• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제43권5호
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• pp.459-467
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• 2009

목적: ML-EM (The maximum likelihood-expectation maximization) 기법은 방출과 검출 과정에 대한 통계학적 모델에 기반한 재구성 알고리즘이다. ML-EM은 결과 영상의 정확성과 유용성에 있어 많은 이점이 있는 반면 반복적인 계산과 방대한 작업량 때문에 CPU(central processing unit)로 처리할 때 상당한 연산시간이 소요되었다. 본 연구에서는 GPU(graphic processing unit)의 병렬 처리 기술을 ML-EM 알고리즘에 적용하여 영상을 재구성하였다. 대상 및 방법: 엔비디아사(社)의 CUDA 기술을 이용하여 ML-EM 알고리즘의 투사 및 역투사 과정을 병렬화 전략을 구상하였으며 Geforce 9800 GTX+ 그래픽 카드를 이용하여 병렬화 연산을 수행하여 기존의 단일 CPU기반 연산법과 비교하였다. 각 반복횟수마다 투사 및 역투사 과정에 걸리는 총 지연 시간과 퍼센트 오차(percent error)를 측정하였다. 총 지연 시간에는 RAM과 GPU 메모리 간의 데이터 전송 지연 시간도 포함하였다. 결과: 모든 반복횟수에 대해 CPU 기반 ML-EM 알고리즘보다 GPU 기반 알고리즘이 더 빠른 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 단일 CPU 및 GPU 기반 ML-EM의 32번 반복연산에 있어 각각 3.83초와 0.26초가 걸렸으며 GPU의 병렬연산의 경우 15배 정도의 개선된 성능을 보였다. 반복횟수가 1024까지 증가하였을 경우, CPU와 GPU 기반 알고리즘은 각각 18분과 8초의 연산시간이 걸렸다. GPU 기반 알고리즘이 약 135배 빠른 처리속도를 보였는데 이는 단일 CPU 계산이 특정 반복횟수 이후 나타나는 시간 지연에 따른 것이다. 결과적으로, GPU 기반 계산이 더 작은 편차와 빠른 속도를 보였다. 결론: ML-EM 알고리즘에 기초한 GPU기반 병렬 계산이 처리 속도와 안정성을 더 증진시킴을 확인하였으며 이를 활용해 다른 영상 재구성 알고리즘에도 적용시킬 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.104-109
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• 2015

이 연구는 RespiTrainer를 활용한 옥시레이터 EM-100 환기에서 기관내삽관, 킹후두관기도기, 아이-겔, 마스크를 통한 호흡량과 기도압을 비교 분석하였다. 실험기간은 2015년 7월 20일부터 7월 21일까지이며, 수집된 자료는 SPSS 18.0을 이용하여 분석하였다. 연구결과 기관내삽관이 537 ml (95% CI 530~545 ml), 킹후두관기도기 502 ml (95% CI 499~506 ml), 아이-겔 488 ml (95% CI 485~491 ml), 산소마스크 499 ml (95% CI 496~503 ml)의 환기량을 보였다. 기도압력은 기관내삽관이 $11.34cmH_2O$ (95% CI $11.21{\sim}11.41cmH_2O$), 킹후두관기도기 $10.67cmH_2O$ (95% CI $10.60{\sim}10.75cmH_2O$), 아이-겔 $10.42cmH_2O$ (95% CI $10.35{\sim}10.67cmH_2O$), 산소마스크 $10.61cmH_2O$ (95% CI $10.55{\sim}10.68cmH_2O$)로 측정되었다. 결과적으로 옥시레이터 EM-100을 이용한 인공호흡으로 적절한 호흡량이 전달되는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국화재소방학회논문지
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• 제31권2호
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• pp.113-118
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• 2017

이 연구는 산소소생기 Oxylator EM-100, MicroVenT CSI-3000, OXY-LIFE II을 이용하여 인공호흡을 시행할 때 환기량과 기도내압을 비교 분석하였다. 실험기간은 2017년 2월 13일로 수집된 자료는 SPSS 18.0을 이용하여 분석하였다. 연구결과 평균 환기량은 Oxylator EM-100이 551.44 ml (${\pm}18.70$), MicroVenT CSI-3000은 527.26 ml (${\pm}17.89$), OXY-LIFE II는 369.46 ml (${\pm}12.30$)의 환기량을 보였고, 평균 기도내압은 Oxylator EM-100이 $11.89cmH_2O$ (${\pm}.41$), MicroVenT CSI-3000은 $11.66cmH_2O$ (${\pm}.34$), OXY-LIFE II는 $8.02cmH_2O$ (${\pm}.25$)로 측정되었다. 이 연구는 현장에서 Oxylator EM-100, MicroVenT CSI-3000, and OXY-LIFE II에 따라 적절한 환기량 전달을 위한 방법을 검증하여 사용방법에 대한 기초자료를 제공하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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• pp.569-572
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• 1999

