본 논문에서는 방사선투영영상을 기존 압축방법인 JPEG 압축과 새로운 표준으로 채택중인 JPEG2000을 적용하여 압축율 및 영상의 품질을 비교 실험하였다. 기존의 의료영상압축 표준의 하나인 JPEG 압축은 압축비율이 높아짐에 따라 블륵킹 현상의 발생으로 원 영상이 회손되는 압축의 한계를 인식하고 있다. 따라서 원 영상의 보호와 압축율 증가의 두 가지 면을 만족시키기 위해 Wavelet 을 사용하는 JPEG2000을 실험 평가하여 의료영상압축에 적용하고자 한다. 실험대상으로 환자 10명 정상인 10명의 투영영상을 사용하였으며, 영상의 품질, 손상도 등을 평가하기 위해 PSNR( Peak Signal to Noise Ratio )과 판독의에 의한 ROC( Receiver Operating Characteristic )분석을 실행하였다. 실험결과, 영상의 품질, 손상도를 평가하기 위한 PSNR 은 15:1 압축에서 $46.05{\pm}1.1dB$의 값을 얻었으며, JPEG의 같은 압축비율에 비해 $1.78{\pm}0.1dB$의 값이 높음을 알 수 있었다. 종합적으로 3명의 판독의에 의해 ROC 분석을 실행한 결과 15:1의 압축비율에서 압축비율과 품질을 종합하였을 때 진단에 적합한 최적 압축비율임을 보였다.
본 연구는 만성 B형 바이러스성 감염 환자의 간 기능 혈액 검사 수치와 간 섬유화 스캔 검사(FibroScan(R))의 비교 분석을 통한 간 섬유화 스캔 검사의 임상적, 기기적 융합 유용성을 평가하고자 하였다. 2015년 7월 1일부터 2016년 2월 28일까지 대전시 B내과에 내원한 만성 B형 바이러스성 감염 환자 75명의 간 섬유화 스캔 검사 결과와 간 기능 혈액검사 수치를 분석 하고 ROC곡선을 작성하였다. 알라닌 아미노전이요소, 아스파르테이트 아미노전이요소 수치가 각각 0.572, 0.502로 섬유화 수치와 가장 높은 상관관계를 보였다(p<0.000). 감마지티피, 총 빌리루빈, 알칼리성 인산분해효소 수치도 비교적 유의한 상관관계를 보였으나 알파태아단백과 총 단백정량은 통계적으로 유의하지 않았다. 또한 알부민(-0.449)과 혈소판치(-0.373)도 섬유화 수치와 상관관계가 없었다(p<0.000). 간 섬유화 정도가 높은 등급일수록 ROC 곡선의 정확도가 증가하였으며 F4의 간 경변 단계에서 가장 큰 AUROC값을 나타냈다. 따라서 간 섬유화 스캔 검사는 만성 간질환 환자의 간 기능 수치인 알라닌 아미노전이요소, 아스파르테이트 아미노전이요소 수치와 유의한 상관관계를 보여 간의 염증 검사 및 만성 간질환 진단에 매우 유용한 것으로 판단된다.
ROC곡선의 AUC는 측전도구의 기준 타당도를 나타내는 가장 일반화된 지표다. 본 연구는 ROC분석법을 이용하여 현행의 근로자건강진단에서 업무관련성 근골격계 질환의 고위험군을 변별하는 표준 설문지를 개발하고자 하였다. 컴퓨터를 이용하는 선박 설계업 종사자 89명, 전화번호 안내원 113명, 일반 직업 여성 79명, 주부 89명 등 총 370명의 일차 연구대상군에 대한 재활의 학과 전문의의 최종 진단결과를 기준으로 1996년에 개발된 '근로자의 신체 증상에 관한 설문지'의 응답결과를 비교하였다. 근골격계 질환과의 관련성이 높은 문항조합을 선정하고 문항별 가중치를 산출하기 위해 로짓회귀분석, 상관분석 등을 실시하였으며, 문항조합 및 가중치 산출방법이 서로 다른 4가지 설문모형에 따른 AUC를 비교 하였다. 또한, 국내 모 자동차조립공장 근로자 225명의 설문결과와 산업의학 전문의의 진단결과 자료를 이용하여 4가지 설문모형의 AUC 재현도를 확인하였다. 분석 결과, 통계적으로 유의 한 차이는 없었으나 문항수를 줄여도 문항별 응답수준별 가중치를 부여하면 AUC가 일관되게 증가함을 확인하였다. 증상문항 4개와 신체부위문항 7개를 통합한 11개 문항에 가중치를 부여하는 모형이 변별력, 재현도, 편의성 측면에서 우수한 것으로 나타나, 이를 기준으로 새로운 업무관련성 근골격계 질환 설문지를 설계할 수 있었다. 문항수가 적으면서도 타당도는 높은 설문지를 개발하고, 상대적인 비교평가에 쓰일 수 있는 정량적 가중치를 제시한 것이 본 연구의 주요성과라 할 수 있다. 본 연구는 전문의 사이의 진단기준 차이를 고려하지 못한 점, 다양한 인구집단에 적용할만한 절대적인 참고치를 제시하지 못한 점 등에서 한계가 있다. 그러나, '측정 도구의 정량적 타당도 검증을 통한 질병 감시용 도구 개발'이라는 본 연구의 기본 취지 및 접근방법은 향후 조직적인 질병 예방활동에 활용될 여지가 있을 것이다.
