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권선영 연구실
부산대학교 의생명공학부 권선영 교수
self-supervised learning
contrastive learning
molecular graph
연구 영역
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논문·특허
과제
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권선영 연구실

부산대학교 의생명공학부 권선영 교수

권선영 연구실은 의생명공학부 기반으로 분자 및 생체 신호에서 자기지도·대조학습을 적용하는 연구를 수행합니다. 분자 영역에서는 분자 그래프 표현을 사전학습하고 3D 구조 및 마스킹 전략을 활용해 약물 특성 예측 성능을 높이는 방법을 개발합니다. 생체 신호 영역에서는 EEG와 ECG의 시간적 구조와 연결성을 반영한 표현 학습으로 발작 검출 및 심혈관 관련 과제를 다룹니다. 또한 기침 소리와 진동 데이터를 스펙트로그램 형태로 변환해 CNN 기반 분류 및 감지 모델을 구성합니다.

self-supervised learningcontrastive learningmolecular graph3D structural informationdrug property prediction
대표 연구 분야
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분자 그래프 자기지도·대조학습 기반 약물/분자 표현 학습 연구 thumbnail
분자 그래프 자기지도·대조학습 기반 약물/분자 표현 학습 연구
Molecular graph self-supervised and contrastive representation learning for drug property prediction
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 0
·
2025
Comprehensive Analysis of Masking Techniques in Molecular Graph Representation Learning
Bonyou Koo, Sunyoung Kwon
IF 3.6 (2025)
IEEE Access
분자 표현 학습은 약물 발견 및 분자 물성 예측에서 주요 관심 분야이다. 선행 연구들에서는 분자를 그래프로 모델링하여, 그래프 신경망(GNNs)이 핵심적인 구조 정보를 포착할 수 있도록 하였다. 최근의 접근법들은 노드에서 서브그래프로 과립도(granularity)를 확장하는 것, 마스킹 위치를 전환하는 것, 하위 과제(downstream)에서 마스킹을 적용하는 것과 같은 고도화된 마스킹 전략을 도입함으로써 분자 표현을 개선하였다. 그러나 이러한 전략들에 대한 포괄적인 분석은 여전히 제한적이다. 본 연구에서는 다양한 단계, 과립도, 위치, 특징 유형, 비율 전반에 걸쳐 마스킹 기법을 체계적으로 평가한다. 연구 결과, 사전 학습(pre-training) 동안의 노드 특징(feature) 마스킹이 높은 성능을 달성하는 반면, 풍부한 특징은 이득을 감소시킬 수 있으며, 널리 사용되는 25% 마스킹 비율은 모든 데이터셋에서 보편적으로 최적이 아니고 데이터셋에 따라 다른 비율이 더 나은 성능을 보였다. 본 연구는 분자 그래프에서 마스킹 기법의 이점에 대한 더 깊은 통찰을 제공하며, 그래프 기반 학습에서 의미 이해(semantic understanding)와 예측 정확도를 향상시킬 잠재성을 강조한다.
https://doi.org/10.1109/access.2025.3531302
Computer science
Masking (illustration)
Graph
Representation (politics)
Artificial intelligence
Theoretical computer science
2
Article
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인용수 1
·
2025
CoCL: EEG connectivity-guided contrastive learning for seizure detection
Hyeon-Jin Im, Jiye Kim, Sunyoung Kwon
IF 4.2 (2025)
ICT Express
간질(epilepsy)은 반복적인 발작을 특징으로 하는 신경학적 질환으로, 환자의 안전과 삶의 질을 위해 조기 예측이 매우 중요하다. 전통적인 탐지 방법은 주로 EEG 신호로부터의 시간-주파수(time-frequency) 정보를 기반으로 한다. 그러나 EEG 신호는 상호 연결되어 있으며 비정상적 활동이 뇌의 여러 영역에 걸쳐 확산되므로, 그 연결성(connectivity)을 이해하는 것이 필수적이다. 본 연구는 EEG 연결성에 기반한 지도(supervision)를 결합하여 대조학습(contrastive learning)을 수행하는 새로운 표현 학습 방법인 CoCL을 제안한다. CoCL은 사전학습(pretraining) 시 적용하고 이를 발작 탐지(seizure detection)에 전이(transfer)했을 때, 최신 방법들보다 우수한 성능을 보이며 6개의 EEG 채널만으로도 높은 정확도를 유지함으로써 다수의 전극이 필요하던 요구를 줄인다.
https://doi.org/10.1016/j.icte.2025.06.004
Electroencephalography
Computer science
Psychology
