• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제34권1호
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• pp.1-15
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• 2020

첨단 정보통신기술(ICT)인 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터(Big Data) 등이 사회와 경제 전반에 융합돼 혁신적인 변화가 일어나는 요즘, 헬스케어, 지능형 로봇, 가정용 인공지능 시스템(스마트홈), 공유자동차 등은 이미 우리 생활에 깊이 영향을 미치고 있다. 이미 오래전부터 공장에서는 로봇이 사람 대신 일을 하고 있으며(FA, OA), 인공지능 의사도 병원에서 활동을 하고 있고(Dr. Watson), 인공지능 스피커(기가지니)와 인공지능 비서인 구글 어시스턴트가 자연어생성을 하며 우리를 돕고 있다. 이제 인공지능을 이해하는 것은 필수가 되었으며, 인공지능을 이해하기 위해서 수학의 지식은 선택이 아니라 필수가 되었다. 따라서 이런 일들을 가능하게 해주는 수학지식을 설명하는 역할이 수학자들에게 주어졌다. 이에 본 연구진은 인공지능과 머신러닝(Machine Learning, 기계학습)을 이해하기 위해 필요한 수학 개념을 우리의 실정에 맞게 한 학기(또는 두 학기) 분량으로 정리하여, 무료 전자교과서 "인공지능을 위한 기초수학"을 집필하고, 인공지능 분야에 관심이 있는 다양한 전공의 대학생과 대학원생을 대상으로 하는 강좌를 개설하였다. 본 논문에서는 그 개발과정과 운영사례를 공유한다. http://matrix.skku.ac.kr/math4ai/

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.572-580
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• 2020

최근 출시된 AI스피커들은 사용자와의 인터랙션에 있어 주로 음성으로 상호작용하면서 상태 표시LED를 통해 단순하고 정형화된 시각 피드백을 하는 패턴을 보이고 있다. 이는 스피커라는 제품 특성상 인터랙션의 제약이 많기 때문이기도 하지만 이러한 시각적 피드백마저 제품마다 통일되어 있지 않아 사용자에게 일관된 경험을 주지 못하고 있는 상황이다. LED 표시등으로 표현할 수 있는 시각 요소를 극대화하여 색과 추상적 움직임을 통해 음성 피드백을 보조한다면 사용자에게 기능성의 충족을 넘어 감성적 만족까지 포함하는 확장된 사용 경험을 제공할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 기존 AI스피커들의 인터랙션 방식 분석 후, 시각 피드백 효과 확장을 위해 색채 커뮤니케이션 이론에 대해 고찰하고, 색채만으로 감성적 경험을 극대화한 미술 장르인 색면추상의 의미와 표현 기법을 조사하였다. 이를 통해 LED를 이용하여 커뮤니케이션 상태를 피드백하는 방식을 디자인함으로써 AI스피커의 시각 커뮤니케이션 기능성을 확장하고자 하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권7호
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• pp.877-883
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• 2021

인공지능 기술은 제조 로봇, 인공지능 스피커, 로봇 청소기 등 산업 및 스마트홈 분야에서 다양하게 사용되고 있다. 본 논문에서는 RCMS(Real-time Cash Management System)에서 활용하기 위한 인공지능 기반 1:1 챗봇(chatbot) 시스템을 설계 및 구현하였다. 구현한 RCMS 챗봇은 기존 온라인 게시판의 1만 3천 5백여건의 질의응답을 기반으로 연구비 사용, 시스템 사용법 등 9개 영역에 총 210개의 질의시나리오로 구축하였다. 챗봇은 부족한 상담인원 문제를 해소하고, 근무시간 이후에 연구자의 문의에 대응하여 사용자의 만족도를 제고 할 것으로 예상되며, 연구자의 상담문의가 가장 많았던 사용비목에 대한 추천 서비스는 상담건수를 감소시켜 다른 상담문의에 대한 답변의 질적 수준 향상이 기대된다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권6호
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• pp.1-9
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• 2021

