인간은 두뇌의 일부를 이용하여 감각 정보를 수집하고 이에 대한 분석 및 판단을 행한 후에 행동을 취하는 일반적인 과정에 의해, 느끼고 생각하고 말한다. 이런 일련의 과정은 신경생리학적으로 밝혀진 바에 의하면, 대뇌의 시상에 분포한 일차 감각영역에서 감각 정보를 수집한다. 수집된 감각 정보는 과거 기억과의 비교를 통해 인식되고 인식된 정보는 일차 운동영역으로 전달되어 행동으로 나타난다. 수집된 감각 정보를 판단하는 기관은 감각 연합 영역으로 알려져 있으며, 과거 정보를 통해 비교하여 판단하는 방식이다. 본 논문에서는 신경회로망의 적응적 학습 기법을 통해 입력된 감각 정보에 대한 추론 과정에 감정의 변화를 고려하는 학습 모델을 제시하고자 한다. 감정을 고려하지 않은 경우에 비해, 동일한 감각 입력에 대해 감정에 따라 차별화된 행동을 결정할 수 있는 학습 모델을 설정함으로써 단순한 감각 정보 처리의 차원을 극복하고자 한다.
신경생리학적으로 밝혀진 바에 의하면, 대뇌의 시상에 분포한 일차 감각영역에서 감각 정보를 수집한다. 수집된 감각 정보는 과거 기억과의 비교를 통해 인식되고 인식된 정보는 일차 운동영역으로 전달되어 행동으로 나타난다. 수집된 감각 정보를 판단하는 기관은 감각 연합 영역으로 알려져 있으며, 과거 정보를 통해 비교하여 판단하는 방식이다. 하지만, 과거 기억 정보로 존재하지 않는 새로운 감각 입력에 대해서는 대뇌피질 내의 파페츠 회로를 통해 새로이 기억하게 된다. 이 과정에는 변연계의 편도체(Amygdala)의 감정 반응을 이용하여 강한 감정 반응을 유도하는 감각 입력에 대해서는 강한 기억을 하게 되고, 반대의 경우에는 약한 기억을 하게 되는 특징이 고려된다. 본 논문에서는 기억되지 않은 새로운 감각 자극에 대해 감정 반응 정도에 따라 기억되는 정도의 변화를 관찰할 수 있는 모델을 제시하고자 한다. 이 모델은 대뇌피질의 정보 처리 및 감각 학습 과정을 인공적으로 구현하는 과정에 바탕이 될 것이다.
여러 분야에서 다양한 목적으로 인간처럼 생각하는 시스템을 구현하고자 하는 연구가 이루어지고 있다. 인간의 뇌에서 기억을 담당하는 부분은 시각, 청각, 촉각 등의 감각 정보를 이용하여 새로 들어온 정보가 이미 기억된 정보와 같은가를 비교하여 기존 기억에 적용시키거나 새로운 정보로 기억시킨다. 기존의 모델은 ART를 사용하여 그것을 구현하고 반복 학습되지 않는 정보는 잊혀져 버리는 것과 강한 자극과 함께 입력된 정보는 반복 학습되지 않아도 잊혀지지 않는 것이었다. 그 모델을 이용할 경우 모든 감각에 대한 정보들이 전부 한 번에 처리되었기 때문에 감각별로 정보를 차등적으로 조절하여 처리하기가 곤란하였다. 본 논문에서는 이 문제를 개선하기 위해 기존의 ART를 이용한 모델에서 감각 정보를 비교하는 과정을 퍼지 규칙을 도입한 방법으로 교체하고자 한다. 우선 입력받는 감각 정보의 여러 값들을 감각 별로 그룹화 한 후 그룹별로 퍼지 규칙을 이용하여 비교한다. 기억된 정보들을 퍼지 규칙으로 하고 입력된 정보를 이용하여 각각의 규칙에 대한 결과를 낸다. 이 모델에서는 퍼지를 사용하여 기억된 정보에 대한 이해가 쉽고, 기억된 정보를 이용할 때 규칙을 조절하여 적용하는 것으로 상황에 따라 필요한 감각 정보를 알맞게 적용할 수 있을 것이다.
인간은 두뇌의 일부를 이용하여 감각 정보를 수집하고 이에 대한 분석 및 판단을 행한 후에 행동을 취하는 일반적인 과정에 의해, 느끼고 생각하고 말한다. 이런 일련의 과정은 신경생리학적으로 밝혀진 바에 의하면, 대뇌의 시상에 분포한 일차 감각영역에서 감각 정보를 수집한다. 수집된 감각 정보는 과거 기억과의 비교를 통해 인식되고 인식된 정보는 일차 운동영역으로 전달되어 행동으로 나타난다. 수집된 감각 정보를 판단하는 기관은 감각 연합 영역으로 알려져 있으며, 과거 정보를 통해 비교하여 판단하는 방식이고, 과거 정보에 없는 새로운 정보의 경우 파페즈회로를 통해 새로운 정보로 기억하게 된다. 본 논문에서는 신경회로망의 적응적 학습 기법을 통해 파페즈회로의 기능을 구현하고자 한다. 기존 학습의 내용에 의해 알고 있는 감각 입력에 대해서는 인식 결과를 출력하고 그렇지 않은 입력에 대해서는 학습을 통해 이후 과정에 대응하도록 적응적인 구조와 학습 방법을 지닌 신경회로망을 이용하여 구현하고자 한다.