Artificial intelligence
Neuroscience
3
Article
|
인용수 0
·
2025
MORE: Molecule Pretraining with Multi-Level Pretext Task
Yeongyeong Son, Dasom Noh, Gyoungyoung Heo, Gyoung Jin Park, Sunyoung Kwon
Proceedings of the AAAI Conference on Artificial Intelligence
다운스트림 작업을 위한 다양한 기반(pretrained fundamental bases)으로서 파운데이션 모델은 미세조정(fine-tuning) 또는 심지어 제로샷(zero-shot) 방식만으로도 특정 응용에 빠르게 적용될 수 있는, 다재다능하고 풍부하며 일반화 가능한 표현을 학습하고자 한다. 분자 표현을 위한 파운데이션 모델 역시 예외가 아니다. 분자 표현의 사전학습을 위해 다양한 자기지도(pretext) 과제가 제안되어 왔지만, 이러한 접근은 단일 또는 일부 특성에만 초점을 맞추는 경향이 있었다. 분자는 복잡하며 목적에 따라 서로 다른 관점이 필요하다. 즉, 국소 또는 전역 수준의 통찰, 2D 토폴로지 또는 3D 공간 배치, 그리고 저수준 또는 고수준 의미론에 대한 관점이 요구된다. 우리는 이러한 분자의 여러 측면을 동시에 고려하는 다층(multi-level) 분자 그래프 사전학습(Multi-level mOlecule gRaph prE-train, MORE)을 제안한다. 실험 결과는 선형 프로빙(linear probing)과 전체 미세조정(full fine-tuning) 모두에서 우수한 성능을 보임으로써, 제안한 방법이 포괄적인 표현을 효과적으로 학습함을 입증한다. 특히, 사전학습된 모델의 망각(forgetting)을 정량화한 실험에서 MORE는 다른 방법들과 달리 일관되게 최소하고 안정적인 매개변수 변화와 더 작은 성능 격차를 보이며, 반면 다른 방법들은 더 큰 격차와 함께 실질적이면서도 일관되지 않은 변동을 보인다. 개별 자기지도 과제의 효과는 해결하는 문제에 따라 달라지며, 이는 다시 한 번 다층적 관점의 필요성을 강조한다. 확장성(scalability) 실험에서는 데이터셋 크기가 증가할수록 MORE가 꾸준히 향상되는 것으로 나타나, 더 큰 데이터셋에서도 잠재적인 이득이 있을 수 있음을 시사한다.
https://doi.org/10.1609/aaai.v39i19.34262
Pretext
Task (project management)
Cognitive psychology
Psychology
Engineering
Political science
최신 정부 과제
2
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1
협동|
2023년 3월-2025년 12월
|20,000,000
인공지능기반 지연재발예측모델프로그램개발
본 과제는 젊은 호르몬 수용체 양성/HER2 음성 유방암 환자의 10년 재발 가능성을 인공지능으로 예측하고, 계산 결과를 웹으로 제공하는 연구임. 연구 목표는 10년 재발 예측모델 개발 및 검증, 전향적 무작위 배정 임상시험 자료와 Real World Data 활용, OncoFRRE 기반 다유전자 분석 고도화 가능성 검토, 웹 기반 위험도 예측 계산 프로그램 구축임. 연구 내용은 Logistic regression, SVM, Random forest, MLP, TabNet과 불균형 데이터 기법, Feature selection, Survival analysis, K-fold cross-validation 적용 및 비식별화 자료 수집·전달 프로토콜 수행임. 기대 효과는 장기추적관찰 전략·항호르몬 연장요법 결정 지원, 권고안 개정 근거, 공익적 임상 활용, 국외 검증 및 국제 협력 확대로 이어짐.
유방암
지연재발
예측모델
인공지능
다유전자패널
2
2022년 2월-2027년 2월
|143,569,000
초거대 사전학습 약물 모델 개발 및 다제약물 복용 진단
최종 목표: 초거대 사전학습 약물 모델 개발 및 다제약물 복용 진단에의 활용- 초거대 약물 학습데이터 구축 (Unlabeled: Self-supervised Learning, Labeled: Task-specific fine-tune)- 다양한 약물 표현, Task들을 종합한 초거대 사전학습 약물 모델 개발 (Hyperscale Pre-trained Dru...
초거대
사전학습
약물모델
다제복용
복약진단
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024분자 문자열에서 특성화 토큰을 생성하는 방법 및 장치1020240117146
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등록2022진동데이터에 기초한 CNC 공작기계의 공구 마모도 측정 장치 및 방법1020220085915
전체 특허

분자 문자열에서 특성화 토큰을 생성하는 방법 및 장치

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240117146

전립선암 예측용 바이오마커 조성물, 이를 이용한 키트 및 이를 이용한 정보제공방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240014540

진동데이터에 기초한 CNC 공작기계의 공구 마모도 측정 장치 및 방법

상태
등록
출원연도
2022
출원번호
1020220085915