• Title/Summary/Keyword: 수학적 이미지

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Design and Implementation of Fingerprint Identification for Embedded System (임베디드 시스템을 위한 지문 기반 개인인증의 설계 및 구현)

  • Kim, Won-Il;Ha, Hong-Joon;Lee, Chang-Hun
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2005.11a
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    • pp.921-924
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    • 2005
  • 지문인식 방법은 사람이 갖는 유일한 정보인 지문을 이용하여 문자 기반 인증 방법이 갖는 문제점을 해결할 수 있는 생체 인식 사용자 인증 방법이다. 많은 인식 방법들이 연구, 개발되었고 신뢰할 수 있는 인증 방법을 제공하기 위한 시도로 각종 방법들이 제안되고 또한 사용되고 있는데, 기존의 지문 인식 방법은 산술 연산과 수학적 접근을 주류로 하고 있기 때문에 부동 소수점 연산 프로세서(FPU)가 필요하다는 단점을 가지고 있다. 임베디드 시스템에서는 부동 소수점 연산 프로세서가 지원이 되지 않아 기존의 알고리즘들을 임베디드 시스템에 그대로 적용하기에는 문제가 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 기본적인 이미지 처리 및 특징점 추출 후, 수학적 연산을 최대한 배제한 알고리즘을 적용하여 인증을 수행하는 지문인식 방법을 제안한다.

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CNN-based Automatic Machine Fault Diagnosis Method Using Spectrogram Images (스펙트로그램 이미지를 이용한 CNN 기반 자동화 기계 고장 진단 기법)

  • Kang, Kyung-Won;Lee, Kyeong-Min
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.21 no.3
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    • pp.121-126
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    • 2020
  • Sound-based machine fault diagnosis is the automatic detection of abnormal sound in the acoustic emission signals of the machines. Conventional methods of using mathematical models were difficult to diagnose machine failure due to the complexity of the industry machinery system and the existence of nonlinear factors such as noises. Therefore, we want to solve the problem of machine fault diagnosis as a deep learning-based image classification problem. In the paper, we propose a CNN-based automatic machine fault diagnosis method using Spectrogram images. The proposed method uses STFT to effectively extract feature vectors from frequencies generated by machine defects, and the feature vectors detected by STFT were converted into spectrogram images and classified by CNN by machine status. The results show that the proposed method can be effectively used not only to detect defects but also to various automatic diagnosis system based on sound.

Structural Damage Detection by Using the Time-Reversal Process of Lamb Waves and the Imaging Method (Lamb파의 시간-반전과정 및 이미지기법을 이용한 손상탐지)

  • Jun, Yong-Ju;Lee, U-Sik
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.14 no.4
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    • pp.320-326
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    • 2011
  • This paper proposes a baseline-free SHM technique in which the time-reversal process of Lamb waves and the imaging method are used. The proposed SHM technique has three distinct features when compared with the authors' previously proposed one: (1) It use the reconstructed signal for damage diagnosis, without need to extract the damage signal as the difference between reconstructed signal and initial input signal; (2) It use the imaging method based on the time-offlight information from the reconstructed signal, instead of using a pattern comparison method; (3) In order to make the damage image more clear, the modified mathematical definition of damage image in a pixel is used. The proposed SHM technique is evaluated through the damage detection experiment for an aluminum plate with damage at different locations.

