• 제목/요약/키워드: Pattern Normalization

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Patterns of Plasma Fatty Acids in Rat Models with Adenovirus Infection

  • Paik, Man-Jeong;Park, Ki-Ho;Park, Joong-Jean;Kim, Kyoung-Rae;Ahn, Young-Hwan;Shin, Gyu-Tae;Lee, Gwang
    • BMB Reports
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    • 제40권1호
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    • pp.119-124
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    • 2007
  • Adenoviral vectors are among the most promising vectors available for human gene therapy. However, the use of recombinant adenoviral vectors, including replicationcompetent adenovirus (RCA), raises a variety of safety concerns in relation to the development of new therapies based on gene therapy. To examine how organic compounds change in rat plasma following the injection of adenovirus, $\beta$-galactosidase expressing recombinant adenovirus (designated rAdLacZ) or RCA, we investigated the content of fatty acids (FAs), which are important biochemical indicators in pathological conditions. Pattern recognition analysis on the level of FAs in rat plasma is described for the visual discrimination of adenovirus infection groups from normal controls. Plasma FAs from four control rats (normal group), and from four rats with rAdLacZ infection and six rats with RCA infection (the two abnormal groups), were examined by gas chromatography-mass spectrometry in selected ion monitoring modes as their tert-butyldimethylsilyl derivatives. In total, 20 FAs were positively detected and quantified. The results of the Student's t-test on the normal mean of two abnormal groups, the levels of three FAs (p<0.05) from rAdLacZ group and eleven FAs (p<0.05) from RCA group were significantly different. When star symbol plotting was applied to the group mean values of 20 FAs after normalization to the corresponding normal mean values, the resulting eicosagonal star patterns of the two infected groups were distorted into similar shapes, but were distinguishable from each other. Thus, these approaches will be useful for screening and monitoring of diagnostic markers for the effects of infection following the use of adenoviral vectors in gene therapy.

인지증 판별 성능 향상을 위한 스펙트럼 국부 영역 분석 방법 (Local Region Spectral Analysis for Performance Enhancement of Dementia Classification)

  • 박준규;백성준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.5150-5155
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    • 2011
  • 인지증을 유발하는 원인은 알츠하이머병(Alzheimer's Disease: AD)과 혈관성 인지증(vascular Dementia: VD)이 가장 높은 비율을 차지한다. 본 논문에서는 측정된 라만 스펙트럼에서 AD, VD, 정상(NOR: normal)을 분류하기 위해 변별력 있는 영역을 조사하고, 특징 변환을 이용한 분류 실험 결과를 제시하였다. 혈소판으로부터 측정한 라만 스펙트럼은 먼저 smoothing을 적용한 다음 배경 잡음을 제거하고 스펙트럼의 기준 피크를 중심으로 그 위치를 정렬하였고 minmax 방법을 사용하여 정규화 하였다. 전처리를 거친 스펙트럼은 AD와 VD, NOR를 변별하기 가장 용이한 영역을 결정하기 위해 조사되었으며, 그 결과 725-777, 1504-1592, 1632-1700 $cm^{-1}$ 영역에서 스펙트럼이 많은 차이를 보임을 확인하였다. 분류 실험은 선택한 각 영역에 대하여 PCA(principal component analysis)와 NMF(nonnegative matrix factorization) 방법을 적용하여 얻은 특징을 이용하여 행하였다. 총 327개의 라만 스펙트럼에 대한 MAP(maximum a posteriori probability) 분류 실험 결과에 따르면, 본 연구에서 제안된 국부 영역 변환 특징을 사용했을 때 평균 92.8 %의 분류율을 보임을 알 수 있었다.

