초록

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최근 바이오인포매틱스의 발전과 함께 생물 관련 정보들이 기하급수적으로 증가하고 있다. 연구 대상도 DNA, RNA, 단백질에서 더 나아가 이들의 상호작용 및 조절 메커니즘에 의해 기능들이 어떻게 수행되는지에 관한 Biopathway까지 포함하게 되었다. Biopathway는 광대한 양의 정보를 포괄하며 구성체 사이의 유기적 관계를 나타내고 있는 것이므로 다양한 형태의 지식을 통합하며 지식의 특성에 맞게 정보를 관리하고 표현함으로써 컴퓨터 프로세싱을 용이하게 하여 정보의 부가가치를 높이는 것이 중요하다. 이러한 Biopathway를 지식표현 관점에서 체계화하고 이를 확장함으로써 궁극적으로 바이오 정보의 거대한 지식베이스를 형성할 수 있다. 본 논문에서는 다양한 종류의 Biopathway 지식을 프래임 형식에 기반하여 보다 명료하고 효율적으로 표현할 수 있는 UniPath 표기법을 제안하였다. 또한 이 표기법을 적용하여 Biopathway 지식을 그래프 형태로 편집함으로써 그 정보를 등록하며, XML 포맷으로 쉽게 변환할 수 있는 시스템을 설계하고 실제 데이터에 적용함으로써 타당성을 검증하였다.

최근 바이오인포매틱스의 발전과 함께 생물 관련 정보들이 기하급수적으로 증가하고 있다. 연구 대상도 DNA, RNA, 단백질에서 더 나아가 이들의 상호작용 및 조절 메커니즘에 의해 기능들이 어떻게 수행되는지에 관한 Biopathway까지 포함하게 되었다. Biopathway는 광대한 양의 정보를 포괄하며 구성체 사이의 유기적 관계를 나타내고 있는 것이므로 다양한 형태의 지식을 통합하며 지식의 특성에 맞게 정보를 관리하고 표현함으로써 컴퓨터 프로세싱을 용이하게 하여 정보의 부가가치를 높이는 것이 중요하다. 이러한 Biopathway를 지식표현 관점에서 체계화하고 이를 확장함으로써 궁극적으로 바이오 정보의 거대한 지식베이스를 형성할 수 있다. 본 논문에서는 다양한 종류의 Biopathway 지식을 프래임 형식에 기반하여 보다 명료하고 효율적으로 표현할 수 있는 UniPath 표기법을 제안하였다. 또한 이 표기법을 적용하여 Biopathway 지식을 그래프 형태로 편집함으로써 그 정보를 등록하며, XML 포맷으로 쉽게 변환할 수 있는 시스템을 설계하고 실제 데이터에 적용함으로써 타당성을 검증하였다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 생체 경로상의 표현 주체는 다양한 속성값을 가진 슬롯 (slot)으로 구성된 프레임으로 주체 사이의 관계는 프레임간의 연결관계로서 관리하며, 지식의 표현은 표현주체는 노드(node)로 주체 사이의 관계는 아크(arc)로 나타냄으로써 생체 반옹을 생물학자에게 친숙한 그래프 형태로 제공하도록 하였다. UniPath 표기법 온 복잡한 Bio­ Pathway 지식을 특성에 맞게 적절하게 표현하며, 신진대入卜, 유전자 조절, 신호 전달 둥 모든 종류의 경로에 관한 정보를 생물학자돌에게 친근한 표기법에 기반하여 단일 표기법으로 표현하는 것을 목표로 한다. BioPathway 지식을 프레임 형식으로 관리하고 그래프 형태로 표현항으로써 BioPathway의 효과적인 검색 및 추론 과정을 가능하도록 하였으며 복잡한 지식을 구조적으로 관리하며 세분화된 BioPathway 지식을 통합하는 것을 보다 용이하게 하였다.
• 본 논문은 세분화 되어있던 BioPathway 지식표현을 위한 UniPath 시스템을 제안하였다. 본 논문의 의의는 크게 세 가지로 다음과 같다.
• 본 장에서는 세분화 되어있는 BioPathway 지식을 단일 표기법을 사용하여 보다 명료하게 표현할 수 있는 UniPath 시스템울 제안한다.

