특징 정렬을 통한 시계열 예측 모델의 도메인 일반화

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 자연과학대학 협동과정 계산과학전공, 2024. 2. 강명주.This thesis presents a novel feature alignment framework for domain generalization of time-series forecasting models, with a specific focus on N-BEATS and its variants. The proposed framework transforms N-BEATS into a robust representation learning architecture by leveraging marginal feature probability measures derived from the intricate interplay of residual and feature extracting operators within each stack of the N-BEATS. These measures are aligned across stacks using the Sinkhorn divergence, an efficient approximation of the optimal transport distance. The training objective of the proposed framework consists of two key components: a forecasting loss, derived for empirical risk minimization, and an alignment loss, computed using the Sinkhorn divergence. This dual loss structure enables the model to learn invariant features stack-wisely across multiple source data sequences while preserving N-BEATS's inherent interpretability. Comprehensive experimental evaluations, accompanied by in-depth ablation studies, convincingly demonstrate the exceptional forecasting and generalization capabilities of the proposed model. The results illustrate the framework's potential in effectively addressing domain generalization challenges in time-series forecasting.본 연구는 시계열 예측 모델의 도메인 일반화를 위한 특징 정렬 프레임워크를 제안한다. 제안된 프레임워크는 N-BEATS와 그 변형 모델을 기반으로 하며, 내부에서 유도된 확률분포에 표현 학습 방법론을 적용하여 도메인에 무관한 공통적인 특징을 학습할 수 있도록 한다. 구체적으로, 제안된 프레임워크는 Sinkhorn 다이버전스를 사용하여 특징 확률분포 간 거리를 계산하고, 이를 기반으로 이중 손실 함수를 설계한다. 이 손실 함수는 시계열 예측 오류와 특징 정렬 오류를 동시에 최소화하도록 설계되어, 기존 모델의 해석 가능성을 유지하면서 도메인 일반화 성능을 향상시킨다. 실험 결과, 제안된 프레임워크는 다양한 실세계 데이터와 다양한 상황에서 시계열 예측 모델의 도메인 일반화 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 이는 제안된 프레임워크가 도메인에 무관한 공통적인 특징을 학습함으로써, 새로운 도메인으로의 일반화에 효과적임을 의미한다.Abstract v 1 Introduction 1 2 Background 4 2.1 Domain Generalization in Time-series Forecasting 5 2.2 Doubly Residual Stacking Architecture 6 2.3 Domain-invariant Feature Representation 8 3 Methodology 10 3.1 Alignment of Marginal Feature Measures 10 3.2 Sinkhorn Divergence on Measures 14 3.3 Training Objective and Algorithm 19 4 Experiments 22 4.1 Experimental Details 22 4.2 Results and Analysis 25 4.3 Ablation Studies 26 5 Conclusion 35 The bibliography 37 Abstract (in Korean) 46석

