• 제목/요약/키워드: Michaelis-Menten Model

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Michaelis-Menten 모형의 모수의 불확실성에 대한 Maximin 타입의 강건 실험 (The Maximin Robust Design for the Uncertainty of Parameters of Michaelis-Menten Model)

  • 김영일;장대흥;이성백
    • 응용통계연구
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    • 제27권7호
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    • pp.1269-1278
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    • 2014
  • D-최적 실험은 실험의 이론적인 기초를 제공하는 이유로 비선형모형에 대해 실험설계 시 인기가 있지만 이러한 실험기준은 비선형인 경우 알려져 있지 않은 모수에 의존하는 모순적인 특징이 있다. 그러나 일부 비선형모형은 최적 실험이 비선형 모형의 일부 모수에만 의존하는 특징이 있는 부분비선형모형임 밝혀졌다. 일반적으로 비선형 모형인 경우는 maximin방법은 일반적으로 모수의 불확실성에 강건한 실험을 제공하지 못한다고 알려져 있으나 많은 부분비선형 모형인 경우 하나의 모수에만 최적실험이 의존하는 구조를 갖고 있어 최적실험의 구조를 밝히는데 매우 용이하다. 본 연구에서는 Michaelis-Menten 모형을 대상으로 모수의 불확실성에 대처하기 위한 maximin 방법을 D-최적 및 $D_s$-최적을 기준으로 살펴보았다.

효소조중의 세균성장에 미치는 Phenol 유도분 영향 유도 (EFFECTS OF PHENOL DERIVATIVES ON BACTERIAL GROWTH)

  • 이경희;이근태
    • 한국수산과학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.213-217
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    • 1978
  • Henri-Michaelis-Menten model for predicting the behavior of culture of Brevibacterium flavum under carbon limiting condition has been evaluated on a chemostat growing in the presence of the phenol derivatives: guaiacol, o-vanillin and vanillin. It is found that Henri-Michaelis-Menten model could be applicable to the evaluation of the growth rate of cells in the phenol derivatives. The marked enhancing abilities of the cells treated by the phenol derivatives during fermentation were ascribed to the formation of charge-transfer complex between the phenol-derivatives and oxygen which supplies oxygen effectively to the fermentation system.

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Fructosyltransferase와 Glucose oxidase 혼합효소계를 이용한 고순도 Fructo-oligosaccharides 생산에서 반응 메카너즘에 대한 수학적 모델 (Mathematical Model for the Production of High-purity Fructo-oligosaccharides by the Mixed-enzyme System of Fructosyltransferase and Glucose Oxidase)

  • 윤종원;최윤찬이민규송승구
    • KSBB Journal
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    • 제9권1호
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    • pp.40-47
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    • 1994
  • Fructosyltransferase와 glucose oxidase의 혼합효소계를 이용한 고순도 fructo-oligosaccharides 생산반응에서의 수학적 모델을 제안하고 실험적으로 검증한 결과 실험치와 모델 값이 서로 잘 일치하였다. 혼합 효소계에서 두 효소의 kinetic parameters를 구한 결과, fructosyltransferase 단일 효소계에서의 값들에 비해 $K_m$ 값들은 감소하였고, $K_m,\;V_{max}$값들은 증가하였다. 혼합 효소계의 반응메카니즘은 전체적으로 Michaelis-Menten kinetics로 표현할 수 있었고, 제안된 모델을 이용하여 고순도 fructo-oligosaccharides 생산에 이상적인 설탕농도를 예측할 수 있었다.

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인공신경망을 이용한 시비된 분뇨로부터의 암모니아 방출량 예측 (Prediction of Ammonia Emission Rate from Field-applied Animal Manure using the Artificial Neural Network)

