Direct Infusion-Mass Spectrometry based Metabolomics and Machine Learning for the Discrimination of Geographical Origin

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 약학대학 약학과, 2018. 2. 권성원.본 연구는 Direct Infusion-Mass Spectrometry (DI-MS)와 기계 학습을 대사체학 연구에 도입하여 컬럼 크로마토그래피 및 다변량 통계분석을 주로 이용하는 기존의 방식보다 분석 시간, 판별의 정확도 측면에서 대폭 개선된 판별 분석 전략을 제시한다. 제시한 방법의 포괄적인 적용 가능성을 증명하기 위해 원산지가 다른 2종의 쌀(한국산 쌀, 중국산 쌀 및 임의의 비율로 이를 혼합한 쌀, 총 430점) 및 품종이 다른 4종의 인삼(P. ginseng, P. notoginseng, P. quinquefolius, P. Vietnamensis, 총 40점)을 대상으로 각각 서로 다른 분석 장비(쌀: Agilent triple quadrupole 6460 system, 인삼: WatersMirco triple quadrupole mass spectrometer)를 이용하여 판별 분석을 진행하였다. Liquid chromatography-mass spectrometry(LC-MS) 결과를 통해 확인된 판별 대사체들은 쌀의 lysophospholipid와 인삼의 ginsenoside로 확인되었으며, 확인된 판별 대사체를 대상으로 시료 당 30초 내외의 분석시간 및 우수한 감도를 제공하는 DI-MS기반의 분석법을 이용해 동시 분석하였다. 이후 해당 확보한 데이터를 토대로 판별 모델을 제작하기 위해 다변량 통계분석인 principal component analysis, partial least squares discriminant analysis와 기계 학습 방법인 random forest, support vector machine, C5.0 decision tree, neural network 및 k-nearest neighbor classifiers를 적용하였으며 판별 모델을 서로 비교, 평가하였다. 판별 분석 결과, 특히 기계 학습을 이용하였을 때 2종의 쌀 및 4종의 인삼이 훨씬 정확하게 판별되었으며 특히 기계학습 방법 중 하나인 random forest는 다변량 통계분석으로 판별해내지 못하는 5% 내외로 혼입된 혼합 쌀 시료도 판별해 낼 만큼 매우 정밀한 판별 결과를 보여주었다. 결론적으로 대사체학 연구, 특히 판별 연구에 있어 DI-MS와 기계 학습을 도입한 판별 분석 전략은 대량의 시료, 신속한 속도, 뛰어난 정확도를 요구하는 연구를 위한 매우 적합한 방법이다.1. Introduction 1 2. Materials and Methods 6 2. 1. Materials and reagents 6 2. 2. Sample preparation 8 2. 3. LC-MS analysis condition 9 2. 4. DI-MS analysis condition 11 2. 5. Data treatment 12 2. 6. Data processing and visualization 12 2. 7. Machine learning and discriminant analysis 14 3. Result and discussion 15 3. 1. Multivariate statistical analysis of the LC-MS results 15 3. 2. Target compounds characterization 18 3. 3. DI-MS analysis and data exploration-box plot with PCA 23 3. 4. Machine learning 27 3. 5. Random forest 35 4. Conclusion 36 5. References 37 6. Supporting information 44Docto

The Transmission Performance Evaluation of Remote Healthcare Data over Secure Satellite Network

Objectives: We have not only examined telemedicine scenario but also applied IPSec(AH, ESP) algorithms under VPN(Virtual Private Network) for performance evaluation of telemedicine system’s security and transmission. Methods: In this study, we applied IPSec(AH, ESP) algorithms under VPN(Virtual Private Network) protocol when transmit healthcare data through Satellite Network. At that time, we evaluated performance of telemedicine system through RTT(Round Trip Time), Jitter, Bandwidth that indicate to QoS(Quality Of Service). Results: It is possible to transfer remote healthcare data over Satellite Network under provided image of 15 frame and bio-signal of 10 kbps and RTT(Round Trip Time) of 774.53ms, Jitter of 25.2ms. But applying IPsec(AH, ESP) under VPN(Virtual Private Network), it is frequently happened distortion of image data affected SHA-1 and 3DES algorithm. Conclusion: In this study, it is possible to use telemedicine system for Secure Satellite Network, but demand to be based QoS(Quality Of Service) limited. We expected that it is possible to use the designed system in the disaster areaope

