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전이학습 기반 다중 컨볼류션 신경망 레이어의 활성화 특징과 주성분 분석을 이용한 이미지 분류 방법 (Transfer Learning using Multiple ConvNet Layers Activation Features with Principal Component Analysis for Image Classification)

  • 바트후 ?바자브;주마벡 알리하노브;팡양;고승현;조근식
    • 지능정보연구
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    • 제24권1호
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    • pp.205-225
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    • 2018
  • Convolutional Neural Network (ConvNet)은 시각적 특징의 계층 구조를 분석하고 학습할 수 있는 대표적인 심층 신경망이다. 첫 번째 신경망 모델인 Neocognitron은 80 년대에 처음 소개되었다. 당시 신경망은 대규모 데이터 집합과 계산 능력이 부족하여 학계와 산업계에서 널리 사용되지 않았다. 그러나 2012년 Krizhevsky는 ImageNet ILSVRC (Large Scale Visual Recognition Challenge) 에서 심층 신경망을 사용하여 시각적 인식 문제를 획기적으로 해결하였고 그로 인해 신경망에 대한 사람들의 관심을 다시 불러 일으켰다. 이미지넷 첼린지에서 제공하는 다양한 이미지 데이터와 병렬 컴퓨팅 하드웨어 (GPU)의 발전이 Krizhevsky의 승리의 주요 요인이었다. 그러므로 최근의 딥 컨볼루션 신경망의 성공을 병렬계산을 위한 GPU의 출현과 더불어 ImageNet과 같은 대규모 이미지 데이터의 가용성으로 정의 할 수 있다. 그러나 이러한 요소는 많은 도메인에서 병목 현상이 될 수 있다. 대부분의 도메인에서 ConvNet을 교육하기 위해 대규모 데이터를 수집하려면 많은 노력이 필요하다. 대규모 데이터를 보유하고 있어도 처음부터 ConvNet을 교육하려면 많은 자원과 시간이 소요된다. 이와 같은 문제점은 전이 학습을 사용하면 해결할 수 있다. 전이 학습은 지식을 원본 도메인에서 새 도메인으로 전이하는 방법이다. 전이학습에는 주요한 두 가지 케이스가 있다. 첫 번째는 고정된 특징점 추출기로서의 ConvNet이고, 두번째는 새 데이터에서 ConvNet을 fine-tuning 하는 것이다. 첫 번째 경우, 사전 훈련 된 ConvNet (예: ImageNet)을 사용하여 ConvNet을 통해 이미지의 피드포워드 활성화를 계산하고 특정 레이어에서 활성화 특징점을 추출한다. 두 번째 경우에는 새 데이터에서 ConvNet 분류기를 교체하고 재교육을 한 후에 사전 훈련된 네트워크의 가중치를 백프로퍼게이션으로 fine-tuning 한다. 이 논문에서는 고정된 특징점 추출기를 여러 개의 ConvNet 레이어를 사용하는 것에 중점을 두었다. 그러나 여러 ConvNet 레이어에서 직접 추출된 차원적 복잡성을 가진 특징점을 적용하는 것은 여전히 어려운 문제이다. 우리는 여러 ConvNet 레이어에서 추출한 특징점이 이미지의 다른 특성을 처리한다는 것을 발견했다. 즉, 여러 ConvNet 레이어의 최적의 조합을 찾으면 더 나은 특징점을 얻을 수 있다. 위의 발견을 토대로 이 논문에서는 단일 ConvNet 계층의 특징점 대신에 전이 학습을 위해 여러 ConvNet 계층의 특징점을 사용하도록 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 크게 세단계로 이루어져 있다. 먼저 이미지 데이터셋의 이미지를 ConvNet의 입력으로 넣으면 해당 이미지가 사전 훈련된 AlexNet으로 피드포워드 되고 3개의 fully-connected 레이어의 활성화 틀징점이 추출된다. 둘째, 3개의 ConvNet 레이어의 활성화 특징점을 연결하여 여러 개의 ConvNet 레이어의 특징점을 얻는다. 레이어의 활성화 특징점을 연결을 하는 이유는 더 많은 이미지 정보를 얻기 위해서이다. 동일한 이미지를 사용한 3개의 fully-connected 레이어의 특징점이 연결되면 결과 이미지의 특징점의 차원은 4096 + 4096 + 1000이 된다. 그러나 여러 ConvNet 레이어에서 추출 된 특징점은 동일한 ConvNet에서 추출되므로 특징점이 중복되거나 노이즈를 갖는다. 따라서 세 번째 단계로 PCA (Principal Component Analysis)를 사용하여 교육 단계 전에 주요 특징점을 선택한다. 뚜렷한 특징이 얻어지면, 분류기는 이미지를 보다 정확하게 분류 할 수 있고, 전이 학습의 성능을 향상시킬 수 있다. 제안된 방법을 평가하기 위해 특징점 선택 및 차원축소를 위해 PCA를 사용하여 여러 ConvNet 레이어의 특징점과 단일 ConvNet 레이어의 특징점을 비교하고 3개의 표준 데이터 (Caltech-256, VOC07 및 SUN397)로 실험을 수행했다. 실험결과 제안된 방법은 Caltech-256 데이터의 FC7 레이어로 73.9 %의 정확도를 얻었을 때와 비교하여 75.6 %의 정확도를 보였고 VOC07 데이터의 FC8 레이어로 얻은 69.2 %의 정확도와 비교하여 73.1 %의 정확도를 보였으며 SUN397 데이터의 FC7 레이어로 48.7%의 정확도를 얻었을 때와 비교하여 52.2%의 정확도를 보였다. 본 논문에 제안된 방법은 Caltech-256, VOC07 및 SUN397 데이터에서 각각 기존에 제안된 방법과 비교하여 2.8 %, 2.1 % 및 3.1 %의 성능 향상을 보였다.

