천리안 해양위성의 대기보정 및 대리교정 연구

본 학위논문은 세계최초의 정지궤도 해색 위성인 천리안 해양 위성 (GOCI : Geostationary Ocean Color Imager)에 표준으로 사용되는 대기보정 이론에 대하여 기술하고 있다. 타 극궤도 해색위성들이 1~2일 주기로 한 장소를 방문하며 전 지구를 관측하는 것과 달리 천리안 해양위성은 한반도를 포함한 동북아해역을 0.5 km 공간해상도로 낮 시간 동안 1시간의 시간간격으로 관측하고 있으며 (하루 8회 관측) 가시광~근적외파장대 (412, 443, 490, 555, 660, 680, 745, 865 nm) 영역에서 관측한다. 대기상층 위성궤도에서 일반적인 맑은 해역을 대상으로 관측된 가시광~근적외파장대 신호 중 90%이상은 대기신호이며, 해수신호의 크기는 10% 미만을 차지한다. 대기신호의 크기가 해수신호의 크기보다 10배 이상 크기 때문에 1%의 대기신호 추정 오차는 10%이상의 해수 광 스펙트럼 추정오류를 일으킨다. 이런 이유로 위성을 통한 해색원격탐사 임무는 높은 대기보정 정밀도를 요구하고 있으며 대기보정의 개발이 해색원격탐사 알고리즘 개발 중 가장 핵심이 된다. 천리안 해양위성 표준 대기보정은 NASA가 해색원격탐사 임무를 위해 개발한 SeaWiFS 표준 대기보정에 이론적인 기반을 두고 있다. SeaWiFS 방법은 우선 두개의 근적외 파장대 관측결과와 복사전달시뮬레이션 결과(조견표)를 서로 비교하여 대기 중 에어로졸 입자의 종류 및 농도 최적값을 추정해 내며 이 추정결과를 바탕으로 모든 가시광 파장의 에어로졸 반사도 스펙트럼을 다시 조견표를 이용하여 계산한다. 천리안 해양위성의 대기보정도 유사하게 두 근적외파장대 에어로졸 반사도 상관관계를 이용하여 에어로졸 종류 및 농도를 계산하는데, 이 연구를 통하여 SeaWiFS 및 다른 유사 대기보정 방법들과 비교하여 정확도 뿐 아니라 계산 효율 또한 개선하였다. 추가적으로 SeaWiFS에 적용된 수증기 흡광 보정 모델을 천리안 해양위성의 분광특성에 맞게 수정하여 적용하였으며, 탁도가 높은 해역에서 대기보정 오차를 줄이는 방법도 천리안 해양위성 관측영역의 해수 광 특성 및 반사도 정보들을 이용하여 개발하였다. 초기버전의 천리안 해양위성 표준 대기보정의 검보정 결과 탁도가 높은 연안해역에서는 10% 내외의 만족할 만한 오차수준을 보여주었으나, 탁도가 낮은 해역에서는 50% 이상의 오차를 발생되었다. 이는 대리교정 수행의 부재가 주된 요인이며, 본 연구에서는 이를 보완하기 위해 SeaWiFS 표준 대리교정 프로세스에 기반을 두고 천리안 해양위성에 맞게 대리교정을 수행하였다. 이 대리교정 방법에서는 특정 해역의 에어로졸 광특성이 항상 해양성 에어로졸이라 가정하고 이를 바탕으로 근적외 파장대 위성 관측 조도를 시뮬레이션 하여 두 근적외 파장대를 먼저 상대교정 한다. 이후, 상대교정된 두 근적외 파장대를 이용하면 맑은 해역에서 복사전달시뮬레이션을 통하여 가시광 파장대 대기조도를 모의 할 수 있게 되고, 여기에 맑은 해역의 현장 광 측정 자료가 추가되면 가시광파장대 위성관측조도의 시뮬레이션이 가능하다. 이 가시광파장대 모의 결과와 실제 위성관측조도와 비교하면 가시광파장대 대리교정을 완료할 수 있다. 본 대리교정 결과 대리교정 상수가 최대 3.2% 바뀌었으며 (490 nm 밴드) 새 대리교정 상수 적용 시 맑은 해역 대기보정 정확도가 최대 50% 이상 상승하였다. 본 연구에서는 천리안해양위성 대기보정의 성능을 평가하기 위해서 대기보정 결과 원격반사도 (remote-sensing reflectance: Rrs)를 한국해양과학기술원 해양위성연구센터에서 2010년 이후로 한반도 주변 해역 현장조사를 통해 수집한 원격반사도 자료들과 비교검정 하였으며, 검정결과 76, 84, 88, 90, 81, 82%의 정확도를 보여주었다. 추가로 현장자료가 아닌 시뮬레이션 자료를 통해 천리안 해양위성 알고리즘 뿐 아니라 다른 해색원격탐사 임무를 위해 개발된 주요 대기보정 알고리즘들 구현하여 함께 비교검증 하였고, 본 비교검증에서도 천리안 해양위성 표준 대기보정이 다른 대기보정 방법들과 비교하여 가장 낮은 오차율을 보여주었으며, 특히 다중산란 효과가 큰 작은 입자크기의 에어로졸 모델에서 더 좋은 성능을 보여주었다. 