W-CDMA 하향 링크에서 다수의 송신 안테나가 있을 때, 레일리 페이딩 채널에서 단말기 다중 경로 검색기의 설계 및 성능을 분석한다. 송신 안테나가 1개, 2개, 그리고 4개일 경우 송신기 및 수신기 구조를 제시하고, 이론적 분석을 확증하기 위해 컴퓨터 시뮬레이션으로 수신동작특성(ROC, receiver operating characteristics)을 구하여 이론값과 비교 및 분석을 한다. 또한 double-dwell 직렬 검색기의 파라미터들을 송신 안테나 수에 따라 최적화하는 절차를 제안한다. 이론적 성능 분석 및 시뮬레이션 결과는 송신 안테나가 4개 이상일 경우 post-detection 적분이 필요 없으며, 송신 다이버시티 차수가 증가한다고 항상 검출(detection) 성능이 향상되는 것은 아니고, 오히려 수신 파일럿의 수신 세기가 상대적으로 작을 때는 송신 안테나 수가 증가할 때 검출 성능이 저하되기도 함을 보인다. 본 논문의 성능 분석 결과는 송신 다이버시티 차수를 증가시키는데 매우 실제적인 기준을 제공한다.
W-CDMA 하향 링크에서 다수의 송신 안테나가 있을 때, 레일리 페이딩 채널에서 이동국 다중 경로 검색기의 설계 및 성능을 분석한다. 이론적 분석을 확증하기 위해, 송신 안테나가 1개, 2개, 그리고 4개일 경우 송신기 및 수신기 구조를 제시하고, 컴퓨터 시뮬레이션으로 수신동작특성(ROC, receiver operating characteristics)을 구하여 이론 값과 비교 및 분석을 한다. 또한 double-dwell 직렬 검색기의 파라미터들을 송신 안테나 수에 따라 최적화하는 절차를 제안한다. 이론적 성능 분석 및 시뮬레이션 결과는 송신 안테나가 4개 이상일 경우 post-detection 적분이 필요 없으며, 송신 다이버시티 차수가 증가한다고 항상 검출(detection) 성능이 향상되는 것은 아니고, 오히려 수신 파일럿의 수신 세기가 상대적으로 작을 때는 송신 안테나 수가 증가할 때 검출 성능이 저하되기도 함을 보인다. 본 논문의 성능 분석 결과는 송신 다이버시티 차수를 증가시키는데 매우 실제적인 기준을 제공한다.
With the need to evaluate accuracy of real-time measurement of cyanobacterial fluorescence to determine cyanobacterial blooms, this research examined 357 paired data (2013-2016) comprising both microscopic toxic cyanobacterial cell counts and concurrent real-time cyanobacterial concentrations at 2 sites (YS1 and YS2) in Yeongsan river. The increase in real-time cyanobacterial concentration was closely associated with the exceedance of 5,000 cyanobacterial cells/ml (odds ratio [OR] 1.07, 95% confidence interval [CI] 1.03-1.12) and 10,000 cells/ml (OR 1.08, 95% CI 1.04-1.12) at YS2 site. The area under the receiver operating characteristic (ROC) curve for the real-time cyanobacterial measurement at the YS2 site was 0.93, which indicates the measurement provides a high accurate detection of cyanobacterial blooms. On the ROC curve, the early alert levels of real-time cyanobacteria ranging $16-23{\mu}g$ chl-a/L would produce acceptable sensitivity of 79% and specificities greater than 90%. The real-time fluorescence measurement was found to be an accurate indicator of cyanobacteria and can serve as a tool for detecting toxic cyanobacterial bloom events in Youngsan river.