LEE JUN HEON

학위논문(석사)아주대학교 일반대학원 :컴퓨터공학과,2012. 8최근 모바일 기기가 대중적으로 보급되고 그 영향에 따라소셜 네트워킹 서비스가 활성화되고 있다. 더불어 기존의 공동체 중심의 텔레비전 시청 행태에서 벗어나 개개인의 텔레비전 콘텐츠 시청과 온라인 상의 공동 시청을 하는 행태를 보이고 있다. 시청자의 행동 패턴은 단순히 오프라인 상에서 텔레비전 콘텐츠를 소비하고 그 소비에 기반하여 주위 사람들과 공유하는것에 그치지 않고 온라인 소셜 네트워킹 서비스 상에서 텔레비전 시청 경험을 공유하는 행동 패턴을 보이고 있다. 그 예로 최근 한 미디어 리서치의 통계에 따르면 최근 방송 프로그램에 대한 온라인 커뮤니케이션 형성이 트위터, 페이스북 등의 소셜 네트워크 서비스에서 활발히 일어나고 있다고 한다. 이와 같은 시장 흐름에 맞춰 국내외를 막론하여 온라인 방송시장과 스마트TV 방송시장 형성을 통해 방송시장은 점차 개방형 인터넷 플랫폼 시장으로 이동하여 모바일, 웹, 스마트TV를 대응하는 방송과 소셜 네트워크 서비스의 결합된 소셜TV 가 시도되고 있다. 소셜TV는 스마트TV 상의 소셜 네트워킹 서비스 구현이나 텔레비전 셋톱 박스 내에 장착되는 텔레비전 애플리케이션 형태의 구현과 모바일 소셜 네트워킹 상의 구현, 그리고 방송사가 직접 개입하여 방송 송출시에 소셜TV를 서비스하는 접근법 등이 있다. 하지만 시청자는 텔레비전을 시청하며 소셜TV를 사용시 텔레비전 시청이라는 기본 목적을 방해받지 않은 상태에서 더 나은 사용자 경험을 원한다. 또한, 텔레비전 방송 시청시 모바일 기기 및 인터넷 사용 행태를 보면 소셜TV는 각 디바이스로 분리되는 서비스가 아닌 시청자가 텔레비전을 시청하며 동시에 사용할 수 있는 모바일 기기 또는 테블릿과 같은 별도의 스크린 상에서 소비되어야 하는 것을 알 수 있다. 기존에 소셜TV는 텔레비전, 모바일 기기, 태블릿과 같은 별도의 스크린에서 분리되어 연구되어왔다. 하지만 소셜TV는 텔레비전 시청과 실시간으로 소비되어야 하는 특성을 갖고 있다. 본 논문에서는 이를 위한 해결법으로 사용자 행동 패턴 분석을 바탕으로 3-스크린에서 동시에 소비될 수 있는 소셜TV의 해결법을 제안한다. 기존 텔레비전 시청자의 행동 패턴과 기존의 연구 및 서비스를 분석하고 소셜TV의 핵심이 되는 요소를 제안하였다. 또한 소셜TV의 핵심 요소를 바탕으로 실제3-스크린 기반 소셜 서비스를 구현하여 그 결과를 확인하였다.제 1 장 서 론 8 제 1 절 연구배경 8 제 2 절 연구 내용 및 방법 11 제 2 장 관련 연구 12 제 1절 관련 연구 및 서비스 12 제 1항 Alcatel의 AmigoTV (2004) [5] 13 제 2항 Xerox PARC의 Social TV (2006) [6] 14 제 3항 MisoTV 15 제 4항 GetGlue 16 제 5항 TVing 17 제 2절 고찰 18 제 3 장 설계 및 구현 19 제 1절 핵심 요소 19 제 1항 다중 플랫폼 (Multi Platform) 19 제 2항 대화연결성 (Conversational) 19 제 3항 실시간성 (Real-time) 19 제 4항 시청자 참여 (Participate) 20 제 5항 개인화 (Personalized) 20 제 2절 소셜TV 구조 21 제 1항 방송 프로그램 필터 21 제 2항 SNS 데이터 수집 및 필터링 21 제 3항 체크인 및 메세지 22 제 4항 랭킹 및 추천 22 제 5 항 스트리밍 API 22 제 3절 소셜TV 구현 23 제 4장 결론 및 향후연구 28 참 고 문 헌 29 Abstract 30Maste

The Line Differences and Genetic Parameters of Linoleic and Arachidonic Acid Contents in Korean Native Chicken Muscles

