심장 질환 진단을 위한 베이지안 분류 기법

손호선 ( Ho Sun Shon ),이헌규 ( Heon Gyu Lee ),조경환 ( Kyung Hwan Cho ),류근호 ( Keun Ho Ryu ),노기용 ( Ki Yong Noh ) 한국정보처리학회 2006 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.13 No.1

심전도는 각종심장질환 들을 예측하는데 널리 사용되고 있다. 이러한 심전도에서 ST-분절은 허혈성심장 질환, 확장성 심근성, 비후성 심근증 등을 예측하는데 이용되고 있다.이 논문에서는 환자들의 임상 정보와 심전도로부터 심장 질환 예측을 위한 중요 파라미터인 ST-분절을 추출하였다. 그리고 이러한 추출된 데이터 분석을 위해서 데이터마이닝 기법을 적용한다. 데이터마이닝의 분류 알고리즘인 베이지안 네트워크를 적용 심장 질환을 효율적으로 분류하기 위한 방법을 제시 하였다.

MCL 알고리즘을 사용한 유전자 발현 데이터 클러스터링

손호선(Ho Sun Shon),류근호(Keun Ho Ryu) 대한전자공학회 2008 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.45 No.4

유전자 발현 데이터의 분석 기법 중 무감독 학습 기반의 클러스터링 기법은 생물학적 변화와 진의 발현 정도를 이해하는데 자주 사용되는 방법이다. 생명공학 연구에 있어서 그래프 기반의 MCL 알고리즘은 그래프 내의 노드들을 클러스터링 하는 알고리즘으로 빠르고 효과적이다. 우리는 기존의 MCL 알고리즘을 개선하여 마이크로어레이 데이터에 적용시켰다. MCL 알고리즘 수행 시 inflation과 대각선 항의 두 요인을 조정하는 시뮬레이션을 실행 하였으며, 마코브 행렬을 이용하여 변환 하였다. 또한 개선된 MCL 알고리즘에서는 더 명확한 클래스를 구분하기 위하여 각 열의 평균을 구한 후 그 값을 임계치로 사용하였다. 따라서 수정된 알고리즘은 기존의 알고리즘들보다 정확도를 높일 수 있었다. 즉, 실제 실험 결과 기존에 알려진 클래스와 비교 했을 때 평균 70%의 정확도를 보였다. 또한, 다른 클러스터링 기법, K-means 알고리즘, 계층적 클러스터링 그리고 SOM 알고리즘을 비교 분석하였으며, 그 결과 MCL 알고리즘이 다른 클러스터링 기법보다 더 좋은 결과를 보임을 알 수 있다. The clustering of gene expression data is used to analyze the results of microarray studies. This clustering is one of the frequently used methods in understanding degrees of biological change and gene expression. In biological research, MCL algorithm is an algorithm that clusters nodes within a graph, and is quick and efficient. We have modified the existing MCL algorithm and applied it to microarray data. In applying the MCL algorithm, we put forth a simulation that adjusts two factors, namely inflation and diagonal term, and converted them by making use of Markov matrix. Furthermore, in order to distinguish class more clearly in the modified MCL algorithm, we took the average of each row and used it as a threshold. Therefore, the improved algorithm can increase accuracy better than the existing ones. In other words, in the actual experiment, it showed an average of 70% accuracy when compared with an existing class. We also compared the MCL algorithm with the self-organizing map(SOM) clustering, K-means clustering and hierarchical clustering (HC) algorithms. And the result showed that it showed better results than ones derived from hierarchical clustering and K-means method.

전장감시 센서네트워크시스템을 위한 온톨로지 기반 상황인식 프레임워크

손호선(Ho Sun Shon),박성승(Seong Seung Park),전서인(Seo In Jeon),류근호(Keun Ho Ryu) 大韓電子工學會 2011 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.48 No.4

