• 제목/요약/키워드: data-intensive science

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근적외선 분광을 이용한 딸기의 당도예측모델 개발 (Development of Prediction Model for Sugar Content of Strawberry Using NIR Spectroscopy)

  • 손재룡;이강진;강석원;양길모;서영욱
    • 산업식품공학
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    • 제13권4호
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    • pp.297-301
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    • 2009
  • 본 연구에서는 딸기의 당도예측모델을 개발하기 위하여 수행하였으며, 딸기의 당도판정에 보다 적합한 조명장치를 설계하기 위해 조명의 영향을 구명하고, 딸기의 당도예측 모델을 개발하였으며, 주요연구 결과는 다음과 같다. 조명방법에 따른 당도 예측 성능을 비교한 결과 4개의 램프로 시료를 직접 조명하는 경우 $r_{SEP}$= 0.603, SEP = 0.502$^{\circ}$Bx으로 나타났으며, 광 화이버로 빛을 유인하여 국부적으로 시료에 점 조명한 경우(광 화이버 3개 사용)에는 $r_{SEP}$= 0.715, SEP = 0.433$^{\circ}$Bx으로서 후자가 더 좋은 성능을 나타내었다. 또한 램프 반사면의 금 코팅 유무에 따른 당도판정 성능시험을 실시한 결과 금 코팅된 할로겐램프를 사용한 경우 $r_{SEP}$= 0.837, SEP = 0.510$^{\circ}$Bx으로서 그렇지 않은 경우의 $r_{SEP}$= 0.756, SEP = 0.580$^{\circ}$Bx보다 양호한 결과가 나타나 금 코팅에 대한 당도판정 효과가 있는 것으로 나타났다. 딸기 당도판정을 위한 최적 회귀모델을 개발하기 위하여 PLSR과 PCR을 이용하였다. 전처리를 하지 않은 경우 $r_{SEP}$= 0.860, SEP=0.498$^{\circ}$Bx로 양호한 결과가 나타났으나, 가장 좋은 결과는 상기에서 언급된 최적의 조명상태에서 측정된 스펙트럼 데이터에 OSC 전처리를 한 경우 $r_{SEP}$= 0.891, SEP = 0.443$^{\circ}$Bx, LV=14로 가장 양호한 결과를 나타내었다. 한편, PCR을 이용한 당도 예측은 전처리를 하지 않은 경우 $r_{SEP}$= 0.845, SEP = 0.520$^{\circ}$Bx, LV=17으로서 DT 전처리에서의 $r_{SEP}$= 0.845, SEP = 0.521$^{\circ}$Bx, LV=17보다 오히려 높게 나타나 전처리에 따른 효과는 없는 것으로 나타났다.

담배연기응축물의 소핵생성 측정시 두가지 방법간의 민감성 비교 (Comparison of the Sensitivity of Two Micronucleus Assays for Detection of Micronucleus Induction by Cigarette-Smoke Condensate)

  • 손형옥;이영구;한정호;허재연;이동욱;현학철;신한재
    • 한국연초학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.152-158
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    • 2004
  • Among short-term in vitro genotoxicity assays, micronucleus assays are rapid, inexpensive, and less labor-intensive system. We have undertaken a comparative study of sensitivity of cigarette smoke condensate(CSC) by general micronucleus(MN) assay and cytokinesis-block micronucleus(CBMN) assay. In this study, V79 Chinese hamster cells were employed to evaluate and compare the genotoxicity of CSC of Kentucky Reference Cigarette 2R4F by 2 kinds of in vitro MN assay methods. To determine the optimum concentration of cytochalasin B(CYB) to obtain the maximal number of binucleated cells for CBMN assay, triplicate cultures of growing cells were treated with CYB for 15 h. CYB treatments caused a concentration-dependent increase in cytotoxicity($1\~4{\mu}g/mL$) and proportion($0.25\~1\;{\mu}g/mL$) of binucleated cells. These data suggested that 1 ug/mL of CYB is as an optimum dose for CBMN assay in binucleated V79 cells. Short treatment(4 h) of CSC induced a micronucleated cells with a concentration-dependent response in the presence or absence of CYB, but CSC-induced MNs were weakened when S9 was present. Long treatments(19 h) of CSC also induced a significant increase MN formation with a concentration-dependent response. At a concentration of 75 ${mu}g/mL$, the MN cell frequencies of general MN assay and CBMN assay were $6.5\%\;and\;11.7\%$, respectively. Linear regression analysis revealed a good correlation in CBMN assay between a concentration of CSC and MN cell frequency. All these data indicated that CBMN assay is more sensitive to the induction CSC-induced MN than general MN assay.