본 연구는 인공지능(AI) 디바이스가 차세대 정보통신기술(ICT)의 핵심 플랫폼으로 급부상하고 있고, 소비자들의 일상에 널리 적용되고 있는 인공지능 디바이스를 통해 소비자의 사용행태 및 사용자 경험에 대해 살펴보았다. 이를 위해 AI 디바이스 사용 경험이 있는 국내 소비자 600명을 대상으로 AI 디바이스의 속성 인식과 사용행태를 도출하였다. 분석결과는 다음과 같다. 첫째, 다양한 속성 중 음악청취를 가장 많이 이용하였고, 날씨 정보제공과 같은 단순한 기능을 유용하게 인식하는 것으로 나타났다. 둘째, AI 디바이스 사용자의 주요 사용기기는 AI 스피커, 스마트폰, PC, 노트북 등으로 확인되었다. 셋째, AI 디바이스에 대한 연상 이미지는 재미있는, 유용한, 신기한, 똑똑한, 혁신적인, 친근한 순으로 나타났다. 따라서 본 연구는 AI 디바이스의 특성을 반영한 사용 행태를 분석함으로써 향후 AI 디바이스를 활용한 사용자의 서비스 제공에 기여할 수 있다는 실무적 시사점을 갖는다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1223-1230
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• 2020

인구의 고령화로 인해 노인 인구가 늘어나고, 핵가족화가 빠르게 진행되고 있다. 현재 AI스피커는 일상적으로 사람과 사람 간에 이루어지는 대화보다는 사용자의 명령어에 반응하는 형태이다. 독거노인이 먼저 얘기를 하지 않으면 AI스피커의 사용성은 떨어지게 된다. 본 논문에서는 고령자 맞춤 능동적 상호작용의 AI스피커 개발내용에 대해 기술한다. 본 스피커는 독거노인의 움직임과 주변 상황을 파악하여 능동적으로 말을 걸어줄 수 있으며, 대화의 내용에 맞는 감정표현을 디스플레이 시킬 수 있다. 이를 통해 사용자는 AI스피커를 의인화하게 되어 친근감을 느낄 수 있고 감성 대화가 가능해짐에 따라 외로움을 달랠 수 있는 긍정적인 역할을 할 것으로 기대한다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제9권4호
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• pp.420-430
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• 2003

본 논문에서는 멀티모달(multi-modal) 인터페이스를 통해 지능적 가상검객과 체감형 검도게임을 할 수 있는 시스템을 제안한다. 제안된 검도게임 시스템은 멀티모달 인터페이스(시각과 청각), 인공지능(AI), 피드백(스크린과 사운드) 등 크게 세 가지 모듈로 구성된다. 첫 번째로, 멀티모달 인터페이스는 시각기반, 3차원 인터페이스를 이용하여 사용자가 자유롭게 3차원 공간에서 움직일 수 있도록 하고, 음성기반 인터페이스를 이용하여 사용자가 현실감 있는 검도게임을 즐길 수 있도록 한다. 두 번째, 인공지능은 가상검객에게 멀티모달 인터페이스에서 입력되는 시각과 음성을 인식하여 가상검객의 반응을 유도한다. 마지막으로, 대형 스크린과 스피커를 통한 시청각 피드백은 체감형 상호작용을 통하여 사용자가 몰입감을 느끼며 검도게임을 경험할 수 있도록 한다. 따라서 제안된 시스템은 전신의 움직임으로 사용자에게 몰입감의 검도게임을 제공한다. 제안된 시스템은 오락 외에 교육, 운동, 예술행위 등 다양한 분야에 적용될 수 있다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.1151-1152
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• 2019

발달 장애는 신체 및 정신이 해당하는 나이에 맞게 발달하지 않은 상태로, 다른 아동에 비해 신경정신과적 질환 발생 확률이 높기 때문에 발달장애 아동의 치료는 매우 중요하다. 그러나 주관적 판단에 의해 이루어지는 기존 작업치료의 경우, 정량적 성과 지표를 확인하기 힘들고 대상자 스스로 지속적으로 진행하기에 한계가 있다. 본 연구에서는 치료 모델을 가상 공간상에 구현하여 공간에 구애받지 않고 치료를 진행할 수 있으며, 수행 결과에 대한 자료를 정확하고 지속적으로 기록하며 확인할 수 있도록 하였다. 또한, AI 스피커를 통해 치료에 대한 피드백을 줌으로써, 대상자 스스로 실시하여 치료자의 개입을 줄여 심리적 부담을 덜어 더욱 정확한 수행이 이루어지도록 하였다.