ASQ :소아과외래에서의 발달지연 선별검사 (The ages and stages questionnaire: screening for developmental delay in the setting of a pediatric outpatient clinic)

  • 김은영;성인경
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제50권11호
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    • pp.1061-1066
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    • 2007
  • 목 적 : 소아의 발달 장애는 조기에 발견하면 조기 치료가 가능하게 되어 치료 효과가 높아지고 후유 장애를 최소화할 수 있다. 발달 장애의 조기 발견을 위하여 기존에 사용해 오던 정식 발달 선별검사는 대부분 시간이 오래 걸리고, 복잡하며, 의료인력이 추가로 필요하기 때문에 바쁜 소아과 외래에서 모든 소아에게 적용하기는 어렵다. 기존의 발달검사 대신에 부모가 작성한 내용을 토대로 평가하는 발달 설문 양식들 중 Ages and Stages Questionnaire (ASQ)는 60개월 이전의 소아의 발달 선별을 목적으로 개발된 검사이다. 본 연구의 목적은 소아과 외래에서 시행하는 발달 지연의 선별 도구로서 ASQ의 타당성을 알아보기 위한 것이다. 방 법 : 가톨릭대학교 의과대학 부속 성모병원 소아과 외래를 방문한 소아의 부모에게 진료 전 대기 시간 동안 한국형 ASQ (K-ASQ)를 완성하도록 하였다. 설문지를 완성한 총 150명 중 만삭 출생아이며 이전에 발달지연의 진단을 받은 적이 없고, 기타 선천성 기형, 경련성 질환을 포함한 신경학적 이상, 유전성 질환의 경력이 없는 소아 67명을 대상으로 하였다. K-ASQ는 각 영역별로 평균에서 2 표준편차(SD) 아래 점수보다 낮으면 "실패"로 판정하며, 한 발달 분야 이상에서 "실패"가 있는 경우를 "선별검사 양성"으로 하였다. 최종 발달평가는 Bayley Scales of Infant Development-II (BSID-II)를 사용하여 판단하였으며, 지능 혹은 운동발달 지수가 평균보다 -1 SD 미만인 경우는 발달지연으로 판정하였다. K-ASQ의 결과를 BSID-II와 비교하여 분석하였다. 결 과 : 1) 대상아의 평균 연령은 $16.4{\pm}7.4$개월($6{\pm}30$개월 범위, 중앙치 14개월)이었다. 10명(14.9%)은 출생 시 부당경량아였으며, 평균 출생체중 $3.1{\pm}0.6kg$, 재태기간 $38.8{\pm}1.4$주이었다. 9명(13.4%)이 쌍생아였고, 33명(49.0%)이 남아였다. 대상 소아들의 모친의 평균 교육 기간은 $13.6{\pm}2.4$년, 53명(79.1%)이 고등학교 졸업 이상의 학력을 가졌고, 21명(31.3%)이 정규직 근무자였다. ASQ 설문지를 완성하는데 평균 $10.2{\pm}3.0$분이 소요되었다. (2) 17명(25.4%)이 ASQ 선별검사 양성이었는데, 그 중 4명은 발달이 지연되었고, 나머지 13명의 발달은 정상이었다. BSID-II로 판정한 발달 지연아 8명 중 4명은 ASQ 선별검사에서 양성이었고, 다른 4명은 선별검사 음성이었다. ASQ 선별검사 음성인 50명 중 4명이 발달지연으로 판단되었다. (3) BSID-II와 비교한 K-ASQ의 민감도(sensitivity)는 50.0%, 특이도(specificity) 78.0%, 양성 예측치 (positive predictive value) 23.5%, 음성 예측치(negative predictive value)는 92.0%로 나타났다. 결 론 : K-ASQ는 높은 음성 예측치를 보여 소아과 외래에서 소아 발달 지연의 선별 도구로서 사용하는 것이 타당한 것으로 판단되었다.