  • 문영실;임영일;김태완
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권2호
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    • pp.133-142
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    • 2007
  • 화학비료의 과다사용으로 환경오염의 문제가 심각해 지면서 친환경 농자재(목초재 또는 축산분뇨 등)를 사용하는 유기농업의 필요성이 대두되어 왔다. 이러한 친환경 농자재의 시용량은 작물 종류별, 토양 종류별, 계절별, 재배환경 등에 따라 결정되어져야 한다. 유기비료로서 축산분뇨량의 효율적 사용과 축산분뇨로부터의 암모니아 방출량 저감을 위해서는 먼저 축산분뇨의 경작지 시비 후 암모니아 방출모델이 제시되어야 한다. 그리고 암모니아 방출에 영향이 큰 인자들을 찾아내어 이 인자들을 변화시킴으로서 암모니아 방출량을 감소시킬 수 있을 것이다. 이 연구에서는 인공신경망(artificial neural network) 기법을 이용하여 시비된 돈분의 암모니아 휘산량을 예측한다. 유럽지역에서 얻은 암모니아 방출 실험데이터(ALFAM database)를 바탕으로, 암모니아 손실 영향인자에 따른 암모니아 방출량을 Michaelis-Menten 모델식을 이용하여 예측한다. 이 모델식의 모델인자(암모니아 최대 방출량과 암모니아 최대 방출량의 50%에 도달하는 시간)는 feedforward-backpropagation 인공신경망 기법으로 예측하였고, 가중치 분할법(weight partitioning method)으로 암모니아 손실에 미치는 총 15개의 영향인자의 상대적인 중요도를 분석하였다. 그 결과 암모니아 방출량은 기후에 따라 크게 좌우되고, 돈분의 상태도 상당한 영향을 주고 있다.

이동통신 단말기 판매 추이에 대한 모형 및 수요예측에 관한 연구 (A Study on Modeling and Forecasting of Mobile Phone Sales Trends)

  • 김민정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.157-165
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    • 2016
  • 하이테크 제품 중에서 이동통신 단말기는 빠른 속도로 혁신이 이루어지고 있으며 이에 따라 제품수명주기도 짧아지고 있다. 이렇게 짧아진 제품수명주기를 정확히 예측하기 위해서는 정확한 수요예측방법론의 선택이 중요하며 이는 전략적 경영계획 수립에 가장 기본적인 요소라고 할 수 있다. 본 연구의 목적은 이동통신 단말기의 전체 확산 수명에 적용될 수 있는 최적의 모형을 제시하는 것이다. 우리는 2013년 3월부터 2014년 8월까지 국내 특정 이동통신 서비스 사업자의 이동통신 단말기 판매 데이터를 활용하여 이동통신 단말기의 판매추이 및 수요예측을 위한 최적의 모형을 제시하고자 한다. 본 연구에서는 네 가지 모형의 성능을 비교분석하였는데 두 가지 S자형 확산모형인 Gompertz와 logistic 모형, 두 가지 비선형 회귀모형인 Michaelis-Menten과 logarithmic 모형을 비교한다. 모형 적합도에 따르면 logistic 모형이 모형일치성에 있어서 다른 세 개의 모형보다 성능이 우수한 것으로 발견되었으며 수요예측모델로는 확산이 정체하기 전까지는 logistic 모형이 우수하며 포화단계에 근접할수록 Gompertz 모형이 적합한 것으로 나타났다. 이러한 분석결과는 이동통신 단말기 시장 규모를 추정하거나 이동통신 단말기의 재고 및 주문관리를 하는데 있어서 유용한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

고율 조류 바이오매스 반응기에서 조사시간으로 본 Zygnema sterile과 Lepocinclism textra 바이오매스의 질소, 인 이온 생흡착의 비교 (Comparison of Biosorption of N, P ions by Zygnema sterile and Lepocinclism textra Biomass under Irradiation Period in High Rate Algae Biomass Reactor)

  • 공석기
    • 환경위생공학
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    • 제22권4호
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    • pp.11-21
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    • 2007
  • The recent investigation indicates that the kinetic constants for anionic ions were merely the result of ion exchange between the algae cell wall surface and the anionic ion. In this study, Zygnema sterile and Lepocinclism textra, floating flagellate alga as the dominant algae strains, were cultivated using HRABR(High Rate Algae Biomass Reactor) and the cultivation conditions were 24 hrs. and 12 hrs. irradiation and it was studied how this algal biomass acts on the biosorption mechanism of anionic N and P. Results are as follows : 1. Calculating the specific chl.-a growth rate using Michaelis-Menten model, the one of 24hrs. irradiation was about 55 times higher than the one of 12 hrs. irradiation 2. Calculating the specific chl.-a growth rate using Kuo model, the one of 24 hrs. irradiation was about 2.26 times higher than the one of 12 hrs. irradiation 3. Langmuir model can apply to the biosorption mechanism of anionic N and P in HRABP. 4. Regarding the chlorophyll-a concentration as unit weight of sorbent, the ion selectivity coefficients for N and P are as follows : $(NH_3-N)+(NO_3-N)$ in 24 hrs. irradiation ; 44.984 $PO_4-P$ in 24 hrs. irradiation ; 24.237 $(NH_3-N)+(NO_3-N)$ in 12 hrs. irradiation ; 1432.851 $PO_4-P$ in 12 hrs. irradiation ; 599.076