본 연구결과는 이론적으로 SeaWiFS 등 비슷한 밴드 특성을 가진 타 해색위성의 대기보정방법으로도 적용이 가능하며, 천리안 해양위성 자료처리시스템 (GOCI data processing system: GDPS) 1.5버전에의 적용될 예정이다.Chapter 1. Introduction 1 1.1 Ocean color remote sensing 1 1.2 Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) 2 1.3 Atmospheric correction and vicarious calibration 5 Chapter 2. Initial atmospheric correction for the GOCI data 10 2.1 Introduction 10 2.2 Method 11 2.2.1 Correction for gaseous absorption and whitecap radiance 13 2.2.2 Solar irradiance normalization 15 2.2.3 Correction for molecular (Rayleigh) scattering 17 2.2.4 Cloud mask 18 2.2.5 Correction for multiple scattering by aerosols 19 2.2.6 Correction for atmospheric transmittance 22 2.2.7 Correction for near-infrared water reflectance over turbid waters 22 2.3 Conclusion 24 Chapter 3. Algorithm updates and vicarious calibration for the GOCI atmospheric correction 25 3.1 Backgrounds 25 3.2 Updates to the initial GOCI atmospheric correction algorithm 26 3.2.1 Correction for gaseous absorption and whitecap radiance 26 3.2.2 Sun-glint correction 28 3.2.3 Considering gravity effect for Rayleigh scattering 29 3.2.4 Correction for multiple scattering by aerosols - SRAMS 30 3.2.5 Correction for bidirectional effects for water reflectance 35 3.2.6 Correction for near-infrared water reflectance over turbid waters 39 3.2.7 Atmospheric transmittance with considering anisotropic angular distribution of water reflectance 40 3.3 Vicarious calibration of GOCI near-infrared bands 41 3.3.1 Method 44 3.3.2 Inter-calibration of GOCI near-infrared bands 45 3.3.3 Vicarious calibration of GOCI visible bands 49 Chapter 4. Validation results 51 4.1 Data 51 4.1.1 Synthetic data derived by simulations 51 4.1.2 In situ radiometric data measured from shipboard 52 4.1.3 AERONET-OC radiometric data 56 4.2 Validation of SRAMS scheme with simulation data 58 4.3 Assessment of the atmospheric correction improvements with in situ radiometric data 59 Chapter 5. Discussions 61 5.1 Impacts of water vapor correction on ocean color products 61 5.2 Stability for high solar and satellite zenith angle for diurnal observation 62 5.3 Cloud masking on fast-moving clouds and quality analysis 63 5.4 Evaluation of the GOCI aerosol correction scheme compared with other approaches 64 5.4.1 Aerosol correction approach for OCTS 64 5.4.2 Aerosol correction approach for MERIS 67 5.4.3 Evaluation results 69 5.5 Pitfalls in estimation of aerosol reflectance using 2-NIR bands 71 5.6 Issues in the vicarious calibration of GOCI VIS and NIR bands 72 5.7 Uncertainties from bidirectional effect 75 Chapter 6. Conclusion 76 Appendix. Glossary of symbols 82 Acknowledgements 86 References 88Docto

