• 제목/요약/키워드: 컴퓨터 활용학습

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외부 환경에 강인한 딥러닝 기반 손 제스처 인식 (A Deep Learning-based Hand Gesture Recognition Robust to External Environments)

  • 오동한;이병희;김태영
    • 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.31-39
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    • 2018
  • 최근 딥러닝을 기반으로 사용자의 손 제스처를 인식하여 가상현실 환경에서 사용자 친화적 인터페이스를 제공하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 대부분 연구들은 손 정보를 얻기 위하여 별도 센서를 사용하거나 효율적인 학습을 위하여 전처리 과정을 거친다. 또한 조명의 변화나 손 일부가 가려지는 등과 같은 외부환경의 변화를 고려하지 못하고 있다. 본 논문은 일반 웹캠에서 얻어진 RGB 영상에서 별도의 전처리 과정없이 외부 환경에 강인한 딥러닝 기반 손 제스처 인식 방법을 제안한다. 딥러닝 모델로 VGGNet과 GoogLeNet 구조를 개선하고, 각 구조의 성능을 비교한다. 조명이 어둡거나 손 일부가 가려지거나 시야에서 일부 벗어난 손 영상들이 포함된 데이터로 실험한 결과 본 연구에서 제시한 VGGNet과 GoogLeNet 구조는 각각 93.88%와 93.75%의 인식률을 보였고 메모리와 속도 측면에서 GoogLeNet이 VGGNet 보다 메모리를 약 3배 적게 사용하면서 처리속도는 10배 이상 우수함을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 실시간 처리가 가능하여 가상현실 환경에서 게임, 교육, 의료 등 다양한 분야에서 손 제스처 인터페이스로 활용될 수 있다.

Head-Tail 토큰화 기법을 이용한 한국어 품사 태깅 (Korean Part-Of-Speech Tagging by using Head-Tail Tokenization)

  • 서현재;김정민;강승식
    • 스마트미디어저널
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    • 제11권5호
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    • pp.17-25
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    • 2022
  • 기존의 한국어 품사 태깅 방식은 복합어를 단위 형태소들로 분해하여 품사를 부착하므로 형태소 태그가 세분화되어 있어서 태거의 활용 목적에 따라 불필요하게 복잡하고 다양한 어절 유형들이 생성되는 단점이 있다. 딥러닝 언어처리에서는 키워드 추출 목적으로 품사 태거를 사용할 때 복합조사, 복합어미 등 문법 형태소들을 단위 형태소로 분할하지 않는 토큰화 방식이 효율적이다. 본 연구에서는 어절을 형태소 단위로 토큰화할 때 어휘형태소 부분과 문법형태소 부분 두 가지 유형의 토큰으로만 분할하는 Head-Tail 토큰화 기법을 사용하여 품사 태깅 문제를 단순화함으로써 어절이 과도하게 분해되는 문제점을 보완하였다. Head-Tail 토큰화된 데이터에 대해 통계적 기법과 딥러닝 모델로 품사 태깅을 시도하여 각 모델의 품사 태깅 정확도를 실험하였다. 통계 기반 품사 태거인 TnT 태거와 딥러닝 기반 품사 태거인 Bi-LSTM 태거를 사용하여 Head-Tail 토큰화된 데이터셋에 대한 품사 태깅을 수행하였다. TnT 태거와 Bi-LSTM 태거를 Head-Tail 토큰화된 데이터셋에 대해 학습하여 품사 태깅 정확도를 측정하였다. 그 결과로, TnT 태거는 97.00%인데 비해 Bi-LSTM 태거는 99.52%의 높은 정확도로 품사 태깅을 수행할 수 있음을 확인하였다.

차량 내 영상 센서 기반 고속도로 돌발상황 검지 정밀도 평가 (Precision Evaluation of Expressway Incident Detection Based on Dash Cam)

  • 남상기;정연식
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.114-123
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    • 2023
  • 컴퓨터 비전(Computer Vision: CV) 기술 발전으로 폐쇄회로 TV(Closed-Circuit television: CCTV)와 같은 영상 센서로 돌발상황을 검지하고 있다. 그러나 현재 이러한 기술은 대부분 고정식 영상 센서를 기반으로 한다. 따라서 고정식 장비의 영상 범위가 닿지 않는 음영지역의 돌발상황 검지에는 한계가 존재해왔다. 최근 엣지 컴퓨팅(Edge-computing) 기술의 발전으로 이동식 영상정보의 실시간 분석이 가능해졌다. 본 연구는 차량 내 설치된 이동식 영상 센서(dashboard camera 혹은 dash cam)에 컴퓨터 비전 기술을 도입하여 고속도로에서 실시간으로 돌발상황 검지 가능성에 대해 평가하는 것이 목적이다. 이를 위해 한국도로공사 순찰차량에 장착된 dash cam에서 수집된 4,388건의 스틸 프레임 데이터 기반으로 학습데이터를 구축하였으며, YOLO(You Only Look Once) 알고리즘을 활용하여 분석하였다. 분석 결과 객체 모두 예측 정밀도가 70% 이상으로 나타났고, 교통사고는 약 85%의 정밀도를 보였다. 또한 mAP(mean Average Precision)의 경우 0.769로 나타났고, 객체별 AP(Average Precision)를 보면 교통사고가 0.904로 가장 높게 나타났고, 낙하물이 0.629로 가장 낮게 나타났다.

