• 제목/요약/키워드: 추정개체수

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연속 변수 함수 최적화를 위한 Variational 혼합 인자 분석 베이지안 진화 연산 (Bayesian Evolutionary Computation by Variational Mixtures of Factor Analyzers for Continuous Function Optimization)

  • 조동연;장병탁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (B)
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    • pp.697-699
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    • 2005
  • 연속 변수 함수 최적화를 위한 진화 연산에서는 전통적으로 확률 분포를 도입하여 새로운 세대를 생성하는 기법을 사용하고 있다. 최근 들어 이러한 확률 분포를 개체군으로부터 추정하여 보다 효율적으로 최적화를 해결하려는 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 variational 베이지안 혼합 인자 분석 기법(Bayesian mixtures of factor analyzers)을 사용한 개체군의 분포 추정을 통해 연속 변수 함수의 최적화 문제를 해결하는 방법을 제안한다. 이 기법은 혼합 분포의 개수 추정을 자동화하여 개체군의 다양성을 유지할 수 있기 때문에 지역 최적점으로 일찍 수렴하는 현상을 방지할 수 있으며, 세부 개체군 내의 분포 추정을 통해 탐색을 효율적으로 수행할 수 있다. 잘 알려진 평가 함수들에 대하여 다른 분포 추정 진화 연산과 비교하여 제안하는 방법의 우수성을 검증하였다.

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섬강에 서식하는 멸종위기종 꾸구리 Gobiobotia macrocephala(Pisces: Cyprinidae)의 서식개체수 추정 (Population Estimates of the Endangered Species, Gobiobotia macrocephala (Pisces: Cyprinidae) in Seom River, Korea)

  • 고명훈;송호복;최승호;송하윤;강동원;문신주;이상준;방인철
    • 한국어류학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.177-182
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    • 2012
  • 섬강에 서식하는 꾸구리의 서식개체수를 추정하기 위하여 2010년 9월부터 10월까지 강원도 원주시 섬강 일대에서 조사를 실시하였다. 꾸구리가 출현한 곳은 14개 지점이었으며, 자갈과 돌이 깔린 하류의 여울부에서 주로 서식하고 있었다. 출현개체수가 가장 많고 서식지가 안정된 두 개 지점에서 표지-재포획법과 방형구(족대조사와 수중관찰)를 이용하여 서식개체수를 추정한 결과 표지-재포획법으로 $8,295{\pm}4,922$개체와 $39,846{\pm}14,232$개체로 각각 추정되었고, 방형구의 족대조사는 9,216개체와 37,873개체로, 수중관찰은 5,593개체와 24,347개체로 추정되었다.

멸종위기어류 미호종개 $Cobitis$ $choii$ (Pisces: Cobitidae)의 분포양상 및 서식개체수 추정 (Distribution Status and Estimation of Population Size of the Endangered Species, $Cobitis$ $choii$ (Pisces: Cobitidae) in Guem River, Korea)

  • 고명훈;이일로;방인철
    • 한국어류학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.56-61
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    • 2012
  • 멸종위기 어류 미호종개의 분포양상을 조사하고 대표서식지의 서식개체수를 추정하였다. 과거 (1984~2004)에는 20개 지점에서 출현하였으나 현재 (2006~2011)는 6개 지점에서만 서식이 확인되어 분포지역이 급격히 감소한 것으로 추정된다. 출현지역은 대부분 모래로 이루어진 하천 하류부였으며 서식구간은 매우 협소하였다. 대표서식지인 백곡천과 지천의 서식개체수를 표지-재포획법 등으로 추정한 결과 백곡천은 9,106개체, 지천은 34,717개체가 서식하는 것으로 추정되었다.