본 연구는 소비자의 제품 평가에 중요한 영향을 미치는 감각속성에 대하여 이를 평가할 수 있는 평가기준이 주어졌을 경우와 주어지지 않았을 경우 소비자의 선호도가 얼마나 일관적으로 형성되는지를 살펴보고, 이를 통해 형성된 선호도가 새로 유입되는 불일치 시장정보에 대해 어떠한 저항을 보이는지를 세 가지 유형의 시장정보를 통해 살펴보았다. 연구결과 감각속성을 평가할 수 있는 평가기준 정보가 주어진 경우 소비자들의 감각속성에 대한 지각이 제시된 평가기준을 활용하여 유사하게 이루어지고, 이에 따라 대상에 대한 선호도의 분산이 감각속성에 대한 평가기준을 제시하지 않았을 때보다 작음을 알 수 있었다. 또한 감각속성에 대한 평가기준이 제시되는 집단이 평가기준이 제시되지 않은 집단보다 평가기준을 활용함으로써 판단에 대한 확신을 가지게 되어 이후에 제시되는 불일치 시장정보에 대해 보다 저항하는 것으로 나타났다.
지난 30년 동안 연구자들은 교수-학습에서 사용할 수 있는 뇌에 대한 많은 정보들을 제공하였다. 연구에 따르면, 학생들은 다양한 경로를 통해서 정보를 받아들이고 자신에게 익숙한 학습 감각을 사용해서 이 정보를 표현한다고 한다. 그러나 수학교실에서는 시각적 자료가 주로 사용되는 것이 현실이다. 본 연구는 수학 학습에서 학습 감각이 갖는 시사점을 고찰하는데 목적이 있다. 본 연구에서는 Politano & Paquin의 분류에 따라 학습 감각을 시각적 감각, 청각적 감각, 운동적 감각으로 구분하고, 초등학생 141명, 중학생 117명, 고등학생 145명, 대학생 99명을 대상으로 학습 감각을 조사하였다. 학년 수준에 따라 학습 감각에 차이가 있는지를 알아보기 위해서 t-검정을 실시하였다.
현재의 3차원 시각 정보 제시기는 Scene Graph 기반의 3차원 그래픽스 API에 기반을 두고 있다. 본 연구에서는 시각 정보 제시에 더불어 다양한 감각을 제시하기 위한 통합 제시 능력을 가지는 시스템으로 시각화 시스템을 확장하였다. 이 확장된 시스템은 다양한 감각 정보를 제시하기 위한 추가적인 정보를 가지는 확장된 Scene Graph을 가지고 운영되며, 통합된 Script System으로 각 감각 제시 시스템들간의 동기화 및 통합 관리와 제시 시스템의 확장에 유리한 장점을 가진다.
최근 현실감을 주는 3D 영화에 진동, 바람과 같이 감각 정보를 추가하여 시각 자극으로 유도되는 운동지각을 향상시키기 위한 시도가 이루어지고 있으나, 추가적인 감각 정보에 의한 운동지각 변화를 정량화하는 연구는 많지 않다. 따라서 본 연구에서는 회전하는 시각 자극과 함께 추가적인 감각 정보를 가하여 그에 따른 운동지각과 이를 정량화하는 것에 대해 연구하였다. 가해진 시각 자극에 대해 피험자의 몸의 기울어짐과 피험자가 느끼는 지표면을 나타내는 체성 감각 막대의 각도를 측정한 결과 추가적인 감각 정보로 인해 운동지각은 증가하는 경향을 보였으며 칼만 필터를 이용하여 구한 시각 정보의 중요도 또한 증가함을 보였다. 따라서 시각 자극과 일치하는 다른 감각 정보는 시각 자극으로 유도되는 운동지각과 시각의 중요도를 증가시키는 경향이 있음을 알 수 있다.
목적 : 본 연구에서는 감정조절에 대한 신경학적 메커니즘을 이해하고, 감정조절과 감각처리의 연관성에 대해 알아보고자 한다. 본론 : 신경학적으로 감정조절은 주로 둘레계의 구조물에 의해 처리되고 특히, 편도의 바닥-바깥쪽 그룹이 주요한 역할을 한다. 바닥-바깥쪽 그룹은 감각의 중계소인 시상과 직 간접적으로 연결되어 감각 정보에 대한 처리를 함께 한다. 이 감각 정보는 눈-안쪽 앞 이마엽과 연결되어 감각처리 및 감정과 관련된 복잡한 행동을 하게 한다. 시상, 편도, 눈-안쪽 앞 이마엽의 연결 회로로 인해 부적절한 감각처리는 감정조절과 행동에 어려움을 발생시킬 수 있다. 자폐스펙트럼장애와 주의력결핍과잉행동장애 아동에서 편도 및 앞 이마엽의 비정상적인 처리에 대한 신경학적 연구가 보고되고 있다. 결론 : 자폐스펙트럼장애와 주의력결핍과잉행동장애 아동은 신경계의 상태가 다르고 이는 감각처리와 감정조절, 행동에서 다양한 양상을 나타낸다. 치료사는 아동의 행동에 영향을 미치는 감각처리와 감정조절에 대한 신경학적 메커니즘을 이해하고, 치료적 적용을 할 필요가 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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