Analysis of Artificial Intelligence Mathematics Textbooks: Vectors and Matrices (<인공지능 수학> 교과서의 행렬과 벡터 내용 분석)

  • Lee, Youngmi;Han, Chaereen;Lim, Woong
    • Communications of Mathematical Education
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    • v.37 no.3
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    • pp.443-465
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    • 2023
  • This study examines the content of vectors and matrices in Artificial Intelligence Mathematics textbooks (AIMTs) from the 2015 revised mathematics curriculum. We analyzed the implementation of foundational mathematical concepts, specifically definitions and related sub-concepts of vectors and matrices, in these textbooks, given their importance for understanding AI. The findings reveal significant variations in the presentation of vector-related concepts, definitions, sub-concepts, and levels of contextual information and descriptions such as vector size, distance between vectors, and mathematical interpretation. While there are few discrepancies in the presentation of fundamental matrix concepts, differences emerge in the subtypes of matrices used and the matrix operations applied in image data processing across textbooks. There is also variation in how textbooks emphasize the interconnectedness of mathematics for explaining vector-related concepts versus the textbooks place more emphasis on AI-related knowledge than on mathematical concepts and principles. The implications for future curriculum development and textbook design are discussed, providing insights into improving AI mathematics education.

Development of the model and the hybrid algorithm toy analyzing the dynamic heat conduction in the CPES system (CPFS 내에서 일어나는 동적 열전도 현상을 해석하기 위한 수식 및 혼합알고리즘 개발)

  • Yun Jongpil;Kwon Seong-Pil;Yoon En Sup
    • 한국가스학회:학술대회논문집
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    • 2003.10a
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    • pp.120-125
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    • 2003
  • 본 연구는 원자력 발전소에 있는 방화벽의 케이블 관통부위에 설치된 CPFS(Cable Penetration Fire Stop)시스템 안에서 일어나는 동적열전달 현상을 3 차원으로 나타낼 수 있는 시험시뮬레이터에 사용될 수학적 모델과 수치계산 알고리즘의 개발에 관한 것이다. CPFS 내에서 일어나는 열전도 현상을 나타내는 지배방정식은 주어진 조건들 하에서 포물선형 편미분방정식(Parabolic PDE)으로 나타난다. 문제를 단순화하기 위해 열의 흐름을 두 성분으로 나누었다 즉, 케이블과 평행한 선을 따라서 일어나는 열전도와 벽면과 평행한 평면 위에서 일어나는 열전도로 나누었다. 먼저 선을 따라 일어나는 동적 열전도 현상을 나타내는 PDE를 연속과완화(SOR: Successive Over-Relaxation)를 적용하여 유한한 불연속점들에 대한 연립 상미분방정식(ODE)으로 전환했고, 그 연립방정식은 ODE Solver 를 이용하여 풀 수 있었다. 둘째로, 각 불연속 점에 위치한 평면 위에서 일어나는 열전도를 계산하기 위해서, 유한요소의 합을 근사식으로 이용하여 PDE를 ODE로 전환해서 계산하는 유한요소법(Finite Element Method)이 이용된다. 여기서 시간과 공간의 함수 T(x, y, z, t)인 온도는 각 선의 점들과 각 평면의 요소들에 대해서 일정한 시간간격으로 초기온도와 경계온도를 업데이트하여 계산을 반복한다. 이러한 일련의 계산결과를 바탕으로 CPFS 시스템 내에서의 온도분포의 동적인 변화를 해석한다. 결론적으로 관통하는 케이블이 CPFS 시스템의 온도분포에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 시뮬레이션 결과는 CPFS 내의 온도분포를 쉽게 이해할 수 있도록 3 차원 그래픽으로 나타냈으며, 상용소프트웨어 FEMLAB 으로 계산한 결과와 비교해서 개발된 모델과 계산 알고리즘의 정당성을 보였다. 맞이하고 있음을 볼 수 있다. 국내광업이 21C 급변하는 산업환경에 적응하여 생존하기 위해서는 각종 첨단산업에서 요구하는 소량 다품종의 원료광물을 적기에 공급 할 수 있는 전문화된 기술력을 하루속히 확보해야 하며, 이를 위해 고품위의 원료광물 확보를 위한 탐사 및 개발을 적극 추진하고 가공기술의 선진화를 위해 선진국과의 기술제휴 등 자원산업 글로벌화 정책이 절실히 요구되고 있음을 알 수 있다. 또한 삶의 질을 향상시키려는 현대인의 가치관에 부합하기 위해서는 각종 소비제품의 원료를 제공하는 광업의 본래 목적 이외에도 자연환경 훼손을 최소화하며 개발 할 수밖에 없는 구조적인 어려움에 직면할 수밖에 없다. 이처럼 국내광업이 안고 있는 여러 가지 난제들을 극복하기 위해서는 업계와 정부가 합심하여 국내광업 육성의 중요성을 재인식하고 새로운 마음가짐으로 관련 정책을 수립 일관성 있게 추진해 나가야 할 것으로 보인다.의 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 브랜드 이미지와 서비스 품질과의 관계에서 브랜드이미지는 서비스 품질의 선행변수가 될 수 있음을 증명하였으며 4개 요인의 이미지 중 사풍이미지를 제외한 영업 이미지, 제품 이미지, 마케팅 이미지가 서비스 품질에 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 둘째, 지각된 서비스 품질과 가격 수용성과의 관계에서, 서비스 품질은 최소 가격에 신뢰서비스 요인에서 정의 영향을 미치고 있으나 부가서비스, 환경서비스에서는 역의 영향을 미침을 알수 있고, 최대 가격에 있어서는 욕구서비스 요인은 정의 영향을 미치지만 부가서비스의 경우에는 역의 영향을 미치고 있음을 알 수 있다. 셋째, 서비스품질과 재 방문 의도와의 관계에 있어서 서비스품질은 재 방문 의도에 영향을 미침을 알 수 있다. 따라서 브랜드 이미지는 서비스품질의 선행변수가 될 수 있으며, 서비스품질은 가격 수용성과 재방문 의도에 영향을 미치고 있음을 알 수