미토콘드리아 ND1 유전자 염기서열 비교를 통한 국내 서식 황소개구리의 유전적 다양성 조사 (Genetic Diversity of Rana catesbiana Captured on various sites in Korea based on mitochondrial ND1 sequence)

  • 이지영;심재한;정인실
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2005년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.297-300
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    • 2005
  • 1970년대 식용을 위한 양식을 목적으로 일본에서 수입된 황소개구리가 국내 하천과 호서생태계에 큰 피해를 주었으나, 최근 급속히 그 개체수가 줄어든 것으로 추정되므로 이번 연구에서는 국내에 서식하는 북미산 황소개구리의 유전자 분석을 통하여 개체동태군에 대한 유전적 연관을 조사하였다. 이를 위하여 전라남도 지역에서 서식하는 황소개구리를 채집하여 이미 발표된 북미산 황소개구리와 미토콘드리아 ND1/tRNA 유전자 1215bp의 염기서열을 비교, 분석하였다. 북미산과 비교하였을 때 조사한 국내 서식 개체 모두에게 ND1/tRNA 유전자 1개 위치에서 염기변화가 발견되었으나 이는 도입 개체군의 유전자인지 국내 특이변이가 진행된 것인지 확실하지 않다. 또한 조사한 개체 일부에서 유전자 염기서열의 6위치에서의 변이가 발견되었으나 국내 서식 황소개구리는 미국산 황소개구리와의 유전적 차이가 거의 없으며, Kimura-2-parameter 분석결과 국내 서식 황소개구리 개체 내에서 $98.7\%\~100\%$의 높은 유사성을 보여 종내 유전적 차이가 거의 없는 것으로 보인다. Neighbor-Joining과 Maximum Parsimony 분석 결과, cluster를 이루는 개체군의 차이를 보였으므로 개체들이 분화되어 나온 시점과 위치가 다른 것으로 확인되었지만 장흥, 영암, 고흥의 개체가 국내 도입시기의 개체군에 속하며 광주, 남평 지역의 개체군이 고흥의 한 개체로부터 분화되어 나왔음을 추정할 수 있다. 이러한 결과로부터 국내에 서식하는 황소개구리가 도입 후 지역 특이적 분화가 일어났다고 결정하기는 무리가 있으며, 이와 같이 유전적 유전도가 높은 개체들간의 교배에 따른 유전적유전적 다양성의 감소가 최근에 관찰되는 국내산 황소개구리의 급격한 감소원인들 중의 하나일 가능성을 시사한다.년도) 18,756, 2045(년도) 22,595, 시장점유율 증가로 인한 수출액 증가분 누적(억원) : 2015(년도) 3,411, 2025(년도) 8,847, 2035(년도) 14,433, 2045(년도) 18,005 또한 시나리오 비교평가를 실시하여 본 결과, 본 연구에서 정의한 순편익 누적(Cumulative Net Profit) 변수를 적용하면 현재 연구비 추세 대비 $30\%$ 까지 연구비를 증가 시키는 것이 효율적임을 알 수 있었다.성, 생산 용이성, 제품 디자인의 우수한 정도가 a=0.01 수준 하에서 유의적으로 추정되었다. 이들 변수들 중에서 품질경쟁력에 가장 큰 영향을 미치는 측정변수는 제품의 기본 성능, 수명(내구성), 신뢰성, 제품 디자인의 순서로 추정되었다. 이것은 한국 제조업이 아직 산업 디자인이 품질경쟁력에 크게 영향을 미치는 성숙단계에 이르지 못하였음을 의미한다. (2) 제품 디자인에게 영향을 끼치는 유의적인 변수는 연구개발력, 연구개발투자 수준, 혁신활동 수준(5S, TPM, 6Sigma 운동, QC 등)이며, 제품 디자인은 우선 품질경쟁력을 높여 간접적으로 고객만족과 고객 충성을 유발하는 것으로 추정되었다. 상기의 분석결과로부터, 본 연구는 다음과 같은 정책적 함의를 도출하였다. 첫째, 신상품 개발과 혁신을 위한 포괄적인 연구개발 프로젝트를 품질 경쟁력의 주요 결정요인(제품의 기본성능, 신뢰성, 수명(내구성) 및 제품 디자인)과 연계하여 추진해야 할 것이다. 둘째, 기업은 디자인 경영 마인드 제고와 디자인 전문인력 양성을, 대학은 디자인 현장 업무를 통하여 창의력 증진과 기획 및 마케팅 능력 교육을, 정부는 디자인 기술개발 및 디자인 교육지원의 강화를 통하여 각각 디자인 경쟁력$\rightarrow$품질경쟁력을 제고시켜야 할 것이

