• 제목/요약/키워드: PCA(principal component analysis)

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2018년 금강 하구해역 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 분포 및 생물해양학적 환경특성 (Spatio-temporal distribution patterns of phytoplankton community and the characteristics of biological oceanographic environments in the Geum river estuary, West Sea of Korea in 2018)

  • 김혜선;김하련;양동우;윤양호
    • 환경생물
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    • 제38권2호
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    • pp.254-270
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    • 2020
  • 금강 하구해역 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 변동 및 생물해양학적 환경특성을 파악하기 위해 2018년 2월, 5월, 8월 및 11월, 4계절에 거쳐 15개 정점을 대상으로 현장조사를 실시하였다. 조사기간 동안 출현한 식물플랑크톤 종은 58속 116종으로 겨울과 봄에 단순하였고, 여름과 가을에 상대적으로 다양하게 출현하였다. 현존량은 가을에 10 cells mL-1에서 겨울에 2,904.0 cells mL-1까지 큰 변동 폭으로 평균 577.2 cells mL-1의 높은 현존량을 보였으며, 출현 종과는 달리 봄과 가을에 낮고, 여름과 겨울에 높은 현존량을 나타내었다. 우점종은 연중 규조류 점유율이 높았으며, 겨울은 Thalassiosira nordenskioeldii, Cerataulina bergonii, Skeletonema costatum-ls 및 Coscinodiscus angustelineata, 봄은 S. costatum-ls 및 C. bergonii, 여름은 Eucampia zodiacus 및 Th. nordenskioeldii, 그리고 가을 하구역은 Aulacoseira cf. granulata, 혼합해역은 S. costatum-ls 및 외해역은 Lingulodinium polyedra가 우점하였다. 그리고 주성분 분석에 의하면 금강 하구해역의 식물플랑크톤 군집은 연간 금강하굿둑을 통해 유입되는 높은 영양염을 포함하는 담수의 유입량과 확장 정도에 크게 영향을 받고 있었다. 그러나 하굿둑을 통한 직접적인 담수 영향은 금란도 주변까지의 영역에 한정되었고, 그 외 해역은 해수와 담수가 강하게 혼합되었다.

반폐쇄적인 천수만 해역의 플랑크톤 군집 변화 (Variations in Plankton Assemblage in a Semi-Closed Chunsu Bay, Korea)

  • 이재광;박철;이두별;이상우
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제17권2호
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    • pp.95-111
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    • 2012
  • 반폐쇄적인 구조의 천수만에서 환경요인과 동 식물플랑크톤 군집과의 관계를 파악해 보았다. 식물플랑크톤 군집은 계절에 따라 변하는 일사량과 수온 그리고 담수 유입에 따른 영양염 공급에 의해 조성변화가 일어났으며, 한 달 이내의 짧은 기간에 서해 연안의 다른 해역에서보다 큰 폭으로 변화하였다. 담수 방류가 겨울철(2월)에는 규조류의 증식에, 여름철(7~8월)에는 표층에 한해서 와편모류의 증식에 많은 영향을 미치고 있었으며, 식물플랑크톤 중 규조류 군집은 크기별 천이현상이 관측되었다. 동물플랑크톤은 먹이농도와 수온, 염분에 의해 군집의 구조가 변하고 있었으며, 주성분 분석 결과 계절변화와 그에 따른 식물플랑크톤 현존량 변동에 약 32%, 담수방류에 의해 약 17%정도의 영향을 받고 있는 것으로 추측되었다. 과거 1985-1986년, 1991-1992년과의 비교에서 주요 우점종인 Acartia hongi, Paracalanus parvus sensu lato, Centropages abdominalis는 비슷한 계절별 변동과 조성률을 보였으나 출현양은 과거보다 약 3배 이상 증가하였고, 요각류 이외의 다른 분류군에서는 조성의 변화가 관측되었다.