말기암환자 가족 간병인의 간병 부담과 관련된 요인 (Factors Associated with Care Burden among Family Caregivers of Terminally Ill Cancer Patients)

  • 이지혜;박현경;황인철;김효민;고수진;김영성;이용주;최윤선;황선욱;안홍엽
    • Journal of Hospice and Palliative Care
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    • 제19권1호
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    • pp.61-69
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    • 2016
  • 목적: 말기암환자 가족 간병인의 간병 부담을 줄이는 것은 가족뿐 아니라 환자를 위해서도 중요하다. 본 연구에서는 말기암환자 가족 간병인의 간병 부담과 관련된 요인에 대해 살펴보았다. 방법: 국내 7개 기관의 완화의료병동에서 입원치료를 받는 말기암환자의 가족 간병인 289명의 자료를 분석하였다. 간병인이 느끼는 주관적 간병 부담은 암환자 가족 돌봄 경험 평가도구를 사용하였고, 5가지 차원에서 단계적 변수 선정을 사용한 로지스틱 회귀 모형을 통해 유의한 인자를 확인하였다. 결과: 간병부담의 각 차원에서 다양한 인자들과의 관련성이 확인되었다. 감정적 요인은 가장 폭넓은 영향을 미쳤는데, 감정적 스트레스를 가진 군은 그렇지 않은 군에 비해, 생활패턴이 변할 가능성이 2.54배(95% confidence interval, 1.29~5.02), 가족의 협조가 부족할 가능성이 2.27배(1.04~4.97), 그리고 신체적 부담이 커질 가능성이 5.44배(2.50~11.88)였다. 가족기능은 가족의 협조부족을 매우 잘 반영하였으며, 심한 가족기능 장애를 보일 경우 경제적 부담과도 관련이 있었다. 종교를 가진 군과 동반질환이 없는 군에서 오히려 간병 부담이 더 높은 것으로 나타났으며, 간병기간과 하루 중 간병시간은 생활패턴의 변화와 신체적 부담을 유의하게 예측하였다. 직업을 가지고 있거나, 사회적 지지가 부족하거나, 자주 방문하지 못하는 가족 간병인은 낮은 자아 존중감을 보였다. 결론: 본 연구 결과에 의하면, 가족 간병인의 간병 부담을 파악하기 위해서는 그들의 정서상태와 가족기능을 파악하는 것이 도움이 되며, 사회적 지지체계를 포함하여 경제적 부담을 완화시키는 노력이 필요하겠다.

