DNA Chip is able to show DNA-Data that includes diseases of sample to User by using complementary characters of DNA. So this paper studied Neural Network algorithm for Image data processing of DNA-chip. DNA chip outputs image data of colors and intensities of lights when some sample DNA is putted on DNA-chip, and we can classify pattern of these image data on user pc environment through artificial neural network and some of image processing algorithms. Ultimate aim is developing of pattern classifying algorithm, simulating this algorithm and so getting information of one's diseases through applying this algorithm. Namely, this paper study artificial neural network algorithm for classifying pattern of image data that is obtained from DNA-chip. And, by using histogram, gradient edge, ANN and learning algorithm, we can analyze and classifying pattern of this DNA-chip image data. so we are able to monitor, and simulating this algorithm.
DNA chips are becoming increasingly popular as a convenient way to perform vast amounts of experiments related to genes on a single chip. And the importance of analyzing the data that is provided by such DNA chips is becoming significant. A very important analysis on DNA chip data would be clustering genes to identify gene groups which have similar properties such as cancer. Clustering data for DNA chips usually deal with a large search space and has a very fuzzy characteristic. The Particle Swarm Optimization algorithm which was recently proposed is a very good candidate to solve such problems. In this paper, we propose a clustering mechanism that is based on the Particle Swarm Optimization algorithm. Our experiments show that the PSO-based clustering algorithm developed is efficient in terms of execution time for clustering DNA chip data, and thus be used to extract valuable information such as cancer related genes from DNA chip data with high cluster accuracy and in a timely manner.
Web-Bioconductor System은 유전자 분석에 대한 통계적 모듈과 그래픽 환경을 제공하는 R언어와 DNA chip 데이터의 분석을 수행하는 Bioconductor 패키지를 이용하여 웹으로 DNA chip 데이터를 분석할 수 있도록 설계한 시스템이다. 본 시스템은 DNA chip 데이터의 분석을 위해 사용자 계정 모듈, 데이터 입력 모듈, 전 처리 모듈, 유전자 차등 발현 분석 모듈, 결과 출력 모듈로 구성되어 있으며, 분석된 결과물은 HTML, 이미지, XLS 파일 형태로 제공된다. 웹을 이용하여 DNA chip 분석을 수행함으로써 인터넷이 가능한 곳이면 시간과 장소의 구분이 없이 DNA chip 데이터 분석이 가능하며, 인터넷으로 DNA chip 데이터 분석 자료를 공유할 수 있음으로 연구자들의 상호 의견 교환을 바탕으로 효율적인 분석이 가능할 것이다. 또한 기존의 R언어와 Bioconductor가 전산 지식이 부족한 사람들에게는 접근하기 어려운 점을 웹 인터페이스로 간단하게 구현함으로써 DNA chip 데이터 분석에 있어 용이성과 효율성을 중대하고 있다.
DNA chips are used for experiments on genes and provide useful information that could be further analyzed. Using the data extracted from the DNA chips to find useful patterns or information has become a very important issue. In this paper, we explain the application developed for classifying DNA chip data using a classification method based on the Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. Considering that DNA chip data is extremely large and has a fuzzy characteristic, an algorithm that imitates the ecosystem such as the PSO algorithm is suitable to be used for analyzing such data. The application enables researchers to customize the PSO algorithm parameters and see detail results of the classification rules.
효모의 세포주기 관련 유전자 발현 통합 데이터를 사용하여 본 연구실에서 개발한 유전자 발현 통합 분석프로그램을 사용하여, 클러스터링 알고리즘의 성능을 비교하고 데이터내에 존재하는 클러스터 개수를 추정하기 위해 FOM 분석을 적용하였으며, 이 분석방법을 통하여 K-means, SOM, Fuzzy c-means 클러스터링 방법의 성능을 서로 비교하였다. 클러스터 개수를 추정한 다음 3가지 클러스터링 방법에 대한 클러스터링 결과 비교, 클러스터의 기능할당 및 모티프 분석을 시도하였다. 본 논문에서 제시하는 분석 방법은 DNA chip 발현 데이터의 일반적인 분석방법을 유전자 발현 패턴의 유사성을 토대로 한 클러스터링 방법에 근간을 두고 있다. 본 논문에서는 클러스터링한 후 각 클러스터의 기능할당 및 모티프 분석에 대한 일반적인 분석방법을 제시하였으며, 본 연구실에서 개발한 유전자 발현분석 통합 프로그램이 효율적으로 사용될 수 있음을 보여주고 있다.