제안 방법

• 본 논문에서는 BioPathway 지식을 효과적으로 관리하며 세분화 되 어있는 BioPathway 지식의 통합을 용이하도록 하기 위해 프레임 (Frame) 형식으로 관리하고 이를 단일한 표기법을 사용하여 그래프 형태로 표현하기 위한 UniPath 표기법을 설계하였다. 二리고 이 표기법을 적용하여 등록된 지식을 XML 포맷으로 변환할 수 있는 시스템을 설계하고, BioPathway를 위한 그래픽 에디터를 구현하였다.
• 기존 시스템에서 사용하는 표기법을 신진대사 경로와 조절경로 나 누어 UniPath 표기법과 비교하였다.
• UniPath 시스템은 BioPathway 지식을 BioOntology에 기반하여 구조적 지식이나 통합적 지식의 표현에 적합한 프레임 형식으로 테이터를 관리한다. 생체 경로상의 표현 주체는 다양한 속성값을 가진 슬롯 (slot)으로 구성된 프레임으로 주체 사이의 관계는 프레임간의 연결관계로서 관리하며, 지식의 표현은 표현주체는 노드(node)로 주체 사이의 관계는 아크(arc)로 나타냄으로써 생체 반옹을 생물학자에게 친숙한 그래프 형태로 제공하도록 하였다. UniPath 표기법 온 복잡한 Bio­ Pathway 지식을 특성에 맞게 적절하게 표현하며, 신진대入卜, 유전자 조절, 신호 전달 둥 모든 종류의 경로에 관한 정보를 생물학자돌에게 친근한 표기법에 기반하여 단일 표기법으로 표현하는 것을 목표로 한다.
• 셋째, UniPath 표기법을 적용하여 BioPathway 지식을 그래프 형태로 편집하여 세분화되어있는 BioPathway 지식을 등록하고 프레임 형식으로 관리할 수 있는 그래픽 에디터를 설계하고 구현함으로써, BioPathway 지식을 쉽게 저장 . 수정하며 확장이 용이한 시스템의 프로토타입을 제시하였다.

이론/모형

• 본 논문에서는 BioPathway 지식을 효과적으로 관리하며 세분화 되 어있는 BioPathway 지식의 통합을 용이하도록 하기 위해 프레임 (Frame) 형식으로 관리하고 이를 단일한 표기법을 사용하여 그래프 형태로 표현하기 위한 UniPath 표기법을 설계하였다. 二리고 이 표기법을 적용하여 등록된 지식을 XML 포맷으로 변환할 수 있는 시스템을 설계하고, BioPathway를 위한 그래픽 에디터를 구현하였다.

성능/효과

• UniPath 표기법 온 복잡한 Bio­ Pathway 지식을 특성에 맞게 적절하게 표현하며, 신진대入卜, 유전자 조절, 신호 전달 둥 모든 종류의 경로에 관한 정보를 생물학자돌에게 친근한 표기법에 기반하여 단일 표기법으로 표현하는 것을 목표로 한다. BioPathway 지식을 프레임 형식으로 관리하고 그래프 형태로 표현항으로써 BioPathway의 효과적인 검색 및 추론 과정을 가능하도록 하였으며 복잡한 지식을 구조적으로 관리하며 세분화된 BioPathway 지식을 통합하는 것을 보다 용이하게 하였다.
• 결과적으로 UniPath 시스템은 복잡하고 체계화가 필요한 Bio­ Pathway 지식을 통합하고 보다 명료하게 표현함으로써 전산처리가 용이하도록 하였으며, 이를 통하여 자료 검색이나 데이터 마이닝 둥의 정보 부가가치를 높일 수 있도록 하였다.
• 셋째, UniPath 표기법을 적용하여 BioPathway 지식을 그래프 형태로 편집하여 세분화되어있는 BioPathway 지식을 등록하고 프레임 형식으로 관리할 수 있는 그래픽 에디터를 설계하고 구현함으로써, BioPathway 지식을 쉽게 저장 . 수정하며 확장이 용이한 시스템의 프로토타입을 제시하였다.
• 위의 평가 기준으로 표기법들을 비교한 결과, UniPath 표기법은 다양한 종류의 경로를 각 경로의 요구사항에 맞게 표현할 수 있으며, 생물학자에게 중요한 정보인 세포 내 위치 정보와 아직 상용 시스템에 서 적용되지 않은 추정작용과 생략 작용을 표현함으로써 보다 Bio­ Pathway 지식을 명료하게 표현할 수 있음을 확인하였다.
• 본 논문의 의의는 크게 세 가지로 다음과 같다. 첫째, UniPath 표기법은 간결하면서도 강력한 표현력을 가지며, 산진대사 경로와 조절 경로를 하나의 통합된 방식으로 표현함으로써, 세분화되어 있는 BioPathway 지식을 통합할 수 있다.

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이 논문을 인용한 문헌

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