2015 개정 교육과정 '과학탐구실험' 평가 도구 및 평가 현황 탐색 (An Investigation on the Assessment Tool and Status of Assessment in the 'Scientific Inquiry Experiment' of the 2015 Revised Curriculum)

  • 백종호;변태진;이동원;심현표
    • 한국과학교육학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.515-529
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    • 2020
  • 2015 개정 교육과정이 도입됨에 따라 신설된 과학탐구실험은 과학적 실천을 통한 과학의 학습과 핵심역량의 함양 등의 측면에서 기대를 받고 있는 과목이다. 특히, 변화하는 평가의 맥락에 기초하여 실천중심의 교과목인 과학탐구실험에서의 다각화된 평가가 운영될 필요가 있으나, 이에 대한 다양한 어려움과 한계가 보고되고 있다. 이에 본 연구는 과학탐구실험의 평가 현황을 살피고, 이로부터 평가의 운영과 지원 방안을 고찰하고자 하였다. 이를 위해 25명의 현직 과학교사로부터 과학탐구실험 수업에서 사용되었던 평가 도구와 이에 대한 설명 자료를 수집하여 분석하였다. 평가 도구의 분석은 평가 요소, 평가 기준, 평가 방법의 측면에서 이루어졌고, 평가 결과가 어떻게 활용되는지도 살펴보았다. 결과에 대한 타당성 확보를 위해 과학교육 전문가와 교사들로부터 점검을 받았고, 추가적으로 분석 결과에 대한 의견도 청취하여 연구에 활용하였다. 연구 결과, 교사들은 탐구 기능요소 중 특정 요소만을 중점적으로 평가하고 있었고, 일부 기능 요소는 특정한 주제 및 맥락과 연계하여 평가되었으나 활용 빈도는 낮았다. 또한, 인지적 영역과 정의적 영역에 대한 평가도 이루어지기는 했으나, 각 영역을 평가하는 데 있어서 한계점도 관찰할 수 있었다. 평가 기준의 측면에서 평가 목표는 대체적으로 제시되어 있으나, 평가 목표에 대한 세부 평가 요소의 구분 및 각 요소별 행동 특성을 단계적으로 진술하는 등의 구체적 기준 수립이 이루어진 사례는 상대적으로 적었다. 평가 방법에서 평가의 시점과 주체는 각각 '수업 후 평가'와 '교사 평가'가 주로 사용되었고, 다른 방법은 특정 내용, 특정 상황으로 한정되어 활용되었다. 평가 결과는 모든 사례에서 성적 산출을 위해서 활용되었고, 일부만이 수업 개선과 학생 피드백을 위한 목적으로 활용하고 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 과학탐구실험에서의 학생 평가를 지원하기 위한 방안에 대해 논의하였다.

구조화된 재활교육이 뇌졸중환자 가족의 스트레스에 미치는 영향 (A Study of the Effect of Structured Rehabilitation Education on the Stress of the Family with Stroke Patients)