The Study image transfer and application in optical lithography

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :과학교육과,1995.Docto

Design and performance evaluation of medical data transmission protocol over heterogeneous networks

생체공학협동과정/석사[한글]원격 진료는 의사와 환자가 멀리 떨어진 장소에서 행하는 의료 행위로, 통신 수단에 의해 환자의 상태를 파악하여 적절한 진료를 행하는 것을 의미한다. 원격 통신의 발달과 함께 다양한 유무선 네트워크를 통한 원격 진료가 행해지고 있다. 본 논문에서는 유무선 네트워크 특성을 분석하고, 다양한 유무선 네트워크 특성을 고려하여 의료 데이터를 효율적으로 전송할 수 있는 프로토콜을 설계하고 평가하였다. 첫째 광대역 통합 연구 개발망 기반의 높은 대역폭의 특징에 적합한 의료 영상 DV 포맷을 제안하였고 의료 전송 시스템을 구축하였다. KOREN(Korea advanced research network)과 KJCN(Korean-Japan Cable Network)를 이용하여 한국과 일본 간 국제 실시간 의료 협진 서비스를 제공하였다. 광대역 통합 연구 개발망을 이용하여 의료 수술 진료 네트워크에서 전송 영상을 원본 영상과 질적인 면에서 거의 차이가 없도록 시스템을 구축하였고 명확한 음성 데이터 전송 시스템 구축을 통하여 수술 과정동안 국내외 의료진이 협의 진료할 수 있도록 하였다. 둘째 고속 이동 통신망에서의 최적의 생체 신호 압축 알고리즘을 연구하고 이동 통신망에서 생체 신호 전송이 효율적으로 가능한 의료 전송 시스템을 제안하였다. 고속 이동 통신망은 유선 네트워크에 비해 높은 오류율과 지연의 변화가 심하기 때문에 원격 진료 중 생체 신호가 손실되거나 왜곡될 가능성이 있다. 본 연구에서 제안한 원격 진료 시스템은 환자의 환부에 대한 고화질 실시간 동영상, 생체신호(심박수·맥박·혈압·체온·호흡) 그리고 방사선 영상을 전송하면서 의사용 영상회의 기능을 이용해 응급 상황에서 신속하고 정확하게 환자 진단을 유도할 수 있도록 지원한다. 응급차 내부의 환자측 시스템은 WiBro와 HSDPA와 같은 무선 네트워크를 이용하여 통신하였으며 병원 내부의 의사측 시스템은 VDSL을 사용하여 통신하였다. 셋째 병원 내 존재하는 네트워크 음영지역을 보완하기 위하여 Bluetooth를 이용한 새로운 Ad Hoc 네트워크를 구성하였다. 본 연구는 WLAN-Bluetooth 기반의 전송 프로그램을 구현하였고 신촌 세브란스 지역 내 WLAN 음영지역으로 선정하여 전송 성능을 분석하였다. WLAN-Bluetooth 기반 의료 데이터 전송 시스템을 통하여 병원 내 존재하는 네트워크 음영지역 내에서도 의료진들이 의료 데이터를 전송할 수 있는 시스템을 구축하였다. 다양한 네트워크 환경에서 네트워크 특성에 맞는 의료 데이터 전송 프로토콜을 제안하고 평가한 본 연구는 다양한 유무선 의료 네트워크 환경에서 의료진들이 의료 데이터 전송 시스템 구축 및 평가 시 큰 도움이 될 것으로 생각한다. [영문]Telemedicine system is rapidly application of clinical medicine where medical information is transferred via telephone, the wire and wireless network for the purpose of consulting, and sometimes remote medical procedures or examinations. In this study. we explained a medical data transmission protocol considering the characteristics of variety wire and wireless networks. Using telemedicine, we were able to send surgical images not only to domestic areas but also to international area. Moreover, we could discuss the condition of surgical procedures in the operation room and seminar room. The Korean-Japan cable network (KJCN) was structured in the Busan and Fukuoka. On the other hand, the Korea Advanced Research Network was used to connect between Busan and Seoul. To link the image between Yonsei University Hospital and Kyushu University. we started teleconference system with DVTS on the circumstance with IPv4 Network. Telemedicine Systems require reliable and instant transmission of medical data, particularly when using wireless networks such as WiBro and HSDPA. We proposed telemedicine system and transmission protocol against error and delay in wireless network. Telemedicine system based in ambulance supported medical data transmission, bio signal, real-time patient image, a radiograph. Hospital medical staff wish to receive a patient’s clinical record and images without a restriction of time and place. In the case where the IEEE 802.11b/g wireless LAN (WLAN) is used as the base wireless network inside the hospital, a complementary Ad hoc network for providing stable service in uncovered WLAN areas is needed. In this paper, temporal Ad hoc multi-hop networks using Bluetooth capable mobile devices are constructed, and the application for transmitting medial data through these two wireless communication standards is developed. The results suggest that our system can be considered useful and acceptable for a networkless emergency.restrictio