정지궤도해색위성(GOCI)를 위한 대기보정 기술의 개발

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 지구환경과학부, 2012. 8. 오임상.본 논문은 세계최초의 정지궤도 해색 위성인 천리안 해색 위성 (GOCI : Geostationary Ocean Color Imager)의 데이터처리 소프트웨어 (GDPS : GOCI Data Processing System) 1.1버전에 적용될 GOCI의 표준 대기보정 알고리즘에 대해 기술하고 있다. 본 대기보정 이론은 대기입자간의 복수산란을 고려한 SeaWiFS 표준대기보정 방법에 이론적인 기반을 두고 있으며, case-2탁수 보정, 에어로졸 모델 변경, 슬롯편차 개선 등 부분적인 보완이 추가적으로 이루어졌다. 본 연구는 특히 탁수 해역에서의 대기보정 개선에 초점을 맞추고 있는데, 근적외 파장대(NIR)에서 탁수해수반사도 추정을 위해 적색파장부터 근적외 파장영역까지의 해수 반사도 경험적 상관관계 모델을 4차 다항식으로 구축하여 반복적인 계산을 통해 오차를 줄이는 방법을 적용하였다. 상관관계 모델링을 위한 해수 반사도 데이터는 탁수에 해당하는 픽셀에서 가장 인접한 맑은 해역의 대기보정 결과에서 얻어진 에어로졸 종류 및 광학두께 정보를 수평적으로 확장하여 다시 대기보정하고 여기에서 얻어진 해수 반사도 데이터들을 수집하였다. 이렇게 위성을 통해 수집된 NIR 파장대 해수 반사도 자료의 상관관계는 현장수집을 통해 얻어진 자료보다 더 좋은 상관관계를 보여주었다. 대기보정의 성능을 평가하기 위해서 본 연구에서는 2011년 한 해 한반도 주변 해역 현장조사를 통해 수집한 정규수출광량 (nLw) 스펙트럼 자료와 비교검정 하였다. 대기보정의 검정결과, 탁도가 높은 해역에서 특히 좋은 성능을 보여주지만, 맑은 해역에서는 해수면 위 광측정 방법을 통해 발생하는 오차를 감안하더라도 아직 어느 정도 개선이 필요해 보인다. 이런 맑은 해역에서의 오차는 대기보정의 오차 뿐 아니라, 센서의 지상테스트 과정에서 발생하는 불확실성에 의해서도 발생한다. 추후 장기간 수집한 현장데이터 및 위성데이터를 통한 대리보정 (vicarious calibration) 등의 방법을 적용한다면 이 과정에서 발생하는 오차는 어느 정도 보완 될 수 있을 것으로 보인다.This thesis describes an atmospheric correction algorithm of Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) which is to be implemented in GOCI Data Processing System (GDPS) –developed by the Korea Ocean Satellite Center of the Korea Ocean Research and Development Institute. The algorithm is based on the standard atmospheric algorithm of the Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor (SeaWiFS) data which accounts for multiple scattering effectsand is partially updated in terms of turbid case-2 water correction, aerosol models and slot correction. For turbid water correction, we used a regional empirical relationship between normalized water reflectance at the red and near infrared bands. The relationship was derived from normalized water-leaving reflectances in turbid pixels in satellite images after atmospheric correction that processed using aerosol properties (such as aerosol optical thickness and aerosol type) derived from nearest neighboring non-turbid waters. This satellite derived data based empirical model showed a less scattered relationship than the in situ measurements. In order to validate the GOCI atmospheric correction, we compared our results with in situ measurements of normalized water leaving radiance (nLw) spectra, which had been obtained during several cruises in 2011 around in the Korean seas. The validation results are encouraging especially for turbid waters. The validation in clear waters implies that the atmospheric correction should be improved in the future. Vicarious calibration would improve the results for the clear waters, although a part of the deviation arose from uncertainties in the above water nLw measurements.Abstract Table of Contents List of Figures List of Tables 1. Introduction 1.1 Atmospheric correction 1.2 Previous studies 2. SeaWiFS atmospheric correction algorithm and its extension for GOCI 2.1 A Classical atmospheric correction algorithm for SeaWiFS 2.2 Extension of the SeaWiFS Standard Atmospheric Correction Algorithm to the GOCI 3. Results 4. Discussion and conclusions References Abstract (in Korean) Acknowledgements (in Korean)Maste