DNA칩의 유전자 발현 데이터의 통합적 분석을 위하여 매트랩을 기반으로 한 통합분석 프로그램을 구축하였다. 이 프로그램은 유전자 발현 분석을 위해 일반적으로 많이 쓰는 방법인 Hierarchical clustering(HC), K-means, Self-organizing map(SOM), Principal component analysis(PCA)를 지원하며, 이외에 Fuzzy c-means방법과 최근에 발표된 Singular value decomposition(SVD) 분석 방법도 지원하고 있다. 통합분석프로그램의 성능을 알아보기 위하여 효모의 포자형성(sporulation)과 정의 유전자발현 데이터를 사용하였으며, 각 분석 방법에 따른 분석 결과를 제시하였으며, 이 프로그램이 유전자 발현데이타의 통합적인 분석을 위해 효과적으로 사용될 수 있음을 제시하였다.
최근 DNA 칩의 등장으로 유전자 관련 실험과 연구가 매우 용이해졌으며 이를 활용한 다양한 실험 결과로 대량의 데이터가 제공되고 있다. DNA칩에 의해 제공된 데이터는 2차원 행렬로 표현되며 하나의 축은 유전자를 나타내고 다른 하나의 축은 샘플정보를 나타낸다. 이러한 데이터에 대하여 빠른 시간 안에 좋은 품질의 군집화를 수행함으로써 이후의 분석 단계인 분류화 작업의 정확도와 효율성을 높일 수 있다. 본 논문에서는 생태계 모방 알고리즘의 하나인 Particle Swarm Optimization 알고리즘을 사용하여 방대한 양의 DNA칩 데이터에 대한 효율적인 군집화 기법을 제안하였으며 실험을 통해서 PSO 기반의 군집화 알고리즘이 기존의 군집화 알고리즘들보다 수행속도 및 품질 면에서 우수한 성능을 가짐을 보였다.
한국생물정보시스템생물학회 2001년도 제2회 생물정보 워크샵 (DNA Chip Bioinformatics)
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pp.151-163
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2001
- Overview of Bioinformatics and vision of Samsung SDS on it - Overview of Bio Chip and its market - Product roadmap with "Expert system for DNA chip data " - "UniBIO "as an integrated package of DNA chip data analysis - Demo of UniBIO
The genome sequencing project has generated and will contitute to generate enormous amounts of sequence data. Since the first complete genome sequence of bacterium Haemophilus in fluenzae was published in 1995, the complete genome sequences of 2 eukaryotic and about 22 prokaryotic organisms have detemined. Given this everincreasing amounts of sequence information, new strategies are necessary to efficiently pursue the phase of the geome project- the elucidation of gene expression patterns and gene product function on a whole genome scale. In order to assign functional information to the genome sequence, DNA chip technology was developed to efficienfly identify the differential expression pattern of indepondent biogical samples. DNA chip provides a new tool for genome expreesion analysis that may revolutionize revolutionize many aspects of human kife including mew surg discovery and human disease diagnostics.
DNA Chip을 이용한 실험은 그 결과에 대하여 대용량의 정보를 쏟아내고 있다. 이러한 데이터를 분석하는 다양한 기법 중, 미리 정해진 클래스에 데이터를 해당하는 클래스로 분류하는 기법인 분류화를 수행하여 의도한 목표를 위한 규칙을 찾아내고자 한다. 본 논문에서는 이를 위해 DNA Chip과 같은 방대한 양의 정보 분석에 대하여 적합한 생태계 모방 알고리즘인 PSO Algorithm을 사용하여 분류 규칙을 발견하여 이를 데이터에 적용, 분류하는 연구를 기술하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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