데이터 마이닝에서 패턴 분류를 위한 다중 SVM 분류기

김만선(Man-Sun Kim),이상용(Sang-Yong Lee) 한국지능시스템학회 2005 한국지능시스템학회논문지 Vol.15 No.3

패턴 분류는 실세계의 객체를 표현한 다양한 형태의 패턴 정보를 추출하여, 이것이 어떤 부류(클래스)인가를 결정하는 것이다. 패턴 분류 기술은 데이터 마이닝, 산업 자동화나 업무자동화를 위한 컴퓨터 응용 소프트웨어 기술로서 현재 다양한 분야에서 활용되고 있다. 패턴 분류 기술의 최대 목표는 분류 성능 향상이며 이것을 위해 지난 40년간 많은 연구자들이 다양한 접근 방법들을 시도해 왔다. 주로 이용되는 단일 분류 방법들로는 패턴들의 확률적 추론에 기반한 베이즈 분류기, 결정 트리, 거리함수를 이용하는 방법, 신경망, 군집화 등이 있으나 대용량 다차원 데이터를 분석하기에는 효율적이지 못하다. 따라서 상호 보완적인 여러 분류기들을 사용해 결합을 통하여 성능 향상에 도움을 주고 있는 다중 분류기 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 다중 SVM(Support Vector Machine) 분류기에 관한 기존 연구의 문제점을 지적하고 새로운 모델을 제안한다. SVM을 다중 클래스 분류기로 확장하기 위해 일대다 정책을 기반으로 하여 각각의 SVM 출력값을 비선형 패턴을 갖는 신호로 간주하고 이를 신경망에 학습하여 최종 분류 성능 결과를 결합하는 모델인 BORSE(BOotstrap Resampling SVM by Ensemble)를 제안한다. Pattern classification extracts various types of pattern information expressing objects in the real world and decides their class. The top priority of pattern classification technologies is to improve the performance of classification and, for this, many researches have tried various approaches for the last 40 years. Classification methods used in pattern classification include base classifier based on the probabilistic inference of patterns, decision tree, method based on distance function, neural network and clustering but they are not efficient in analyzing a large amount of multi-dimensional data. Thus, there are active researches on multiple classifier systems, which improve the performance of classification by combining problems using a number of mutually compensatory classifiers. The present study identifies problems in previous researches on multiple SVM classifiers, and proposes BORSE, a model that, based on 1:M policy in order to expand SVM to a multiple class classifier, regards each SVM output as a signal with non-linear pattern, trains the neural network for the pattern and combine the final results of classification performance.

고차원 데이터 처리를 위한 SVM기반의 클러스터링 기법

김만선(Man-Sun Kim),이상용(Sang-Yong Lee) 한국지능시스템학회 2004 한국지능시스템학회논문지 Vol.14 No.7

클러스터링은 데이터 집합을 유사한 데이터 개체들의 클러스터들로 분할하여 데이터 속에 존재하는 의미 있는 정보를 얻는 과정이다. 클러스터링의 주요 쟁점은 고차원 데이터를 효율적으로 클러스터링하는 것과 최적화 문제를 해결하는 것이다. 본 논문에서는 SVM(Support Vector Machines)기반의 새로운 유사도 측정법과 효율적으로 클러스터의 개수를 생성하는 방법을 제안한다. 고차원의 데이터는 커널 함수를 이용해 Feature Space로 매핑시킨 후 이웃하는 클러스터와의 유사도를 측정한다. 이미 생성된 클러스터들은 측정된 유사도값과 Δd 임계값에 의해서 원하는 클러스터의 개수를 얻을 수 있다. 제안된 방법을 검증하기 위하여 6개의 UCI Machine Learning Repository의 데이터를 사용한 결과, 제시된 클러스터의 개수와 기존의 연구와 비교하여 향상된 응집도를 얻을 수 있었다. Clustering is a process of dividing similar data objects in data set into clusters and acquiring meaningful information in the data. The main issues related to clustering are the effective clustering of high dimensional data and optimization. This study proposed a method of measuring similarity based on SVM and a new method of calculating the number of clusters in an efficient way. The high dimensional data are mapped to Feature Space ones using kernel functions and then similarity between neighboring clusters is measured. As for created clusters, the desired number of clusters can be got using the value of similarity measured and the value of Δd. In order to verify the proposed methods, the author used data of six UCI Machine Learning Repositories and obtained the presented number of clusters as well as improved cohesiveness compared to the results of previous researches.