The effect of vertical integration in movie industry

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 경제학부, 2013. 2. Oyvind Thomassen.Abstract Recently, there are some arguments on vertical integration of large corporate firms. Most of cinema are multiplexes, and they allocate more times and screens to blockbuster movie compared to small size movie. This phenomenon comes from profit maximization of multiplex and distributor when they are vertically integrated. I'll try to look on the effect on sales and the existence of the vertical integration. For doing that, first I'll show the circumstance and environment of multiplex and distribution channel of movie in Korea. Then explain characteristic of data and how I dealt with it. Then I'll estimate the effect of collusion using regression. Also I go through that the groups give favor to each other by allocating more screen and times to the each others film. Most of researches about movie industry in Korea are focused on Screen Quota policy analysis, and relatively poor in other research. This paper deals with demand sides and the effect of collusion in movie industry. And for studying on structure of movie industry, it will have its own meaning. 국문초록 1990년대 후반부터 등장한 멀티플렉스는 영화 산업의 수직계열화를 초래하는 결과를 가져왔다. 이는 전반적으로 성장한 영화산업과 함께 많은 문제점을 야기하고 있다. 특히 배급시장과 상영시장에서의 수직계열화는 자사의 배급 영화에 편의를 주게 함으로써 다른 배급사의 영화가 차별을 받는 문제를 가져오게 했다. 특히 이는 소규모 영화나 독립영화, 예술영화의 상영권을 침해하고 상업영화 및 블록버스터들의 지나친 독식 현상을 야기하기에 이르렀다. 이에 이 논문에서는 영화 산업의 소개와 배급 및 상영 시장의 특징과 규모를 살펴본 뒤 수직계열화로 인한 멀티플렉스의 최적 행위를 살펴보고 실제 데이터를 가지고 회귀분석을 통해 이러한 수직계열화로 인한 차별이 존재하는지에 대해서 살펴보고자 한다. 대부분의 한국 영화산업의 연구들이 스크린쿼터에 초점을 맞추고 있거나 독점 과점의 정책적 규제적 측면에서 살펴보고 있는 바 통계적, 경제학적인 분석을 통해 좀 더 직접적인 분석이 가능할 것이라고 기대하고 있다.Table of Content Ⅰ. Introduction…………………………….…………….....………….1 Ⅱ. Literature review………………..………..……………………….2 Ⅲ. Market structure in movie industry..………….…………….5 1. Overall market growth…………………….……..…………….5 2. Distributed market………………………….………………….6 (1) Firm profit………………………………………………..6 (2) Market share……………………………………...………8 3. Screening market …………………………………………….10 (1) Firm profit……………………………….……………….10 (2) Market share……………………………………………11 4. Unfair trade in film market……………………….…………..13 Ⅳ. Firm behavior of movie industry………………………...…….....14. Ⅴ. Empirical test ………………………………………………..… 16 1. data …………………………………………………………16 2. Model…………………………………………………………18 3. Results……………………………….……………………..20 Ⅵ. Conclusion ………………………………………………………23 Reference…………………………………………………………….24 List of Tables Fairness awareness in movie industry……………………………4 Profitability of each part in 2010………………………………...26 Distribute Market in 2011…………………………………………9 Sales of cinema…………………………………………………..27 Market share in screen market in 2010 and 2011………………..28 Corrective order from Fair Trade Committee ……………...……29 Data sorted by distributor………………………………………..30 Estimation equation (1)……………………………………….….20 Estimation of Equation (2)…………………………………….…21 Log estimation of Equation (3) and (3)………………………..22 List of Figures Number of firms in movie industry………………………………5 Market share of the number of films………………………...…8 Market share of box office of distribute firm……………….….8 the number of cinema sorted by brand …………………………………………11 the number of screen owned by cinema...................................12Maste