종양 분류를 위한 마이크로어레이 데이터 분류 모델 설계와 구현 (The Design and Implement of Microarry Data Classification Model for Tumor Classification)

  • 박수영;정채영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권10호
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    • pp.1924-1929
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    • 2007
  • 오늘날 인간 프로젝트와 같은 종합적 인 연구의 궁극적 목적을 달성하기 위해서는 이 들 연구로부터 획득한 대량의 관련 데이터에 대해 새로운 현실적 의미를 부여할 수 있어야 한다. 마이크로어레이를 기반으로 하는 종양 분류 방법은 종양 종류에 따라 다르게 발현되는 유전자 양상을 통계적으로 발견함으로써 정확한 종양 분류에 기여 할 수 있다. 따라서 현재의 마이크로어레이 기술을 이용해서 효과적으로 종양을 분류하기 위해서는 특정 종양 분류와 밀접하게 관련이 있는 정보력 있는 유전자를 선택하는 과정이 필수적이다. 본 논문에서는 암에 걸린 흰쥐 외피 기간 세포 분화 실험에서 얻어진 3840 유전자의 마이크로어레이 cDNA를 이용해 데이터의 정규화를 거쳐 정보력 있는 유전자 목록을 별도로 추출하여 보다 정확한 종양 분류 모델을 구축하고 각각의 실험 결과들을 비교 분석함으로써 성능평가를 하였다. 피어슨 적률 상관 계수를 이용하여 선택된 유전자들을 멀티퍼셉트론 분류기로 분류한 결과 98.6%의 정확도를 보였다.

혈소판 라만 스펙트럼에서 특이값 분해에 의한 기저 합성을 통한 알츠하이머병 검출 (A screening of Alzheimer's disease using basis synthesis by singular value decomposition from Raman spectra of platelet)

  • 박아론;백성준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.2393-2399
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    • 2013
  • 본 논문에서는 특이값 분해(SVD: singular value decomposition)에 의한 기저 스펙트럼의 합성을 통해 혈소판 라만 스펙트럼에서 알츠하이머병(AD: Alzheimer's disease)을 검출하는 방법을 제안하였다. AD가 유도된 형질 전환 실험용 쥐의 혈소판에서 측정한 라만 스펙트럼은 가산 잡음과 배경 잡음의 제거와 정규화로 구성된 전처리 과정을 수행한다. 각 데이터 행렬의 열벡터는 AD와 정상(NR: normal)의 라만 스펙트럼으로 구성한다. 이 데이터 행렬을 SVD로 분해한 다음 각 행렬의 열벡터 12개를 AD와 NR의 기저 스펙트럼으로 결정한다. 분류 과정은 각 클래스의 기저 스펙트럼을 선형 합성한 스펙트럼과 분류 스펙트럼의 평균제곱근오차(root mean square error)가 최소인 클래스를 선택하는 것으로 완료된다. 278개의 혈소판 라만 스펙트럼을 사용한 실험에 따르면 제안한 방법의 평균 분류율은 약 97.6%로 주성분 분석(principle components analysis)으로 추출한 특징에 MLP(multi-layer perceptron)를 이용한 경우보다 약 6.1% 정도의 우수한 성능을 보였다. 이 결과에서 SVD에 의한 기저 스펙트럼이 혈소판 라만 스펙트럼에서 AD의 검출에 적합하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

Optimized Internal Control and Gene Expression Analysis in Epstein-Barr Virus-Transformed Lymphoblastoid Cell Lines

  • Nam, Hye-Young;Kim, Hye-Ryun;Shim, Sung-Mi;Lee, Jae-Eun;Kim, Jun-Woo;Park, Hye-Kyung;Han, Bok-Ghee;Jeon, Jae-Pil
    • Genomics & Informatics
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    • 제9권3호
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    • pp.127-133
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    • 2011
  • The Epstein-Barr virus-transformed lymphoblastoid cell line (LCL) is one of the major genomic resources for human genetics and immunological studies. Use of LCLs is currently extended to pharmacogenetic studies to investigate variations in human gene expression as well as drug responses between individuals. We evaluated four common internal controls for gene expression analysis of selected hematopoietic transcriptional regulatory genes between B cells and LCLs. In this study, the expression pattern analyses showed that TBP (TATA box-binding protein) is a suitable internal control for normalization, whereas GAPDH (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) is not a good internal control for gene expression analyses of hematopoiesis-related genes between B cells and LCLs at different subculture passages. Using the TBP normalizer, we found significant gene expression changes in selected hematopoietic transcriptional regulatory genes (downregulation of RUNX1, RUNX3, CBFB, TLE1, and NOTCH2 ; upregulation of MSC and PLAGL2) between B cells and LCLs at different passage numbers. These results suggest that these hematopoietic transcriptional regulatory genes are potential cellular targets of EBV infection, contributing to EBV-mediated B-cell transformation and LCL immortalization.