In this paper we present a color image segmentation algorithm based on statistical models. A novel deterministic annealing Expectation Maximization(EM) formula is derived to estimate the parameters of the Gaussian Mixture Model(GMM) which represents the multi-colored objects statistically. The experimental results show that the proposed deterministic annealing EM is a global optimal solution for the ML parameter estimation and the image field is segmented efficiently by using the parameter estimates.

• 고려인삼학회:학술대회논문집
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• 고려인삼학회 2002년도 학술대회지
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• pp.317-334
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• 2002

Ginsenosides are metabolized (deglycosylated) by intestinal bacteria to active forms after oral administration. 20(S)-Protopanaxadiol $20-O-{\beta}-D-glucopyranoside$ (M1) and 20(S)-protopanaxatriol (M4) are the main intestinal bacterial metabolites (IBMs) of protopanaxadiol- and protopanaxatriol-type glycosides. M1 was selectively accumulated into the liver soon after its intravenous (i.v.) administration to mice, and mostly excreted as bile; however, some M1 was transformed to fatty acid ester (EMl) in the liver. EM1 was isolated from rats in a recovery dose of approximately $24mol\%.$ Structural analysis indicated that EM1 comprised a family of fatty acid mono-esters of M1. Because EM1 was not excreted as bile as Ml was, it was accumulated in the liver longer than M1. The in vitro cytotoxicity of M1 was attenuated by fatty acid esterification, implying that esterification is a detoxification reaction. However, esterified M1 (EM1) inhibited the growth of B16 melanoma more than Ml in vivo. The in vivo antitumor activity paralleled with the pharmacokinetic behavior. In the case of M4, orally administered M4 was absorbed from the small intestine into the mesenteric lymphatics followed by the rapid esterification of M4 with fatty acids and its spreading to other organs in the body and excretion as bile. The administration of M4 prior to tumor injection abrogated the enhanced lung metastasis in the mice pretreated with 2-chloroadenosine more effectively than in those pretreated with anti-asialo GMl. Both EM1 and EM4 did not directly affect tumor growth in vitro, whereas EM1 promoted tumor cell lysis by lymphocytes, particularly non-adherent splenocytes, and EM4 stimulated splenic NK cells to become cytotoxic to tumor cells. Thus, the esterification of IBM with fatty acids potentiated the antitumor activity of parental IBM through delay of the clearance and through immunostimulation. These results suggest that the fatty acid conjugates of IBMs may be the real active principles of ginsenosides in the body.

• 전자공학회논문지
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• 제54권3호
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• pp.87-93
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• 2017

이 논문에서는 Swerling III 표적의 radar cross section (RCS)을 추정하기 위한 최대공산 (maximum likelihood (ML)) 추정방식을 제안하고 ML 추정값을 계산하기 위한 수치적 방법에 대해 검토하였다. 특히, ML 추정값을 계산하는 과정에서 expectation maximization (EM) 알고리즘에 바탕한 근사식을 활용하고, Monte Carlo 실험을 통해 이 수치적 방법의 정확도와 계산시간을 비교하여 가장 효율적인 방법을 제시한다. 이 결과는 기존에 제시된 방법의 성능과도 비교하여 제시한다. 나아가 Swerling I 표적의 경우에도 마찬가지로 동일한 방법이 가장 효율적이라는 것도 확인한다.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제14권3호
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• pp.517-530
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• 2007

We studied a modelling process for unimodal and multimodal circular data by using von Mises and its mixture distribution. In particular we suggested EM algorithm to find ML estimates of the mixture model. Simulation results showed the suggested methods are very accurate. Applications to two kinds of real data sets are also included.

