• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제14권10호
• /
• pp.2365-2370
• /
• 2010

마이크로어레이를 기반으로 하는 암 분류 방법은 암 종류에 따라 다르게 발현되는 유전자 양상을 통계적으로 발견함으로써 정확한 암 분류에 기여할 수 있다. 따라서 현재의 마이크로어레이 기술을 이용해서 효과적으로 암을 분류하기 위해서는 특정 암과 밀접하게 관련이 있는 정보력 있는 유전자를 선택하는 과정이 필수적이다. 본 논문에서는 난소 암 마이크로어레이 데이터를 이용하여 암에 영향을 미치는 가장 다르게 발현할 가능성이 있는 표지 유전자를 추출할 수 있는 시스템을 고안하고, 다층퍼셉트론 분류기를 이용하여 기존의 마이크로어레이 시스템과 분류 성능을 비교분석하였다. 그 결과 ANOVA를 이용하여 선택된 표지 유전자를 포함하는 마이크로어레이 데이터 셋에서 98.61%의 향상된 분류 성능을 보였다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제14권5호
• /
• pp.1167-1175
• /
• 2018

Microarray data plays an essential role in diagnosing and detecting cancer. Microarray analysis allows the examination of levels of gene expression in specific cell samples, where thousands of genes can be analyzed simultaneously. However, microarray data have very little sample data and high data dimensionality. Therefore, to classify microarray data, a dimensional reduction process is required. Dimensional reduction can eliminate redundancy of data; thus, features used in classification are features that only have a high correlation with their class. There are two types of dimensional reduction, namely feature selection and feature extraction. In this paper, we used k-means algorithm as the clustering approach for feature selection. The proposed approach can be used to categorize features that have the same characteristics in one cluster, so that redundancy in microarray data is removed. The result of clustering is ranked using the Relief algorithm such that the best scoring element for each cluster is obtained. All best elements of each cluster are selected and used as features in the classification process. Next, the Random Forest algorithm is used. Based on the simulation, the accuracy of the proposed approach for each dataset, namely Colon, Lung Cancer, and Prostate Tumor, achieved 85.87%, 98.9%, and 89% accuracy, respectively. The accuracy of the proposed approach is therefore higher than the approach using Random Forest without clustering.

• 응용통계연구
• /
• 제19권3호
• /
• pp.587-598
• /
• 2006

본 논문에서는 마이크로어레이 (microarray) 자료에 판별분석을 적용 시 나타나는 고차원 및 소표본 문제의 해결방법으로서 직교요인을 새로운 특징변수로 사용한 비모수적 국소선형 로지스틱 판별분석을 제안한다. 제안된 방법은 국소우도에 기반한 것으로서 다범주 판별분석에 적용될 수 있으며, 고려된 직교인자는 주성분 요인, 부분최소제곱 요인, 인자분석 요인 등이다. 대표적인 두 가지 실제 마이크로어레이 자료에 적용한 결과 직교요인들 중에서 부분최소제곱 요인을 특징변수로 사용한 경우 고전적인 통계적 판별분석보다 향상된 분류 능력을 나타내고 있음을 확인하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제11권10호
• /
• pp.830-836
• /
• 2005

Application of microarray technologies which monitor simultaneously the expression pattern of thousands of individual genes in different biological systems results in a tremendous increase of the amount of available gene expression data and have provided new insights into gene expression during drug development, within disease processes, and across species. There is a great need of data mining methods allowing straightforward interpretation, visualization and analysis of the relevant information contained in gene expression profiles. Specially, classifying biological samples into known classes or phenotypes is an important practical application for microarray gene expression profiles. Gene expression profiles obtained from tissue samples of patients thus allowcancer classification. In this research, molecular classification of microarray gene expression data is applied for multi-class cancer using computational biology such gene selection, principal component analysis and fuzzy clustering. The proposed method was applied to microarray data from leukemia patients; specifically, it was used to interpret the gene expression pattern and analyze the leukemia subtype whose expression profiles correlated with four cases of acute leukemia gene expression. A basic understanding of the microarray data analysis is also introduced.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제15권3호
• /
• pp.747-752
• /
• 2011