The Effects of Pre-slaughter Stress and Season on the Activity of Plasma Creatine Kinase and Mutton Quality from Different Sheep Breeds Slaughtered at a Smallholder Abattoir

  • Chulayo, A.Y.;Muchenje, V.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권12호
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    • pp.1762-1772
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    • 2013
  • The objective of the current study was to determine the effect of pre-slaughter stress, season and breed on the activity of plasma creatine kinase (CK) and the quality of mutton. One hundred and seventy-three (173) castrated sheep from Dormer (DM), South African Mutton Merino (SAMM), Dorper (DP) and Blackhead Persian (BP) sheep breeds were used in the study. The animals were grouped according to age-groups as follows: Group 1 (6 to 8 months), Group 2 (9 to 12 months) and Group 3 (13 to 16 months). Blood samples were collected during exsanguinations using disposable vacutainer tubes for CK analysis. Representative samples of the Muscularis longissimuss thoracis et. lumborum (LTL) were collected from 84 castrated sheep, of different breeds (28 per breed) 24 h after slaughter. The following physico-chemical characteristics of mutton were determined; meat pH ($pH_{24}$), color ($L^*$, $a^*$ and $b^*$), thawing and cooking losses and Warner Braztler Shear Force (WBSF). The activity of plasma CK was significantly higher (p<0.001) in summer ($1,026.3{\pm}105.06$) and lower in winter ($723.3{\pm}77.75$). There were higher values for $L^*$ ($33.7{\pm}0.94$), $b^*$ ($11.5{\pm}0.48$) and WBSF ($29.5{\pm}1.46$) in summer season than in winter season; $L^*$ ($29.4{\pm}0.64$), $b^*$ ($10.2{\pm}0.33$) and WBSF ($21.2{\pm}0.99$). The activity of plasma CK was influenced by the type of breed with Dormer having the highest (p>0.001) levels ($1,358.6{\pm}191.08$) of CK. South African Mutton Merino had higher values for $pH_{24}$ ($5.9{\pm}0.06$), $L^*$ ($34.2{\pm}0.97$), $b^*$ ($12.2{\pm}0.50$) and WBSF ($26.8{\pm}1.51$) and Blackhead Persian had higher values ($35.5{\pm}2.17$) for cooking loss (CL%) than the other breeds. Computed Principal Component Analyses (PCA) on the activity of plasma CK and physico-chemical characteristics of mutton revealed no correlations between these variables. However, positive correlations were observed between $pH_{24}$, $L^*$, $a^*$, $b^*$, CL% and WBSF. Relationships between pre-slaughter stress, CK activity and physico-chemical characteristics of mutton were also observed. It was therefore concluded that although mutton quality and creatine kinase were not related, pre-slaughter stress, season and breed affected the activity of creatine kinase and mutton quality.

인공 신경망 기반의 고시간 해상도를 갖는 전력수요 예측기법 (An Electric Load Forecasting Scheme with High Time Resolution Based on Artificial Neural Network)

  • 박진웅;문지훈;황인준
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권11호
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    • pp.527-536
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    • 2017
  • 최근 스마트 그리드 산업의 발달과 더불어 효과적인 에너지 관리 시스템의 필요성이 커지고 있다. 특히, 전기 부하 및 에너지 요금 감소를 위해서는 정확한 전력수요 예측과 그에 따른 효과적인 스마트 그리드 운영 전략이 필요하다. 본 논문에서는 보다 정확한 전력수요 예측을 위하여, 수요 시한 기준으로 수집된 전력 사용 데이터를 고시간 해상도로 분할하고, 이에 적합한 인공 신경망 기반의 전력수요 예측 모델을 구축하고자 한다. 예측 모델의 정확도를 향상시키기 위하여 우선, 수열 형태의 시계열 데이터가 가지는 주기성을 제대로 반영하지 못하는 기계 학습 모델의 문제점을 해결하고자, 시계열 데이터를 2차원 공간의 연속적인 데이터로 변환한다. 더욱이, 고시간 해상도에 따른 온도나 습도 등 외부 요인들의 보다 정확한 반영을 위해 이들에 대해서도 선형 보간법을 사용하여 세분화된 시점에서의 값을 추정하여 반영한다. 마지막으로, 구성된 특성 벡터에 대해 주성분 분석 수행을 통하여 불필요한 외부 요인을 제거한다. 예측 모델의 성능을 평가하기 위해서 5겹 교차 검증을 수행하였다. 실험 결과 모든 고시간 해상도에서 성능 향상을 보였으며, 특히 3분 해상도의 경우 3.71%의 가장 낮은 오차율을 보였다.