Detection of Precise Crop Locations under Vinyl Mulch using Non-integral Moving Average Applied to Thermal Distribution

  • Cho, Yongjin;Yun, Yeji;Lee, Kyou-Seung;Lee, Dong-Hoon
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제42권2호
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    • pp.117-125
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    • 2017
  • Purpose: Damage to pulse crops by wild birds is a serious problem. The damage is to such an extent that the rate of damage during the period between seeding and cotyledon stages reaches 54.6% on an average. In this study, a crop-position detection method was developed wherein infrared (IR) sensors were used to determine the cotyledon position under a vinyl mulch. Methods: IR sensors that helped measure the temperature were used to locate the cotyledons below the vinyl mulch. A single IR sensor module was installed at three locations of the crops (peanut, red lettuce, and crown daisy) in the cotyledon stage. The representative thermal response of a $16{\times}4$ pixel area was detected using this sensor in the case where the distance from the target was 25 cm. A spatial image was applied to the two-dimensional temperature distribution using a non-integral moving-average method. The collected data were first processed by taking the moving average via interpolation to determine the frame where the variance was the lowest for a resolution unit of 1.02 cm. Results: The temperature distribution was plotted corresponding to a distance of 10 cm between the crops. A clear leaf pattern of the crop was visually confirmed. However, the temperature distribution after the normalization was unclear. The image conversion and frequency-conversion graphs were obtained based on the moving average by averaging the points corresponding to a frequency of 40 Hz for 8 pixels. The most optimized resolutions at locations 1, 2, and 3 were found on 3.4, 4.1, and 5.6 Pixels, respectively. Conclusions: In this study, to solve the problem of damage caused by birds to crops in the cotyledon stage after seeding, the vinyl mulch is punched after seeding. The crops in the cotyledon stage could be accurately located using the proposed method. By conducting the experiments using the single IR sensor and a sliding mechanical device with the help of a non-integral interpolation method, the crops in the cotyledon stage could be precisely located.

재래시장의 문제점과 사례 분석을 통한 활성화 방안 (A Study of Activation Approaches by the on the Analysis Problems and Success Cases of Traditional Markets)

  • 이재한;김규원;우종필
    • 한국프랜차이즈경영연구
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    • 제1권1호
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    • pp.19-42
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    • 2010
  • 유통시장 전면 개방 이후 외국유통업체 및 국내 대기업의 유통산업 진입, 정보화 사회에 따른 인터넷 통신판매 급증, 소득수준의 향상으로 인한 고급화 및 규격화 추구, 젊은 층을 중심으로 편리성을 중시하는 소비패턴 변화 등의 이유로 재래시장은 소비자에게 점점 더 외면 받고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 새로운 유통환경변화 속에서 재래시장의 침체 원인 및 문제점을 파악하고, 해외 재래시장 및 국내 재래시장의 활성화 사례 분석을 통해 국내 재래시장의 활성화 방안을 모색해보고자 한다. 사례분석 결과 활성화에 성공한 시장의 경우 초기에 활성화에 강한 의지를 갖고 있던 리더십 있는 소수의 상인에 의해 시작된 사례가 많다는 것이다. 특히 하드웨어적인 측면의 시장 활성화보다는 경영의 효율화나 마케팅력 강화와 같은 소프트웨어 측면의 활성화대책이 상대적으로 효과가 높다는 것이다. 또한 신용거래의 정착에 필수적인 신용카드 이용확대를 위한 노력이 중요한데, 신용카드가맹점의 확대를 위해서는 신용카드 장점과 기대효과에 대한 상인들의 인식제고가 필요하다. 이러한 연구결과는 재래시장에 많은 소비자들이 스스로 방문하여 쇼핑의 즐거움과 편의성, 그리고 시간적, 금전적, 심리적 가치를 창출할 수 있는 장소가 될 수 있도록 시장 생태계를 조성하는 방안을 제시하는데 의의가 있다.