Joint Rectification and Stitching of Images Formulated as Camera Pose Estimation Problems

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2015. 8. 조남익.This dissertation presents a study of image rectification and stitching problems formulated as camera pose estimation problems. There have been many approaches to the rectification and/or stitching of images for their importance in image processing and computer vision areas. This dissertation adds a new approach to these problems, which finds appropriate optimization problems whose solutions give camera pose parameters for the given problems. Specifically, the contribution of this dissertation is to develop (i) a new optimization problem that can handle image rectification and stitching in a unified framework through the pose estimation formulation, and (ii) a new approach to planar object rectification problem which is also formulated as an optimal homography estimation problem. First, a unified framework for the image rectification and stitching problem is studied, which can handle both assumptions or conditions that (i) the optical center of camera is fixed or (ii) the camera captures a plane target. For this, the camera pose is modeled with six parameters (three for the rotation and three for the translation) and a cost function is developed that reflects the registration errors on a reference plane (image stitching results). The designed cost function is effectively minimized via the Levenberg-Marquardt algorithm. From the estimated camera poses, the relative camera motion is computed: when the optical center is moved (i.e., the camera motion is large), metric rectification is possible and thus provides rectified composites as well as camera poses are obtained. Second, this dissertation presents a rectification method for planar objects using line segments which can be augmented to the previous problem for further rectification or performed independently to single images when there are planar objects in the image such as building facades or name cards. Based on the 2D Manhattan world assumption (i.e., the majority of line segments are aligned with principal axes), a cost function is formulated as an optimal homography estimation problem that makes the line segments horizontally or vertically straight. Since there are outliers in the line segment detection, an iterative optimization scheme for the robust estimation is also developed. The application of the proposed methods is the stitching of many images of the same scene into a high resolution image along with its rectification. Also it can be applied to the rectification of building facades, documents, name cards, etc, which helps the optical character recognition (OCR) rates of texts in the scene and also to improve the recognition of buildings and visual qualities of scenery images. In addition, this dissertation finally presents an application of the proposed method for finding boundaries of document in videos for mobile device based application. This is a challenging problem due to perspective distortion, focus and motion blur, partial occlusion, and so on. For this, a cost function is formulated which comprises a data term (color distributions of the document and background), boundary term (alignment and contrast errors after the contour of the documents is rectified), and temporal term (temporal coherence in consecutive frames).1 Introduction 1 1.1 Background 1 1.2 Contributions 2 1.3 Homography between the i-th image and pi_E 4 1.4 Structure of the dissertation 5 2 A unified framework for automatic image stitching and rectification 7 2.1 Related works 7 2.2 Proposed cost function and its optimization 8 2.2.1 Proposed cost function 12 2.2.2 Optimization 13 2.2.3 Relation to the model in [1] 14 2.3 Post-processing 15 2.3.1 Classification of the conditions 15 2.3.2 Skew removal 16 2.4 Experimental results 18 2.4.1 Quantitative evaluation on metric reconstruction performance 19 2.4.2 Determining the capturing environment 21 2.4.3 Experiments on real images 25 2.4.4 Applications to document image stitching and more results 28 2.5 Summary 28 3 Rectification of planar targets based on line segments 31 3.1 Related works 31 3.1.1 Rectification of planar objects 32 3.1.2 Rectification based on self calibration 33 3.2 Proposed rectification model 33 3.2.1 Optimization-based framework 36 3.2.2 Cost function based on line segment alignments 37 3.2.3 Optimization 38 3.3 Experimental results 40 3.3.1 Evaluation metrics 40 3.3.2 Quantitative evaluation 41 3.3.3 Computation complexity 45 3.3.4 Qualitative comparisons and limitations 45 3.4 Summary 52 4 Application: Document capture system for mobile devices 53 4.1 Related works 53 4.2 The proposed method 54 4.2.1 Notation 54 4.2.2 Optimization-based framework 55 4.3 Experimental results 62 4.3.1 Initialization 65 4.3.2 Quantitative evaluation 65 4.3.3 Qualitative evaluation and limitations 66 4.4 Summary 67 5 Conclusions and future works 75 Bibliography 77 Abstract (Korean) 83Docto