변산반도 연근해 표층 퇴적물의 특성과 퇴적환경 (Environment of Deposition and Characters of Surface Sediments in the Nearshore off Byun-San Peninsula, Korea)

  • 오재경;최규홍
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제4권2호
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    • pp.107-116
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    • 1999
  • 한반도 서해 중부 변산반도 연근해 표층 퇴적물의 퇴적작용 해저지형, 계절별 변화 등을 포함한 퇴적 환경을 연구하기 위해 여름 32 개, 겨울 29 개 표층 퇴적물을 채취하여 분석하였다. 지형적인 특성을 이해하기 위해 해도의 수심자료를 계수화했으며 음향측심기를 이용하여 동서방향을 따라 5 개 선상의 수심단면도를 얻었다. 표층 퇴적물의 퇴적상은 크게 모래(S), 사질니(sZ), 니질사(zS)로 나뉜다. 평균입도는 2.11~7.81 ${\Phi}$의 다양한 분포를 보인다. 전체적인 왜도값이 전반적으로 양의 분포를 보여 전형적인 조석 우세 환경임을 알 수 있다. 연구지역 북서쪽의 6 개의 정점에서는 중사에 해당하고 분급도는 0.5~1.4 ${\Phi}$의 분포를 보이며 그 외의 지역은 하천과 외해로부터 유입된 세립질 퇴적물과의 혼합에 의해서 외해에서 연안으로 갈수록 니질사부터 점차 사질니까지 분포한다. 겨울철에 하천 기원의 퇴적물이 재부유 하여 남쪽으로 이동 퇴적되는 것이 불량한 분급의 원인이 될 수 있다. C-M 다이아그램에 의하면 퇴적 기작은 크게 밑짐 이동(Mode A), 점이 부유와 지속적 부유의 혼합(Mode B), 그리고 지속적 부유(Mode C)로 각각 북서부의 사질, 중앙부의 니사질, 남부의 사니질 퇴적상과 밀접한 관계를 보인다. PCA 방법에 의한 통계분석에서도 유사한 결과가 나타났다. 결과적으로, 표층퇴적물의 퇴적상과 퇴적 기작은 밀접한 관계를 보이며 Type II에서 III의 퇴적상으로 갈수록 평균 입도는 세립해지고 분급이 점차 불량해지는 경향을 보인다.

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Dynamic changes of yak (Bos grunniens) gut microbiota during growth revealed by polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis and metagenomics

  • Nie, Yuanyang;Zhou, Zhiwei;Guan, Jiuqiang;Xia, Baixue;Luo, Xiaolin;Yang, Yang;Fu, Yu;Sun, Qun
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제30권7호
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    • pp.957-966
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    • 2017
  • Objective: To understand the dynamic structure, function, and influence on nutrient metabolism in hosts, it was crucial to assess the genetic potential of gut microbial community in yaks of different ages. Methods: The denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) profiles and Illumina-based metagenomic sequencing on colon contents of 15 semi-domestic yaks were investigated. Unweighted pairwise grouping method with mathematical averages (UPGMA) clustering and principal component analysis (PCA) were used to analyze the DGGE fingerprint. The Illumina sequences were assembled, predicted to genes and functionally annotated, and then classified by querying protein sequences of the genes against the Kyoto encyclopedia of genes and genomes (KEGG) database. Results: Metagenomic sequencing showed that more than 85% of ribosomal RNA (rRNA) gene sequences belonged to the phylum Firmicutes and Bacteroidetes, indicating that the family Ruminococcaceae (46.5%), Rikenellaceae (11.3%), Lachnospiraceae (10.0%), and Bacteroidaceae (6.3%) were dominant gut microbes. Over 50% of non-rRNA gene sequences represented the metabolic pathways of amino acids (14.4%), proteins (12.3%), sugars (11.9%), nucleotides (6.8%), lipids (1.7%), xenobiotics (1.4%), coenzymes, and vitamins (3.6%). Gene functional classification showed that most of enzyme-coding genes were related to cellulose digestion and amino acids metabolic pathways. Conclusion: Yaks' age had a substantial effect on gut microbial composition. Comparative metagenomics of gut microbiota in 0.5-, 1.5-, and 2.5-year-old yaks revealed that the abundance of the class Clostridia, Bacteroidia, and Lentisphaeria, as well as the phylum Firmicutes, Bacteroidetes, Lentisphaerae, Tenericutes, and Cyanobacteria, varied more greatly during yaks' growth, especially in young animals (0.5 and 1.5 years old). Gut microbes, including Bacteroides, Clostridium, and Lentisphaeria, make a contribution to the energy metabolism and synthesis of amino acid, which are essential to the normal growth of yaks.