한국 재래닭은 한국 고유의 유전자원으로써 깃털 색에 따라 회갈색, 흑색, 적갈색, 백색, 황갈색의 다섯 계통으로 분류되어 있다. 이들은 일반 육계와 다른 독특한 육질과 풍미를 가지는 것으로 보고되고 있으며, 특히 닭고기의 풍미를 높이는 것으로 알려진 아라키돈산의 함량이 풍부한 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구는 한국 재래닭 5계통에서 아라키돈산의 함량과 그 전구 물질인 리놀레산의 함량을 조사하고자 실시하였다. 본 연구에는 총 597마리의 F1 개체를 이용하였으며, 각 개체의 다리육과 가슴육에서 아라키돈산과 리놀레산의 함량에 대하여 조사하고, 계통 간의 유의성 검정, 유전력과 유전모수 추정을 실시하였다. 본 연구의 결과, 한국 재래닭 5계통 간의 아라키돈산 함량은 유의적인 차이가 있음을 확인하였다. 또한 아라키돈산의 유전력은 다리육과 가슴육에서 모두 중도 이상의 높은 유전력(0.414∼0.570)을 나타냈으며, 아라키돈산과 리놀레산의 유전 상관계수는 부의 상관관계를 확인할 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과는 한국 재래닭 5계통을 이용하여 풍미 특성을 향상시킬 수 있는 아라키돈산 형질에 대한 선발과 실용 재래닭 개량을 위한 육종계획에 활용될 수 있을 것으로 사료된다. Korean native chicken (KNC) is classified as five lines (grey, black, red, white, brown) based on the plumage colors. The KNC has superior meat quality and flavor compared with those of the commercial broilers, which can be explained by the high arachidonic acid contents. The current study was conducted to investigate arachidonic acid contents in five lines of KNC and used for the development of commercial KNC. Breast and thigh muscles from 597 F1 KNC birds were used in this study and linoleic (precursor of the arachidonic acid) and arachidonic acid contents were measured by the standard protocol. In addition, heritabilities and genetic correlations were estimated. As the results, arachidonic acid contents were significantly different among the KNC lines. Also, relatively high heritabilities (0.414∼0.570) for arachidonic acid contents were estimated in both breast and thigh muscles. The estimated genetic correlation was negative between linoleic and arachidonic acids. This study indicated that selection of KNC is possible for improving meat flavor in relation to the arachidonic acid. Also, this study can be used for making breeding plans for commercial KNC in the future. (Key words : arachidonic acid, linoleic acid, meat flavor, Korean native chicken)N

Construction of Genetic Linkage Map using Microsatellite and SNP Markers in Korean Native Chicken

닭은 전체 염기서열의 길이가 포유류에 비해 3분의 1 정도로 비교적 작은 유전체를 가지고 있기 때문에 인간의 주요한 단백질 공급원으로써의 중요성뿐 아니라, 동물의 형질연관 유전자 연구 및 발생유전학적 연구에 좋은 모델 동물이다. 따라서 본 연구에서는 한국재래닭 이용성을 증대시키는 목적으로 한국재래닭의 유전적 구조를 이해하고, 다양한 응용연구의 토대를 마련하기 위하여 131개의 microsatellite (MS) 마커와 8개의 SNP 마커 유전자형을 이용하여 한국재래닭의 유전적 연관지도를 작성하였다. 그 결과, 한국재래닭의 유전 연관지도의 총 길이는 2729.4 cM으로 확인되었고, 연관지도 작성에 사용된 각 마커 간의 거리는 평균 19.64 cM 으로 계산되었다. 모든 마커의 유전적 거리와 물리적 거리의 순서는 GGA8의 ADL0278과 MCW0351의 물리적 거리의 순서가 바뀐 결과만 제외하고, 이전의 연구결과와 매우 유사한 결과를 나타내었다. 또한 macrochromosome과 microchro- mosome의 재조합률을 비교해 본 결과, macrochromosome이 microchromosome보다 3.7배 크게 나타나, 이전에 보고와 유사한 결과를 나타내었다. 유전 연관지도의 암수에 따른 차이에서는 GGA1, 7, 13, 27의 네 개의 염색체에서 암, 수의 성별에 따른 차이를 나타내었다. 각 마커의 평균 대립유전자 수와 이형접합도(Hexp), 다형성(PIC) 수치는 각각 5.5, 0.63, 0.58로 유전적 지도를 작성하기에 충분하 다형성을 가진 것을 확인하였다. 따라서 본 연구의 결과는 한국재래닭의 유전적 구조를 이해하고, 유전체 QTL 연구와 같은 응용연구에 기초자료로써 유용하게 사용될 수 있을 것으로 사료된다. Chicken is one of the major livestock, especially for supplying proteins to human. The chicken genome size is approximately one-third compared with that of the human genome and regarded as a valuable model animal for genetics and development biology. In this study, we constructed the genetic linkage map for Korean native chicken (KNC) using 131 microsatellite (MS) and 8 single nucleotide polymorphism (SNP) markers. As a result, the total map length was calculated as 2729.4 cM and the average genetic distance between markers was 19.64 cM. The marker orders and genetic distances were well matched with the consensus linkage map except for the physical order of ADL0278 and MCW0351 in GGA8. In addition, the recombination rates in marcrochromosomes were 3.7 times higher than that of microchromosomes. The average numbers of alleles, expected heterozygosity (Hexp) and polymorphic information content (PIC) values were calculated as 5.5, 0.63 and 0.58, respectively. These results will give useful information for the understanding of genetic structure and QTL studies in KNC.N

