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초학제적 Bio-inspired Design을 지원하는 Biological Model (Idea) DB 및 Global 탐색기술 개발 연구

  • 과제명

    초학제적 Bio-inspired Design을 지원하는 Biological Model(Idea) DB 및 Global 탐색기술 개발 연구

  • 주관연구기관

    한국과학기술원
    Korea Advanced Institute of Science and Technology

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2016-01

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    KA

  • 사업 관리 기관

    한국과학기술원
    Korea Advanced Institute of Science and Technology

  • 등록번호

    TRKO201600002305

  • 과제고유번호

    1711032217

  • 키워드

    생체모방설계,생체시스템 메타데이터 모델링,온톨로지,추천시스템Bioinspired Design,Biological System Metadata Modeling,Ontology,Recommendation System

  • DB 구축일자

    2016-06-04

  • 초록 


    Although bio-inspired design approach seems to support a high possibility of success, but there are serious limitations on enlarg...

    Although bio-inspired design approach seems to support a high possibility of success, but there are serious limitations on enlarging the idea space in a practical manner. It is the fact that the analogical thinking process of bio-inspired design becomes restricted to biological knowledge of each designer. That is clear because the analogical thinking that will be occurred in bio-inspired design necessarily require the satisfied precondition of the biological system selection. If designers fail to deliver an appropriate biological system for design project then the designers cannot carry the project further. In other words, bio-inspired design can help to find solutions to a difficult design problem through qualitative and quantitative enrichment of idea space, but in reality, only a few prepared organizations or design teams are able to successfully carry it out. The motivation to creating a design support system to support the decision making in an analogical process comes from this kind of background. In this research, the representation frame is developed to represent biological phenomena that biological system has. And case indexing method and adequate similarity assessment method are suggested through literature reviews and contents analysis of biological documents.


    본 연구에서는 Biological System의 검색시스템을 개발하기 위한 기반 연구로서, Biological System이 가진 생물학적 현상을 적절하게 표현할 수 있는 사례 표현 틀과 색인 방법 및 유사성 평가 방법을 개발한다....

    본 연구에서는 Biological System의 검색시스템을 개발하기 위한 기반 연구로서, Biological System이 가진 생물학적 현상을 적절하게 표현할 수 있는 사례 표현 틀과 색인 방법 및 유사성 평가 방법을 개발한다. 구체적으로 다음과 같은 내용의 연구를 수행한다.
    첫째로, Biological Model(Idea) DB 정보구조 설계 및 구축 연구를 수행한다. 기 보유하고 있는 21,000개 Genus에 대한 Biolgical System의 Functional Traits를 수집하여, Biological Model-Function 네트워크를 구축한다. 또한 AskNature, DANE, Idea-Inspire 등 상용 DB의 데이터 구조를 조사하고 새로운 자료를 수집하여 보유중인 데이터를 보완한다. FBS 등 여러 Biological System 지식 표현 방법에 대한 연구를 통해 적합한 정보구조 체계를 개발한다. Contents Analysis 등의 방법을 통해, 구축된 Causal Model의 틀에 맞춰 데이터를 재조직화 한다.
    둘째로, Biological System(Idea)에 대한 탐색기술을 개발한다. Biological System의 네트워크를 온톨로지의 데이터 구조를 통해 구축한다. Causal Model들이 서로 연결된 온톨로지 구조는, 유사한 Biological System들에 대한 검색을 가능하게 한다. DAG(Directed Acyclic Graph)의 형태로 이루어진 데이터들의 유사성 평가를 위해 LCA(Lowest Common Ancestors)방식의 유사도 계산법을 알고리즘으로 개발한다. Biological System들의 생물학적 현상에 따라 모든 데이터를 Indexing하고 Repository에 저장한다. Biological System들의 유사도를 출력하여, 이를 그래프로 표현한다.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 초록 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 6
    6. CONTENTS ... 7
    7. 목차 ... 8
    8. 1장. 연구개발과제의 개요 ... 9
    9. 1.1절 연구 배경 및 동기 ... 9
    10. 1.2...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 초록 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 6
    6. CONTENTS ... 7
    7. 목차 ... 8
    8. 1장. 연구개발과제의 개요 ... 9
    9. 1.1절 연구 배경 및 동기 ... 9
    10. 1.2절 연구 목표 및 내용 ... 14
    11. 1.3절 Nomenclature ... 15
    12. 2장. 국내외 기술개발 현황 ... 18
    13. 2.1절 Bio-inspired Design에서의 시스템 개발 연구 ... 18
    14. 2.2절 Biological System 탐색 방법 연구 ... 20
    15. 3장. 연구개발수행 내용 및 결과 ... 30
    16. 3.1절 개요 ... 30
    17. 3.1절 Biological System 대표화에 적합한 Metadata 구조 ... 31
    18. 3.2절 Biological System 데이터들의 수집 방법 ... 36
    19. 3.3절 인과관계에 기인한 온톨로지 구조 구축 방법 ... 37
    20. 3.4절 Causal Model 데이터 색인 방법 ... 41
    21. 3.5절 색인 어휘 사전 ... 45
    22. 3.6절 Biological System 검출 방법 ... 52
    23. 4장. 시스템 구현 및 목표 달성 정도 ... 55
    24. 4.1절 시스템 구조 ... 55
    25. 4.2절 개발된 유사성 평가 시스템의 구조 ... 56
    26. 4.3절 연구 목표치와의 비교 ... 63
    27. 5장. 연구개발결과의 활용계획 ... 68
    28. 6장. 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 70
    29. 7장. 참고문헌 ... 73
    30. 끝페이지 ... 79
  • 참고문헌

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