  • 김병은;이정민;이향련
    • 동서간호학연구지
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    • 제1권1호
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    • pp.22-39
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    • 1997
  • Purpose: The purpose of this study is to evaluate the effect of rehabilitation education on the reduction of the stress of family members who have patients suffering from stroke and to find a new way to nurse the patients and their family. Subjects & Methods: The subjects were sixty-one family members with the patients who had been hospotalized in K hospital of oriental medicine from september the 9th, 1996 to september the fourteen, 1996. This study was performed by simulated control group pretest-posttest design; pretest was done on the control group through a questionnaire, counselling and observation while posttest was done on the experimental group 1-2 days after systemic rehabilitation education. To teach the patients and their family, the amended version of a book written by Lee Hae-jin was used as a tool for systemic rehabilitation education. As a method to estimate ADL score, modified Kang's method was applied and ADL score was measured by well-trained technician. As for the tool to estimate the degree of family stress, Choi's method adjusted to this study was applied. In the analysis of the data, social property of the patient and the characteristic of the disease were surveyed in $X^2$ examination to confirm the consistency between the experimental group and the control group. The diffrence in the degree of the stress, which is a dependent factor, was examined by t-test. The difference in ADL score between the experimental group and the control group was examined by t-test. The difference in the degree of the stress according to the general feature of the family with stroke patient, social property of the patients and the characteristic of the disease were surveyed by F examination. The difference in family stress according to the degree of ADL was surveyed by F examination. RESULTS: 1. After hypothetically-examined systemic rehabilitation education, the total of the score of family stress surveyed in 34 items of three domains was compared between the experimental group and the control group. There was no statistically significant difference between two groups; mean score of experimental group=2.28, that of control group=2.93(t=.17, df=59, p=. 66). 2. In the survey on family stress in 34 items, the items over mean score 3.0 were firstly the anxiety of possible disability and relapse of the disease and secondly to watch the patient's suffering without doing anything in the domain of the change of the disease and the difficulty in caring. And the items of the lowest stress with less than mean 2.0 score were little chance to meet the relative and friends, inconsistent treatment and attitude of the medical workers and the change of the attitude of the relative due to the patient orderly in the domain of social and personal relation and the responsibility as the family. The items which showed the difference between two groups were aggravation of neighboring patient(t=3.36, df= 59, p=.001) and the possibility of patient's death(t=2.19, df=58.38, p=.033) in the domain of the change of the disease and the difficulty in caring. 3. In the study on the stress difference according to general features of the family with the stroke patient, the score of family stress with the occupation was higher with mean 2.49 than that of the family stress without occupation with mean 2.16, but there was no significant difference. (F=5.21, df=1/59, p=.026). 4. In the study on the stress difference according to social property of the patient and the characteristic of the disease, there was significant difference in the age of the patients (F=2.98, df=3/57, p=.039). These results show that even if there is no statistically significant difference between two groups, sixteen of the experimental group are less than 3.0 in ADL score(standard 6 score)while eight of the control group are less than 3.0 and that ten of the experimental group are in the year range of 39-49 while four of the control group are in the year range of 39-49 which showed significant difference in family stress. These imply that there is a possibility that the experimental group have serious and fundamental stress resulting in high pretest stress compared with the control group. It might be due to the characteristic of simulated control group pretest-posttest design that the psychologic-supportive effect by the education was not observed. On the basis of these results, the followings are suggested. 1) A study on the nursing-mediated method to reduce the stress in the items which are not resolved by rehabilitation education, a study on nursing according to the patient's age and a study on the supportive nursing toward the family with occupation are required. 2) More than two times consecutive nursing-mediated rehabilitation education to measure the family stress is required. 3) Comprehensive and multilateral systemic education program including the instruction on western-eastern medicine, physical therapy, exercise and diet through collaboration of the experts in each field is required. 4) Family stress at home as well as in the hospital needs to be estimated and home rehabilitation and home-nursing needs to be continued.

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잠재 토픽 기반의 제품 평판 마이닝 (Latent topics-based product reputation mining)

  • 박상민;온병원
    • 지능정보연구
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    • 제23권2호
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    • pp.39-70
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    • 2017
  • 최근 여론조사 분야에서 데이터에 기반을 둔 분석 기법이 널리 활용되고 있다. 기업에서는 최근 출시된 제품에 대한 선호도를 조사하기 위해 기존의 설문조사나 전문가의 의견을 단순 취합하는 것이 아니라, 온라인상에 존재하는 다양한 종류의 데이터를 수집하고 분석하여 제품에 대한 대중의 기호를 정확히 파악할 수 있는 방안을 필요로 한다. 기존의 주요 방안에서는 먼저 해당 분야에 대한 감성사전을 구축한다. 전문가들은 수집된 텍스트 문서들로부터 빈도가 높은 단어들을 정리하여 긍정, 부정, 중립을 판단한다. 특정 제품의 선호를 판별하기 위해, 제품에 대한 사용 후기 글을 수집하여 문장을 추출하고, 감성사전을 이용하여 문장들의 긍정, 부정, 중립을 판단하여 최종적으로 긍정과 부정인 문장의 개수를 통해 제품에 대한 선호도를 측정한다. 그리고 제품에 대한 긍 부정 내용을 자동으로 요약하여 제공한다. 이것은 문장들의 감성점수를 산출하여, 긍정과 부정점수가 높은 문장들을 추출한다. 본 연구에서는 일반 대중이 생산한 문서 속에 숨겨져 있는 토픽을 추출하여 주어진 제품의 선호도를 조사하고, 토픽의 긍 부정 내용을 요약하여 보여주는 제품 평판 마이닝 알고리즘을 제안한다. 기존 방식과 다르게, 토픽을 활용하여 쉽고 빠르게 감성사전을 구축할 수 있으며 추출된 토픽을 정제하여 제품의 선호도와 요약 결과의 정확도를 높인다. 실험을 통해, K5, SM5, 아반떼 등의 국내에서 생산된 자동차의 수많은 후기 글들을 수집하였고, 실험 자동차의 긍 부정 비율, 긍 부정 내용 요약, 통계 검정을 실시하여 제안방안의 효용성을 입증하였다.

