• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제33권1호
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• pp.140-161
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• 2014

The purpose of this study was to analyze 181 papers about brain-based learning appeared in domestic scientific journals from 1989 to May of 2012 and suggest application conditions in elementary science education. The results of this study summarizes as follows; First, learning activity suggested by brain-based learning study is mainly explained by working of brain function. Learning activity explained by brain-based learning study are divided into 'learning according to specialized brain function, learning according to brain function integration and learning beyond specialization and integration of hemispheres'. Second, it searched how increased knowledge of brain structure and function affects learning. Analysis from this point of view suggests that brain-based learning study affects learning in many ways especially emotion, creativity and learning motivation. Third, brain-based learning study suggests various possibilities of learning activity reflecting brain plasticity. Plasticity which is one of most important characteristics of brain supports the validity of learning activity as learning disorder treatment and explains the possibility of selective increment of brain function by leaning activity and the need of whole-brain approach to learning activity. Fourth, brain-based learning brought paradigm shifts in education field. It supports learning sophistication on the understanding of student's learning activity, guides learning method that reflects the characteristics of subject and demands reconstruction of curriculum. Fifth, there are many conditions to apply brain-based learning in elementary science education field, learning environment that fits brain-based learning, change of perspectives on teaching and learning of science educators and development of brain-based learning curriculum are needed.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권8호
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• pp.47-54
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• 2020

발달장애는 영유아 기부터 시작하는 뇌 신경계 발달장애들의 집합으로 언어 및 의사소통, 인지력, 사회성 등의 측면에서 이루어져야 할 발달이 심하게 지체되거나 성취되지 않은 장애를 의미한다. 이러한 발달장애 진단에는 아동의 얼굴 표정과 같은 감정표현의 의미와 맥락 등 비언어적 반응에 대한 관찰로 이루어진다. 이를 사람이 측정기에는 상당히 주관적인 판단이 개입하게 되어 객관적인 기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 영유아/아동의 언어, 비언어적 행동 반응을 관찰하는 ADOS(Autism Diagnostic Observation Schedule)와 BeDevel(Behavior Development Screening for Toddler) 검사에서 검사자와 피검사자간의 상호작용이 녹화된 영상을 리빙랩 환경에서 획득하여 인공지능 기반의 비정상적/상동적 행동 인지 기술 개발에 필요한 영상 및 음성 데이터 확보를 목표로 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권12호
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• pp.1729-1738
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• 2021

머신러닝은 인지심리, 뇌과학과 긴밀한 관계를 유지하며 함께 발전하고 있다. 본 논문은 OASIS-3 dataset을 머신러닝 기법을 이용하여 분석하고, 이를 통해 치매를 예측하는 모델을 제안한다. OASIS-3 데이터 중 각 영역의 부피를 수치화한 데이터들에 대해 PCA(Principal component analysis) 를 통한 차원 축소를 실행한 뒤, 중요한 요소(특징)들만 추출 후 이에 대해 그래디언트 부스팅, 스태킹을 포함한 다양한 머신러닝 모델들을 적용, 각각의 성능을 비교한다. 제안하는 기법은 기존 연구들과 달리 뇌 생체 데이터들은 물론 참가자의 성별 등의 기본 정보 데이터, 참여자의 의료 정보 데이터를 사용했기에 차별성이 크다. 또한, 다양한 성능평가를 통해 제안하는 기법이 다양한 수치 데이터 중 치매와 더 많은 관련성을 보이는 특징들을 찾아내어 치매를 더 잘 예측할 수 있는 모델임을 보였다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제33권3호
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• pp.179-196
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• 2015