Magnetic Stimulator for Retinal Prosthesis

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2014. 8. 조동일.연령관련 황반변성이나 망막색소변성증과 같은 망막변성질환에 의해 시력을 상실한 사람들이 세계적으로 수백만에 이른다. 그럼에도 불구하고 이러한 망막변성질환에 대한 효과적인 치료방법은 아직 개발되지 않았다. 그러나 이러한 질환을 앓고 있는 환자들의 경우에도 망막 내부의 중추 및 신경절세포는 생존해 있다고 알려져 있다. 이러한 사실은 손상된 광수용체를 우회하여 남아있는 망막신경세포를 전기적으로 자극하여 시각적 인식을 형성하는 계기가 되었다. 인공망막자극기는 연령관련 황반변성이나 망막색소변성증과 같은 망막질환으로 시력이 상실된 시각장애인들의 손상된 망막에 전기자극을 가해 부분시력을 회복시켜주는 장치이다. 통상적인 인공망막자극기는 전기적 신호를 망막에 인가하기 위해 전극뿐만 아니라 전극과 자극기 간의 전기적 배선을 필요로 하며 이와 관련하여 고려해야 할 점들이 많다. 따라서 본 학위 논문에서는 이러한 문제점들을 파악 및 분석하고, 이에 대한 해결방안의 하나로 자극전극이 필요 없는 신개념의 비접촉식•비침습식 자기장 인공망막자극기의 개념을 제안하고 제작하였다. 인공망막자극기는 DC-DC buck boost converter 회로에 의해 storage capacitor에 전압이 충전되고 이를 stimulating coil에 방전시켜 순간적으로 시변(time-varying) 자기장을 형성하여 망막세포를 자극하는 방식이다. 먼저 본 자기장 인공망막자극기의 전기적 특성을 평가한 후 rd1 mice의 망막을 이용하여 in vitro 실험을 진행하였다. 실험결과 rd1 mice의 망막의 경우 자기장의 세기가 약 30 mT부터 신경절세포에서 자극이 유발됨을 확인하였다. 위의 결과들을 토대로 본 논문에서 제안한 자기장 인공망막자극기가 인공망막시스템에 적용가능함을 확인하였다.초 록 i 목 차 iii 표 목차 vi 그림 목차 vii 제１장 서 론 1 제１절 연구 배경 2 제１항 시각 체계 2 제２항 망막 질환 6 제３항 통상적인 인공망막시스템 개요 10 제４항 통상적인 인공망막시스템 분류 12 제５항 인공망막자극기의 선행연구결과 15 제６항 고해상도 인공망막자극기 구현의 필요성 17 제７항 고해상도 인공망막자극시스템 구현을 위한 당면과제 19 제２장 본 론 21 제１절 연구 동기 및 설계 21 제１항 연구 동기 21 제２항 자기장 자극기 개요 23 제３항 신개념 자기장을 이용한 인공망막자극기 제안 25 제４항 제안한 인공망막자극기 디자인을 위한 유한요소 해석 29 제２절 제작 및 평가 35 제１항 제안한 인공망막자극기 제작 35 제２항 제안한 인공망막자극기의 전기적 특성 39 제３항 In vitro 실험환경 44 제４항 In vitro 실험 (Patch #1) 49 제５항 In vitro 실험 (Patch #2) 65 제６항 In vitro 실험 (Patch #3) 94 제３장 결 론 123 제１절 향후 계획 124 제４장 별 첨 125 제１절 2D 전극 크기별 집적화 분석 125 제１항 2D 전극 크기별 집적화 분석 125 제２절 NML에서 제작한 인공망막자극기칩 131 제１항 16 채널 저전압 자극칩 131 제２항 채널공유기법을 적용한 512 채널 자극칩 136 제３항 나노와이어 PD를 이용한 인공망막 전류 자극칩 141 제４항 전자기장을 이용한 인체 내 코일 삽입형 자극기 145 제５항 나노와이어 PD와 3D 화살촉 전극을 집적한 자극기 148 제６항 CMOS Photodiode를 이용한 자극기 149 제７항 Period Modulation 방식의 자극기 153 참고 문헌 155 Abstract 162Docto