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모형그물에 대한 어군행동의 수직 모델링에 관한 연구 - 어군행동을 나타내는 수치 모델의 파라메터 추정 - (A Study on the Numerical Modeling of the Fish Behabior to the Model Net - Parameter Estimation in Numerical Model of Fish Behavior -)

  • 이병기;이대재;장호영
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권4호
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    • pp.307-325
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    • 1995
  • 어군행동의 추정 및 제어등을 위한 기초자료의 제공과 어군행동의 모델링 기법을 현장에 적용하기 위한 가능성을 모색하기 위하여 어군행동을 나타내는 수치모델을 작성하고 유속이 있는 실험수조에서 유영하는 무지개송어를 대상으로 개체 및 어군의 3차원 위치 시계열 데이타를 이용하여 어군행동을 나타내는 수치 모델의 파라메터를 최소자승법으로 추정하였다. 어군행동을 나타내는 수치모델의 개체수 및 유속에 따른 파라메터 값의 변화를 조사하기 위하여 추정한 파라메터 값을 평균이 0이고, 분산이 1되게 파라메터를 표준화하여 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 개체의 전방추진력의 크기를 나타내는 파라메터 $a^*$는 개체수 및 유속이 증가함에 따라 대체로 작아지는 경향을 나타내었다. (2) 개체 사이의 영향력의 크기를 나타내는 파라메터 ${k_b}^*$는 개체수가 많아짐에 따라 대체로 커지는 경향을 나타내었으나, 유속이 빠를수록 대체로 작아지는 것으로 나타났다. (3) 성군력의 크기를 나타내는 파라메터 ${k_c}^*$는 개체수 및 유속이 증가함에 따라 대체로 커지는 경향을 나타내었다. (4) 수조의 벽이나 바닥 등에 대한 반발력의 크기를 나타내는 파라메터 ${\mid}{k_w}^{+*}{\mid}$는 개체수가 많아짐에 따라 다소 커졌으나, 유속이 빠를수록 작아지는 것으로 나타났다. (5) 수조의 벽이나 바닥등에 대한 유인력의 크기를 나타내는 파라메터 ${\mid}{k_w}^{+*}{\mid}$는 개체수에 관계없이 대체로 일정한 것으로 나타났으나, 유속이 빠를수록 대체로 커지는 경향을 나타내었다. (6) 저항력의 크기를 나타내는 파라메터 $v^{*}$는 개체수가 많아짐에 따라 다소 커지는 경향을 나타내었으나, 유속이 빠를수록 작아지는 것으로 나타났다.

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P-수준교체표본에서 교체그룹내 상관관계를 고려한 일반화 복합추정량 (Generalized Composite Estimator with Intraclass Correlation in p-level Rotation Sampling)

  • 박유성;배경화;김기환
    • 응용통계연구
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    • 제14권1호
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    • pp.81-90
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    • 2001
  • 모집단의 변화를 효과적으로 추정하기 위한 반복조사 방법으로 겨체표본조사를 고려할 수 있다. 교체표본조사는 크게 일수준교체표본조사와 다수준교체표본조사로 나누어지며 모집단의 특성, 특성의 변화를 추정하기 위하여 복합추정량을 사용하고 있다. 본 논문에서는 다수준교체표본조사의 경우 교체그룹내 표본개체들의 상관관계를 고려한 일반화복합추정량과 추정량의 분산을 최소화시키는 최적계수를제시하였다. 또한 수치예에서는 교체그룹내 표본개체의 수, 교체그룹내 상관정도의 변화에 따라 표본개체들의 상관관계를 고려한 일반화 복합추정량의 효율성을 제시하였다.

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객체 분할과 SVM 분류기를 이용한 해충 개체 수 추정 (Estimation of Populations of Moth Using Object Segmentation and an SVM Classifier)