노인 관련 인지 감소(ARCD)와 치매는 인구 고령화로의 인구에 관한 관심의 증가이다. 최근 몇 년간 ARCD와 치매를 예방할 수 있을지 효과적인 식이에 중점을 두고 상당한 연구가 집중적으로 진행되었다. 반면에 다양한 유제품이 대사 증후군, 심혈관 건강과 같은 생리적 건강에 효과를 주는 연구가 일부 진행되었다. 따라서 향후에는 유제품이 노화 과정 중에 건강한 뇌 기능을 증진시킬 수 있는 연구가 현재 절실히 필요한 상황이다. 현재 이 총설논문에서는 대사 증후군과 포도당 조절에 유제품의 긍정적인 효과와 신경인지 건강에 영향에 대한 것도 고려되었다. 특히, 낙농 성분들, 유제품, 우유, 치즈, 요구르트, probiotics, 유청단백질, ${\alpha}$-락트알부민, 칼슘, 비타민 $B_{12}$, 생리활성 펩티드와 colostrinin(CLN) 등이 인지에 미차는 영향들에 관해서 다양한 문헌들이 수집되고 정리되었다. 또한 인지, 인지 감소, 치매, 알츠하이머 병, 대사 증후군, 당뇨인슐린 저항성, 포도당 조절 등은 인지와 건강사이에서 유제품의 역할을 집중 조사하였다. 낙농 유제품에서 발견되는 SFA와 다른 지방산도 정리되었다. 생리활성 펩티드, CLN과 proline이 풍부한 폴리펩타이드, ${\alpha}$-락트알부민, 비타민 $B_{12}$, 칼슘과 probiotic과 연관하여 뇌의 신경인지에 긍정적인 효과 등에 관해서 조사되었다. 따라서 이러한 유익한 효과를 주는 물질의 추출과 정제에 관해서도 많은 관심과 연구가 요구되어진다. 일반적으로 균형된 식사를 정기적으로 섭취할 경우, 저지방 유제품은 노화과정 중에 신경인지 건강에 유익한 효과를 가지는 것으로 밝혀지고 있다. 따라서 이러한 연구 결과를 기반으로 우유의 이용가능성을 더욱더 확대할 수 있는 관련 연구가 향후 집중적이며 지속적으로 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• 정신신체의학
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• 제29권1호
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• pp.67-76
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• 2021

연구목적 본 연구는 알츠하이머병 및 경도인지장애 환자에서 뇌의 퇴행성 변화 (내측두엽 위축, 대뇌백질병변) 및 신경인지기능과 일상생활 수행능력과의 연관성을 살펴보고자 하였다. 방 법 본 연구는 단면 연구로서, 알츠하이머병 및 경도인지장애로 진단받은 111명을 대상으로 하였다. 내측두엽 위축은 표준화된 시각 기반 척도(Scheltens scale)에 의해 평가하였으며, 대상군을 두 그룹으로 분류하였다. 일상생활 수행능력은 한국어판 블레스트 치매 척도-일상생활 수행능력(Korean version of Blessed Dementia Scale-Activity of daily living, BDS-ADL)으로 평가하였으며 신경인지기능은 The Korean version of the consortium to establish a registry for Alzheimer's disease (CERAD-K)로 평가하였다. 내측두엽 위축의 정도에 따른 일상생활 수행능력의 차이를 보기 위해 독립표본 t-test를 시행하였으며, 일상생활 수행능력과 신경인지기능과의 상관관계를 분석하기 위해 피어슨 상관분석 및 계층적 다중회귀분석을 시행하였다. 결 과 내측두엽 위축이 심할수록, 그리고 단어목록재인 검사 점수가 낮을수록 BDS-ADL 점수가 높았다(p<0.05). 계층적 다중회귀분석 결과 MMSE-K, 단어목록 재인검사 점수가 BDS-ADL의 유의한 예측인자로 나타났다(Adjusted R²=0.442, F=44.611, p<0.001). 결 론 알츠하이머병과 경도인지장애 환자에서 일상생활 수행능력은 내측두엽 위축 및 단어목록재인 검사 점수와 유의한 상관관계를 보였다. 일상생활 수행능력과 관련된 인자를 분석한 본 연구는 임상 실제에서 유용한 정보를 제공할 것으로 생각된다. 일상생활 수행능력과 뇌의 구조 및 기능과의 연관성에 대해서 추가적인 연구가 필요할 것으로 보인다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제11A권7호
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• pp.555-562
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• 2004