미래 전쟁의 양상은 네트워크 중심전(network-centric warfare) 및 효과중심 작전(effects-based operations)으로 변화하고 있다. 전장에서 적을 먼저 발견하고 타격하기 위해서는 실시간 표적획득 및 첩보수집, 정확한 상황판단과 적시적인 지휘결심이 필요하다. 첨단 센서기술과 무선네트워크의 급속한 발전으로 인하여 전장감시의 운영개념에도 큰 변화가 요구된다. 특히, 자동화된 정보수집 자산이 부족한 지상군에게 있어서 전장감시 센서네트워크시스템의 도입은 필수 과제이다. 따라서 이 논문에서는 지상군 작전에서 적의 조기 발견과 전장가시화에 필요한 전장감시 센서네트워크시스템 구축을 위한 온톨로지 기반 상황인식 프레임워크를 제안한다. 제안한 온톨로지 기반 상황인식 프레임워크의 성능을 상황정보시스템의 평가방법을 적용하여 기존 시스템과 비교 분석한 결과 양호하게 평가되었으며, 장비협업도를 활용한 구조적 평가방법으로도 만족한 결과를 입증하였다. 온톨로지 기반 상황인식 프레임워크는 확장성과 재사용성의 측면에서 매우 장점이 많은 방식으로서, 향후 지상군 감시정찰체계에 폭 넓게 확대 적용할 수 있다. 또한, 온톨로지로 인한 데이터 량의 증가, 집중화로 인한 네트워크 대역폭 제한 및 처리시간 증가 문제들은 제대별 임무와 특성에 맞게 커스터마이징하거나, 차세대 통신 인프라의 구축으로 인하여 지능형 감시정찰 서비스를 촉진시키게 되므로 지상군의 정보능력 확충에 크게 기여할 것으로 기대된다. Future warfare paradigm is changing to network-centric warfare and effects-based operations. In order to find first and strike the enemy in the battlefield, friendly unit requires real-time target acquisition, intelligence collection, accurate situation assessment, and timely decision. The rapid development in advanced sensor technology and wireless networks requires a significant change in operational concepts of the battlefield surveillance. In particular, the introduction of a battlefield surveillance sensor network system is a big challenge to the ground forces which have lack of automated information collection assets. Therefore this paper proposes an ontology-based context-aware framework for the battlefield surveillance sensor network system which is needed for early finding the enemy and visualizing the battlefield in the ground force operations. Compared with the performance of existing systems, the one of the proposed framework has shown highly positive results by applying the context systems evaluation method. The framework has also proven to be satisfactory by the structured evaluation method using device collaboration. Since the proposed ontology-based context-aware framework has a lot of advantages in terms of scalability and reusability, the ground force's reconnaissance and surveillance system can be widely applied to expand in the future. And, ontology-based model has some weak points such as ontology data size, processing time, and limitation of network bandwidth. However, these problems can be resolved by customizing properly to fit the mission and characteristics of the unit. Moreover, development of the next-generation communication infrastructure can expedite the intelligent surveillance and reconnaissance service and may be expected to contribute greatly to expanding the information capacity.

다변량 데이터 분석을 위한 PCA 알고리즘 구현

김귀숙 ( Gwisuk Gim ),손호선 ( Ho Sun Shon ),류근호 ( Keun Ho Ryu ),이영성 ( Youngsung Lee ) 한국정보처리학회 2013 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.20 No.2

다변량 데이터 분석에 주로 사용되는 차원축소 기법 중 하나인 PCA 알고리즘을 직접 구현해보고 기존의 통계분석 프로그램과 그 결과를 비교분석 해보았다. UCI 에서 제공하는 유방암 데이터를 이용하여 실험 해본 결과 두 프로그램 모두 같은 주성분을 얻고, Eigenvalue 와 variance 도 같은 값을 얻었다. 따라서 상용화된 통계패키지를 사용하지 않고도 PCA 알고리즘을 적용하여 차원축소 문제를 해결하고 데이터를 분석 할 수 있다.

의사결정 트리 앙상블을 구축하기 위한 상관성 기반 기법을 이용한 속성 중복성 제거

박영준 ( Yongjun Piao ),박명호 ( Minghao Piao ),손호선 ( Ho Sun Shon ),류근호 ( Keun Ho Ryu ) 한국정보처리학회 2011 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.18 No.2

대량의 분류 규칙 탐사 과정은 앙상블기법을 사용하여 다양한 연구들이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 의사결정 트리의 분열 문제와 singleton 포함 한계를 해결하기 위하여 Cascading-and-Sharing 앙상블 기법을 적용하여 점진적 다중 의사결정 트리를 구축하였다. 또한 분류의 정확도를 향상시키고, 트리의 복잡도와 모델 과잉접합을 피하기 위하여 다중 트리 구축과정에서 선형 상관분석기법을 기반으로 훈련 데이터 속성들의 중복성을 제거하였다. 실험 결과, 속성들의 중복성을 제거하여 구축한 트리들은 원래 기법보다 더 좋은 결과를 보여주었다.