Fatty Acid, Amino Acid and Nucleotide-related Compounds of Crossbred Korean Native Chickens (KNC)

본 시험은 토종닭의 교배 조합이 계육의 지방산과 아미노산 및 핵산 관련 물질 함량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 수행되었다. 공시계는 4개 교배 조합으로 발생된 3원 교잡종을 이용하였다. 시험 설계는 A(CS×B), B(CH×S), C(RS× H), D(백세미)로 하였으며, 4처리구에 따라 암수 각각 9반복, 반복당 10수씩(4×2×9×10) 총 720수를 완전 임의 배치하였다. 시험 사료는 제시한 옥수수-대두박 위주의 준육용계 사료를 자체 제작하여 이용하였다. 5주령 계육의 포화지방산의 함량은 C처리구에서 가장 낮았으며, A처리구가 가장 높았다(p<0.05). 10주령 계육의 포화지방산의 함량은 5주령 계육과 마찬가지로 C처리구에서 가장 낮았으며, A처리구가 가장 높았다(p<0.05). 계육의 아미노산 함량은 모든 계육의 필수 아미노산 함량은 lysine, leucine, arginine, phenylalanine 등의 순이었고, 비필수 아미노산 함량은 glutamic acid, aspartic acid, alanine 등의 순이었다. 5주령에서는 필수 아미노산 중 valine, leucine, phenylalanine 및 lysine은 A계통에서 가장 낮게 나타났으며, phenylalanine과 lysine 함량은 B계통에서 가장 높았다(p<0.05). 비필수 아미노산 중 cystine, aspartic acid, glycine, alanine 및 proline은 A계통에서 가장 낮았고(p<0.05), 다른 계통들 사이에서는 차이가 없었다. 10주령 계육의 아미노산 함량은 모든 처리구에서 유의적인 차이가 없었다. 계육의 핵산 관련 물질 중 hypoxanthine(Hx)은 5주령에서 C처리구가 14.5%로 가장 높게 나타났으나, 10주령에서는 B처리구가 9.29%로 가장 높게 나타났다(p<0.05). 처리구간 계육의 Inosine monophosphate(IMP)는 각각 131.4 mg/100 g, 187.7 mg/ 100 g, 250.2 mg/100 g 및 214.0 mg/100 g으로 A, B, C처리구 사이에 유의차가 있었다(p<0.05). 10주령의 IMP는 C처리구가 258.6 mg/100 g으로 가장 높았고(p<0.05), A, B, D처리구 사이에서는 차이가 없었다. 5주령의 adenosine mono phosphate (AMP)는 처리구간 차이가 없었으나, 10주령에서는 5.46 mg/ 100 g, 5.96 mg/100 g, 5.45 mg/100 g 및 5.47 mg/100 g으로 B처리구에서 가장 높게 나타났다(p<0.05). The current work was carried out to investigate the effect of crossbred Korean native chickens (KNC) on fatty acid, amino acid and nucleotide-related compounds contents of chicken meat. A total of 360 male chicks (1d of age) was used in this work and were divided 4 groups as A) (KNC egg-meat type C strains × KNC meat type S strains) × Ross broiler, B) (KNC egg-meat type C strains × KNC meat type H strains) × KNC meat type S strains, C) (KNC native R strains × KNC meat type S strains) × KNC meat type H strains and D(White Semibroiler Chickens) strains for 5 weeks at the flat house. Palmitic acid and vaccenic acid were highest in C strain meat, and myristic acid and linolenic acid were lowest in A strain meat (p＜0.05). Saturated fatty acid was lowest in C strain meats (p＜0.05). Valine, leucine, phenylalanine and lysine of essential acid were low in A strain meat. Cystine, aspartic acid, glycine, alanine and proline were also low in A strain meat. Hypoxanthin (Hx) was high compared other strains at 5 weeks and low at 10 weeks. IMP was high compared other strains at 5 and 10 weeks. AMP has not significant difference among strains at 5 weeks but B strain was high other strains at 10 weeks. These results showed that C stain was excellent on the fact of nutrients compared to other strains. Consequently, the result of this work gave the basic data that needed to develope the new strains.N