• 제목/요약/키워드: 기능적 연결성 패턴 분석

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뇌기능영상기반 기능적 연결성 행렬의 서로 다른 성분 비율과 주성분 벡터에 따른 자폐 스펙트럼 장애의 랜덤 포레스트 분류성능 비교 (Comparison of random forest classification performance of autism spectrum disorders according to different component ratios of the functional connectivity matrix and principal component vectors using neuroimaging)

  • 최형신;박현진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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    • pp.351-353
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    • 2021
  • 자폐 스펙트럼 장애는 이질적인 신경 발달 장애로, 뇌기능영상에 기반한 기능적 연결성 행렬을 이용해 연구가 활발하게 진행된다. 기능적 연결성 행렬을 분석하기 위해 주성분 분석방법을 이용하며, 이를 통해 뇌의 기능적 경향성 패턴을 확인할 수 있다. 이 때, 서로 다른 연결성 성분 비율과 주성분 벡터를 이용해서 다양한 기능적 경향성 패턴을 얻을 수 있다. 패턴에 따른 랜덤 포레스트 분류 모델의 성능이 달라지는데 이를 비교해본 결과, 상위 50%의 성분을 이용하여 만든 기능적 경향성 패턴 1 이 데이터의 설명 비율도 높고, 우수한 분류 성능을 보이는 것을 확인했다.

시간적 일화기억인출에 관여하는 뇌기능연결성 연구 (Interactivity within large-scale brain network recruited for retrieval of temporally organized events)

  • 나윤진;이종현;한상훈
    • 인지과학
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    • 제29권3호
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    • pp.161-192
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    • 2018
  • 부호화된 사건의 시간적 정보를 기반으로 한 인출은 일화기억의 중요한 통제기제 중 하나이다. 기억인출과 관련한 수많은 신경영상 연구들이 진행되었음에도 아직 시간적으로 구성된 일화기억의 인출에 관여하는 뇌신경연결망 패턴에 대해서는 알려진 바가 많지 않다. 본 연구에서는 두가지 다른 순차적 인출 뇌신경 기제를 구분하기 위하여 과제기반 기능적 연결성 다변량 패턴분석 방법을 사용하였다. 참가자들은 시간적 일화기억과제를 수행하였고, 순서대로 부호화된 기억자극을 순방향 혹은 역방향으로 인출하도록 지시를 받았다. 부분적으로 분류된 국소적 신경네트워크 패턴은 두 인출기제를 잘 구분하지 못한 반면, 기억과 관련된 인지통제 영역과 목표-지향적 인지기제처리에 관련된 것으로 알려진 여러 피질-피질하 노드들을 아우르는 전뇌신경네트워크 패턴은 시간적 일화기억 인출기제를 잘 구분하였다. 이 영역들은 측면/내측 전전두엽 영역, 하부 두정엽, 중간 측두회, 선조체 영역 등을 포함하며 기계학습을 이용한 분류에서 높은 분류 예측률을 보였다. 본 연구의 결과는 일화기억의 시간적 인출기제에 관여하는 피질-피질하 여러 영역의 관여를 확인하였고, 대역적 네트워크 패턴의 기능적 연결성이 질적으로 다른 인출기제에 관여함을 확인하였다는데에 중요성을 갖는다.

일화기억을 구성하는 맥락 요소에 대한 탐구: 시공간적 맥락과 구분되는 사회적, 행동적, 의도적 맥락의 내측두엽-대뇌피질 네트워크 특징을 중심으로 (Exploring the contextual factors of episodic memory: dissociating distinct social, behavioral, and intentional episodic encoding from spatio-temporal contexts based on medial temporal lobe-cortical networks)