마이크로어레이 분류는 전형적으로 분류기 디자인과 에러 추정이 현저하게 작은 샘플에 기반한다는 것과 교차 검증 에러 추정이 대다수의 논문에 사용된다는 주목할 만한 두 가지 특징을 소유한다. 마이크로어레이 난소 암 데이터는 수 만개의 유전자 발현으로 구성되어 있고, 이러한 정보를 동시에 분석하기 위한 어떤 체계적인 절차도 없다. 본 논문에서는, 통계에 따라 유전자의 우선순위를 정함으로써 표지유전자를 선택하였고, 널리 보급되어 있는 분류 규칙인 선형 분류 분석, 3-nearest-neighbor와 결정 트리 알고리즘은 표지 유전자를 선택한 데이터와 선택하지 않는 데이터의 분류 정확도 비교를 위해 사용되어졌다. ANOVA를 이용하여 선택된 표지 유전자를 포함하는 마이크로어레이 데이터 셋에 선영 분류분석 규칙을 적용한 결과 97.78%의 가장 높은 분류 정확도와 가장 낮은 예측 에러 추정치를 나타내었다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제19권5호
• /
• pp.652-662
• /
• 2023

Identifying highly discriminating genes is a critical step in tumor recognition tasks based on microarray gene expression profile data and machine learning. Gene selection based on tree models has been the subject of several studies. However, these methods are based on a single-tree model, often not robust to ultra-highdimensional microarray datasets, resulting in the loss of useful information and unsatisfactory classification accuracy. Motivated by the limitations of single-tree-based gene selection, in this study, ensemble gene selection methods based on multiple-tree models were studied to improve the classification performance of tumor identification. Specifically, we selected the three most representative tree models: ID3, random forest, and gradient boosting decision tree. Each tree model selects top-n genes from the microarray dataset based on its intrinsic mechanism. Subsequently, three ensemble gene selection methods were investigated, namely multipletree model intersection, multiple-tree module union, and multiple-tree module cross-union, were investigated. Experimental results on five benchmark public microarray gene expression datasets proved that the multiple tree module union is significantly superior to gene selection based on a single tree model and other competitive gene selection methods in classification accuracy.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
• /
• 제34권1호
• /
• pp.46-58
• /
• 2007

마이크로어레이 데이타는 동시에 수 만개 유전자의 발현 값을 포함하고 있기 때문에 질병의 발현 형질 분류에 매우 유용하게 쓰인다. 그러나 동일한 생물학적 주제라 할지라도 여러 독립된 연구 집단에서 생성된 마이크로어레이의 분석결과는 서로 다르게 나타날 수 있다. 이에 대한 주된 이유는 하나의 마이크로어레이 실험에 참여한 샘플의 수가 제한적이기 때문이다. 따라서 개별적으로 수행된 마이크로어레이 데이타를 통합하여 샘플의 수를 늘리는 것은, 보다 정확한 분석을 하는데 있어 매우 중요하다. 본 연구에서는 이에 대한 해결 방안으로 두 단계 접근방법을 제안한다. 제 1 단계에서는 개별적으로 생성된 동일주제의 마이크로어레이 데이타를 통합한 후 인포머티브(Informative) 유전자를 추출하고 제 2 단계에서는 인포머티브 유전자만을 이용하여 클래스 분류(Classification) 과정 후 분류자를 추출한다. 이 분류자를 다른 테스트 샘플 데이타에 적용한 실험결과를 보면 마이크로어레이 데이타를 통합하여 샘플의 수를 증가시킬수록, 비교 방법에 비해 정확도가 최대 24.19% 높은 분류자를 만들어 내는 것을 알 수 있다.

• Journal of information and communication convergence engineering
• /
• 제17권1호
• /
• pp.14-20
• /
• 2019

Currently, microarray gene expression data take advantage of the sufficient classification of cancers, which addresses the problems relating to cancer causes and treatment regimens. However, the sample size of gene expression data is often restricted, because the price of microarray technology on studies in humans is high. We propose enhancing the gene expression classification of support vector machines with generative adversarial networks (GAN-SVMs). A GAN that generates new data from original training datasets was implemented. The GAN was used in conjunction with nonlinear SVMs that efficiently classify gene expression data. Numerical test results on 20 low-sample-size and very high-dimensional microarray gene expression datasets from the Kent Ridge Biomedical and Array Expression repositories indicate that the model is more accurate than state-of-the-art classifying models.

• Communications for Statistical Applications and Methods
• /
• 제13권3호
• /
• pp.567-576
• /
• 2006

In this paper, we applied the multiblock dimension reduction methods to the classification of tumor based on microarray gene expressions data. This procedure involves clustering selected genes, multiblock dimension reduction and classification using linear discrimination analysis and quadratic discrimination analysis.

• Communications for Statistical Applications and Methods
• /
• 제11권1호
• /
• pp.59-77
• /
• 2004

Since the introduction of DNA microarray, a revolutionary high through-put biological technology, a lot of papers have been published to deal with the analyses of the gene expression data from the microarray. In this paper we review most papers relevant to the cDNA microarray data, classify them in statistical methods' point of view, and present some statistical methods deserving consideration and future study.