심전도 패턴을 분류하기 위한 신경망 특성 평가

김만선 ( Man Sun Kim ),김원식 ( Wuon Shik Kim ),노기용 ( Gi Young No ),이상태 ( Sang Tae Lee ) 한국감성과학회 2003 춘계학술대회 Vol.2003 No.-

본 논문에서는 심근허혈 질환을 효율적으로 분류하기 위한 신경망을 설계하였다. European ST-T DB의 심전도로부터 ST 분절의 특징을 추출하여 입력노드를 결정하고 10개의 학습률과 학습 횟수에 따른 신경망의 MES를 계산하였다. 실험 결과 특징 파라미터의 조합을 ST0, ST80, Slope, Area로 하였을 때 MSE를 가장 작았다. 이러한 특징 파라미터를 이용하여 신경망의 입력으로 학습시킨 경우 학습 횟수의 증가에 따라 MSE가 지수합수적으로 감소하였으며 1,000회 이상에서는 둔하게 감소하였다. 또한 학습 횟수가 5,000회, 10,000회, 15,000회 각각의 경우에 대하여 학습률을 0.01부터 0.7까지 증가시키면서 MSE를 계산한 결과 학습 횟수가 증가할수록 MSE를 최소로 하는 최적학습률이 0.1부터 0.04까지 감소하였다.

광귤나무(Citrus aurantium) 열매에서 분리된 쿠마린의 iNOS 억제효과

김범선(Beom sun Kim),정의길(Eui Gil Jung),윤형선(Hyung Sun Youn),황경아(Kyung A Hwang),한만덕(Man Deuk Han),유연호(Yon ho Yu),남궁우(Kung Woo Nam) 대한약학회 2017 약학회지 Vol.61 No.5

Citrus fruits have been used as an edible fruit, and also as a traditional medicine, since ancient times. A crude methanol extract of Citrus aurantium was shown to suppress inducible proinflammatory cytokines, but its constituents were not known. In this study, we isolated four furanocoumarins, bergapten (1), imperatorin (2), isoimperatorin(3), and phellopterin (4), and one 7-geranyloxycoumarin, auraptene (5), from a methanol extract of dried Citrus aurantium fruit. The structures of these compounds were elucidated by extensive application of spectroscopic techniques, including 2D NMR spectroscopy and mass spectrometry. All of the isolated compounds were evaluated for their ability to inhibit the production of proinflammatory cytokine inducible nitric oxide synthase (iNOS) in lipopolysaccharide-activated RAW264.7 cells. Compounds 2−5 significantly suppressed iNOS production but compound 1 had no iNOS inhibitory effects. These results indicate that at least three furanocoumarins and one 7-geranyloxycoumarin are involved in the suppressive effects of citrus fruits against the production of inducible inflammatory cytokines.

동적인 개념을 적용한 아기장대 뿌리 네트워크의 특성 분석

김만선(Man-Sun Kim),김정래(Jeong-Rae Kim) 한국지능시스템학회 2020 한국지능시스템학회논문지 Vol.30 No.2

생명체의 다양한 세포 내에서는 세포의 상태 및 외부 환경에 따라 일부 단백질과 그 상호작용만이 선택적으로 활성화된다. 따라서, 고정된 네트워크를 분석하는 연구 방법으로는 시간의 흐름에 따라 진행되는 식물의 발달과정(developmental process)을 이해하기 어렵다. 본 연구에서는 동적인 개념을 적용하여 특정 시간대에서만 활성화되는 네트워크를 재구성함으로써 시간에 따라 변화하는 네트워크의 동적 특성에 대하여 연구하고자 한다. 우리는 이러한 접근법을 대표적인 식물 모델인 아기 장대(Arabidopsis thaliana)에 적용했다. 그 결과, 발달 단계에 따른 초기, 중기, 후기 유전자들과 중첩된 부분 네트워크를 발굴하고 이들 네트워크의 구조적 분석을 수행했다. 우리는 또한 뿌리가 발달하는 과정 동안 신호가 점진적으로 퍼져 나가다 다시 수렴되는 특성이 있음을 확인하였다. 이런 결과는 뿌리 발달과정을 정보의 전달 측면에서 생명현상을 매우 효율적으로 설명해줄 수 있는 구조임을 제안한다. 이런 분석 방법론은 식물 유전 연구와 마커 탐색과 같은 식물 육종에 유용한 자원으로 이용될 수 있을 것이다. In plant cells, only some proteins and their interactions are optionally activated, depending on the state of the cell and its external environment. Thus, it is difficult to understand the developmental process of plants over time with the present methodology of analyzing fixed networks. In this study, we applied the dynamic concept to understanding the characteristics of developmental process occurred in “Arabidopsis thaliana”, by reconfiguring networks that are activated only at specific time points. The partial networks covered with the early, mid-term and late genes according to the developmental stage were selected and the structural analysis was carried out. In the network the characteristic signals are gradually increased and recombined during the course of root development. These results show that the dynamic gene network occurred during root development process very efficiently in terms of information transmission. This analysis methodology could be used as a useful resource for plant breeding, such as plant genetic research and marker exploration.