멜론 흰가루병균 및 식물 호르몬 처리하에서 MLO 유전자군의 발현검정 (Expression Profiling of MLO Family Genes under Podosphaera xanthii Infection and Exogenous Application of Phytohormones in Cucumis melo L.)

  • 쥬엘 하울라다;김회택;박종인;나잘우딘 아메드;아리프 핫산 칸 로빈;정희정;노일섭
    • 생명과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.419-430
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    • 2016
  • 멜론 흰가루병(Podosphaera xanthii)은 멜론 생산량에 영향을 미치는 중요한 병해 중 하나로 알려져 있다. 작물 육종에 있어서 흰가루병을 포함한 병저항성 계통 육성은 병저항성 관련 유전자들의 유전양식 및 그 유전자들을 조절하는 식물호르몬에 대한 정보는 매우 중요하다. 식물에 있어 흰가루병균 저항성에 관여한다고 알려진 Mildew Resistance Locus O (MLO) 유전자를 멜론 database인 ‘Melonomics’으로부터 14개 동정하여 CmMLO1~14 (ucumis elo MLO)로 표기하였다. 동정된 14개의 CmMLO유전자들의 아미노산 서열을 비교한 결과, 9개의 CmMLO 유전자들은 흰가루병균에 대한 감수성 관련 아미노산 cysteine과 proline이 잘 보존되어 있었지만, 나머지 CmMLO 유전자들은 다른 아미노산 서열을 가지고 있었다. 멜론 흰가루병의 7 race에 대하여 이병성을 나타내는 멜론 계통 ‘SCNU1154’에 멜론 흰가루병균(P. xanthii)을 접종하고, 식물호르몬(metyl jasmonate와 salicylic acid) 처리한 후 qPCR을 통해 CmMLO 유전자들의 상대적인 발현양을 분석한 결과, 멜론 흰가루병 7 race에 대하여 14개의 CmMLO 유전자들 중 3개의 유전자들에서 발현이 증가하였고, 7개의 유전자들은 발현이 감소하였으며, 4개의 CmMLO 유전자들은 race 특이적으로 발현양이 증가 혹은 감소하였다. 또한 14개의 CmMLO 유전자들의 발현양은 methyl jasmonate와 salicylic acid를 처리하였을 때 다양한 발현 양상을 나타내었다. 11개의 CmMLO 유전자들은 salicylic acid 처리하였을 때 발현양이 증가하였으며, 7개의 유전자들은 methyl jasmonate 처리하였을 때 발현양이 증가하였다. 이와 같이, 스트레스에 반응을 보이는 CmMLO 유전자들은 멜론 흰가루병 저항성 계통 육성을 위한 유용한 정보가 될 것으로 기대된다. C m

대장균 발현시스템에서 단백질 전달 도메인 PTD가 인간 섬유아세포 성장인자(FGF2)의 N- 또는 C-말단에 결합 되었을 때 미치는 재조합 단백질 복합체의 발현 특성과 피부 투과능력 (Expression Properties and Skin Permeability of Human Basic Fibroblast Growth Factor with or without PTD Fused to N- or C-terminus in Escherichia coli)