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그래프 마법사와 함수교육

  • Ryu, Jae-Gu
    • Communications of Mathematical Education
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    • v.10
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    • pp.519-528
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    • 2000
  • 최근 10 여년 동안 교육 현장의 각 부분에 여러 가지 종류의 테크놀로지가 도입되면서, 교육의 내용과 방법에 있어서 점진적인 변화가 나타나고 있다. 예를들어, 수학 과목에 있어서는 그래픽 계산기, 도형 및 기하 학습 프로그램, 스프레드 시트, 함수 그래픽 프로그램 등의 도입으로 교과 과정 전반에 걸친 변화가 일고 있는데, 처음에는 이들 테크놀로지가 단순히 기존의 수업에서 수많은 반복을 요하거나, 지필식 방식으로는 정확하게 나타내기 어려운 도형이나 그래프를 빠르고 정확하게 그려내주는 보조수단으로 사용되었지만, 시간이 지나면서 이들 테크놀로지에 대한 활용도가 높아지게 되고, 이들 테크놀로지에 대한 교사들의 활용능력이 증대됨에 다라서, 이러한 테크놀로지가 단순한 보조수단에 머무르지 않고 주지에 기술이나 개념을 설명하는 방법 자체를 변화시키고 있다. 예를들어, 함수 교육에 있어서 그래픽 프로그램이 사용될 때에도, 초기 단계에서는 이들 함수의 개념을 설명할 때에는 거의 집합론이나 대수학적인 방법을 이용하였고, 최종 단계로 이들 함수를 좌표계 위에 표현하기 위한 보조수단으로 잠깐씩 사용되는 경우가 대부분이었으나, 최근들어서는 함수 학습의 초기과정부터 곧바로 이들 그래프 프로그램을 적극적으로 도입하여 학습자로 하여금 다양한 그래프 조작을 하게 함으로써, 어려운 집합론이나 대수학적인 개념을 도입하지 않고서도 함수에 대한 개념을 시각적으로 직관적으로 파악하도록 하는 학습 방안들이 제시되고 있는 것이다. 본 고에서는 현행 중고등학교 함수 교육 과정에서 그래프에 대한 다양한 조작 기능을 제공함으로써 학습자로 하여금, 제시되는 함수에 대한 시각적이고 직관적인 이미지를 가질 수 있도록 하기 위해서 개발된 ‘그래프 마법사’라는 프로그램을 소개하고자 한다.