뇌의 하부 구조인 해마의 전역적 부피 감소와 국부적 형상 변화는 정신의학적 질환에 깊게 관련되어 있다. 해마 구조에 관한 형상 분석 연구는 크게 해마 형상 표현 모델을 구축하고, 이러한 형상 표현으로부터 형상 유사성을 계산하는 과정으로 구성된다. 본 논문에서는 메쉬, 복셀, 골격 데이터를 포함하는 복합적인 옥트리 기반의 형상 표현을 이용하여 해마의 형상을 분석하기 위한 새로운 방법을 제시한다. 우선 해마에 관한 MRI 데이터를 입력으로 받아, 마칭큐브 알고리즘을 사용하여 다해상도 메쉬 모델을 구축한다. 이렇게 구성된 다각형 모델은 깊이맵 기반의 복셀화 방법을 이용하여 중간 단계의 이진 복셀 데이터로 변환된다. 그리고 변환된 복셀 데이터로부터 슬라이스 기반의 골격화 방법에 의하여 해마의 3차원 골격을 추출한다. 그런 후에 옥트리 기반의 다해상도 형상 표현을 얻기위해 해마의 메쉬, 복셀, 골격 데이터를 계층적으로 공간 분할하여 저장하고, 광선 추적 기반의 메쉬 샘플링 방법을 적용하여 샘플 메쉬 데이터를 추출한다. 최종적으로, 형상간 유사성 측정을 위하여 추출된 골격으로부터 방사되는 광선들과 충돌되는 각 샘플 메쉬 쌍에 대하여 $L_2$과 하우스도르프 거리를 계산하고 인터랙티브한 국부적 형상 분석을 지원하기 위하여 마우스 피킹 인터페이스를 채택한다. 이것은 형상의 국부적 변화에 대하여 다양한 해상도에 기반한 형상 분석을 가능하게 한다. 본 논문에서는 실험을 통하여, 제시한 형상 분석 방법이 회전과 스케일 등의 변환에 강인하고, 특히 형상의 국부적 변화 정도를 정확도를 유지하면서 빠르게 평가하는데에 효과적임을 확인하였다. 경로의 수신 신호가 완전 동기 된 수신 신호임을 확인하였다.omonas aeruginosa PA01과 $82\%$로 가장 높은 유사성을 보였고 Pseudomonas arvilla C-1와는 $71\%,$ Pseudomonas putida KT2440과는 $59\%,$ 그리고 Pseudomonas sp. CA10과는 $53\%$의 상동성이 각각 존재하는 것으로 확인하였다.)을 가지고 있음이 확인되었다. 사람에 직접적인 유해성을 가지고 있는 지 확인하기 위해 사람 방광 유래의 T-24세포와 장내 표피 유래의 Caco-2세포에 대한 부착능을 시험하였을 때, 16균주$(42.1\%)$가 T-24방광 세포에, 그리고 17균주$(44.7\%)$가 Caco-2장세포에 대해 강한 부착능을 나타내었다. 특히 11균주$(28.9\%)$는 두 세포 모두에 강한 부착능을 가지고 있었다. Filter mating method를 수행하여 이들 균주들의 독소 생산 유전자와 항생제 내성 유전자가 사람에서 분리된 균주로 전달되는 것을 확인할 수 있었다. 본 실험의 결과는 설사 중상을 나타내는 돼지로부터 분리된 용혈성 E. coli의 독성과 세포 부착능력, 그리고 항생제 내성간의 상호 연관성을 보여주지 않았으나 동물 분리 세균의 항생제 내성과 독소 생산 능력이 유전자 전달을 통해서 뿐만 아니라 세균의 직접 접촉에 의해서도 인체로 전달될 수 있는 것을 보여주는 것이다.다. 본 연구를 토대로 장시간의 체외순환에서는 신장기능을 대표하는 수치들에도

• 대한지역사회작업치료학회지
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• 제1권1호
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• pp.79-89
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• 2011

환경적 오염 및 산업화 등으로 인한 직 간접적인 문제는 장애인, 급 만성질환자 등의 수를 증가시키는 요인이 된다. 이로 인해 발생하는 장애아동의 수도 성인과 비슷한 비율로 매년 증가하고 있다 특히, 발달장애는 전체 아동의 약 5~10%정도에서 발생되는 높은 유병률을 보이고 있다. 발달장애 아동에게 적용하는 치료로는 작업치료, 물리치료, 언어치료, 심리치료, 미술치료 등이 있다. 시지각이란 시각 기관을 통해 외부환경을 인지하는 기능으로 일상생활에서 일어나는 대부분의 행동들이 시지각과 연관된다. 그러나 발달장애 아동은 충분한 시지각의 발달이 이루어지지 않기 때문에 일상과제 수행 면에 많은 영향을 초래하게 된다. 이러한 이유로 아동 작업치료 영역에서 시지각에 대한 평가와 치료에 관한 이해는 매우 중요하다고 할 수 있다. 시지각 기능을 향상시키기 위한 다양한 치료 방법 중에는 감각통합 훈련, 시지각 훈련 프로그램, 수예공작 프로그램 등이 있다. 특히, 수예공작은 주로 손을 사용하여 무엇인가를 만드는 대표적인 활동으로 누구에게나 적용할 수 있다. 뇌에 관한 연구가 활발해지면서 수예공작 활동을 통해 뇌기능을 사용하고 그 기능에 도움을 줄 수 있음이 증명되었으며, 소근육운동 또는 세밀하고 정확한 움직임을 필요로 하는 활동을 수행할 때 시지각 기술이 기반이 되기 때문에 수예공작을 통한 손 기능의 반복적인 사용은 두뇌기능을 발달시켜 시지각 기능 향상에 기여할 것임을 기대 할 수 있다. 이것은 수예공작이 분명한 치료적 가치가 있음을 시사한다. 또한 작업치료 영역에서 시지각의 발달과 시지각의 장애에 대한 중재가 큰 영역을 차지함에도 불구하고 그에 대한 연구가 매우 부족하다. 따라서 본 연구에서는 학위논문의 타당성 검증을 위한 사전연구로서 발달장애 아동의 수예공작 프로그램 수행의 필요성을 소고하고자 한다.