소프트웨어 신뢰도 품질측정 방안에 관한 연구

류광선(Kwang-Hyeon Lim),손호선(Kwang-Sun Ryu),류근호(Ho-Sun Shon),임광현(Keun-Ho Ryu) 한국컴퓨터정보학회 2012 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.17 No.12

소프트웨어 품질 평가를 위한 국제 표준인 ISO/IEC 9126에서는 소프트웨어의 품질을 이루는 품질 특성과 부특성들을 정의하고 있다. 또한 이 표준에서는 신뢰성의 부특성인 성숙성, 오류허용성, 복구성, 준수성에 따라 품질평가 항목이 메트릭으로 제시되어져 있다. 그러나 제시되어 있는 이 신뢰성 평가 항목은 수리적인 어려움과 데이터 수집에 따르는 문제점으로 인해 적용하지 못하고 있는 실정이다. 이러한 문제점의 해결을 위해 본 논문에서는 품질 속성별로 구체적인 테스트 기법을 개발하여 품질을 측정 할 수 있는 방안을 소개한다. 즉, 가장 일반적으로 사용되는 개발 방법인 생명주기별 테스트 활동과 기법을 정리하여 지침으로 활용할 수 있도록 구체적인 가이드라인을 제시한다. 구체적인 방법은 손쉽게 활용할 수 있는 체크리스트 등을 이용하여 해당 소프트웨어의 특성상 가장 중요한 품질특성 순으로 가중치를 부여하고 세부 평가항목에 대해 활용 가능한 테스트 기법과 체크포인트를 적용함으로써 품질결과를 도출한다. 이러한 방법은 소프트웨어의 새로운 신뢰도 품질측정 방안으로써 ISO/IEC 9126의 신뢰성 평가항목이 내포하는 문제점을 개선하였다. International standard for software quality evaluation, ISO/IEC 9126 defines the quality characteristics and sub-characteristics consisting of quality of the software. Also, in this standard, the quality assessment items are presented in metrics based on maturity, fault tolerance, recoverability and compliance which are sub-characteristics of reliability. However, this reliability assessment items which are presented are not applied now due to the mathematical difficulties and the problems caused by collection of data. In order to resolve these problems, this study introduces measures to develop a specific test technique by quality attributes and to measure the quality. In other words, the detailed guidelines are presented to be utilized as a standard by summarizing test activities and techniques by each development life the most commonly used. The SW quality results are derived by assigning weights to software in order of the most important quality characteristics of respective software using checklist that can be easily utilized and applying test technique that can be utilized for detailed evaluation items and checklist. This improves problems that include reliability assessment item of ISO/IEC 9126 as the measures to measure new reliability quality of software.

u-City응용에서의 시간 패턴을 이용한 단기 전력 부하 예측

박성승,손호선,이동규,지은미,김희석,류근호,Park, Seong-Seung,Shon, Ho-Sun,Lee, Dong-Gyu,Ji, Eun-Mi,Kim, Hi-Seok,Ryu, Keun-Ho 한국공간정보학회 2009 한국공간정보시스템학회 논문지 Vol.11 No.2

u-City 활용을 위한 u-공공시설의 개발은 첨단 건축기술과 유비쿼터스 컴퓨팅의 통합으로 새로운 형식의 공간계획과 공공시설물을 내외부에 설치하기 위해 건물의 기반 서비스 시설인 냉난방, 공조, 조명 그리고 전력 관련 시설들의 기반이 구축되어야 한다. 따라서 이 논문에서는 이러한 기반 서비스를 위한 가장 기본적인 것 중 하나인 단기 전력 시스템의 수요와 공급 문제를 해결하기 위하여 시계열 분석을 적용한 시간 패턴 분석을 통해 전력 수요 예측 기술을 제안한다. 시간 패턴 분석을 위해 SOM 알고리즘과 k-means 기법을 적용하여 요일별, 시간별 데이터를 군집화하고 그 자료를 이용하여 시간 패턴 분석 방법인 지수평활기법과 ARIMA 모형을 비교 분석하였다. 제안 시스템 성능 평가 결과 지수평활기법 보다 ARIMA 모형을 적용한 시스템이 더 좋은 결과를 보였다. 따라서, 이러한 전력 부하 예측 결과를 이용하여 전력 공급의 수요에 따른 계획이나 시스템 운영을 효과적으로 할 수 있다. Developing u-Public facilities for application u-City is to combine both the state-of-the art of the construction and ubiquitous computing and must be flexibly comprised of the facilities for the basic service of the building such as air conditioning, heating, lighting and electric equipments to materialize a new format of spatial planning and the public facilities inside or outside. Accordingly, in this paper we suggested the time pattern system for predicting the most basic power system loads for the basic service. To application the tim e pattern we applied SOM algorithm and k-means method and then clustered the data each weekday and each time respectively. The performance evaluation results of suggestion system showed that the forecasting system better the ARIMA model than the exponential smoothing method. It has been assumed that the plan for power supply depending on demand and system operation could be performed efficiently by means of using such power load forecasting.