  • 홍영기;김태우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.705-710
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    • 2017
  • 본 논문에서는 해충 영상에서 객체 분할과 SVM 분류기를 이용한 복숭아순나방의 개체 수 추정 방법을 제안한다. 과수원에 설치된 페로몬 트랩에 수집된 복숭아순나방 영상에 대해 객체 분할과 개체 분류를 수행하였다. 객체 분할은 전처리, 문턱치 처리, 형태학적 필터링, 객체 레이블링 과정으로 구성된다. 해충 영상에서 복숭아순나방의 개체 분류는 SVM 분류기의 학습과 개체 분류, 개체 수 추정 단계로 구성된다. 객체 분할은 SVM 분류기에 입력하기 전에 객체들을 분할함으로써 개체 분류 단계에서 처리 과정을 단순하게 해 준다. 분할된 객체들에 대해 중심점과 주축을 중심으로 영상 블록을 추출하여 SVM 분류기에 입력한다. 실험에서 10개의 해충 영상에 대해 복숭아순나방의 개체 수 추정 결과 97%의 평균 추정 정확도를 보임으로써 과수원에서 복숭아순나방의 개체 모니터링 방법으로서 효과적임을 보였다. 또한 제안한 방법의 처리 시간은 평균 2.4초, 슬라이딩 윈도우 방식은 5.7초로 본 논문의 방법이 약 2.4배 정도 처리 시간이 빠름을 보였다.

법정보호종, 흰발농게(Austruca lactea) 서식 개체수 추정에 대한 검토와 대안 (Considerations and Alternative Approaches to the Estimation of Local Abundance of Legally Protected Species, the Fiddler Crab, Austruca lactea)

  • 유재원;김창수;박미라;정수영;이채린;김성태;안동식;이창근;한동욱;백용해;박영철
    • 한국습지학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.122-132
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    • 2021
  • 본 연구에서는 우리나라의 갯벌에서 조사대상으로 삼는 멸종위기야생생물이자 해양보호생물, 흰발농게(Austruca lactea)의 전체 개체수 추정 방법을 검토하였다. 일반적으로 무한모집단에 대한 전수조사는 불가능하며 이는 갯벌 내 제한된 서식처에서 개체수를 추정하더라도 마찬가지이다. 표본으로부터 추정되는 서식 밀도 역시 다양한 생물학적, 생태학적 요인들로 인해 높은 변동성을 보인다. 서식처 경계와 면적은 측정 오차뿐만 아니라 생물의 주기성이나 리듬 활동(주야, 간만 주기 등)에 따라서도 달라진다. 따라서 밀도와 서식처 면적으로 산출되는 전체 개체수는 일시적인 것으로 간주되어야 한다. 이 같은 추정은 인천 송도 갯벌에서 3년 간 관찰된 흰발농게(A. lactea)의 평균 밀도와 표준오차 범위 그리고 공간분포의 시공간적 변동성에 근거하면 타당한 것으로 볼 수 있었다. 본 연구에서는 로지스틱 회귀모형의 출현 확률인 50%를 기준으로, 서식처 보존 가치의 중요성을 반영하는 잠재적 서식처 면적을 전체 개체수 추정의 대안으로 제시하였다. 보편성을 갖춘 모형으로부터 예측되는 잠재적 서식처는 대상종의 주요 환경조건이 급격하게 변하지 않는다면 시간에 따라 일정한 모습을 유지할 것이다. 특정종을 대상으로 개발되는 모형은 추후 서식처 복원/조성 사업에서도 원하는 생물의 정착을 유도하는데도 활용이 가능할 것으로 기대된다.

한국산 멸종위기종 산굴뚝나비(나비목, 네발나비과)의 분포와 개체군 동태 (Distribution and Population Dynamics of Korean Endangered Species; Hipparchia autonoe (Lepidoptera: Nymphalidae) on Mt. Hallasan, Jeju Island, Korea)

