공정육묘의 생장과 품질은 공정묘개체군(이하 '묘개체군'이라 칭함)내 미기상의 영향을 크게 받는다. 현재까지, 식물생태계의 미기상 변화에 따른 작물생육의 반응 또는 식물생태군의 공기역학적 특성과 관련된 연구$^{(4). (5). (6)}$ 는 노지식물을 대상으로 광범위하게 이루어져 왔으나, 식물종묘공장과 같은 폐쇄계 식물생산 시설에서 묘개체군내의 미기상 특성에 관한 연구는 Kim등$^{(3)}$ 에 의해서 최근들어 시도되었다. (중략)
본 논문은 개체군 변환 알고리즘의 새로운 수명할당방식(allocation method)을 제안한다. 이 방법으로 개체군의 크기를 적합도(fitness)에 따라서 조절할 수 있다. 개체군(population)의 크기는 최적해(optimal value) 근처로 갈수록 안정된 상태로 가게 된다. 유전자 코딩에 있어서는 이배체(diploidy) 방식을 사용하였다. 시뮬레이션을 통하여 새로운 수명 할당 방식이 개체군의 크기를 조절할 수 있음을 확인한다.
다 개체군 유전자 알고리즘에서는 여러 개의 개체군을 사용하여 각 개체군을 독립적으로 진화를 시키는데, 이 논문에서는 퍼지 논리 제어를 이용하여 독립적으로 개체군을 진화시켜 집단으로 이주시키는 새로운 코딩방법을 제안한다. 이 퍼지 논리 제어는 최적화과정 동안 교배 비율과 돌연변이 비율을 적합하게 조절하여 수행하는 두 퍼지 논리 제어를 나타낸다. 제안하는 방식을 성능평가해서 기존의 방식과 비교해 보았다. 제안하는 방식이 수렴속도를 향상시킬 수 있다는 장점을 보여준다.
플러그묘의 생육과 밀접한 관계를 갖는 플러그묘 개체군(이하 '묘개체군'이라 칭함) 내외에서의 미기상 요소는 기류속도의 영향을 크게 받는다. 식물묘공장과 같이 인공광을 이용한 반폐쇄 생태계에서 품질이 균일한 플러그묘 생산 시스템 개발을 목적으로 수행된 기초 연구에서 김과 고재(1996a, 1996b, 1996c, 1997), Kim 등(1996)은 플러그묘 생산용 풍동 설계 및 공기역학적 특성의 구명, 기류속도가 묘개체군 내외에서 기온ㆍ상대습도ㆍ포차ㆍ$CO_2$ 농도 분포에 미치는 영향, 묘개체군의 순광합성 속도 측정 등에 관한 연구 결과를 보고한 바 있다.(중략)
플러그묘의 생육과 밀접한 관계를 갖는 플러그묘 개체군(이하 '묘개체군' 이라 칭함) 내외에서의 미기상 요소는 기류속도의 영향을 크게 받는다. 인공광을 이용한 반폐쇄생태계에서 품질이 균일한 플러그묘 생산 시스템 개발을 목적으로 실험을 수행한 금과 고재$^{(1)~(4)}$ , Kim등$^{(5)}$ 은 최근들어 플러그묘 생산용 풍동 설계 및 공기역학적 특성의 구명, 기류속도가 묘개체군내외에서 기온ㆍ상대습도ㆍ포차ㆍ$CO_2$ 농도의 분포에 미치는 영향, 묘개체군의 순광합성 속도 측정 등에 관한 연구 결과를 보고한 바 있다. (중략)
김등과 Kim등이 재발한 공정묘 생산용 풍동을 사용하여, 인공광하의 묘개체군내외에서 기온, 상대습도 및 포차(vapour pressure deficit) 등의 미기상 특성에 미치는 기류속도의 효과를 분석하였다. 기온차의 최고치가 초장 근처에서 나타났으며, 이러한 결과는 공정묘의 생육이 진행될수록 더욱 분명하게 나타났다. 묘개체군 내부에서는 배지 또는 엽으로부터의 증발산으로 인하여 개체군 외부에서의 기온에 비해서 0.7-l.4$^{\circ}C$ 정도 낮게 나타났는데, 기류속도가 낮을수록 기온차가 높게 나타났다. 묘개체군 내부의 상대습도 분포에 미치는 기류속도의 영향이 매우 큰 것으로 나타났다. 기류속도가 증가할수록 묘개체군 내외에서의 상대습도차는 작게 나타났는데, 이것은 기류속도의 증가에 따라 엽에서의 water potential이 감소되었기 때문인 것으로 판단된다. 배지표면으로부터의 높이가 증가함에 따라 포차가 증가하였다. 이와 같은 결과는 수증기 유속의 흐름이 상방향으로 이루어짐을 의미하는 것이다. 생육단계에 따른 포차의 변화는 엽면적 지수가 클수록 수직방향으로의 기울기가 크게 나타났다. 한편, 후부에서의 상대습도 및 포차는 중앙부에서 보다 약간 낮게 나타났다. 기류속도에 따라 묘개체군의 수직방향 및 기류진행방향으로 기온, 상대습도 및 포차의 기울기가 크게 나타났는데, 이러한 미기상 요소의 기울기는 묘개체군의 불균일 생장을 초래할 수 있다.
