee, Kyungro;Kim, Heonjoo;Lee, Kwanhee
    • Interdisciplinary Bio Central
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    • 제6권4호
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    • pp.3.1-3.10
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    • 2014
  • Amino acid substitution matrices are essential tools for protein sequence analysis, homology sequence search in protein databases and multiple sequence alignment. The PAM matrix was the first widely used amino acid substitution matrix. The BLOSUM series then succeeded the PAM matrix. Most substitution matrixes were developed by using the statistical frequency of substitution between each amino acid at blocks representing groups of protein families or related proteins. However, substitution of amino acids is based on the similarity of physiochemical properties of each amino acid. In this study, a new approach was used to obtain major physiochemical properties in multiple sequence alignment. Frequency of amino acid substitution in multiple sequence alignment database and selected attributes of amino acids in physiochemical properties database were merged. This merged data showed the major physiochemical properties through principle components analysis. Using factor analysis, these four principle components were interpreted as flexibility of electronic movement, polarity, negative charge and structural flexibility. Applying these four components, BAPS was constructed and validated for accuracy. When comparing receiver operated characteristic ($ROC_{50}$) values, BAPS scored slightly lower than BLOSUM and PAM. However, when evaluating for accuracy by comparing results from multiple sequence alignment with the structural alignment results of two test data sets with known three-dimensional structure in the homologous structure alignment database, the result of the test for BAPS was comparatively equivalent or better than results for prior matrices including PAM, Gonnet, Identity and Genetic code matrix.

소수성과 치환행렬에 기반한 신호서열 예측 (Signal Sequence Prediction Based on Hydrophobicity and Substitution Matrix)

  • 지상문
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제34권7호
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    • pp.595-602
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    • 2007
  • 본 논문에서는 미지의 아미노산 서열이 신호 펩티다제 I에 의해 절단되는 분비성 단백질인지를 판별하고, 분비성 단백질일 경우에는 절단 위치를 예측하는 방법을 제안한다. 아미노산의 소수성을 이용한 전처리를 수행하여 분비성 단백질의 선도서열인 신호서열의 존재와 절단 위치를 추정한다. 전처리를 통해서 신호서열 아닌 서열을 초기에 제외함으로써 신호서열 예측의 정확도를 높인다. 지지벡터기계를 신호서열의 예측에 효과적으로 적용하기 위해서, 생물학적 정보와 관련된 아미노산 서열간의 거리를 제안한다. 아미노산의 세포내 위치를 예측할 수 있는 소수성 척도와 아미노산의 진화적인 관계를 나타낼 수 있는 치환행렬을 이용하여 아미노산 서열간의 거리를 정의한다. Swiss-Prot release 50 단백질 자료에 대하여 교차타당성 기법을 사용하여 실험한 결과 제안한 방법은 신호서열중에 98.9%를 신호서열로 판별하였고, 88%의 절단위치 예측정확도를 보였다. 기존의 방법과의 비교실험을 통해서 제안한 방법이 신호서열의 예측에 더욱 효과적임을 확인하였다.

행렬 기반 랜덤화를 적용한 프라이버시 보호 기술의 안전성 및 정확성 분석 (An Analysis of Privacy and Accuracy for Privacy-Preserving Techniques by Matrix-based Randomization)

  • 강주성;안아론;홍도원
    • 정보보호학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.53-68
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    • 2008
  • 실용적인 프라이버시 보호 기술 중의 하나인 행렬 기반 랜덤화 기법에 대하여 세밀한 분석을 실시한다. 최적의 변환 행렬을 찾기 위한 프라이버시 손상 관점의 요구조건 및 정확성 측도로 제안된 행렬의 조건수 개념과 연관된 파라미터들간의 관계를 이론적으로 규명한다. 행렬 기반의 대표적 알고리즘인 랜덤 대치 기법의 효율적인 구현을 위하여 데이터 재구축 과정에서 필요한 역행렬을 간단히 구하는 공식을 제시하고, 행렬의 노름에 따른 변환 행렬의 조건수와 변환된 분포의 기댓값 및 분산을 계산함으로써 표준오차와 파라미터들 간의 관계식을 도출한다. 또한, 랜덤 대치 기법을 구현하여 다양한 시뮬레이션을 실시함으로써 이론적으로 얻은 결과를 실험적으로 검증한다.

항추가 및 보정을 적용한 대입에 의한 논리식 간략화 (Logic Substitution Using Addition and Revision of Terms)

  • 권오형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.361-366
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    • 2017
  • 2개 논리식에 대해서 어떤 논리식 F의 일부가 다른 논리식 G 전체를 포함하고 있을 때, 논리식 F의 일부분을 논리식 G로 대치한 식을 대입식이라고 한다. 논리식 사이에 대입 관계가 성립되면 전체 논리식에 사용된 리터럴 개수를 대폭 줄일 수 있는 장점이 있으나, 대입 관계가 성립하지 않는 경우 대입식으로부터 얻을 수 있는 간략화 효과가 없게 되어 상대적으로 리터럴 개수를 줄이는 효과가 줄어들게 된다. 지금까지의 연구들이 주어진 논리식들 자체에 대해서 논리식들 사이의 대입 관계를 찾고, 대입이 가능하면 대입식을 산출하기 위한 방법을 제안하였는데, 본 논문에서는 논리식들 사이에 대입식이 만들어지도록 필요한 항을 추가하고, 다시 추가된 항들에 대한 보정을 통해 대입식을 산출하는 논리합성 방법을 제안한다. 최적화하고자 하는 2개의 논리식들로부터 항추가를 위한 행렬을 만들고, 행렬에서 항이 추가 가능한 묶음 찾고 추가된 항에 대해 보정을 하여 대입식이 완성된다. 실험결과 여러 벤치마크 회로에 대하여 제안한 방법이 기존 합성도구보다 리터럴 개수를 줄일 수 있음을 보였다.