ST 분절 급상승 심근경색 환자들의 단기 재발 사망 예측

임광현(Kwang-Hyeon Lim),류광선(Kwang-Sun Ryu),박수호(Soo-Ho Park),손호선(Ho-Sun Shon),류근호(Keun-Ho Ryu) 한국컴퓨터정보학회 2012 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.17 No.10

현대 사회는 서구화된 식생활 패턴과 흡연, 비만 등의 원인으로 인해 심혈관계 질환들이 급증하고 있다. 특히, 급성심근경색은 심혈관계 질환으로 인한 사망의 대부분을 차지하고 있다. 이러한 추세에 따라 해외 선진국에서는 임상생리학적 오류를 줄이기 위해서 자국민의 데이터를 기반으로 급성심근경색의 발병 및 질병에 영향을 미치는 위험인자를 찾는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 한국인에 적합한 급성심근경색 예후 진단 예측 시스템이 미비한 실정이다. 따라서 이 논문에서는 KAMIR(Korea Acute Myocardial Infarction Registry) 데이터베이스에서 제공 받은 급성심근경색 환자의 예후 데이터를 기반으로 ST분절 급상승 심근경색 재발 환자들의 단기 사망률 예측모델을 찾고자 한다. 실험을 통해 로지스틱 회귀 분석에 의해 추출된 속성 집합을 적용하였을 때 기존의 원시 데이터 보다 높은 정확도를 얻을 수 있었으며, 인공신경망의 경우 다른 분류기법들보다 높은 성능을 보였다. 이를 통해 ST 분절 급상승 심근경색 재발 환자들의 단기 사망률을 예측함으로써 향후 고위험군 환자들의 관리에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다. Recently, the cardiovascular disease has increased by causes such as westernization dietary life, smoking, and obesity. In particular, the acute myocardial infarction (AMI) occupies 50% death rate in cardiovascular disease. Following this trend, the AMI has been carried out a research for discovery of risk factors based on national data. However, there is a lack of diagnosis minor suitable for Korean. The objective of this paper is to develop a classifier for short-term relapse mortality prediction of cardiovascular disease patient based on prognosis data which is supported by KAMIR(Korea Acute Myocardial Infarction). Through this study, we came to a conclusion that ANN is the most suitable method for predicting the short-term relapse mortality of patients who have ST-segment elevation myocardial infarction. Also, data set obtained by logistic regression analysis performed highly efficient performance than existing data set. So, it is expect to contribute to prognosis estimation through proper classification of high-risk patients.

암 데이터 분석을 위한 통합의료정보시스템의 데이터베이스 설계 및 구축

신동문 ( Dong Mun Shin ),허룡 ( Lyong Heo ),심재민 ( Jae-min Shim ),손호선 ( Ho Sun Shon ),류근호 ( Keun Ho Ryu ) 한국정보처리학회 2010 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.17 No.1

본 논문에서는 개인 특화된 의료를 위한 진단, 치료선택, 예후 추정을 지원하기 위한 정보를 전문 의료인에게 효과적으로 제공하기 위한 데이터베이스 설계와 구축을 제시한다. 내원 환자들의 유전자 수준의 미시 데이터, 임상학적 거시 데이터, 가족력, 유사 질환군 등의 연관정보 데이터를 통합·연계하여 이력으로 관리하고, 데이터의 점진적 누적이 가능한 통합의료시스템을 위한 데이터베이스 설계의 프레임워크를 구축하였다.

디지털 의류 기술을 활용한 생체신호 측정

우창우 ( Changwoo Woo ),정기수 ( Gi-soo Chung ),주문일 ( Moonil Joo ),손호선 ( Ho Sun Shon ),류근호 ( Keun Ho Ryu ),김영규 ( Young-gyu Kim ) 한국정보처리학회 2013 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.20 No.2

유비쿼터스 컴퓨팅은 IT기술을 기반으로, 의료·도시환경·건축·의류 등 사회 전반적인 분야로 확대되고 있다. 특히, 의료 기술의 발전과 고령인구의 증가, 삶의 질 향상에 대한 사람들의 욕구는 점점 헬스케어 산업의 중요성을 부각시켜주고 있다. 본 논문에서는 사용자 생체정보 측정을 위해 통신이 가능한 디지털 의류를 제작하여 생체신호를 측정할 수 있는 시스템을 제안하였다. 디지털 의류는 심전도 센서, 디지털 실, 모듈을 통해 구성되어 있으며 이를 안드로이드 어플리케이션을 통하여 스마트폰과 통신하도록 개발 하였다.