본 논문에서는 분산된 거대한 네트워크상의 데이터에서 유용한 정보를 추출하는 새로운 마이그레이션 조절방법을 이용한 유전 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘의 주된 아이디어는 부분 개체군 사이에서 개체들의 이동에 필요한 파라미터들을 적응적으로 결정하는 것이다. 또 이동된 개체들이 새로운 부분 개체군에서 도태되지 않고 적응 할 수 있기 위한 방법을 제시한다. UCI 기계학습 관련 데이터 셋에서 중앙 집중적 단일 유전 알고리즘과 제안된 알고리즘을 비교하기 위해 여섯 개의 데이터를 사용했다. 결론적으로 분산 유전 알고리즘을 적용한 특징 부분 집합이 단일 유전 알고리즘을 적용한 것 보다 좋은 성능을 보였다.
본 연구에서는 인공광하의 풍동내에서 기류속도와 생육실내의 위치가 플러그묘 개체군의 생장에 미치는 효과를 분석하였다 기류속도가 증가하면 모개체군내에서의 상대습도는 감소하나, 포차는 증가한다. 이에 따라 증산이 활발하게 이루어져 잎에서의 수분포텐셜이 저하되며 묘개체군 위에서 공기역학적 저항이 감소함에 따라 확산계수가 높게 나타난다. 그 결과로서 0.93m.s$^{-1}$의 기류속도에서 줄기 길이, 줄기직경에 대한 줄기 길이의 비, 초장, 엽수는 유의성이 인정될 만큼 작게 나타났다. 묘개체군의 순광합성속도는 기류속도의 증가와 함께 증가되면서 0.7~0.9 m.s$^{-1}$에서 높게 나타났다. 생육실내의 위치 즉 기류의 진행방향을 따라 줄기 직경과 지하부 건물 중은 감소하였으나, 줄기 직경에 대한 줄기 길이의 비와 엽면적은 증가하는 것으로 나타났다. 이밖에 플러그묘의 생체중 또는 건물 중에 대한 T/R비는 기류속도의 변화와 무관하게 각각 2.8~3.5, 3.2~3.9로서 비슷하게 나타났으나, 건물율은 지상부에서 8.1~9.4, 지하부에서 10.1~10.9로서 지하부에서 다소 높게 나타났다. 그러므로 기류속도의 크기와 기류의 진행방향에 따라 묘개체군 위에서의 확산계수가 다르게 나타나며 이로 인하여 모개체군의 생장 차이가 나타남을 알 수 있다. 따라서 식물모공장과 같이 인공광을 이용한 반폐쇄 식물생산 시스템에서 품질이 균일한 모를 생산하려면 묘개체군의 미기상에 기초한 적정 환경조건의 확립이 요구된다.
수 생태계 내에서 흔히 볼 수 있는 3영양단계 먹이사슬 구조를 이루는 종들이 밀도비 의존 모델로써 구현 될 때 외부 환경에 대해서 어떻게 반응하는지를 연구하였다. 환경 요인은 주기적 요인과 일반적 노이즈 두 부분으로 나누었다. 주기적 요인이 온도로써 대표되었을 때 온도변이를 바이어스와 주기로 나누었고, 기타 복합적인 노이즈는 가우스 분포로 나타내었다. 온도변이 바이어스 ${\varepsilon}$, 온도주기 ${\Omega}$, 및 가우스 노이즈 크기 ${\'{O}}$가 서로 결합하여 3영양단계 먹이사슬에서 개체군 멸절을 포함한 다양한 개체군 동태를 보여 주었다. 변수의 적절한 값에 따라 '안정된 제한 사이클'이나 '이상한 끌개'를 보여 주었으며, 전체적으로 개체군 동태는 환경 변수에 따라 민감하게 반응하였고, 포식자 및 최상위포식자 개체군의 멸절시간이 조절되었다.
끝동매미충(Nephotettix cincticeps Uhler) 개체군의 초기밀도, 기주식물의 생육상태, 온도 그리고 기주의 조건화가 개체군증가에 미치는 영향을 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 야외 Pot시험에서 이 해충의 개체군밀도 증가율은 접종한 개체수의 증가에 따라 감소하며 이러한 밀도의존적 작용은 기주식물의 생육상태에 따라 차가 있었다. 2. 흡즙에 의한 기주의 조건화는 성충의 산란수를 감소시켰으며 이것은 흡즙중에 분필되는 산난억제물질에 의한 것으로 생각되나 흡즙에 의한 직접적인 영향을 전연 배제할 수는 없을 것으로 생각된다. 3. 개체군의 밀도와 기주식물의 생육상태는 개체군의 생장에 있어서 복합적인 관련성을 갖고 있어서 만식구의 경우 기주의 생육상태는 조식구에 비해 낮은 충밀도에서는 개체군의 생장에 유리하였으나 높은 충밀도에서는 불리해졌다. 4. 약충생육기의 고온은 산난수를 감소시키고 약충기 치사율을 증대시피며 성충개체군의 성비에 명백한 영향을 미친다. 5. 생육기간중 개체군의 증식에 가장 유리한 온도는 $29^{\circ}C$였으며 $33^{\circ}C$의 고온에서는 우화율이 낮고 성충의 산란력에 장해를 주어서 산란수가 적었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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