효율적으로 수학 및 과학 성적 향상을 위해서는 뇌 체조 및 스트레스 해소 및 감성 조명이 효과적이라는 연구가 이루어지고 있다. 이러한 원리는 과학 과목은 뇌파가 안정되고, 수학문제를 풀 경우에, 스트레스를 최소화 하고 안정감을 느낄 정도의 편안한 조도를 유지 시키면, 두뇌 회전을 빠르게 수행 한다는 연구 결과를 기반으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 과학 및 수학 학습을 효과적으로 하기위해서, 스트레스 치료 및 음악치료를 이용해서, 최적의 학습조건 모의실험을 하였다. 그러나, 사용자의 취향에 따라서, 좋아하는 음악이나 색깔은 많은 차이점이 있다. 그러므로, 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 최적의 조명 치료및 음악치료를 제안하고 모의실험 하였다.
본 논문은 XR 콘텐츠나 인터페이스 환경에서 활용할 수 있는 음향 자극의 종류를 고찰하고, 청각 자극 기반의 감성 유발이 뇌과학적으로 실효성을 가지는지에 대해 논의하였다. 외부 청각자극, 감성변화 및 뇌연결성의 상관관계 규명에 초점을 맞추어, XR 환경에서 사용자 경험을 제고하기 위한 기계학습 기반 개인 맞춤형 사운드 트랙 제공 서비스 개발이 필요하다는 시사점을 도출하였다. 또한, 짧은 음향자극으로 감성을 유발할 수 있는지를 테스트하여 청각자극에 의해 유발된 각성상태에서 우측 전두엽이나 전두엽, 두정엽, 후두엽 네트워크에서 뇌의 기능적 연결성이 강화되고 이완시에는 상반된 패턴을 보이는 것을 확인하였다. 본 연구에서 도출된 결과는 보다 입체적인 XR 상호작용 경험을 제시하고 사용자의 XR 인지수용성을 제고하여, 현장에서 실질적으로 적용될 수 있는 초실감 XR 사운드 바이오피드백 시스템 개발에 활용될 수 있을 것이다.
수학불안은 부정적인 수학에 대한 자아개념을 형성 하게 할 뿐 아니라 학습 장애 요인으로 작용할 수 있기에 수학불안 요인을 찾고 그에 알맞은 처치 방안을 고안해내는 것이 중요하다. 이에 본 연구는 고등학교 학생들을 대상으로 수학 내적 요인, 학습 방법 요인, 시험 및 성적 요인, 수학 외적 요인을 감소시켜줄 수 있는 심리적 처치프로그램을 개발 하고, 개발된 프로그램을 적용시킴으로써 수학불안 감소에 어떠한 효과가 있는지를 연구하였다. 수원에 위치한 S 외국어고등학교 총 11명의 학생을 연구 대상으로 하였고, 10주간 심리적 처치 프로그램 실시 후에 수학불안과 뇌파검사를 측정하고, 이를 분석하였다. 분석결과 본 프로그램의 지속적인 심리적 처치는 어느 정도 수학불안 감소에 도움이 될 수 있으며, 수학불안에 대해 학생별 진단이 지필 검사지에 의한 일차적 분석에만 근거하지 않고, EEG에 의한 다차원적인 요인 분석의 가능성을 확인하는 계기가 되었다.
이 연구는 명리고전 이론서 중 『적천수천미(滴天髓闡微)』 「상관론(傷官論)」을 지침삼고 그 외 명리고전에 나타난 과거 상관론에 관한 고찰 연구이다. 원문에서 상관(傷官)에 대한 첫마디는 "상관견관과난변(傷官見官果難辨)"이라 하였다. 정관이라 함은 왕정국가 사회에서 국가의 중책을 맡게 되는 속성을 지닌 인물에 대한 해석을 담고 있는데 그것을 해치는 것이 상관(傷官)이니 어찌 소홀히 쉽게 풀이할 수가 있는가라는 염려가 담겨져 있다. 현대와 달리 과거에는 사회적으로 성공하고 재물을 모을 수 있는 방법은 관직에 나아가는 길 이외는 다른 방법이 없었다. 성공할 여건과 기회가 주어지기 어려운 시대에 길흉과 성공의 기준이 현대와 큰 차이가 있을 수밖에 없었다. 즉 과거는 관(官)을 극하는 상관(傷官)은 몹시 해로운 작용을 하는 것으로 보았다. 그러나 현 과학사회에서는 관의 극을 향하던 상관의 쓰임이 매우 다양한 곳에서 빛을 보게 되었다. 하여 본 연구는 고전의 상관론 고찰을 통하여 시대에 맞는 재해석과 활용방법에 대한 확장성의 기반을 마련하는 것이다.