복층 접합 조인트의 유한요소 해석

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :기계설계학과,1997.Maste

서비스 산업 분야 중심

학위논문(석사)--아주대학교 일반대학원 :산업공학과,2016. 2본 연구는 특허 정보를 바탕으로 기업의 전략적인 기술로드맵을 작성 하는 데 활용할 수 있는 방법론을 제안한다. 최근 IT 기술이 급격히 진보하였고, 다양한 분야와의 기술융합이 활발하게 이루어짐에 따라 산업 간 경계가 모호해지고 경쟁자와의 관계가 복잡해지고 있다. 시장에서의 경쟁자 범위가 확대되어 경쟁자이면서 동시에 협력의 대상이 되는 경우도 많아지고 있다. 따라서 경쟁사의 전략 동향 분석을 토대로 한 기업의 경영기획 수립이 매우 중요해졌다. 그러나 각 기업의 기술 개발 방향과 전략에 대한 정보 획득은 상품화 되어 시장에 나오기 이전에는 획득하기가 매우 어렵고, 상품화 단계 이후에서의 경쟁자 정보 획득은 이미 대응 시간이 늦어져 기업의 경쟁전략 수립에 활용할 정보로서의 분석가치가 부족하다. 하지만 특허는 기술의 상품화 이전에 기술 자체를 확보하기 위해 출원되고 공개되기 때문에 특허 정보를 활용하면 보다 앞선 전략수립이 가능하다. 뿐만 아니라, 특허는 공개된 데이터 획득이 용이하며 이미 많은 연구자들과 실무자들이 적극적으로 활용하고 있어 정보로서의 가치가 입증되어 있다. 이러한 이유로, 이미 특허 정보를 활용한 의사결정 지원 방법론과 기술로드맵 수립을 지원하는 많은 연구들이 수행되어 왔지만, 산업 동향 전체를 대상으로 분석함으로써 정보도출을 위한 시간과 비용이 크며, 기업 수준에서의 경쟁전략 수립을 위한 방법론으로는 비효율적이라는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 헬스케어 분야를 선정하여 해당 분야 내 주요 기업들의 특허정보를 바탕으로 기업 수준에서의 특허포트폴리오 및 키워드 분석을 수행하고, 이를 바탕으로 기술 로드맵 수립을 지원할 수 있는 방법론을 제시함으로써 기업 간의 효과적인 경쟁 기술전략 수립을 지원하고 데이터에 기반 한 로드맵 작성을 용이하게 하였다.1장 서론 1 1절 연구 배경 1 2절 연구 목표 4 3절 연구 구성 5 2장 관련 연구 6 1절 특허분석을 활용한 기술 전략 정보의 식별 6 2절 기술로드맵과 특허분석의 연계 8 3절 비즈니스 방법 특허와 비즈니스 모델 구성요소 11 4절 텍스트-마이닝 분석을 통한 키워드 도출 14 3장 연구 프레임워크 15 1절 특허분석을 이용한 기술로드맵 작성 지원방법 개요 15 2절 시장요소 포트폴리오 맵 분석 16 3절 제품 및 서비스 요소 포트폴리오 맵 분석 18 4절 기술 요소 포트폴리오 맵 분석 19 4장 헬스케어 분야를 대상으로 한 사례연구 21 1절 데이터 수집 21 2절 시장 요소 포트폴리오 맵 23 3절 제품 및 서비스 요소 포트폴리오 맵 30 4절 기술 요소 포트폴리오 맵 34 5장 결론 및 추후연구 38 참고문헌 39 영문요약 (Abstract) 44Maste