SOM을 적용한 선택적 샘플링에 관한 연구

김만선 ( Man-sun Kim ),양형정 ( Hyung-jeong Yang ),김정식 ( Jeong-sik Kim ),김선희 ( Sun-hee Kim ) 한국정보처리학회 2007 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.14 No.2

데이타 마이닝을 위하여 수집된 대용량의 데이타를 여과 없이 기계학습에 적용하는 것은 많은 시간과 비용이 요구될 뿐만 아니라 저장 공간면에서도 비효율적이다. 선별적 샘플링은 이러한 상황에서 매우 효율적으로 적용할 수 있도록 원본 데이타의 특성을 가능한 반영하여 새로운 훈련 데이타를 생성하는 방법이다. 본 연구에서는 신경망의 하나인 SOM을 적용한 선별적 샘플링을 수행하는데 있어서 여러 가지 선택 문제를 효과적으로 해결하기 위한 실험을 수행한다. 실험 결과로는 두 가지 결과를 얻었다. 1) 충분한 맵 사이즈를 선택해야 학습 데이타의 함축적인 특성을 잘 반영한다, 2) 선택적 샘플링을 위한 유닛선택 방법에서는 의미없는 유닛을 제거함으로서 분류 성능향상을 얻을수 있다.

무슬림 여성의 외상 후 스트레스장애 수준이 건강요인, 불안 및 우울지수, 그리고 심근 자율신경계에 미치는 영향

김만성(Kim, Man-Sung),김성대(Kim, Seong-Dae),김아란(Kim, Ah-Ran),김선휘(Kim, Sun-Hwi),한동유(Han, Dong-Yoo),정일규(Jeong, Il-Gyu) 한국사회체육학회 2016 한국사회체육학회지 Vol.0 No.65

The purpose of this research was to investigate the effects of muslim women’s post traumatic stress disorder(PTSD) level on health, anxiety·depression index, and cardiac autonomic system. The subjects of this study were ninety seven college women(age 21.18±1.70 yrs) in Peshawar, Pakistan. Participants were assigned into four groups according to Posttraumatic stress Diagnosis Scale(PDS): high PTSD level(HP), middle PTSD level(MP), low PTSD level(LP), and no PTSD level(NP). Measurement of anxiety·depression index was conducted by Beck Anxiety Inventory(BAI) and Beck Depression Inventory-Ⅱ(BDI-Ⅱ). For the factors of health status total cholesterol(TC), triglyceride(TC), blood sugar, body fat, hypertension were also measured. The heart rate variability parameters such as low frequency(LFnu), high frequency(HFnu), and total power(TP) were also measured by Pulse-wave HRV analyzer(ubplus T1). In order to find any difference of health-related factors according to PTSD level, one way ANOVA analysis was applied and LSD post-hoc test. Futhermore, Simple regression analysis was applied for subjects in PTSD groups to evaluate the effects of PTSD level on anxiety·depression index and cardiac autonomic system. The results were shown as follows: First, there was no significant difference among four groups in health-related parameters. Second, PTSD level had a significant corelation with depression index(R²=.402, p<.001). Third, PTSD level had a significant corelation with anxiety index(R²=.244, p<.001). Finally, PTSD level had a significant but low corelation with TP index(R²=.103, p<.05). These results suggest that without direct effect of PTSD on physiological factors in young Muslim women, high level of PTSD might induce the negative psychological or emotional response such as depression and anxiety and the changed cardiac autonomic status.

Clinical Features, Diagnosis, Management, and Outcomes of Idiopathic Pulmonary Fibrosis in Korea: Analysis of the Korea IPF Cohort (KICO) Registry

Man Pyo Chung, M.D., Ph.D.,Park Jong Sun,Kim Song Yee,유홍석,Jin Woo Song,정성환,Lee Jae Ha,이홍렬,Choi Sun Mi,김영환,Yonghyun Kim,최혜숙,Lee Jongmin,어수택,Kim Tae-Hyung,Kim Sang-Heon,Lee Won-Yeon,김이형,Lee Hyun Kyung 대한결핵및호흡기학회 2022 Tuberculosis and Respiratory Diseases Vol.85 No.2