운동심상(Motor imagery) 기반의 뇌-컴퓨터 인터페이스(Brain-computer Interface)는 주로 뇌전도(Electroencephalography, EEG)를 이용하여 사용자의 자발적인 운동 의지를 읽는 기술로 최근 주목받고 있다. 이 중에서도 피실험자의 운동 의지를 정확히 해석하기 위해 감각운동 영역(sensorimotor area)의 일부분에서 나타나는 ${\mu}$-대역(8-13Hz)의 전위 감소 현상인 event related desynchronization(ERD)을 분석하는 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만 EEG는 공간 해상도가 낮고 사용자에 따라 ERD가 발생하는 주파수 대역이 다소 차이가 있어 추정에 어려움이 있다. 이에 대한 개선 방법의 하나로서 공간 필터를 구현하는 common spatial pattern (CSP)과 필터 뱅크(filter bank)를 결합한 형태인 discriminative filter bank common spatial pattern(DFBCSP)이 제안되었다. 그러나 DFBCSP는 EEG 신호의 평균 전력(power)의 Fisher ratio를 이용하여 사용자에 따른 효과적인 주파수 대역을 포함하는 discriminative filter bank(DFB)를 구성하여 분류 정확도를 향상시켰지만 ERD의 공간 패턴이 나타나는 적절한 필터를 선택하지 않는 경우가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 EEG 신호의 평균전력 대신 CSP의 특성 벡터를 이용하여 DFB를 구성하는 방법을 제안한다. 기존의 방법과 제안한 방법의 필터 선택 결과와 분류 정확도 분석을 통해 CSP 특성 벡터가 DFB 구성에 더욱 효과적임을 보인다.
본 논문은 동영상에서 ROI(region of interest)나 FOA(focus of attention)를 탐지하기 위한 방법으로써 여러 시각자극(stimuli)중 모션(motion) 정보를 사용한 선택적 주의 시스템을 소개한다. 2개 이상의 연속적인 프레임으로 구성되는 모션은 시간정보가 포함된 현실세계의 시각장면에서 시간적으로 현저함(temporal saliency) 정도를 나타내는 특징이라 할 수 있으며, 본 연구에서는 이러한 모션을 인간 뇌의 대뇌 시각피질에 존재하는 MT(middle temporal cortex) 영역에 존재하는 "이중 대립 수용야(double opponent receptive fields)"의 특성과 "노이즈 여과(noise filtration)" 기능에 대한 기존의 심리학적 연구 결과를 바탕으로 분석하고, 이렇게 분석된 결과를 MT에서의 "모션통합" 이론을 기반하여 통합한다. 이러한 과정을 통해 동영상에서 다른 주변의 영역과 현저히 다른 돌출 영역으로 정의되는 ROI또는FOA를 탐지할 수 있다. 제안하는 시스템의 성능분석을 위해 인간을 대상으로 한 심리학적인 실험을 추가적으로 수행하여 제안된 시스템을 통해 얻어진 결과와 비교함으로써, 본 시스템이 얼마나 타당성이 있는지 검증하였다.
Purpose: The purposes of this study were to review the research trends and to identify developmental direction of studies on community interventions according to the ecological model for workers with cardiovascular diseases (CVD) risk factors. Methods: Electronic databases including PsycINFO, PubMed, EMBASE, CINAHL, and Cochrane Library and the reference lists of articles were searched. All articles were assessed in relation to inclusion and exclusion criteria, resulting in 29 researches being reviewed. Each review was critically appraised by two authors using a guideline of PRISMA (Preferred Reporting Items for Systematic Review and Meta-Analyses). Results: Nowadays, interventions in organizational level, integrated and web-based interventions are increasing to prevent CVD risk factors for workers. Even though the importance of psychosocial aspects to prevent CVD, the only 2 studies included psychosocial factors in the outcome variables. Also, 14% among 29 researches were based on theories. Conclusion: Psychosocial factors such as job stress, depression, and emotional labor could be CVD risk factors. Therefore, interventions including psychosocial aspects are needed to prevent workers' CVD risks more effectively. Theory-based interventions are needed to support interventions' effects and to develop the nursing science.