  • 박종현;나윤진;유수민;이승구;한상훈
    • 인지과학
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    • 제33권2호
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    • pp.109-133
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    • 2022
  • 일화기억은 핵심 이벤트와 그에 연합된 맥락으로 구성된다. 해마와 해마 주변 영역이 일화기억의 부호화에서 맥락을 표상하는 역할에 관해 연구되어왔지만, 시공간적 맥락 외에 다양한 맥락-특이적 정보들에 대한 표상에 관한 연구는 많지 않다. 본 연구에서는 고해상도 자기기능공명기법을 이용하여 여러 맥락정보(예, 육하원칙 - 누가, 왜, 무엇을 언제, 어디서, 어떻게)의 부호화에 관여하는 내측두엽 및 대뇌피질 신경연결성의 특징을 탐색하였다. 참가자들은 두 명의 얼굴과 하나의 사물로 구성된 실험 이벤트를 보면서 여섯가지 맥락 부호화 과제를 수행하였다. 휴지기 기능적 자기공명영상 정보를 활용해 내측두엽의 세부 영역을 기능적으로 구분하였고 맥락 기억 과제별 기능적 신경연결성 네트워크를 탐색하였다. 일반선형화 모델 분석을 통해 시공간적 맥락정보를 처리할 때보다 사회적, 행동적, 의도 맥락을 연합할 때 내측두엽의 세부영역, 전전두엽, 하부두정엽 영역이 유의미하게 증가한 활성화를 보이며 관여함을 확인하였다. 나아가 이 영역들과 내측두엽 영역이 맥락조건간 차이에 관여하는 기능적 연결성 특징을 탐색하기 위하여 맥락부호화 과제를 수행하는 동안의 해마세부영역들과 전전두엽, 하부두정엽 등 간의 과제기반 기능적 연결성 정보들을 다변량 패턴분석의 주요입력변수로 선정하였고, 기계학습을 통해 맥락 조건 간 연결성 패턴분류를 시도하였다. 네트워크 패턴분류에서도 시공간 맥락 조건과 각 사회적, 행동적, 의도 맥락처리 조건 간에는 기능적 연결성의 차이가 두드러졌다. 본 연구결과를 통해 일화기억에서 특정 맥락을 처리하는 신경학적 기제의 특성과 맥락 조건 간 차이를 제시하였다.

건강한 성인의 양측상지기능의 상상훈련과 신체적 수행의 대뇌 연결성 비교: 사례 연구 (Comparison of Brain Connectivity in Mental Practice and Physical Performance of Bilateral Upper Extremity Function in a Healthy Adult: A Case Study)

  • 정은화;김희
    • 재활치료과학
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    • 제8권1호
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    • pp.41-50
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    • 2019
  • 목적: 본 연구의 목적은 건강한 성인을 대상으로 양측상지기능 훈련을 통해서 활성화 되는 대뇌 연결성에서 상상 훈련과 신체적 수행 간에 차이가 있는지를 알아보고자 한다. 연구방법: 연구 대상자는 건강한 성인 1명으로 상상훈련과 신체적 수행 시 EEG 측정이 이루어졌다. 양측상지기능 훈련은 대칭 과제와 비대칭 과제로 구성되었다. 대칭 과제는 양손으로 박스를 잡고 동시에 위의 선반으로 올렸다가 다시 내려놓는 과제이고, 비대칭 과제는 한 손으로 병을 잡고 다른 한 손으로 뚜껑을 여는 과제였다. EEG 전극은 Fp1, Fp2, F3, F4, T3, T4, P3 및 P4에 부착되었다. 데이터 분석은 EEG 전극 쌍 간의 상관 분석을 위해 Cross-Line Mapping을 사용하였다. 결론: 본 연구 결과 대칭 및 비대칭의 양측 상지 과제에서 대뇌 연결성 패턴은 운동과 감각 영역에서 유사한 패턴을 가지는 것으로 나타났다. 또한 본 연구를 통해 양측상지기능 훈련 시 상상훈련보다 신체적 수행에서 대뇌 연결성이 더 높은 상호상관을 갖는다는 것을 확인하였다.

도로네트워크 기능 및 연결성을 고려한 긴급대피교통로 선정 (Determination of Emergency Evacuation Roads Considering Road Network Function and Connectivity)

  • 노윤승;도명식
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.34-42
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    • 2014
  • 본 연구에서는 교통방재대책 수립을 위한 기초 연구로써 세종특별자치시를 대상으로 도로네트워크의 기능 및 네트워크 연결성을 고려한 긴급대피교통로 선정방법을 제시하는 것을 목적으로 한다. 먼저 대상지역의 GIS자료를 이용한 연결정도 중심성 및 근접 중심성 지표를 통해 도로네트워크의 기능적 측면에서 분석 하였다. 그리고 TranCAD 프로그램을 활용하여 재난 발생 시 통행배정단계에서의 도로 이용자 패턴 및 통행시간 변화를 분석하여 네트워크의 연결성이 저하될 경우 각 도로가 전체 네트워크에 미치는 영향력을 분석하였다. 최종 긴급대피교통로 선정을 위해 각 지표에 대한 군집분석을 수행하였으며 군집별 특성에 따라 1차, 2차 긴급대피교통로가 최종적으로 선정되었다. 본 연구의 결과는 예측 불가능한 재난이 발생하였을 경우 2차 피해를 줄일 수 있는 의사결정에 도움이 될 것으로 기대된다.