주성분분석을 이용한 C[11]-PIB imaging 영상분석 (Principal component analysis in C[11]-PIB imaging)

  • 김남범;신귀순;안성민
    • 핵의학기술
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    • 제19권1호
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    • pp.12-16
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    • 2015
  • 주성분분석(Principal component analysis, PCA)은 고차원 변수들 사이의 복잡한 상관성 구조를 더 낮은 차원으로 단순화하여 상관성의 구조를 쉽게 설명하기 위한 다변량분석기법으로 뇌영상 분석에서 자주 사용되는 방법이다. 주성분분석의 기본개념은 서로 직교하는 변수들의 선형결합을 통해서 원래의 뇌영상 자료가 가지고 있는 전체정보를 최대한 설명할 수 있는 서로 독립적인 새로운 변수들을 유도하는 것이다. 뇌영상분석에서 주성분분석의 효율성과 유용성을 알아보기 위해서 C[11]-PIB 영상을 이용하여 분석하였다. 대상 및 방법으로는 평균나이가 같은 9명의 정상인, 10명의 알츠하이머/경도인지장애환자들의 C[11]-PIB 영상을 이용하였다. PET-CT 장비로는 Biograph 6 Hi-Rez (Siemens-CTI, Knoxville, TN)를 영상을 획득하였고 9.6 MBq/kg C[11]-PIB를 정맥주사 한 후 40분 후에 20분 동안 3D acquisition mode로 방출영상을 얻었다. Attenuation map은 X-ray CT scan을 이용하여 재구성하였다(130 kVp, 240 mA). PIB template을 만들기 위해서 정상인에서 3T MRI T1-weighted 영상을 동시에 얻었다. 주성분분석을 위한전처리과정으로서 공간정규화 및 공간편평화를 SPM8을 이용하여 실시하였고 주성분분석은 Matlab2012b를 이용하여 분석하다. 결과는 주성분분석을 통해서 서로 독립적인 주성분영상들을 얻을 수 있었다. 주성분분석을 통해서 얻어진주성분영상은 C[11]-PIB brain PET 영상의 패턴을 몇 개의 주성분으로 단순화 할 수 있었으며 주로는 neocortex를 변동 나타내는 영상, white matter의 변동을 나타내는 영상 그리고 pons등 deep brain의 변동을 나타내는 영상 등으로 단순화되었다. 결론으로는 주성분분석은 C[11]-PIB brain 영상을 단순화하여 영상의 패턴을 해석하는데 매우 유용하였다. 이러한 주성분분석은C[11]-PIB영상 분석뿐만 아니라 뇌의 포도당 대사를 측정하는 FDG-PET 또는 뇌기능영상등의 다변량분석 방법으로서 그 적용범위가 클 것으로 기대된다.

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한국과 중국의 강 퇴적물의 주성분 원소 함량 특성: 황해 니질 퇴적물의 기원지 연구를 위한 잠재적 추적자 (Major Elemental Compositions of Korean and Chinese River Sediments: Potential Tracers for the Discrimination of Sediment Provenance in the Yellow Sea)

  • 임동일;신인현;정회수
    • 한국지구과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.311-323
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    • 2007
  • 황해와 북동중국해에는 중국의 황하와 양쯔강 그리고 한국의 강들로부터 많은 양의 부유물질이 공급되어 대륙붕 해역에 여러 개의 니질 퇴적체가 발달하고 있으나, 이들 퇴적체에서 두 기원을 설명할 수 있는 퇴적-지화학적 요인은 아직까지 명확하게 제시되고 있지 않다. 본 논문에서는 한국과 중국 기원 강 퇴적물의 주성분 원소의 함량 특성을 비교 연구하고, 그 결과를 토대로 황해와 북동중국해 퇴적물에 적용 가능한 기원지 추적자를 제시하였다. 본 연구를 위해 총 102개의 강과 연안 퇴적물에 대한 주성분 원소(Al, Fe, Mg, K, Ca, Na, Ti)들의 함량을 유도결합플라즈마 분석기를 이용하여 분석하였으며, 이와 함께 입도효과를 최소화하기위해 원시료를 실트$(60{\sim}20{\mu}m)$와 점토 구간$(<20{\mu}m)$으로 분리하여 주성분 원소 함량과 스트론튬 동위원소 비($^{87}Sr/^{86}Sr$)를 분석하였다. 연구결과, 새로운 방법의 입도보정을 통한 Fe/Al과 Mg/Al 함량 비는 매우 유용한 잠재적 추적자로 제시되며, 이러한 결과는 입자 분리된 실트와 점토 퇴적물에서 더욱 뚜렷하다. 또한 실트 구간의 퇴적물에서 한국 기원의 $^{87}Sr/^{86}Sr$ 비는 $0.7229{\sim}0.7253$(평균 0.7243) 범위로 중국 기원 퇴적물($0.7169{\sim}0.7189$, 평균 0.7179)과 뚜렷한 차이를 보여, 황해와 북동중국해에서 한국과 중국 기원의 퇴적물을 구분할 수 있는 중요한 지화학적 성분으로 평가된다. 이러한 잠재적 추적자들에 근거할 때, 한국 서남해에 발달하고 있는 니질 퇴적대의 전퇴적물은 한국과 중국의 혼합 기원으로 해석되나, 실트와 점토 구간의 퇴적물로 나누어 볼 때 그기원이 각각 다르게 나타났다. 즉, 점토 퇴적물은 한국과 중국의 혼합 기원으로, 실트 퇴적물은 한국 기원이 우세한 것으로 해석된다.