  • 김도성;조영복;김동순;이영돈;박성준;안능호
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.550-558
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    • 2014
  • 본 연구는 제주도 한라산에 서식하는 산굴뚝나비의 분포와 개체군 동태를 알아보기 위하여 선조사법과 포획-재포획 조사법을 실시하였다. 그 결과 산굴뚝나비는 해발 1500m 이상부터 관찰되기 시작하여 정상부까지 서식하는 것으로 확인되었다. 포획-재포획 조사에서 산굴뚝나비의 포획 개체수는 1,493개체로, 이중 수컷은 978개체, 암컷 515개체가 확인되었다. 재포획된 개체수는 518개체이며, 수컷과 암컷의 비율은 284:234로 나타났다. 그리고 암컷과 수컷의 평균생존일수는 2.31로 나타났으며, 이중 수컷 2.14일, 암컷 3.47로 나타나 암컷이 수컷 보다 오래 생존한 것으로 나타났다. 포획-재포획 조사를 통한 일일 추정개체수는 수컷이 7월에 약 1000개체를 유지하다가 점차 감소하는 것으로 나타나고 있으며 8월에는 개체수가 200개체 이하로 나타났다. 그리고 암컷은 7월에 335개체를 최고로 하였다가 점차 감소하고, 이후 8월에 이르러 개체군 크기는 120개체 이하로 나타났다. 추정개체수의 크기는 암컷이 수컷의 약 1/3수준으로 나타났다. 산굴뚝나비의 평균 이동거리는 수컷 $116.8{\pm}191.9m$, 암컷 $118.4{\pm}161.5m$로 나타나 암수간의 차이는 거의 없었다. 산굴뚝나비는 한라산 백록담을 중심으로 넓게 형성된 초지공간에서 단일 개체군을 이루고 있다. 개체 밀도가 가장 높은 곳은 훼손지 복구지역으로, 이는 한라산의 훼손된 지역을 복구하는 작업과정에서 먹이식물인 김의털이 넓은 면적으로 자라고 있어 이 지역을 중심으로 많은 개체들이 서식하고 있는 것으로 나타났다.

선발 3세대 북방전복의 성장형질에 대한 가계변이 및 유전모수 추정 (Estimation of Family Variation and Genetic Parameter for Growth Traits of Pacific Abalone, Haliotis discus hannai on the 3th Generation of Selection)

  • 박종원;박철지;이정호;노재구;김현철;황인준;김성연
    • 한국패류학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.325-334
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    • 2013
  • 본 연구에서는 전복의 성장형질에 대한 가계변이를 비교분석하기 위한 목적으로 2011년에 생산된 선발 3세대 북방전복 5,334마리에 대한 18개월령 성장형질인 각장, 각폭 및 중량의 전체 계측자료를 이용하여 유전모수와 육종가를 추정하였으며, 그 중 개체수가 많은 상위 10가계의 865마리 대한 가계변이를 조사하였다. 가계효과를 추정하기 위해 개체모형에 근거한 선형모형을 이용하였고, 유전모수 및 육종가는 생산시기를 고정 효과로 처리하고, EM-REML algorithm을 전산 프로그램화한 REMLF90을 이용하여 최적선형불편예측법에 의해 추정하였다. 본 연구에서 조사된 18개월령 북방전복의 표현형에 있어 각장, 각폭 및 중량의 전체평균은 각각 54.5 mm, 36.8 mm 및 21.3 g로 나타났고, 중량의 변이계수가 51.0%로 나타나 각장의 21.1% 및 각폭의 20.7% 보다 자료의 변동성이 크게 나타났다. 개체수가 많은 상위 10가계를 대상으로 각장과 중량의 관계를 산점도로 표시한 결과 상관관계식이 TW = $0.0002SL^{2.8796}$ ($R^2$ = 0.9864) 과 같이 지수곡선식으로 추정되었다. 가계효과에 있어서는 각 가계별로 유의적인 차이를 보였으며 (p < 0.05), 각장, 각폭 및 중량의 유전력은 각각 0.370, 0.382 및 0.367로 중도의 유전력을 보여 개체선발 보다는 가계선발이 유리할 것으로 사료된다. 또한 각 형질 간 상관계수는 매우 높은 정의 상관관계를 보여 한 형질만의 개량으로 다른 형질의 개량효과를 기대할 수 있을 것으로 판단된다. 추정된 각장 및 중량의 육종가를 토대로 개체수가 많은 상위 10가계에 대한 각 개체별 분포와 순위를 조사하기 위해 표준화육종가로 변환하여 이용하였으며, 각장을 기준으로 상위 5.4%의 개체 수는 152마리, 하위 5.4%의 개체 수는 8마리로 조사되었고, 중량의 경우 상위 5.4%의 개체 수는 164마리, 하위 5.4%의 개체 수는 1마리로 조사되었다. 이와 같이 가계간의 표현형 및 유전적인 다양한 변이를 확인 할 수 있었고, 다음 세대 생산을 위한 모집단의 유전모수와 육종가를 추정하여 선발과 교배에 적절히 이용한다면 보다 나은 육종효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.