모바일 디바이스 사용자의 행동 패턴 분석 및 요약 (Analysis and Summary of User's Behavior Patterns in Mobile Devices)

  • 정명철;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (B)
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    • pp.148-150
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    • 2006
  • 최근 모바일 디바이스의 기능이 다양해지면서 현대인에게 없어서는 안 될 필수품이 되었다. 모바일 디바이스의 사용영역이 널어지면서 늘어나는 개인 정보의 활용에 대한 관심이 집중되고 있다. 본 논문에서는 모바일 디바이스에서 사용자의 행동 패턴 분석 및 요약을 위한 지능형 에이전트를 제안한다 사용자의 다양한 행동 및 상태 패턴 분석을 위해 협력적 모듈 베이지안 네트워크를 사용한다. 협력적 모들 베이지안 네트워크는 비슷한 유형의 패턴끼리 모듈로 설계해 상호 협력적으로 작동하여 사용자의 특이성을 추론한다. 사용자에 기억에 남을 만한 특이성를 선택하기 위해 Noisy-OR gate를 적응하여 계산한 특이성간의 연결 강도와 특이성의 우선순위를 바탕으로 사용자의 하루 동안의 행동을 요약하여 구성한다. 추론을 위한 프로토타입을 작성하고 시나리오를 바탕으로 제안한 방법의 유용성을 보인다.

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전투창 화면 디스플레이를 중심으로 본 모바일 RPG 게임의 사용자 인터페이스의 특징과 인터페이스 만족도 평가 (Analysis of User Interface and Usability Evaluation for Mobile RPG Games based on Battlefield Display)

  • 김진수;이준형;송두헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.433-436
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    • 2017
  • 조작해야 할 정보와 사물이 가장 많은 게임 장르인 RPG 장르에서 모바일 환경의 제약은 자연스럽게 사용자 인터페이스 패턴의 제약으로 연결된다. 다만 기기 환경도 스마트폰 디스플레이 화면이 예전보다 커지고 자동 전투 기능의 활용으로 조작의 대상과 적시성을 감소시키면서 최근에는 그 제약이 개선되었다는 평가가 있다. 이 논문에서 우리는 지난 3년간 연도별로 가장 많이 플레이 된 모바일 RPG 게임 5개씩을 골라 주요 구성 요소의 전투 창에서의 배치 패턴을 분석하고 그러한 패턴이 실제로 사용자들에게 어떻게 인식되고 있는지 조작 편의성을 중심으로 만족도 평가를 실시하였다. 4점 척도로 적극적 평가를 요구한 9개의 설문에서 이 장르 사용자들은 대체로 70% 이상의 만족도를 보이고 있었으며 일부 설문에서만 게임 간 차이가 발견되었다.

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융합 사고와 화학문제풀이 과정에서의 두뇌 활성 양상과 기능적 연결성 (Brain Activation Pattern and Functional Connectivity during Convergence Thinking and Chemistry Problem Solving)

  • 권승혁;오재영;이영지;엄증태;권용주
    • 대한화학회지
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    • 제60권3호
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    • pp.203-214
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    • 2016
  • 본 연구는 창의적 문제해결능력의 향상에 필수적인 융합 사고의 특성을 알아보기 위해 기능적 자기공명영상을 이용하여 창의적 문제해결에 기반한 융합 사고와 화학문제풀이를 하는 동안의 두뇌 활성 영역과 기능적 연결성을 알아보았다. 이를 위하여 시각 기반의 융합 사고 유발 과제와 화학문제풀이 과제를 개발하고 고등학생 17명을 대상으로 적용하여 과제 수행 동안의 두뇌활성영상을 분석하였다. 연구 결과, 융합 사고 시에는 두뇌 좌측의 상전두이랑, 중전두이랑, 하전두이랑, 내측전두이랑, 전대상이랑, 쐐기전소엽, 미상핵체에서 두뇌 우측의 쐐기소엽, 미상핵체에서 활성이 나타났다. 화학 문제풀이에서는 두뇌 좌측의 중전두이랑, 내측전두이랑, 미상핵체, 미상핵꼬리에서 두뇌 우측의 중전두이랑, 혀이랑, 미상핵체, 미상핵꼬리, 시상, 소뇌정상에서 활성이 나타났다. 기능적 연결성분석 결과 융합 사고 시에는 각 활성 영역들이 모두 기능적 연결망을 형성하고 있는 것으로 나타났으며 이와 대조적으로 화학문제풀이 시에는 우측 중전두이랑, 좌우측미상핵꼬리, 소뇌정상만이 기능적 연결망을 형성한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 고등학생들이 융합 사고 시에 논리적 사고, 작업기억활성, 계획, 상상, 언어화, 학습동기 유발이 일어나며 이러한 기능들이 과제를 수행하는 동안 서로 밀접하게 동조하고 있음을 보여준다. 반면 화학문제풀이 시에는 논리적 사고와 계획, 비교, 학습동기유발의 기능들을 수행하지만 각영역들이 동시에 활발히 작용하지 못하는 것을 보여준다. 이러한 결과는 융합 사고에 대한 구체적인 정보를 제공할 수 있을 것이다.