• 대한미생물학회지
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• 제35권2호
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• pp.171-180
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• 2000

Ninety two strains of Streptococcus pyogenes were isolated from patients with pharyngitis, scarlet fever, skin infection, and invasive streptococcal infections in Seoul, Korea from January to December, 1998. All isolates were epidemiologically characterized by T protein serotype, and serum opacity factor (OF) detection to phenotypes. To analyze the genetic relationship, fifty two isolates including 32 erythromycin-clindamycin (Em-Cm) resistant strains, 20 antimicrobial susceptible strains were attempted to the pulsed-field gel electrophoresis (PFGE). T protein serotype showed 16 kinds in distribution including T12 and T4. Among the total isolates, 40 strains (43.5%) belonged to the T12 serotype and twenty strains (21.7%) to T4 serotype. On the other hand, when infection aspect of S. pyogenes isolates were analysed by T serotype distribution, T12 type was predominant for pharyngitidis which contributed to 21 strains (53%) and for skin infection isolates which contributed to 11 strains (28%), respectively. In case of T4 type, it was the most predominant pharyngitidis isolates which contributed to 8 strains (40%). In T serotype distribution of Em-Cm resistant strains, 27 strains (84%) of the thirty two showed T12 serotype. In minimum inhibitory concentration (MIC) values of Em-Cm resistance isolates, thirty two isolates showed resistant to erythromycin 27 strains (84%), had high MIC of >$128\;{\mu}g/ml$. And also to clindamycin, twenty two strains (69%) had high MIC of >$128\;{\mu}g/ml$. When OF detection of Em-Cm resistance of S. pyogenes isolates were analyzed by T serotype distribution, T12 serotype isolates revealed that all of the isolates except one strain were OF negative. In PFGE profile analysis to Em-Cm resistance isolates, of the twenty seven, Em-Cm resistance of T12 serotype isolates, 26 strains showed identical PFGE profile and all of these isolates revealed that OF negative. Eighty four percent of Em-Cm resistance S. pyogenes isolates had identical phenotype and PFGE profile. These results strongly suggested that the Em-Cm resistant S. pyogenes isolates from Seoul area showed close genetic correlation and PFGE could be available tool for molecular epidemiology.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1997년도 추계학술대회
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• pp.361-364
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• 1997

Bayesian MAP-EM approaches have been quite useful or tomographic reconstruction in that they can stabilize the instability of well-known ML-EM approaches, and can incorporate a priori information on the underlying emission object. However, MAP reconstruction algorithms with expressive priors often suffer from the optimization problem when their objective unctions are nonquadratic. In our previous work [1], we showed that the use of deterministic annealing method greatly reduces computational burden or optimization and provides a good solution or nonquadratic objective unctions. Here, we further investigate the convergence of the deterministic annealing algorithm; our experimental results show that, while the solutions obtained by a simple quenching algorithm depend on the initial conditions, the estimates converged via deterministic annealing algorithm are consistent under various initial conditions.

• 한국음향학회지
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• 제24권3호
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• pp.141-149
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• 2005

개개인의 음성을 이용한 화자식별에서, 화자 모델을 추정하는데 가우시안 혼합모델이 주로 사용된다. 최대 우도 추정을 갖는 가우시안 혼합모델의 파라미터 추정은 Expectation-Maximisation (EM)을 사용하여 얻을 수 있다. 그러나, EM 알고리즘은 초기값에 상당히 민감하고, 혼합성분의 개수를 미리 알고 있어야 하는 단점이 있다. 본 논문에서는, EM 알고리즘의 문제점을 해결하기 위하여 가우시안 혼합모델을 위한 점진적 ${\cal}k-means$ 알고리즘에 의한 초기값을 갖는 EM 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 혼합성분의 개수를 점진적 ${\cal}k-means$ 방법을 이용하여 한번에 하나씩 혼합성분을 추정하여 최적의 혼합성분이 얻어 질 때까지 이를 반복 수행한다. 하나의 혼합성분이 추가될 때마다, 새로 얻어진 혼합성분과 이전에 구한 혼합성분들간의 상호 관계를 각각 측정한다. 이로부터, 통계적으로 독립인 최적의 혼합성분 개수를 추정할 수 있다. 제안된 방법의 성능을 확인하기 위하여 임의의 생성 데이터와 실제 음성을 사용하였다. 실험 결과에서, 제안된 방법이 기존의 방법보다 화자 식별 성능이 우수하였으며, 또한 성능을 유지하면서도 계산량 감소의 효과까지 볼 수 있었다.