초록

본 연구과제의 목적은 HPC(High Performance Computing) 및 데이터 기반의 질병 연구를 위한 분석 기술의 개발임. 이를 위해, 본 연구과제는 당해 연도에 다음과 같이 수행되었음.
○ 노인성 치매 대응을 위한 치매 데이터 네트워크 분석 기술 확보
○ 치매 발병 메커니즘에 대한 가상 실험을 위한 모델링 및 시뮬레이션 기술 개발
○ 치매 연구 지원 시스템 개발 및 확산
○ 감염병 대응을 위한 변이 및 확산 예측 기술 개발

Abstract ▼

Ⅳ. Results of the study
○ Development of the core methodology to analyze bio-medical big data
- Construction of the database to store and manage of public biological dataset
- Identification of the disease related entities and their relationships from 28 million PubMed dataset by applying t

Ⅳ. Results of the study
○ Development of the core methodology to analyze bio-medical big data
- Construction of the database to store and manage of public biological dataset
- Identification of the disease related entities and their relationships from 28 million PubMed dataset by applying text mining (F1-score :81%)
- Development of the novel clustering and sub-network matching algorithms (increase of clustering and sub-network matching accuracy compared to MCL(300%) and VF2(500%), respectively)
○ Development and application of the prototype analysis platform on network and genome data for Alzheimer's disease research
- Construction of the storage for genome data (600TB) and pipeline with seven algorithms to analyze genomic variation
- Collaboration with overseas research institutes and publishing two papers in Cell by supporting genomic data analysis
- Development of the prototype analysis systems based on the big data processing platform with web interface (user’s satisfaction score: 93 out of 100 points)
○ Organization of the national communities for disease experts
- Holding three Alzheimer's disease expert’s meetings and thirteen technical seminars
- Creation of the nine expert’s technical reports for discovering diffusion model of infectious disease and holding a KISTI policy research forum

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 3
• 보고서 초록 ... 5
• 요약문 ... 7
• Summary ... 10
• Contents ... 14
• 목차 ... 15
• 표목차 ... 17
• 그림목차 ... 18
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 22
• 제1절 목적 및 필요성 ... 22
• 1. 연구개발의 목적 ... 22
• 2. 연구개발의 필요성 ... 23
• 제2절 연구개발 과제의 목표 및 내용 ... 25
• 1. 연구개발 과제의 목표 ... 25
• 2. 연구개발 과제의 내용 ... 26
• 제3절 추진전략 및 방법 ... 27
• 1. 치매 데이터 네트워크 연구 및 바이오-메디컬 빅데이터 기반 연구 ... 27
• 2. 내·외부 사업과의 연계 협력 ... 28
• 제4절 기대효과 ... 29
• 1. 기술적 측면 ... 29
• 2. 경제적·산업적 측면 ... 29
• 3. 사회적 측면 ... 29
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 30
• 제1절 국내 기술 개발 현황 ... 30
• 1. 빅데이터 분석 기반의 질병 연구 ... 30
• 제2절 국외 기술 개발 현황 ... 32
• 1. 빅데이터 분석 기반의 질병 연구 ... 32
• 제3장 연구개발 수행 내용 및 결과 ... 39
• 제1절 치매 데이터 네트워크 생성/연계 기술 개발 ... 39
• 1. 통합 데이터베이스 설계 및 빅데이터 처리 플랫폼 관련 기술 연구 ... 39
• 2. 질병 관련 핵심 개체 인식 및 개체 간 연관 관계 추출이 가능한 자동화된 엔진 개발관련 연구 ... 62
• 3. 치매 데이터 네트워크 생성 및 융합 기술 개발 ... 79
• 제2절 분산/병렬 기반 치매 데이터 네트워크 분석 기반기술 개발 ... 86
• 1. 네트워크 군집화, 매칭 및 탐색 관련 기술 개발 및 연구 ... 86
• 2. 생물학적 네트워크(치매 연구중심) 모델링 및 시뮬레이션 기술 개발 ... 105
• 제3절 치매 데이터 네트워크 활용을 위한 분석 시스템 원형 개발 ... 115
• 1. 국내 치매 연구 전문가로 구성된 협의회 운영 ... 115
• 2. 유전체 기반의 연구 프로세스 분석과 파이프라인 구축 ... 119
• 3. 웹기반의 치매 데이터 네트워크 분석 시스템 개발을 위한 요소 기술 연구 ... 136
• 4. 빅데이터 처리 플랫폼 기반의 치매 데이터 네트워크 분석 시스템 원형 개발 및 활용연구 ... 141
• 5. 치매 데이터 네트워크 분석 시스템에 대한 전문가 및 이용자 만족도 평가 ... 146
• 제4절 대용량 빅데이터 기반 질병예측 사전연구 ... 150
• 1. 급성 전염성 질병 연구 지원을 위한 전문가 요구사항 수렴 및 분석 ... 150
• 2. 감염병 빅데이터 분석 파이프라인 구축 및 기반기술 개발 ... 154
• 제4장 목표달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 183
• 제1절 목표의 달성도 ... 183
• 1. 목표달성 내역 ... 183
• 2. 대표 성과 ... 184
• 제2절 관련분야에의 기여도 ... 187
• (1) 기술적 측면 ... 187
• (2) 경제·산업적 측면 ... 187
• (3) 사회적 측면 ... 187
• 제5장 연구개발 결과의 활용계획 ... 188
• ○ 국내 난치성 뇌 질환 연구지원 ... 188
• ○ 생물학적 네트워크 분석을 통한 핵심 생명 현상 분석 지원 ... 188
• ○ 신약개발 지원을 통한 산업적 활용성 증진 ... 188
• ○ 고성능 컴퓨팅 기반 질병 대처 신규 사업 기획 ... 188
• 참고문헌 ... 189
• 끝페이지 ... 191