본 논문에서는 지능형 엣지 컴퓨팅을 지원할 수 있는 경량 임베디드 기기를 설계하고, 영상 기기로부터 입력되는 이미지에서 객체를 실시간으로 빠르게 검출할 수 있음을 보인다. 제안하는 시스템은 산업 현장이나 군 지역과 같이 사전에 설치된 인프라가 없는 환경에 적용되는 지능형 영상 관제 시스템이나 드론과 같은 자율이동체에 탑재된 영상 보안 시스템에 적용될 수 있다. 지능형 비전 인지 시스템이 확산 적용되기 위해 온디바이스 AI(On-Device Artificial intelligence) 기술 적용 필요성이 증대되고 있다. 영상 데이터 취득 장치에서 가까운 엣지 기기로의 컴퓨팅 오프 로딩은 클라우드를 중심으로 수행되는 인공지능 서비스 대비 적은 네트워크 및 시스템 자원으로도 빠른 서비스 제공이 가능하다. 또한, 다양한 해킹 공격에 취약한 공격 표면의 감소와 민감한 데이터의 유출을 최소화 할 수 있어 다양한 산업에 안전하게 적용될 수 있을것으로 기대된다.
인간의 두뇌에서는 갖가지 다양한 형태의 입력들을 이용하여 동시에 여러 가지의 판단, 추론 및 기억 등의 기능을 수행한다 이러한 이유로 인간 두뇌는 거대한 지능형 정보처리기라고 할 수 있다 현재 정보처리 메커니즘은 다양한 형태로 발달되고 있지만 그 중에서도 지능형 정보처리 메커니즘으로는 소프트 컴퓨팅 기법을 응용한 것이 대부분이다. 본 논문에서는 소프트 컴퓨팅 기법을 이용하여 두뇌에서의 시각, 청각의 정보처리 과정을 하나의 구조로 모델링하고자 한다. 시각에서의 정보와 청각에서의 정보는 각기 다른 모듈에서 처리되는 방식을 취하고 있으며, 최종적으로 두 감각 정보를 이용한 처리가 가능하도록 모듈형태의 전체적인 구조를 지니고 있다. 상이한 두 가지의 정보를 동시에 처리하는 과정을 모델링함으로써 복잡한 문제의 해결 및 다양한 경우에 대한 고려를 수행하여 인간 두뇌 모델링의 기초를 마련하고자 한다.
현재 컴퓨팅 기술은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 컨텍스트 인식을 위한 지능화된 시스템 구조를 요구하고 있다. 컨텍스트를 인식하기 위한 지능화된 시스템은 에이전트를 기반으로 하고 있으며, 사용자를 인식하기 위한 센서의 정보와 서비스를 지원하기 위한 프레임을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 각 센서와 서비스들을 동적으로 연결하고, 각종 컨텍스트를 안정적으로 지원할 수 있는 3-Tier 컨텍스트 인식 처리 서버/클라이언트 구조를 제안한다. 제안하는 시스템의 구조는 사용자의 상황 정보를 인식하는 클라이언트 계층과 인식된 상황정보를 처리하기 위한 응용처리 에이전트 서버(APAS) 계층, 이 두 계층을 관리하기 위한 관리서버(Management Server)로 구성된다. 또한 이 구조에서는 정교한 서비스를 제공하기 위하여 사용자의 정보는 동적 프로파일로 구성되어 있다.