한국인 뇌 표준판과 해부학적 및 세포구축학적 확률뇌지도를 이용한 뇌영상 정량화 (Quantification of Brain Images Using Korean Standard Templates and Structural and Cytoarchitectonic Probabilistic Maps)

  • 이재성;이동수;김유경;김진수;이종민;구방본;김재진;권준수;유태우;장기현;김선일;강혜진;강은주
    • 대한핵의학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.241-252
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    • 2004
  • 목적: 다수의 뇌 자료를 기반으로 구성된 통계적 화률뇌지도는 복잡하고 개인적인 편차가 큰 뇌의 형태학적, 기능적 특성을 분석하는데 유용하다. 특히 최근에 한국인의 정상 MR 영상을 기반으로 한 구조적 기능적 뇌 표준판과 구조적 확률뇌지도가 완성되었으며. 부검뇌의 조직절편을 활용한 세포구축학적 확률뇌지도가 도입되었다. 이 연구에서는 이들 자료를 활용하여 뇌 영상의 국소계수를 객관적으로 측정하기 위한 정량화 기법을 개발하였으며, 이를 이용하여 정상 한국인의 뇌 영상자료를 분석하였다. 대상 및 방법 : T1 MRI와 FDG PET에 대한 뇌 표준판을 성별, 연령별로 개발하였으며, 한국인 정상 MR 영상으로 만들어진 89개 뇌 영역의 구조적 확률뇌지도와 독일 율리히 연구센터에서 도입한 13개 브로드만 영역에 대한 세포구축학적 확률뇌지도를 뇌 표준판 위로 각각 비선형 변환하였다. 확률뇌지도에 정의된 각 뇌 영상의 국소계수는 확률에 의한 가중평균 또는 가중합으로 구하였다. 확률뇌지도를 이용한 예비 연구로 정상 노화에 따른 포도당대사의 변화가 대상회 내에서 전 후 위치에 따라 다르게 나타나는 가를 조사하였다. 결과: SPM과의 연계된 사용을 고려하여 Matlab 상에서 작성된 정량화 프로그램은 20초 미만에 1개의 공간정규화된 영상을 처리할 수 있었다. 대상회 포도당 대사에 대한 분석에서 후대상회에 대한 문측-전대상회 및 미측-전대상회의 계수 비는 정상 노화에 따라 매우 유의하게 감소하였다. 즉. 문측-전대상회/후대상회는 매 10년마다 3.1%씩 감소하였으며($P<10^{-11}$, r=0.81) 미측-전대상회/후대상회는 1.7%씩 감소하였다($P<10^{-8}$, r=0.72). 문측-전대상회와 미측-전대상회의 계수비 감소 역시 유의하였다(P<0.0005. r=0.52, 1.5%/year). 결론: 서양인 뇌에 기반한 확률뇌지도는 그동안 제한적으로만 사용되어 왔으나 한국인 뇌 표준판과 확률뇌지도 및 이 연구에서 개발한 정량화 기법은 일반에 공개하기로 하여 더욱 널리 쓰이게 되면 국내 뇌 연구 활성화에 기여할 것으로 기대 된다.