뇌성마비로 인한 마비말장애 성인의 자음 오류 분석 (Consonant Confusions Matrices in Adults with Dysarthria Associated with Cerebral Palsy)

  • 이영미;성지은;심현섭
    • 말소리와 음성과학
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    • 제5권1호
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    • pp.47-54
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    • 2013
  • The aim of this study was to analyze consonant articulation errors produced by 90 speakers with cerebral palsy (CP). Phonetic transcriptions were made for 37 single-word utterances containing 70 phonemes: 48 initial consonants and 22 final consonants. Errors of substitution, omission, and distortion were analyzed using a confusion matrix paradigm showing the visualization of error patterns. Results showed that substitution errors in initial and final consonants were most frequent, followed by omission and distortion. Consonant omission occurred more frequently on final consonants. In both initial and final consonants, the within-place errors were more prominent than the within-manner errors. The current results suggest that consonant confusion matrices for dysarthric speech may provide useful information for evaluating speech intelligibility and developing automatic speech recognition system of adults with CP associated dysarthria.

Newton-Raphson법을 이용한 조류계산을 위한 효율적인 LU분해 계산 방법에 관한 연구 (A Study of the effective method of LU factorization for Newton-Raphson Load Flow)

  • 김재현;이소영
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.274-275
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    • 2000
  • This paper introduces new ordering algorithms using the graph of data structure and forward/backward substitution of LU decomposition using recursive function. The performance of the algorithm is compared with Tinney's algorithm using 14 bus systems. Test results show that the new fill-in element of Jacobian matrix using the proposed ordering algorithm is same as that of Tinner scheme 3 and the forward/backward substitution can reduce the computation time

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블록 암호에서 교환 계층의 MDS 코드 생성 확인 알고리즘 (MDS code Creation Confirmation Algorithms in Permutation Layer of a Block Cipher)

  • 박창수;조경연
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제7권7호
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    • pp.1462-1470
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    • 2003
  • 정보통신의 발달과 인터넷의 확산으로 인해 정보보안의 필요성이 증대되면서 다양한 암호알고리즘이 개발되어 활용되고 있다. 이와 더불어 암호 공격 기술도 발전하여서, 공격에 강한 알고리즘에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. Substitution Permutation Networks(SPN)등의 블록 암호알고리즘에서 교환계층의 선형변환행렬이 Maximum Distance Separable(MDS) 코드를 생성하면 차분공격과 선형공격에 강한 특성을 보인다. 본 논문에서는 선형변환행렬이 MDS 코드를 생성하는가를 판단하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 선행변환행렬의 입력코드는 GF(2$^n$)상의 원소들로 이들을 변수로 해석할 수 있다. 하나의 변수를 다른 변수들의 대수식으로 변환하고 대입하여 변수를 하나씩 소거한다. 변수가 하나이고 모든 계수가 ‘0’이 아니면 선형변환 행렬은 MDS 코드를 생성한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 기존의 모든 정방부분행렬이 정칙인지를 판단하는 알고리즘과 비교하여 곱셈 및 역수 연산수를 많이 줄임으로서 수행 시간을 크게 감소 시켰다.

겔라이트를 혼입한 분말형 폴리머 시멘트 경화체의 흡착성능 평가 (Adsorption Performance Evaluation of Powdery Polymer Cement Hardened Substances with Gelite)

  • 이전호;이창우;황우준;이상수
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 봄 학술논문 발표대회
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    • pp.164-165
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    • 2022
  • In order to solve problems such as acceleration of resource use and environmental pollution, experiments were conducted with the aim of producing indoor finishing materials that can adsorb fine dust and carbon dioxide using gelite and polymer, which are porous materials. Based on the previous experiment, gelite was substituted at each level in a matrix having a polymer S738P substitution rate of 12.5%, and the results are as follows. As the substitution rate of gelite increased, the amount of fine dust and carbon dioxide adsorption increased, which is believed to be due to physical adsorption due to the high porosity of gelite. However, further experiments are needed as the overall adsorption amount is not high due to the filling inside the matrix due to the polymer.

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m-Phenylene-Linked Bis-(Biradicals). Generation, Characterization and Computational Studies

  • Nicolaides, Athanassios;Tomioka, Hideo
    • Journal of Photoscience
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    • 제10권1호
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    • pp.165-173
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    • 2003
  • m-Phenylene-linked biscarbenes, bisnitrenes and carbenonitrenes can be formed photochemically from appropriate nitrogenous precursors. Generation of such reactive intermediates under matrix-isolation conditions allows for their characterization by spectroscopic techniques such as ESR, UV /vis and IR. The latter method is also useful in characterizing secondary products derived from these reactive intermediates. Computational chemistry methods complement experimental IR data, aiding, thus, in identification of such compounds. In addition electronic structure calculations help in developing qualitative and semi-quantitative models, which can be useful in predicting ground-state multiplicities. The parent systems of m-phenylene-linked carbenes and nitrenes have high-spin ground states, but a switching to lower multiplicity can be achieved by chemical substitution. The ground state and various low-lying excited states of m-phenylenecarbenonitrenes can be reasonably approximated by simple valence-bond depictions. Finally, m-phenylenecarbenonitrenes are photoreactive in the inert matrix isomerizing to cyclopropene derivatives.

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