  • 박인선;최충현;권보라;최영지;권태호;유강열;이주형;추영무
    • 생명과학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.275-283
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    • 2018
  • 인간 섬유아세포 성장인자는 조직 생성 및 상처 치료 효과로 인해 상업적으로 중요한 치료제 또는 화장품소재로서 가능성이 높다. 피부 조직에 침투성을 부여하여 치료효과를 높이기 위해서 단백질 전달 도메인인 PTD를 FGF에 융합을 시도하고 있으며 피부로의 투과능력과 그로인한 치료 효과에 대한 연구도 진행되고 있다. 그러나, PTD가 FGF 단백질의 N- 또는 C-말단에 결합 되었을 때 PTD의 위치가 대장균 발현시스템에서 재조합단백질 접힘 및 안정성, 그리고 결국 피부로의 도입능력에 상당한 영향을 미치는지에 대해서는 알려져 있지 않다. 여기에서 우리는 대조군으로 PTD가 융합되지 않은 인간 염기성 섬유아세포 성장인자(FGF2)와 PTD가 FGF2의 N-말단 또는 C-말단에 융합된 FGF2 복합체를 중합효소연쇄반응(OE-PCR)을 통해 클로닝 하였다. 그 다음 이들 재조합 FGF2의 단백질 발현 및 특성을 확인하고 마우스 등 피부를 이용하여 조직 내로의 도입 능력을 조사 하였다. 결과적으로, 불용성 PTD-FGF2 (N 말단 융합)와는 달리 대조군 FGF2와 FGF2-PTD 융합 단백질(C- 말단 융합)은 가용성 형태로 발현되어 재조합단백질 획득이 용이하였고, 마우스 피부 도입능력은 FGF2-PTD 융합단백질에서만 나타내 보였다. 우리의 결과는 C-말단에 융합된 FGF2-PTD 융합단백질이 발현, 정제, 피부 투과능력의 측면에서 다른 두 옵션들보다 노동, 비용, 시간면에서 보다 더 효율적일 수 있음을 시사한다.

빅데이터 기반 추천시스템 구현을 위한 다중 프로파일 앙상블 기법 (A Multimodal Profile Ensemble Approach to Development of Recommender Systems Using Big Data)

  • 김민정;조윤호
    • 지능정보연구
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    • 제21권4호
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    • pp.93-110
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    • 2015
  • 기존의 협업필터링 추천시스템 연구는 상품에 대한 고객의 평점(rating)이나 구매 여부 데이터로부터 하나의 프로파일을 생성하고 이를 기반으로 추천 성능을 향상시킬 수 있는 새로운 알고리즘을 개발하는 위주로 진행되어 왔다. 그러나 빅데이터 환경이 도래하면서 기업이 수집할 수 있는 고객 데이터가 풍부해지고 다양해짐에 따라, 보다 정확하게 고객의 선호도나 행태를 파악하는 것이 가능하게 되었고 이러한 데이터, 즉 퍼스널 빅데이터(personal big data)를 추천시스템에 활용하는 연구의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 마케팅의 시장세분화 이론에 근거하여 퍼스널 빅데이터로부터 고객의 선호도나 행태를 다양한 관점에서 표현할 수 있는 5종의 다중 프로파일(multimodal profile)을 개발하고, 이를 활용하여 협업필터링 추천시스템의 성능을 개선하고자 한다. 제안하는 5종의 다중 프로파일은 프로파일 통합 유사도, 개별 프로파일 유사도 평균, 개별 프로파일 유사도 가중 평균이라는 세 가지 앙상블 기법을 통해 협업필터링의 이웃(neighborhood) 탐색과정에 적용된다. 실제 퍼스널 빅데이터에 본 연구에서 제안하는 방법론을 적용한 결과, 단일 프로파일을 사용하는 협업필터링 알고리즘보다 추천 성능이 상당히 개선되었으며 앙상블 방법 중에서는 개별 프로파일 유사도 가중 평균 기법이 가장 높은 추천 성능을 보여주었다. 본 연구는 빅데이터 환경에서 추천시스템을 개발하고자 할 때, 어떠한 성격의 데이터로부터 고객의 특성을 규명하는 프로파일을 만들고 이를 어떻게 결합하여 사용하는 것이 효과적인 지 처음으로 제안하였다는 점에서 그 의의가 있다.