GPS 관측소 기선 처리에 따른 가강수량 특성 분석 (The Characteristic Analysis of Precipitable Water Vapor According to GPS Observation Baseline Determination)

  • 임윤규;한상옥;정승필;성지혜
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.626-632
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    • 2013
  • 본 연구에서는 겨울철 특별관측기간(2012년 1월 5일에서 2월 29일)동안 강원지방기상청에 설치된 GPS 자료를 이용하여 가강수량을 산정하고 이를 라디오존데 가강수량 자료와 비교 분석하였다. GPS 자료를 후처리하기 위하여 Bernese 5.0 소프트웨어를 사용하였다. GANG 단독측위와 GANG, DAEJ의 비교적 짧은 거리의 두 지점만을 이용한 상대측위 결과에 따른 가강수량은 시간에 따른 변동폭이 크고 실제 환산된 가강수량에 비해 5배 정도 크게 나타났다. 이러한 대류권 절대 오차에 의한 오류를 제거하기 위한 방법으로 Xian Dao (BJFS), Ibaraki-ken (TSKB) 국제 IGS 사이트의 장거리 기선설정으로 GPS 후처리를 실시한 결과 라디오존데 관측값과 상관이 0.93, 평균편의오차가 0.67, 평균제곱근오차가 6.40 수준으로 나타났다. 또한 GPS 수신기 고도 차이로 발생할 수 있는 대류권 상대 오차를 제거하기위해 강원지방기상청과 아주 가까운 지점인 강릉 원주대학교에 설치된 GPS 자료를 추가하여 후처리한 결과 상관이 0.93, 평균편의오차가 0.61, 평균제곱근오차가 5.79로 보다 개선된 결과를 보였다.

건조 방법에 따른 천마의 향기패턴 분석 (Analysis of Aroma Pattern of Gastrodiae Rhizoma by the Drying Conditions)

  • 이부용;양영민;한찬규
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.13-17
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    • 2002
  • Conducing polymer 센서가 부착된 전자코를 이용하여 생천마와 동결 건조 천마, $40^{\circ}C$$60^{\circ}C$ 열풍건조 천마의 향기패턴을 측정하고, 관능 평가와 연관시켜 비교 분석해보고자 하였다. 맛과 냄새의 관능적 특성 모두 생천마를 동결건조, $40^{\circ}C$, $60^{\circ}C$로 열풍건조 할수록 모든 관능적 특성들의 강도가 낮아졌다. 즉 생천마가 맛과 냄새에 대한 모든 관능적 특성의 강도가 가장 높았고, $60^{\circ}C$ 열풍 건조 천마에서 가장 낮았다. 천마의 향기에 대한 전자코의 감응도(intensity)는 $60^{\circ}C$ 열풍 건조 천마가 가장 높았고, 생천마에서 가장 낮았다. 32개 센서의 표준화된 감응도에 대해서 주성분 분석을 실시했을 때 제1주성분과 제2주성분의 고유값은 각각 28.93%, 21.96%를 나타내었고, 건조 방법이 각기 다른 시료 사이의 품질특성값은 모두 2미만의 값을 나타내어 건조 방법에 따른 시료사이의 향기 패턴은 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 감응도 변화가 $1.740{\sim}2.310$로 상대적으로 큰 10개의 민감한 센서만을 선택하여 주성분분석한 결과 제1주성분의 고유값은 79.39%로 높아졌고, 생천마와 $60^{\circ}C$ 열풍건조 천마 사이의 품질특성값도 2.366으로 나타나 건조방법에 따른 천마의 향기패턴의 차이가 있는 것으로 나타났다.

자동차보험 신뢰도 적용에 대한 베이지안 추론 방식 연구 (A study of Bayesian inference on auto insurance credibility application)