Multi-exposure image fusion algorithm without ghost effect

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 전기. 컴퓨터공학부, 2011.2. 조남익.Maste

다중 부류의 RNA-seq 표본에서 다르게 발현된 유전자를 확인하기 위한 비모수, 정보 이론적 알고리즘

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2014. 2. 김선.Gene expression in the whole cell can be routinely measured by microarray technologies or recently by using sequencing technologies. Using these technologies, identifying Differentially Expressed Genes (DEGs) among multiple phenotypes is one of the most important tasks in biology. Thus many methods for detecting DEGs between two groups has been developed. For example, T-test and relative entropy are used for detecting the difference between two probability distributions. When more than two phenotypes are considered, these methods are not applicable and other methods such as ANOVA F-test and Kruskal-Wallis are used for finding DEGs in the multiclass data. However, ANOVA F-test assumes a normal distribution and it is not designed to identify DEGs where gene are expressed distinctively in each of phenotypes. Kruskal-Wallis method, a non-parametric method, is more robust but sensitive to outliers. This thesis proposes a non-parametric and information theoretical approach for identifying DEGs. Our method can identify DEGs in the multiple class data and is less sensitive to outliers. In extensive experiments with simulated and real data, our method outperformed existing tools. In addition, a web service is implemented for the analysis of multi-class data: http://biohealth.snu.ac.kr/software/degselectionAbstract i Contents iii List of Figures v List of Tables vii Chapter 1 Introduction 1 1.1 Related works . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.2 Motivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.1 Need for a non-parametric method . . . . . . . . . . . . . 4 1.2.2 Distinguishing several groups at once . . . . . . . . . . . . 5 1.2.3 Need to be robust for outliers . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Chapter 2 Methods 7 2.1 Overview of a proposed method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 2.2 Preprocessing data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.3 Dierence analysis using mutual information . . . . . . . . . . . 9 2.4 Estimating P-value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 Chapter 3 Results 11 3.1 Data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.1.1 Simulated data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 3.1.2 Real data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.2 Classication results . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.2.1 Simulated data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 3.2.2 Real data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.3 Biological interpretation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.3.1 Rice data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 3.3.2 Breast cancer data . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 Chapter 4 Conclusion 21 요약 25 Acknowledgements 27 Chapter 5 Appendix 28Maste

(A) Study on the Roles of Outside Intellectual Property Experts Dispatched to Universities : Focusing on the Activities and Performances of the Patent Advisors

학위논문(석사) --서울대학교 행정대학원 :행정학과(정책학전공),2009.8.Maste