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High Achieving Students' Understanding of Continuity of Function (상위 집단 학생들의 함수의 연속 개념 이해)

  • Lee Kyung Hwa;Shin Bo Mi
    • Journal of Educational Research in Mathematics
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    • v.15 no.1
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    • pp.39-56
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    • 2005
  • This paper provides an analysis of a survey on high achieving students' under-standing of continuity of function. The purposes of the survey in this paper were to identify high achieving students' concept images of continuity of function in the way of Tall & Vinner(1981). The students' individual written answers were collected and task-based, semi-structured individual interviews with 5 students were videotaped. Students were asked to explain their under-standing or reasoning about continuity of function. Five types of the concept images were identified in the analysis. Obvious discrepancy of results between this study and Tall & Vinner(1981)'s were pointed out. It is very likely that the differences in results drawn in both studies are results of the different orientations of the textbooks in terms of their degree of emphasis on the concept definition of continuity of function.

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Cognitive process and cognitive load about the concept image of triangle altitude in visual image (시각적 이미지 안에서 삼각형 높이의 개념 이미지에 대한 인지적 처리과정과 인지적 부하)

  • Lee, Mi Jin;Lee, Kwangho
    • Education of Primary School Mathematics
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    • v.20 no.4
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    • pp.305-319
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    • 2017
  • In the process of finding the triangle height, 26 students in the 6th grade were surveyed to understand the students' triangle height through the eye movement data and to investigate the cognitive load of the students. As a result, the correctness rate of the pre-test was significantly increased in the post-test, and the frequency and retention of gaze data were smaller in the post-test than in the AOI of each question. The Participants's subjective cognitive load indicated that it was more difficult to understand the concept of rotated triangles compared with upright triangles that were parallel to the ground. More frequent and more retentions in the eye-tracking data were detected in the right triangles and acute triangles by rotating configuration. Eye movement data show that eye tracking technology can provide an objective measure of students' cognitive load for feedback on instructional design.

A Review of the Role of Domain in Representational Activities for Forming the Concept of Linear Functions (일차함수의 개념형성을 위한 표상활동에서 정의역의 역할에 대한 고찰)

  • Kim, Jin-Hwan
    • Communications of Mathematical Education
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    • v.24 no.1
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    • pp.49-65
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    • 2010
  • The purpose of this study is to encourage the role of domain to consider the teaching of the concept of functions in modeling real situations. To do this, it is analyzed that how to introduce the concept of functions and linear functions in textbooks treated in the 1st grade and the 2nd grade of middle school. This study also reviewed the role of domain in representational activities for modeling real situations using linear functions. In these reviews, it found that many textbooks do not consider the domain in the equations of functions and these graphs and several text books used linear functions for modeling real situations which are not represented by linear functions contextually. It is concluded that the domain of function is an important concept that will be considered any representational activities for functions.

A Study on Teaching of Convolution in Engineering Mathematics and Artificial Intelligence (인공지능에 활용되는 공학수학 합성곱(convolution) 교수·학습자료 연구)

  • Lee, Sang-Gu;Nam, Yun;Lee, Jae Hwa;Kim, Eung-Ki
    • Communications of Mathematical Education
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    • v.37 no.2
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    • pp.277-297
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    • 2023
  • In mathematics, the concept of convolution is widely used. The convolution operation is required for understanding computer vision and deep learning in artificial intelligence. Therefore, it is vital for this concept to be explained in college mathematics education. In this paper, we present our new teaching and learning materials on convolution available for engineering mathematics. We provide the knowledge and applications on convolution with Python-based code, and introduce Convolutional Neural Network (CNN) used for image classification as an example. These materials can be utilized in class for the teaching of convolution and help students have a good understanding of the related knowledge in artificial intelligence.