이전연구에서 가상현실에 몰입하는 동안 넓은 시야 (Field of view: 150$^{\circ}$)와 빠른 운행속도 (70 km/sec)가 사이버멀미를 심화시킨다는 결과를 얻었다: 피험자의 90%가 좁은 시야 (50$^{\circ}$)와 느린 운행속도 (30 km/sec)에서 사이버멀미 증상이 적었다. 본 실험에서는 피험자가 생리적인 동요를 경험할 때마다 바이오피드백 방법을 사용해서 사이버멀미 감소 가상환경 (cybersickness alleviating virtual environment, CAVE)을 제시한 후, 그 효과를 관찰하였다. 피부전도도, 말초체온, 말초혈류량, 심박률, 눈 깜박임, 뇌전위의 변수들을 입력으로 하는 인공신경망으로 구성된 실시간 멀미 탐지 시스템과 CAVE-제시 피드백 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 생리적 측정치들이 사이버멀미의 출현을 신호할 때마다 피드백 출력으로 좁은 화면과 감소된 운행속도를 일시적으로 제공했다. 36명의 피험자를 대상으로 SSQ (simulator sickness questionnaires)와 자기보고를 이용하여 사이버멀미의 빈도와 심각도를 조사하였다. 모든 피험자는 한달 간격으로 CAVE 조건과 non-CAVE 조건에서 두 번 가상현실을 경험하였다. 사이버멀미의 빈도와 심각도는 non-CAVE 조건보다 CAVE 조건에서 유의미하게 감소하였다. 즉, 전기생리학적 특징들에 기반한 인공신경망에 의해 제공된 좁은 시야와 느린 운행의 가상환경은 사이버멀미 증상들을 의미있게 감소시켰다. 이러한 결과들은 생체신호 피드백 시스템을 이용하여 인간 친화적 가상환경을 구축할 수 있는 가능성을 보인 것이다.
노년기에 접어들면서 알츠하이머 다음으로 흔한 퇴행성 뇌 질환은 파킨슨병이다. 파킨슨병의 증상은 손 떨림, 행동의 느려짐, 인지기능의 저하 등 일상생활의 삶의 질을 저하시키는 요인이 된다. 파킨슨병은 조기진단을 통하여 병의 진행 속도를 늦출 수 있는 질환이다. 파킨슨병의 조기진단을 위해 오디오 음성 파일 입력으로 wav2vec을 이용하여 특징을 추출하고 딥러닝(ANN)으로 파킨슨병의 유무를 진단하는 알고리즘을 구현하였다. 오디오 음성 파일을 이용하여 파킨슨병을 진단하는 실험 결과 정확도는 97.47%로 나타났다. 기존의 뉴럴네트워크를 이용하여 파킨슨병을 진단하는 결과보다 좋은 결과를 나타냈다. 오디오 음성 파일을 wav2vec 이용으로 간단하게 실험을 과정을 줄일 수 있었으며, 실험 결과 향상된 결과를 얻을 수 있었다.
망막은 눈을 통해 입력되는 빛을 수용하여, 이를 전기신호로 변환한 후 뇌의 시각 피질에 전달하는 역할을 수행한다. 망막을 하드웨어로 구현하기 위해서는 망막의 구조와 동작에 대한 이해가 필요하며, 이를 위해 망막의 모델링이 유용할 수 있다. 본 논문에서는 척추동물의 망막을 구성하는 신경세포와 시냅스의 신호 전달 경로를 포함하는 2-D 망막 네트워크 모델을 소개한다. 또한 수치해석을 기반으로 다양한 조건에서 망막 모델을 해석하기 위해 시뮬레이터를 개발하였다. 이를 통해 다양한 세기의 빛이 망막에서 흡수되었을 때, 기존의 연구와 대비하여, 각 세포와 시냅스 노드 단위로 입출력 반응을 정밀하게 검증하여 인공망막 장치 개발에 기여하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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