• 정보과학회 논문지
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• 제44권6호
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• pp.587-594
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• 2017

최근, 동작 상상(Motor Imagery) Electroencephalogram(EEG)를 기반으로 한 Brain-Computer Interface(BCI) 시스템은 의학, 공학 등 다양한 분야에서 많은 관심을 받고 있다. Common Spatial Pattern(CSP) 알고리즘은 동작 상상 EEG의 특징을 추출하기 위한 가장 유용한 방법이다. 그러나 CSP 알고리즘은 공분산 행렬에 의존하기 때문에 Small-Sample Setting(SSS) 상황에서 성능에 한계가 있다. 또한 사용하는 주파수 대역에 따라 큰 성능 차이를 보인다. 이러한 문제를 동시에 해결하기 위해, 4-40Hz 대역 EEG 신호를 9개의 필터 뱅크를 이용하여 분할하고 각 밴드에 Regularized CSP(R-CSP)를 적용한다. 이후 Mutual Information-Based Individual Feature(MIBIF) 알고리즘은 R-CSP의 차별적인 특징을 선택하기 위해 사용된다. 본 연구에서는 대뇌 피질의 운동영역 부근 18개 채널을 사용하여 BCI CompetitionIII DatasetIVa의 피험자 다섯 명(aa, al, av, aw 및 ay)에 대해 각각 87.5%, 100%, 63.78%, 82.14% 및 86.11%의 정확도를 도출하였다. 제안된 방법은 CSP, R-CSP 및 FBCSP 방법보다 16.21%, 10.77% 및 3.32%의 평균 분류 정확도 향상이 있었다. 특히, 본 논문에서 제안한 방법은 SSS 상황에서 우수한 성능을 보였다.

• 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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• 한국지능정보시스템학회 2000년도 춘계정기학술대회 e-Business를 위한 지능형 정보기술 / 한국지능정보시스템학회
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• pp.307-316
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• 2000