Using the METHONTOLOGY Approach to a Graduation Screen Ontology Development: An Experiential Investigation of the METHONTOLOGY Framework

  • Park, Jin-Soo;Sung, Ki-Moon;Moon, Se-Won
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제20권2호
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    • pp.125-155
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    • 2010
  • Ontologies have been adopted in various business and scientific communities as a key component of the Semantic Web. Despite the increasing importance of ontologies, ontology developers still perceive construction tasks as a challenge. A clearly defined and well-structured methodology can reduce the time required to develop an ontology and increase the probability of success of a project. However, no reliable knowledge-engineering methodology for ontology development currently exists; every methodology has been tailored toward the development of a particular ontology. In this study, we developed a Graduation Screen Ontology (GSO). The graduation screen domain was chosen for the several reasons. First, the graduation screen process is a complicated task requiring a complex reasoning process. Second, GSO may be reused for other universities because the graduation screen process is similar for most universities. Finally, GSO can be built within a given period because the size of the selected domain is reasonable. No standard ontology development methodology exists; thus, one of the existing ontology development methodologies had to be chosen. The most important considerations for selecting the ontology development methodology of GSO included whether it can be applied to a new domain; whether it covers a broader set of development tasks; and whether it gives sufficient explanation of each development task. We evaluated various ontology development methodologies based on the evaluation framework proposed by G$\acute{o}$mez-P$\acute{e}$rez et al. We concluded that METHONTOLOGY was the most applicable to the building of GSO for this study. METHONTOLOGY was derived from the experience of developing Chemical Ontology at the Polytechnic University of Madrid by Fern$\acute{a}$ndez-L$\acute{o}$pez et al. and is regarded as the most mature ontology development methodology. METHONTOLOGY describes a very detailed approach for building an ontology under a centralized development environment at the conceptual level. This methodology consists of three broad processes, with each process containing specific sub-processes: management (scheduling, control, and quality assurance); development (specification, conceptualization, formalization, implementation, and maintenance); and support process (knowledge acquisition, evaluation, documentation, configuration management, and integration). An ontology development language and ontology development tool for GSO construction also had to be selected. We adopted OWL-DL as the ontology development language. OWL was selected because of its computational quality of consistency in checking and classification, which is crucial in developing coherent and useful ontological models for very complex domains. In addition, Protege-OWL was chosen for an ontology development tool because it is supported by METHONTOLOGY and is widely used because of its platform-independent characteristics. Based on the GSO development experience of the researchers, some issues relating to the METHONTOLOGY, OWL-DL, and Prot$\acute{e}$g$\acute{e}$-OWL were identified. We focused on presenting drawbacks of METHONTOLOGY and discussing how each weakness could be addressed. First, METHONTOLOGY insists that domain experts who do not have ontology construction experience can easily build ontologies. However, it is still difficult for these domain experts to develop a sophisticated ontology, especially if they have insufficient background knowledge related to the ontology. Second, METHONTOLOGY does not include a development stage called the "feasibility study." This pre-development stage helps developers ensure not only that a planned ontology is necessary and sufficiently valuable to begin an ontology building project, but also to determine whether the project will be successful. Third, METHONTOLOGY excludes an explanation on the use and integration of existing ontologies. If an additional stage for considering reuse is introduced, developers might share benefits of reuse. Fourth, METHONTOLOGY fails to address the importance of collaboration. This methodology needs to explain the allocation of specific tasks to different developer groups, and how to combine these tasks once specific given jobs are completed. Fifth, METHONTOLOGY fails to suggest the methods and techniques applied in the conceptualization stage sufficiently. Introducing methods of concept extraction from multiple informal sources or methods of identifying relations may enhance the quality of ontologies. Sixth, METHONTOLOGY does not provide an evaluation process to confirm whether WebODE perfectly transforms a conceptual ontology into a formal ontology. It also does not guarantee whether the outcomes of the conceptualization stage are completely reflected in the implementation stage. Seventh, METHONTOLOGY needs to add criteria for user evaluation of the actual use of the constructed ontology under user environments. Eighth, although METHONTOLOGY allows continual knowledge acquisition while working on the ontology development process, consistent updates can be difficult for developers. Ninth, METHONTOLOGY demands that developers complete various documents during the conceptualization stage; thus, it can be considered a heavy methodology. Adopting an agile methodology will result in reinforcing active communication among developers and reducing the burden of documentation completion. Finally, this study concludes with contributions and practical implications. No previous research has addressed issues related to METHONTOLOGY from empirical experiences; this study is an initial attempt. In addition, several lessons learned from the development experience are discussed. This study also affords some insights for ontology methodology researchers who want to design a more advanced ontology development methodology.