싸이월드 사용자의 행동패턴에 관한 연구 -의사소통 중심으로- (The behavior patterns of Cyworld's users -Focusing on Communication-)

  • 황상민;조희진
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 2부
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    • pp.744-752
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    • 2006
  • 사이버 공간이 현실 생활의 일부분으로 통합되어가고 사이버 공간에서의 대인간 의사소통이 보편적인 현상으로 나타남에 따라 사이버 공간에서의 의사소통과 경험 그리고 그것의 영향력에 대한 논의는 그 동안 많이 있어왔다. 그러나 기존의 연구들은 사용자의 행동 특성에 따라 사이버 공간에서의 활동과 영향력, 그리고 그 의미가 달라진다는 점을 간과하였다. 따라서 본 연구에서는 동일한 커뮤니케이션 공간인 싸이월드도 그것에 부여하는 가치와 의미는 사람마다 다르고 따라서 행동도 다를 것이라는 가정하에, 싸이월드에서 나타나는 다양한 이용행동과 활동들을 유형으로 분류하고 그 유형에 따라 싸이월드에서의 의사소통 패턴과 경험, 활동에서의 차이를 살펴보고자 했다. 사전 연구로 진행되었던 사용자 인터뷰를 통해 정리된 행동문항을 전체 설문을 통해 분석한 결과 싸이월드에서 보이는 개인의 행동적 특성을 의미하는 5 개 요인(적극성.몰입, 낯선 사람과의 연결과 정보 추구, 사생활 보호, 단순한 연락 수단, 폐쇄성)이 확인되었고, 이렇게 추출된 행동 요인을 토대로 싸이월드에서 나타나는 3 개의 행동 유형(적극적 활용형, 폐쇄적. 다이어리 추구형, 새로운 관계.정보 추구형)이 구분되었다. 행동 요인의 차이로 표현되는 3 개의 행동 유형에 따른 싸이월드에서의 의사소통 패턴과 싸이월드에서의 활동 그리고 싸이월드 경험에 대한 평가를 분석한 결과 행동 유형간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 본 연구는 동일한 싸이월드라는 공간이 사용자가 추구하는 가치와 목적에 따라 각기 다른 공간으로 기능하고 있음을 보여주었다는 데에 의의가 있으며, 가치의 차이로 나타나는 행동 유형에 따라 싸이월드에서 소통하는 대상과 방식이 달라지고 경험의 의미 또한 달라질 수 있음을 시사하고 있다.

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쌍대위치 이벤트들의 국지적 공간적 연관성을 평가하기 위한 방법론적 연구: 주택거래의 벡터 공간적 자기상관 (An Alternative Method for Assessing Local Spatial Association Among Inter-paired Location Events: Vector Spatial Autocorrelation in Housing Transactions)

  • 이건학
    • 한국경제지리학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.564-579
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    • 2008
  • 물리적 또는 기능적으로 연결된 두 지점에서 발생하는 이벤트(쌍대위치 이벤트)들 사이의 국지적인 공간적 연관성을 평가하는 것은 쉽지 않다. 그것은 대개 그러한 형태의 지리적 현상들이 가지고 있는 프로세스 자체의 복잡한 특성 때문이지만, 실제 공간 상에서 재현될 때 매우 복잡하게 얽혀 시각적 패턴을 인식하기 어렵기 때문이기도 하다. 이 논문은 국지적 스케일에서 공간적으로 자기상관된 쌍대위치 이벤트(또는 벡터)들을 확인하기 위한 대안적 방법을 다루고 있다. 제시된 통계적 알고리즘은 (벡터들의) 시작 포인트들의 클러스터링을 평가하기 위한 단변량 포인트 패턴 분석과 시작 포인트들에 상응하는 벡터들의 유사성 측정을 혼합하여 개발되었다. 사례 분석은 미국 오하이오주 프랭클린 카운티의 지역 주택시장에서 2004년에서 2006년 동안 이루어진 주택거래 데이터를 사용하여 이루어졌다. 분석 결과, 국지적으로 특성화될 수 있는, 특히 지역 커뮤니티와 연관된 다양한 이동들을 보여주는 주택거래들을 확인할 수 있었다.

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