Background: The Korea Interstitial Lung Disease Study Group has made a new nationwide idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) registry because the routine clinical practice has changed due to new guidelines and newly developed antifibrotic agents in the recent decade. The aim of this study was to describe recent clinical characteristics of Korean IPF patients.Methods: Both newly diagnosed and following IPF patients diagnosed after the previous registry in 2008 were enrolled. Survival analysis was only conducted for patients diagnosed with IPF after 2016 because antifibrotic agents started to be covered by medical insurance of Korea in October 2015.Results: A total of 2,139 patients were analyzed. Their mean age at diagnosis was 67.4±9.3 years. Of these patients, 76.1% were males, 71.0% were ever-smokers, 14.4% were asymptomatic at the time of diagnosis, and 56.9% were at gender-agephysiology stage I. Occupational toxic material exposure was reported in 534 patients. The mean forced vital capacity was 74.6% and the diffusing capacity for carbon monoxide was 63.6%. Treatment with pirfenidone was increased over time: 62.4% of IPF patients were treated with pirfenidone initially. And 79.2% of patients were treated with antifiboritics for more than three months during the course of the disease since 2016. Old age, acute exacerbation, treatment without antifibrotics, and exposure to wood and stone dust were associated with higher mortality.Conclusion: In the recent Korean IPF registry, the percentage of IPF patients treated with antifibrotics was increased compared to that in the previous IPF registry. Old age, acute exacerbation, treatment without antifibrotics, and exposure to wood and stone dust were associated with higher mortality.

소형 엔진에 적합한 프레임 카 제작을 위한 배기계, 외관 및 프레임 해석

김만선(Man-sun Kim),김혜민(Hyae-min Kim),곽규문(Gyu-moon Guack),남덕진(Duck-jin Nam),박경환(Kyung-hwan Park),최창우(Chang-woo Chio),박권하(Kweon-ha Park) 한국자동차공학회 2003 한국자동차공학회 지부 학술대회 논문집 Vol.2003 No.5

The reduction of frame weight, air resistance exhaust noise is an important factor to make a frame car with high efficiency and performance.<br/> This study addresses the analysis of exhaust system, outer shape and frames for a frame car having a small engine.

배추의 조직 특이적 네트워크 특성 분석

김만선(Man-Sun Kim),김정래(Jeong-Rae Kim),임용표(Yong Pyo Lim) 한국지능시스템학회 2018 한국지능시스템학회논문지 Vol.28 No.5

배추(Brassica rapa ssp. pekinensis)는 대한민국뿐만 아니라 중국, 일본과 같은 아시아 국가에서 중요한 원예 작물 중 하나이다. 최근, 대용량 스크리닝 기술의 발전으로 인하여 전사체(transcriptome)를 대상으로 분석하는 연구가 많이 진행되고 있다. 특히, 유전자 발현의 차이를 기반으로 네트워크를 재구성하는 연구가 활발하게 진행되고 있는데, 발현의 차이가 조직 및 기관의 발달과정(developmental process)에서의 차이로 이어진다고 여겨진다. 최근까지 식물모델인 아기장대와 여러 동물모델에서는 이러한 연구가 많이 진행되었으나, 보다 복잡한 3배체를 갖는 유채과의 하나인 배추(Chinese cabbage)에서는 이런 연구가 많이 되어있지 않다. 우리는 단백질 상호작용 네트워크 재구성 접근법을 통해 배추의 5가지(flower, root, inner leaf, outer leaf, young leaf) 조직에 대하여 조직 특이적 특성을 밝히고자 한다. 그 결과, 꽃(flower) 조직에서는 생식관련 기능, 뿌리(root) 조직에서는 세포벽에 관한 기능, 잎(inner, outer and seedling leaf) 조직에서는 다양한 환경에 대응하는 기능 및 엽록체 관련 기능을 수행하는 것을 확인하였다. 본 연구는 또한 조직 특이적 발현 유전자들을 발굴하고, 네트워크를 연구함으로써 생명체를 구성하는 여러 요소들의 유기적인 상호 관계를 분석하였다. 이런 결과는 식물의 유전 연구와 식물 육종에 유용한 자원으로 이용될 수 있다. Chinese cabbage is one of the most important crops in Asian countries. Recently, many studies have been conducted on transcriptome analysis. In particular, researches on network reconfiguration based on differentially expressed genes are actively underway, and it is believed that differences in gene expression lead to differences in respective biological functions such as developmental processes of organs and tissues. Until recently, such studies have been carried out on Arabidopsis thaliana as a plant model organism or some animals, but there is no such study on Brassica rapa. In this study, we revealed the tissue-specific and common characteristics of the five tissues based on the network reconstruction analysis. As a result, we confirmed that each tissue-specific network plays a function in corresponding to various environments and chloroplast in the leaves, a function related to the cell wall in the root tissue. We further investigated the complex interactions among the various genes in a living organism through the network analysis and tissue-specific and commonly expressed genes. These results could be used as useful resources for genetic studies and breeding of plants.