• 스마트미디어저널
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• 제11권11호
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• pp.17-24
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• 2022

음성인식 기술과 인공지능 기술을 기반으로 한 스마트스피커의 보급으로 비장애인뿐만 아니라 시각장애인이나 지체장애인들도 홈 네트워크 서비스를 연동하여 주택의 전등이나 TV와 같은 가전제품을 음성을 통해 쉽게 제어할 수 있게 되어 삶의 질이 대폭 향상되었다. 하지만 언어장애인의 경우 조음장애나 구음장애 등으로 부정확한 발음을 하게 됨으로서 스마트스피커의 유용한 서비스를 사용하는 것이 불가능하다. 본 논문에서는 스마트스피커에서 제공되는 기능 중 일부 서비스를 대상으로 언어장애인이 이용할 수 있도록 개인화된 음성분류기법을 제안한다. 본 논문에서는 소량의 데이터와 짧은 학습시간으로도 언어장애인이 구사하는 문장의 인식률과 정확도를 높여 스마트스피커가 제공하는 서비스를 실제로 이용할 수 있도록 하는 것이 목표이다. 본 논문에서는 ResNet18 모델을 fine tuning하고 데이터 증강과 one cycle learning rate 최적화 기법을 추가하여 적용하였으며, 실험을 통하여 30개의 스마트스피커 명령어 별로 10회 녹음한 후 3분 이내로 학습할 경우 음성분류 정확도가 95.2% 정도가 됨을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.23-30
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• 2024

본 논문에서는 딥러닝 기반의 개인 맞춤형 실버세대 케어 서비스 애플리케이션을 설계하고 구현한다. 이 애플리케이션은 사용자의 편의성을 고려하여 STT(Speech to Text) 기술을 사용해 사용자의 발화를 텍스트로 변환하고, 이를 Microsoft 사의 대화형 멀티 에이전트 거대 언어 모델인 Autogen의 입력으로 사용한다. Autogen은 사용자와 ChatBot의 대화 데이터를 활용하여 상대방의 의도를 파악하여 답변에 대하여 응답한다. 그리고 백엔드 에이전트를 활용하여 위시리스트, 공유 달력 그리고 보이스 클로닝을 위한 딥러닝 모델을 통해 상대방의 목소리가 담긴 안부 메시지 기능을 제공한다. 또한, 애플리케이션은 SKT 사의 인공지능 누구(NUGU) 스피커를 탑재하여 홈 IoT 서비스 기능을 제공한다. 이러한 기능을 통해 제안하는 지능형 애플리케이션은 향후 미래 인공지능 기반의 실버세대 케어 기술에 기여할 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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• pp.842-844
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• 2022

각종 유해조수로에 의한 피해가 농가에서 발생하고 있다. 이를 해결하기 위해 기존에 Drone을 이용한 유해조수 퇴치연구가 있엇지만 시간의 제약과 법적인 규제로부터 발생되는 문제점이 발견되어 이를 해결하기 위해 Drone을 Caterpillar 구동형 모바일 로봇으로 대체하였고, 자율주행 기능을 추가하였다. 텐서플로우 객체 검출 딥러닝을 적용하여 유해조수를 학습 및 파악한다. 이 후 유해조수 인식 시 사용자에게 실시간 알림 서비스 및 실시간 스트리밍을 제공하고, 유해조수 퇴치 로봇에 장착된 스피커와 Neo Pixel LED을 이용하여 유해조수의 시각과 청각을 자극하여 퇴치한다. ROS, SLAM과 Object Following을 이용하여 자율주행 로봇을 제어하고 객체를 추적한다.