  • 김명준;김영화
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제24권4호
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    • pp.689-699
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    • 2013
  • 본 연구는 가격 경쟁으로 인하여 최근 들어 요율 세분화가 심화되고 있는 자동차보험 시장에서, 부분 신뢰도의 적용 대상에 대한 경험적 사전분포 (empirical prior distribution) 함수 또는 무정보적 사전분포 (noninformative prior distribution) 정보의 가정을 통한 신뢰도 산출 방식에 대하여 살펴보았다. 요율 세분화의 확대로 가격 산출 단위의 수가 증가될 경우, 부분 신뢰도의 적용 대상은 점차 증가되게 될 것으로 판단되기 때문에, 기존에 제시된 신뢰도 적용 방식을 베이지안 프레임에서 적용, 추론함으로써 보다 다양하고 정교한 방식으로 그 활용 범위를 넓히고자 한다. 즉, 경험적으로 사용되는 사전 분포함수 또는 무정보적 사전 정보를 통하여 적절한 사후분포 (posterior distribution)함수를 도출하고 오차를 최소화하는 베이즈 통계량을 적용한 신뢰도를 추정하여 적용함으로써, 위험도 예측에 있어 기존에 제시된 방법과 비교하여 그 효용성을 입증하고자 한다. 현재 가장 많이 활용되는 제곱근 법칙 (square root rule)의 신뢰도 추정 방식에 베이지안 추론에서 도출된 통계량을 반영한 결과를 분석하여 실질적인 위험도에 수렴하는 수준을 비교하게 된다. 이는 이론적으로 위험도 예측에서 오차를 줄이는 방식에 대한 대안 제시와 더불어 신뢰도 적용 방식에 대한 추가적인 활용 대안을 보험업계에 제시함으로써 요율 세분화로 인한 부분 신뢰도 적용방식에 대한 그 이해와 활용의 폭을 넓히고자 한다.

노인등록연구 사례를 통한 임상평가지표 선정 과정 및 검증된 설문도구 승인 경험의 공유 (Sharing Experiences in Selecting Clinical Outcome and Approving Validated Questionnaires : Insights from an Elderly Registry Study)

  • 조나현;전형선;하원배;이정한;고미미;김영은;정지연;임정태
    • 대한한의학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.17-43
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    • 2024
  • Objectives: Underpinned by the context of a Korean traditional medicine cohort study on healthy aging, this research primarily aims to guide the selection of Clinical Outcome Assessments (COAs) for elderly healthy aging patient registry research, offering insights into the selection process; and secondly, to streamline the resource-intensive process of obtaining permissions for validated COAs, benefiting future traditional Korean medicine clinical researchers. Methods : In this study, we identified outcomes through a review of previous studies, followed by a process involving expert consultations to select the final outcomes. Subsequently, for the selected outcomes that were Clinical Outcome Assessments (COAs) developed tools, we searched in commercial databases to confirm the availability of Korean versions and the necessity of obtaining permissions. Finally, we obtained permissions for their utilization and, when needed, acquired the original instrument questionnaire through payment. Results: Through a literature review of existing observational studies, a total of 57 outcomes were selected, with 19 of them identified as COA instruments. Upon verifying usage permissions for these 19 instruments, it was found that 17 required author-specific permissions, and among these, 2 needed a purchase as they were commercially available. Conclusion: This study provides a detailed overview of outcome selection and permission acquisition for elderly patient registry research. It underscores the importance of Clinical Outcome Assessment (COA) tools and the rigorous approval process, aiming to enhance research reliability. Continuous verification of COA information is essential, and future research should explore Core Outcome Set (COS) development through consensus-building approaches like Delphi studies.

중환자실 섬망 환자와 비섬망 환자 구분에 기여하는 임상 지표에 관한 연구 (A Study on Clinical Variables Contributing to Differentiation of Delirium and Non-Delirium Patients in the ICU)