MP3(MPEG 1 layer 3) 파일 형식(file format)은 최근 높은 압축율과 뛰어난 음질 복원 능력으로 주목을 받고 있다. 실제로 MP3의 압축율은 CD의 약 50분의 1 정도이고 음질은 CD 음질을 동일한 수준으로 유지할 수 있다.한편, 이러한 MP3의 장점 때문에 web을 통해 MP3 파일을 찾으려는 수요는 폭발적으로 증가하고 있지만 기존의 검색 엔진들이 가지고 있는 프로세스는 급속하게 update되고 있는 MP3 컨텐츠에 효과적으로 대응하지 못하고 있는 실정이다. 특히, 기존의 검색 엔진들은 미디어 파일을 위한 검색이 아닌 문자 기반의 검색 기능을 위해 개발되어 MP3 검색에는 부적절하거나, 파일 중심이 아닌 사이트 중심의 링크 변동에 대하여 수동적인 업데이트만을 수행하여 빠른 변화에 능동적으로 대응하기 어려운 경우가 많다.현재 미디어 파일을 위한 검색 엔진들은 여럿 서비스 중이지만, 텍스트 중심의 탐색 방법을 사용하고, 정기적인 DB update 방법에 관해서도 문자 기반의 검색 엔진과 동일한 방법을 사용하고 있다. 또한, 국내에서는 web 서비스를 위한 미디어 파일 탐색 알고리즘과 지능형 탐색 방법에 등에 관한 연구 역시 거의 전무한 상태이다.본 논문은 MP3 파일 전문 검색을 위한 지능형 프로세스를 설계와 구현 결과에 관한 것으로, 기존의 미디어 검색 엔진들이 가지는 문제점을 지적하고 보다 효율적이고 능동적인 미디어 파일 탐색을 위한 방법을 제시한다. 특히, MP3 파일에 대한 미디어 파일 검증 알고리즘과 verification method을 제안하고, 이러한 메커니즘에 따라 구현된 지능형 robot과 spider 등으로 구성된, 신뢰성 있고 지능적인 MP3 검색 엔진 지원 시스템의 설계와 구현 결과 그리고 성능 등을 종합적으로 요약한다.실어증 환자들은 화시적 대명사를 조응적 대명사보다 더 잘 처리하는 동일한 결과를 보였다. 이러한 실험 결과들은 실어증 환자들이 뇌손상으로 인해 문법적 언어처리에는 어려움을 보이지만 비언어적인, 세상 지식과 관련된 화시적 대명사의 처리는 가능할 것이라는 가설을 뒷받침 해준다. 또한 이러한 실험 결과를 통해 대명사의 기능적인 측면에서 화시와 조응의 처리가 구분되어 있음을 보여준다.l mechanism is concentrate on only the reaction zone. As strain rate and CO2 quantity increase, NO production is remarkably augmented.our 10%를 대용한 것이 무첨가한 것보다 많이 단단해졌음을 알 수 있었다. 혼합중의 반죽의 조사형 전자현미경 관찰로 amarans flour로 대체한 gluten이 단단해졌음을 알수 있었다. 유화제 stearly 칼슘, 혹은 hemicellulase를 amarans 10% 대체한 밀가루에 첨가하면 확연히 비용적을 증대시킬 수 있다는 사실을 알 수 있었다. quinoa는 명아주과 Chenopodium에 속하고 페루, 볼리비아 등의 고산지에서 재배 되어지는 것을 시료로 사용하였다. quinoa 분말은 중량의 5-20%을 quinoa를 대체하고 더욱이 분말중량에 대하여 0-200ppm의 lipase를 lipid(밀가루의 2-3배)에 대하여 품질개량제로서 이용했다. 그 결과 quinoa 대량 7.5%에서 비용적, gas cell이 가장 긍정적 결과를 산출했고 반죽의 조직구조가 강화되었다. 또 quinoa 대체에 의해 전분-지질 복합제의 흡열량이 증대된 것으로부터 전분-지질복합제의 형성 촉진이 시사되었다.이것으로 인하여 호화억제에 의한 노화 방지효과가 기대되었지만

• 전기전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.16-23
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• 2010

최근 뇌 과학 연구에 관심이 높아지면서 두뇌 훈련게임, 교육응용분야 및 BCI(brain Computer Interface)등 여러 분야에서 뇌파를 이용한 장치들이 개발 되고 있다. 본 논문에서는 전두엽 뇌파를 이용해서 간편하고 손쉽게 사용할 수 있는 블루투스 기반 무선 포터블형 뇌파 측정장치를 설계 제작하였다. 10~100 ${\mu}V$의 낮은 진폭을 가진 뇌파를 증폭하여 수V까지 증폭하였고 불필요한 잡음신호와 60 Hz의 전원 노이즈를 제거 하기위하여 저역필터, 고역필터 및 노치 필터를 설계하였다. 또한, 아날로그 뇌파신호를 디지털신호로의 변환과 PC로의 무선 전송을 위해 PIC24F192 마이크로컨트롤러를 사용하였다. AD변환 샘플링율은 1kHz로 하였고, 블루투스방식의 무선전송방식을 이용하여 38,400bps로 PC로 전송하였다. PC로 입력할 때 LabVIEW 프로그램를 이용하여 뇌파신호를 수신하여 모니터링 하였다. 상용 뇌파측정 장치인 Biopac MP100과 개발된 장치에 각각 $1{\mu}V$, 0~200Hz의 동일한 사인파 시뮬레이션 신호를 입력한 후 FFT 변환 후 각각 파워스펙트럼을 분석하여 성능 검증을 비교했다. 상용 Biopac 시스템 MP100과 비교해 본 결과 특히, 30Hz이하의 주파수영역에서 유사한 주파수 응답 특성결과를 얻어 제작된 시스템의 정확도가 우수함을 알 수 있었다.