원형 근전도 센서 어레이 시스템의 센서 틀어짐에 강인한 손 제스쳐 인식 (Hand Gesture Recognition Regardless of Sensor Misplacement for Circular EMG Sensor Array System)

  • 주성수;박훈기;김인영;이종실
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.371-376
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    • 2017
  • 본 논문에서는 원형 근전도 시스템 장비를 사용하여 근전도 패턴인식을 할 때, 장비의 센서 위치와 무관하게 패턴 인식이 가능한 알고리즘을 제안한다. 6가지 동작의 8채널 근전도 신호를 1초간 측정한 데이터를 이용하여 14개의 특징점을 추출하였다. 또한 8개의 채널에서 추출된 112개의 특징점을 나열하여 주성분분석을 하고 영향력이 높은 데이터만을 추려내어 8개의 입력 신호로 줄였다. 모든 실험은 k-NN 분류기를 이용하여 데이터를 학습시키고 5-fold 교차 검증을 사용하여 데이터를 검증하였다. 기계학습에서 데이터를 학습시킬 때, 어떤 데이터를 학습하느냐에 따라 그 결과가 크게 달라진다. 기존의 연구들에서 사용하는 학습 데이터를 사용 할 경우 99.3%의 정확도를 확인하였다. 그러나 센서의 위치가 22.5도 정도만 틀어지더라도 67.28%의 정확도로 명확하게 떨어짐을 보았다. 본 논문에서 제안하는 학습 방법을 사용 할 경우 98%의 정확도를 보이고 장비의 센서의 위치가 바뀌더라도 98% 근처의 정확도를 유지함을 보였다. 이러한 결과를 사용하여 원형 근전도 시스템을 사용하는 사용자들의 편의성을 크게 증대시켜 줄 수 있을 것으로 보인다.

수학교육적 가치에 대한 예비 초등교사와 현직 초등교사의 인식 비교 (Comparison of the Mathematics Educational Values between Pre-service and In-service Elementary School Teachers)

  • 임민재;조수윤;방정숙
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.277-297
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 수학교육적 가치에 대한 예비 초등교사와 현직 초등교사의 인식을 확인하고 비교하는데 있다. 이를 위해 설문지를 활용하여 자료를 수집하고 주성분 분석(PCA)을 실시하여 요인 6개를 도출하였다. 이 요인은 체계적인 라벨링 과정을 거쳐 6가지 수학교육적 가치 즉 '재미', '문제 해결', '표현', '계산', '능력', '설명'으로 명명되었다. 예비 초등교사와 현직 초등교사 모두 '문제 해결'을 가장 중요하게 생각하였으며 이 요인에 대해 통계적으로 집단 간 유의미한 차이는 없었다. '설명'을 제외한 모든 수학교육적 가치에 대해 1학년 예비 초등교사, 4학년 예비 초등교사, 현직 초등교사 순으로 더 중요하게 여기는 경향이 있었다. 특히 예비 초등교사와 현직 초등교사 사이에 각 가치에 대한 인식의 차이가 두드러지는 것으로 나타났다. 이와 같은 연구 결과를 토대로 교사 교육 프로그램에서 수학교육적 가치의 구현과 관련하여 더 중요하고 의미 있게 다뤄야 할 것이 무엇인지 논의의 필요성을 강조하였다.