본 논문에서는 LSTM(Long Short-Term Memory)을 기반으로 하는 Deep Learning 모델을 구축하여 인간의 습관적 특성을 고려한 악성 도메인 탐지 방법을 제시한다. DGA(Domain Generation Algorithm) 악성 도메인은 인간의 습관적인 실수를 악용하여 심각한 보안 위협을 초래한다. 타이포스쿼팅을 통한 악성 도메인의 변화와 은폐 기술에 신속히 대응하고, 정확하게 탐지하여 보안 위협을 최소화하는 것이 목표이다. LSTM 기반 Deep Learning 모델은 악성코드별 특징을 분석하고 학습하여, 생성된 도메인을 악성 또는 양성으로 자동 분류한다. ROC 곡선과 AUC 정확도를 기준으로 모델의 성능 평가 결과, 99.21% 이상 뛰어난 탐지 정확도를 나타냈다. 이 모델을 활용하여 악성 도메인을 실시간 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 다양한 사이버 보안 분야에 응용할 수 있다. 본 논문은 사용자 보호와 사이버 공격으로부터 안전한 사이버 환경 조성을 위한 새로운 접근 방식을 제안하고 탐구한다.
사물인터넷 환경에서 인간의 개입 없는 지능화된 서비스를 위해서는 IoT 디바이스에서 생성되는 빅데이터로 부터 정상 패턴을 학습하고 이를 기반으로 불량, 오작동과 같은 이상 징후에 대해 예측하는 과정이 요구된다. 본 연구의 목적은 제품 공정의 다양한 기기에서 발생되는 빅데이터를 분석함으로써 제품 불량을 예측할 수 있는 기계 학습모델을 구현하는 것이다. 기계 학습 모델은 어느 정도 볼륨을 가진 기존 데이터를 기반으로 분석을 해야 하므로 빅데이터 분석도구 R을 사용하였으며, 제품 공정에서 수집된 데이터에는 제품에 대한 불량 여부가 포함되어 있으므로 지도 학습 모델을 활용하였다. 연구의 결과, 제품 불량에 영향을 주는 변수 및 변수 조건을 분류하였고, 의사결정 트리를 기반으로 제품의 불량 여부에 대한 예측 모델을 제시하였다. 또한, ROC Curve를 이용한 모델의 적합성 및 성능평가 분석에서 모델의 예측력은 상당히 높게 나타났다.
Objectives:The purpose of this study is to 1) conduct a discrimination analysis of schizophrenia and bipolar affective disorder using MMPI profile through artificial neural network analysis and logistic regression analysis, 2) to make a comparison between advantages and disadvantages of the two methods, and 3) to demonstrate the usefulness of artificial neural network analysis of psychiatric data. Procedure:The MMPI profiles for 181 schizophrenia and bipolar affective disorder patients were selected. Of these profiles, 50 were randomly placed in the learning group and the remaining 131 were placed in the validation group. The artificial neural network was trained using the profiles of the learning group and the 131 profiles of the validation group were analyzed. A logistic regression analysis was then conducted in a similar manner. The results of the two analyses were compared and contrasted using sensitivity, specificity, ROC curves, and kappa index. Results:Logistic regression analysis and artificial neural network analysis both exhibited satisfactory discriminating ability at Kappa index of greater than 0.4. The comparison of the two methods revealed artificial neural network analysis is superior to logistic regression analysis in its discriminating capacity, displaying higher values of Kappa index, specificity, and AUC(Area Under the Curve) of ROC curve than those of logistic regression analysis. Conclusion:Artificial neural network analysis is a new tool whose frequency of use has been increasing for its superiority in nonlinear applications. However, it does possess insufficiencies such as difficulties in understanding the relationship between dependent and independent variables. Nevertheless, when used in conjunction with other analysis tools which supplement it, such as the logistic regression analysis, it may serve as a powerful tool for psychiatric data analysis.
좌심실비대는 심혈관계의 합병증을 유발함으로 임상적으로 문제가 되고 있으며 선별진단이 중요하다. 본 연구에서는 심장초음파상 좌심실비대로 판단된 30~80대의 환자 50명을 대상으로 심전도검사와 비교 분석하였다. 좌심실질량지수와 Sokolow-Lyon 공식에 의해 회귀분석을 하였으며, 두 검사 방법의 적정성을 평가하기 위해 ROC 분석을 이용하였다. 좌심실비대의 위험 요인인 나이와 체질량지수, 수축기 혈압, 확장기 혈압이 좌심실 비대 진단 검사의 기준치와 양의 상관성을 보였다. 심장초음파로 진단된 50명의 환자에서 심전도검사에서는 21명만이 진단되었다. 분석결과로 심장초음파에서는 AUC 99%, 민감도 96%, 특이도 95%, 정확도 95.5%였으며, 심전도검사에서 AUC 76%, 민감도 62%, 특이도 76%, 정확도 68% 인 것으로 나타났다. 좌심실비대 진단에 있어 심장초음파와 심전도검사의 정확도를 비교했을 때 심장초음파가 정확성 높은 검사란 것을 알 수 있었다. 따라서 1차 선별검사로 심전도검사에서 정상 판정을 받더라도, 나이와, 체질량지수, 수축기 혈압, 확장기 혈압에 대한 수치를 고려하여 심장초음파 검사를 고려해야할 필요성이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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