  • 고찬영;김재진;조동래;오주영;박진영
    • 정신신체의학
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    • 제27권2호
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    • pp.101-110
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    • 2019
  • 연구목적 중환자실 환자들의 섬망 발생 유무와 관련이 되어 있는 것으로 알려진 많은 임상 지표들이 있지만, 이 중 실제 섬망군과 비섬망군을 분류하는 데 있어서 어떠한 지표가 보다 중요한 역할을 하는지에 대한 연구는 충분히 이루어지지 않았다. 본 연구는 중환자실 내에서 섬망이 발생한 군과 발생하지 않은 군 사이의 재실 기간 내 특징을 비교하고, 두 군을 효과적으로 구분할 수 있는 임상 지표들을 확인하고자 하였다. 방 법 2013년 3월 1일부터 2017년 5월 31일까지 강남세브란스병원 중환자실에 있던 6386명의 환자들 중, 섬망과 연관성을 보일 것으로 예상되는 40개의 임상 지표에 대한 데이터가 재실 기간 중 적어도 한 번 이상 측정되거나, 확인이 가능한 환자 1559명을 대상으로 하였다. 무작위 부분집합 특징 선택 방법 및 주성분분석을 사용하여 섬망과 비섬망을 구분하는 데에 기여도가 높은 특징들의 순위를 구하고, 몇 개의 상위 지표가 동시에 사용되었을 때에 섬망과 비섬망을 가장 효율적으로 판별할 수 있는지를 확인하였다. 확인된 상위 지표만을 이용한 것과 전체 임상 지표를 모두 사용하였을 때의 섬망과 비섬망을 구분할 수 있는 정확도에 대해서 비교 분석하였다. 결 과 총 40개 변수 중 32개의 변수에서 섬망과 비섬망군 간 유의미한 차이를 보였다. 주성분 분석(Principal Component Analysis, PCA)상, 상위 6개 변수인 리치몬드 흥분 진정 척도(Richmond Agitation Sedation Scale, RASS), 도뇨관 사용 유무, 혈관 카테터 사용 유무, 해밀턴 불안 척도(Hamilton Anxiety Rating Scale, HAM-A), 혈액 요소 질소(Blood Urea Nitrogen, BUN), 급성 생리학 및 만성 건강 평가-II (Acute Physiology and Chronic Health Examination II, APACHE II)를 사용했을 때에 섬망과 비섬망군이 가장 잘 구분되었다. 이들 상위 6개 변수에 대해 단일 변수 로지스틱 회귀분석 시행 시 모두 섬망 여부 결정에 대한 유의성을 보였다. 다중 변수 회귀분석 시행 시, 혈관 카테터 사용 유무 를 제외하고 나머지 5개 변수에서 모두 섬망 여부 결정에 대한 유의성을 보였다. 수신자판단특성곡선 분석 결과 신뢰구간 95%에서 곡선하면적 0.818로 높은 판별력을 보였다. 전체 임상 변수를 모두 사용한 수신자판단특성곡선 분석 결과에서는 곡선하면적 0.881로 매우 높은 판별력을 보였다. 결 론 본 연구 결과, 리치몬드 흥분 진정 척도, 도뇨관 사용 유무, 혈관 카테터 사용 유무, 해밀턴 불안 척도, 혈액 요소 질소, 급성 생리학 및 만성 건강 평가-II가 섬망이 발생한 군과 섬망이 발생하지 않은 군을 구분하는데 가장 유용하였다. 중환자실 환자 중 리치몬드 흥분 진정 척도 및 해밀턴 불안 척도 점수가 과도하게 낮거나, 도뇨관 및 혈관 카테터 등의 침습적인 시술을 사용하였을 경우 좀 더 집중적인 모니터링을 통해 섬망의 가능성을 살펴보아야 할 것이다.

기계환기기 이탈의 성공과 관련된 생리적${\cdot}$심리적 요인에 관한 조사 연구 (A Study on the Physiological and Psychological Factors related to Successful Weaning from a Mechanical Ventilator)

  • 김조자;김화순;장연수;김은성
    • 대한간호학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.995-1005
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    • 2000
  • This study was performed to identify the physiological and psychological variables related to successful weaning from a mechanical ventilator. The subjects of this study were 22 patients who received mechanical ventilation therapy for more than 3 days in intensive care units. Before the weaning trial, baseline data for following physiologic variables were obtained: spontaneous respiration rate, blood pressure, pulse rate, PaO2, PaCO2, PEEP, static compliance, minute ventilation, tidal volume, rapid shallow breathing index(f/VT), SaO2, PaO2/FiO2 and mean arterial pressure. During spontaneous breathing, physiologic and psychologic variables such as vital signs, ABG, perspiration, chest retraction, paradoxical respiration, dyspnea, anxiety, confidence and efficacy were measured. Successful weaning was defined as sustaining spontaneous respiration over 24 hours after extubation. Weaning failure was defined as the development of more than one of following signs: (1) hypoxemia, (2) CO2 retention or (3) perspiration, tachypnea, chest retraction, tachycardia, arrhythmia, hypotension or hypertension. Subjects (N=18) who successfully weaned from mechanical ventilator were compared with subjects (N=4) who failed. The results are as follows; Eighteen percents of the subjects failed during the weaning trial. Most subjects in the failed group were mechanically ventilated for long-time. This result shows that the success of weaning is more difficult in long-term ventilation patients. In the baseline data that was measured before weaning trial, the mean score of PaO2 in the successfully weaned group was 121mmHg. This is significantly higher than the mean score of PaO2 in the failed group(95mmHg). However, the scores of pH, tidal volume, f/VT, pulse rates, blood pressure, mean airway pressure, SaO2, and PaCO2 were similar between the two groups. Specially the scores of f/VT index as a predominant predictor for successful weaning were not significant (f/VT=44.4) and (f/VT=47). During spontaneous breathing, the scores of dyspnea and anxiety level in the successfully weaned group were less than those of the failed group. On the contrary, the scores of confidence and efficacy in the successful group were greater than those of the failed group. In conclusion, the baseline data that were measured before weaning trial were similar between the both groups, therefore future studies are needed to focus on searching other variables besides physiological parameters related to weaning outcome.