피부색과 무게중심 프로필을 이용한 손동작 인식 알고리즘 (Hand Motion Recognition Algorithm Using Skin Color and Center of Gravity Profile)

  • 박영민
    • 문화기술의 융합
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    • 제7권2호
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    • pp.411-417
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    • 2021
  • 인간과 컴퓨터의 상호작용을 연구하는 분야를 HCI(Human-computer interaction)라고 한다. 이 분야는 인간과 컴퓨터 간에 서로 소통하면서 정보를 인식하는 방법에 대해 연구하는 학문 분야이다. 본 연구는 사람과의 상호작용을 위한 손동작 인식에 대한 연구로써 기존 인식방법의 문제점을 살펴보고 인식률을 개선하기 위한 알고리즘을 제시한다. 사람의 손 모양이 포함된 영상을 대상으로 피부색 정보를 바탕으로 손 영역을 추출하고, 주성분 분석을 이용하여 무게중심 프로필을 계산한다. 이렇게 얻은 정보를 미리 정의된 형상들과 비교하여 손동작을 인식률을 높이는 방법을 제안하였다. 기존의 무게중심 프로필은 회전으로 인한 손의 변형에 대해 잘못된 손동작 인식을 결과를 보여주었으나, 본 연구에서는 무게중심 프로필을 이용하고 모든 윤곽선의 점들과 무게중심 사이의 거리가 가장 긴 점을 시작점으로 하여 무게중심 프로필을 다시 개선함으로써 강건한 알고리즘을 제시하였다. 손동작 인식을 위하여 센서가 부착된 장갑이나 특별한 마커를 사용하지 않으며, 별도의 청색 스크린을 설치하지도 않는다. 이 결과에 대해 가장 가까운 거리의 특징벡터를 찾아 잘못된 인식을 해결하고, 적당한 경계치를 구하여 성공과 실패를 구분한다.

GOCI 근적외선 채널을 활용한 화산재 퇴적지역 탐지 (Detection for Region of Volcanic Ash Fall Deposits Using NIR Channels of the GOCI)

  • 선종선;이원진;박순천;이덕기
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제34권6_4호
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    • pp.1519-1529
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    • 2018
  • 대규모의 화산이 분출하면 화산재는 수 킬로미터 이상 퍼져 나갈 수 있고 도시 지역과 교통수단에 피해를 줄 수 있다. 이러한 화산 재해에 대응하기 위해서는 화산재의 확산 면적을 효율적으로 추정할 필요가 있다. 이 연구에서는 2016년 10월 7일 16시 40분(UTC) 일본의 아소산 분화의 관측 자료와 위성 영상의 분석 결과를 비교하였다. 정지궤도 천리안 위성 GOCI(Geostationary Ocean Color Imager) 센서의 근적외선(Near-Infrared) 채널로 주성분 분석과 임계값 설정 방법 및 일련의 형태학적 필터링(Eroded, Opening, Dilation, Closing)을 각각 적용하였다. 또한, 2016년 아소산 분화에 관한 일본 기상청(JMA)의 보고서에 명시된 현장 관측 자료를 비교하였다. 그 결과, 약 $380km^2$의 화산재 퇴적 지역을 위성영상으로 탐지하였다. 전통적인 방법에서의 화산재 퇴적 지역 탐지는 직접 측정 및 소문 증거와 같은 인간 활동에 의해 추정되었지만 이는 비효율적이며 시간소모적이다. 하지만 이 연구를 통해 분연주 높이가 높거나 분화지수가 큰 화산 분화의 피해 지역을 신속하게 추출할 수 있으며 지표 변화 분포도를 작성하여 화산 활동으로 인한 피해 정책 수립 등 다양한 방면으로 활용 가능하다.