경유오염토양에서 미생물에 의한 경유의 생물학적 분해 모델

  • 노상철;장덕진
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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    • pp.418-421
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    • 2000
  • A model was developed to describe the microbial decontamination of diesel contaminated soil in a soil column. The biodegradation rate of diesel in nature depends on temperature and the pH of soil, availability of nutrients, oxygen and water. The soil moisture content is one of the essential factors because it characterizes the availability not only of water to microorganisms but also of oxygen and nutrient dissolved in soil. In this work, the rate of biodegradation was modeled by coupling Michaelis-Menten kinetics for the aqueous-phase solute with adsoption-desoption equation for diesel sorption and desorption from soil.

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고정화 미생물의 기질 유효 확산 (Effective Diffusivity of Substrate of an Immobilized Microorganism in Ca- Alginate Gels)

  • 김광;선우양일;박승조
    • KSBB Journal
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    • 제4권2호
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    • pp.110-117
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    • 1989
  • Ca-alginate에 의하여 포괄된 고정화 Zymomonas mobilios의 담체내부에 있어서 균체자체활성을 물질이동 현상으로 규명하고자 하였다. 또한 균체활성을 장기간 유지할 수 있을때 기질의 유효확산에 다른 반응속도를 고찰하여 균일상계로의 균체량농도를 결정할 수 있는 고정화 최적화를 구하고 그 활성의 변화에 대한 경향을 비교검토하였다. 반응속도와 균체량의 관계가 이론치에 잘 일치되므로써 기질의 유효확산계수, $D_e$와 고정화균체량, $C_c$의 상관관계를 결정할 수 있었고 이로부터 고정화 균체량 250g-dry cell/ l에서 공극율 0로 될 수 있음을 알 수 있었다. 실험치의 결과는 Michaelis-Menten형반응의 0차와 1차사이를 만족하였다.

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Cybernetic Modeling of Simultaneous Saccharification and Fermentation for Ethanol Production from Steam-Exploded Wood with Brettanomyces custersii

  • Shin Dong-Gyun;Yoo Ah-Rim;Kim Seung-Wook;Yang Dae-Ryook
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제16권9호
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    • pp.1355-1361
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    • 2006
  • The simultaneous saccharification and fermentation (SSF) process consists of concurrent enzymatic saccharification and fermentation. In the present cybernetic model, the saccharification process, which is based on the modified Michaelis-Menten kinetics and enzyme inhibition kinetics, was combined with the fermentation process, which is based on the Monod equation. The cybernetic modeling approach postulates that cells adapt to utilize the limited resources available to them in an optimal way. The cybernetic modeling was suitable for describing sequential growth on multiple substrates by Brettanomyces custersii, which is a glucose- and cellobiose-fermenting yeast. The proposed model was able to elucidate the SSF process in a systematic manner, and the performance was verified by previously published data.

CELL-MEDIATED IMMUNE PROCESSES AND CONTROL OF CANCER

  • 이권순;정형환
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1991년도 춘계학술대회
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    • pp.82-85
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    • 1991
  • Cell kinetics and the chemical mass action principle formulate the basis of immune system dynamics which may be synthesized mathematically as cascades of bilinear systems which are connected by nonlinear nondynamical terms. In this manner, a model for cell-mediated immune response (CMI) to tumor antigens and debris is developed. We also consider parametric control variables relevant to the latest experimental data, i.e., sigmoidal dose-response relationship and Michaelis-Menten dynamics. The preliminary results show that the parametric control variable is important in the destruction of tumors. As well as that, the exacerbation theory is a good method for tumor treatment. Finally, tumor control as an application of immunotherapy is analyzed from the basis established above.

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