가장 완벽한 지능형 모델로 알려져 있는 두뇌는 인공 지능을 구현하기 위해 이해되어야 하는 많은 내용을 지니고 있다. 하지만, 현재까지는 두뇌의 생물학적인 정보처리 메커니즘은 극히 일부분에서 밝혀졌고 대부분의 내용은 추측이나 가정으로 설명되고 있다. 이미 밝혀진 두뇌의 정보처리 메커니즘에 기반한 정보처리 시스템은 다양한 응용 분야에 활용되어 지금의 시스템보다 월등한 성능을 보일 것으로 예상된다. 이에, 본 논문에서는 두뇌의 생물학적 흐름을 카테고리 별로 정리하였으며 이를 구현할 수 있는 소프트 컴퓨팅 기법을 소개한다. 다양한 소프트 컴퓨팅 기법을 이용하여 구현된 인공 두뇌 모델은 정보처리 과정에서 자율적이며, 효과적인 정보처리 성능을 보여줌을 알 수 있다. 이는 인공 지능 시스템의 새로운 도약에 필요한, 정형화된 모델로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
IoT 환경이 심화됨에 따라 집, 사무실 등 특정 지역에 설치된 센서 정보를 활용하여 지역내 냉난방, 조명 등의 서비스를 자동 조절하는 지능형 로컬 서비스에 대한 관심이 커지고 있다. 그런데 지금까지의 IoT 기반 지능형 로컬 서비스는 지역 내 사용자의 프레즌스와 서비스 선호도를 간접적인 방식으로 반영함으로써 실제 재실중인 사용자의 선호도를 왜곡하여 반영하는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 개별 사용자의 프레즌스 및 선호도 정보를 기반으로 한 지능형 로컬 서비스 제어 방식을 제안하고 이를 프로토타입 으로 구현한 결과를 제시한다. 아울러 대부분의 지능형 로컬 서비스를 위한 복잡한 예측 모형의 생성은 주로 클라우드 상의 서버에서 수행되어 왔다. 그러나 이러한 방식은 IoT 기기와 클라우드 간의 대량의 데이터 전송을 발생시킨다. 모바일 엣지 컴퓨팅 환경은 지능형 로컬 서비스 제어 시스템의 이러한 문제점을 해결할 수 있는 해결책이 될 수 있다. 본 연구에서는 클라우드 환경에서 개인 프레즌스-선호 기반 지능형 로컬 서비스 시스템을 구현한 후, 구현 결과를 기반으로 모바일 엣지 컴퓨팅 환경에 적용하는 방안을 제시한다.
유비쿼터스 시대가 도래하면 언제 어디에서나 거대한 양의 컴퓨팅 서비스 및 장치들이 생활 곳곳에 스며들어 사용자의 요구를 기다리고 있을 것이며 개개인의 사람마다 사용자의 기호에 맞는 개인화된 서비스가 필요하다. 사람의 위치이동에 따라 빠르게 변화하는 다양한 서비스 환경에서는 사용자의 개입을 최소화 하여야하여 관심 여부에 맞추어서 서비스 장치 및 동작 모드를 자동적으로 결정하여야 할 것이다. 본 논문에서는 이러한 동적 환경에서 분산 에이전트 기술을 이용하여 사용자의 요구에 가장 근접한 지능형 서비스 제공을 위해 크게 세 가지 단계로 구성하였다. 첫째, 유비쿼터스 환경의 인프라구조인 스마트 공간을 가상의 시뮬레이터로 구현하여 물리적 장치 및 컴퓨팅 객체를 모델링한다. 둘째, 이기종 환경에서의 사용자의 대리인으로서 지능적인 서비스 수행을 위하여 멀티 에이전트 기반 구조를 제안한다. 마지막으로 사용자 프로파일을 통한 관심정보를 고려하여 개인화된 서비스 제공을 위한 방안을 제안한다.
본 연구의 목적은 모듈형 데이터 분석 도구를 활용하여 구성주의 기반의 교수학습방법을 구체화하는데 있다. 인공지능교육을 위한 내용기준에서 제시하는 인공지능이 적용된 도구로서 모듈형 데이터 분석도구가 갖는 가치와 의미를 살펴보고 컴퓨팅사고력을 기반으로 문제해결력을 기르는 단계와 과정을 살펴보고자 하였다. 모듈형 데이터분석 도구는 구성주의적 관점에서 동화와 조절을 통해 평형화를 이루는 과정에서 스키마를 형성하는 인지적 사고절차를 시각적으로 표현함으로서 인공지능에서 데이터의 구조를 형상화하는 특징을 갖고 있는 도구라는 장점을 갖는다. AI교육은 문제해결의 절차를 알고리즘으로 구현된 블랙박스로서의 표상화된 스키마를 적용한다는 점에서 데이터 분석의 모듈을 구조화하고 추상적 지식의 구조를 구체화하는 특징을 갖는다고 할 수 있다. 따라서 개념적 스키마와 내재적 스키마를 연결하는 도구로서의 장점을 갖는다는 점에서 모듈형 데이터 분석 도구의 활용가치를 살펴볼 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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