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한의 체중 조절 프로그램에 참여한 과체중, 비만 환자에서의 머신러닝 기법을 적용한 체중 감량 예측 연구 (Application of Machine Learning to Predict Weight Loss in Overweight, and Obese Patients on Korean Medicine Weight Management Program)

  • 김은주;박영배;최가혜;임영우;옥지명;노은영;송태민;강지훈;이향숙;김서영
    • 대한한의학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.58-79
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    • 2020
  • Objectives: The purpose of this study is to predict the weight loss by applying machine learning using real-world clinical data from overweight and obese adults on weight loss program in 4 Korean Medicine obesity clinics. Methods: From January, 2017 to May, 2019, we collected data from overweight and obese adults (BMI≥23 kg/m2) who registered for a 3-month Gamitaeeumjowi-tang prescription program. Predictive analysis was conducted at the time of three prescriptions, and the expected reduced rate and reduced weight at the next order of prescription were predicted as binary classification (classification benchmark: highest quartile, median, lowest quartile). For the median, further analysis was conducted after using the variable selection method. The data set for each analysis was 25,988 in the first, 6,304 in the second, and 833 in the third. 5-fold cross validation was used to prevent overfitting. Results: Prediction accuracy was increased from 1st to 2nd and 3rd analysis. After selecting the variables based on the median, artificial neural network showed the highest accuracy in 1st (54.69%), 2nd (73.52%), and 3rd (81.88%) prediction analysis based on reduced rate. The prediction performance was additionally confirmed through AUC, Random Forest showed the highest in 1st (0.640), 2nd (0.816), and 3rd (0.939) prediction analysis based on reduced weight. Conclusions: The prediction of weight loss by applying machine learning showed that the accuracy was improved by using the initial weight loss information. There is a possibility that it can be used to screen patients who need intensive intervention when expected weight loss is low.

전유전체(Whole gerlome) 서열 분석과 가시화를 위한 워크벤치 개발 (Development of Workbench for Analysis and Visualization of Whole Genome Sequence)

  • 최정현;진희정;김철민;장철훈;조환규
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제9A권3호
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    • pp.387-398
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    • 2002
  • 최근 활발한 소단위 게놈 프로젝트의 수행으로 많은 생물체의 유전체 전체 서열이 밝혀짐에 따라서 전유전체(whole genome)를 기본 단위로 하여 개별 유전자나 그에 관련된 기능 연구가 매우 활발히 이루어지고 있다. 전유전체의 염기 서열은 수백만 bp(base pairs)에서 수백억 bp(base pairs) 정도의 대용량 텍스트 데이터이기 때문에 단순한 온라인 문자 일치(on-line string matching) 알고리즘으로 분석하는 것은 매우 비효율적이다. 본 논문에서는 대용량의 유전체 서열을 분석하는데 적합한 자료 구조인 스트링 B-트리를 사용하여 유전체 서열의 분석과 가시화를 위한 워크벤치를 개발한 과정을 소개한다. 본 연구에서 개발한 시스템은 크게 질의문 부분과 가시화 부분으로 나뉘어 진다. 질의문 부분에는 유전체 서열에 특정 서열이 나타나는 부분의 위치와 횟수를 알아보거나 k번 나타나는 서열을 조사하는 것과 같은 기본적인 패턴 검색 부분과 k-mer 분석을 위한 질의어가 다양하게 준비되어 있다. 가시화 부분은 전유전체 서열과 주석(annotation)을 보여주거나, 유전체 분석을 용이하도록 여러 가시화 방법, CGR(Chaos Game Representation), k-mer graph, RWP(Random Walk Plot) 등으로 생물학자들이 쉽게 전체 구조와 특성 파악할 수 있도록 도와준다. 본 논문이 제안하는 분석 시스템은 생물체의 진화적 관계를 밝히고, 염색체 내에 아직 알려지지 않은 새로운 유전자나 기능이 밝혀지지 않은 junk DNA들의 기능 등을 연구하는데 사용할 수 있다.