5채널 마이크로폰 시스템을 활용한 공간감 지표 예측의 타당성에 관한 연구 (A Study on the Validity of the Prediction of Binaural Parameters by 5 Channel Microphone System)

  • 장재희;오양기;정대업;정혁
    • 한국음향학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.103-110
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    • 2005
  • 음악연주공간의 음향계획에 있어서 적절한 공간감의 확보는 매우 중요한 설계요소가 되었으며, 측면음에너지비율(LEF)이나 IACC 등의 공간감 지표를 활용한 평가는 음향성능 평가의 필수적인 요소 중의 하나가 되었다. 그러나 이 지표값들을 얻기 위해서는 모노채널 무지향성 마이크를 이용한 측정과 함께, 양지향성 마이크 (figure of eight microphone)나 토르소 시뮬레이터 (head and torso simulator)를 통한 측정을 별도로 수행하여야 하는 번거로움이 있다. 본 연구는 공간상의 일정한 좌표를 차지하도록 설계된 5채널 마이크로폰 시스템을 이용하여 공간감 지표들을 예측해낼 수 있는지 확인하고자 하는 것이다. 이를 위해 신경망 (neural network)의 학습된 예측능력을 활용하였으며, 신경망의 훈련을 위해서는 많은 데이터가 필요하므로 현장에서의 측정보다는 다양한 가상공간에 대한 컴퓨터 시뮬레이션 (CATT-Acoustic V.7.2)의 결과를 활용하였다. 다양한 상황의 가상공간에서 계산된 공간감 지표와 같은 가상공간에서 5채널 마이크로폰을 통해 얻어진 공간음향 정보의 신경망 분석 결과, 계산값과 예측값 사이에 매우 높은 상관관계(correlation)가 있음이 밝혀졌다. 이 결과에 따르면 양지향성 마이크나 토르소 시뮬레이터 등 복잡한 측정장치 대신5채널 마이크로폰 시스템을 사용하여 공간감 지표를 예측하는 것이 가능하다.

이미지 기반 기계 학습과 BIM을 활용한 자동화된 시공 진도 관리 - 합성곱 신경망 모델(CNN)과 실내측위기술, 4D BIM을 기반으로 - (Automated Construction Progress Management Using Computer Vision-based CNN Model and BIM)

  • 노주희;박문서;이현수
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제21권5호
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    • pp.11-19
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    • 2020
  • 시공 현장 일단위의 진도 관리는 프로젝트 전체의 일정 관리와 성공적인 건설 프로젝트 완료에 상당한 영향을 미친다. 그러나 현재의 현장 진도 관리는 작업 담당자에 의하여 수기로 작성되기 때문에 객관적 입장의 유지가 어렵고, 일과 후 추가업무로 작성되어 내용의 누락 등 오류가 발생하는 경우가 있다. 인적 오류로 인한 잘못된 기록 작성의 문제를 해결하기 위하여 기존 연구들은 객체 인식 기반 현황의 시각화 또는 자동 BIM 데이터 수정 기술을 개발하였다. 그러나 특정 장비의 사용 또는 고정된 위치에서 장비사용을 전제로 하는 방법적 한계로 인하여 건물 시공 현장 전체를 파악하는 데에는 제약이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위하여 본 연구는 작업자가 휴대하는 스마트기기를 활용하여 촬영한 사진의 객체 인식 기술과 WIFI 기반의 실내 사용자의 측위 기술을 활용하여 추출된 정보를 BIM 데이터의 속성으로 반영하고 즉각적인 현황 파악과 향후 지속적 데이터 활용이 가능한 방법을 제안한다. 실제 시공 현장 관리에 적용 가능한 방법과 기술의 성능을 확인하였고, 기존 개발된 기술 대비 실용도가 높아 건설 현장 관리의 신속화와 정보 작성과 처리의 정밀화에 이바지할 것으로 기대된다.

빅데이터와 딥러닝을 활용한 동물 감염병 확산 차단 (Animal Infectious Diseases Prevention through Big Data and Deep Learning)

  • 김성현;최준기;김재석;장아름;이재호;차경진;이상원
    • 지능정보연구
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    • 제24권4호
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    • pp.137-154
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    • 2018
  • 조류인플루엔자와 구제역 같은 동물감염병은 거의 매년 발생하며 국가에 막대한 경제적 사회적 손실을 일으키고 있다. 이를 예방하기 위해서 그간 방역당국은 다양한 인적, 물적 노력을 기울였지만 감염병은 지속적으로 발생해 왔다. 최근 빅데이터와 딥러닝 기술을 활용하여 감염병의 예측모델을 개발하고자 하는 시도가 시작되고 있지만, 실제로 활용가능한 모델구축 연구와 사례보고는 활발히 진행되고 있지 않은 실정이다. KT와 과학기술정보통신부는 2014년부터 국가 R&D사업의 일환으로 축산관련 차량의 이동경로를 분석하여 예측하는 빅데이터 사업을 수행하고 있다. 동물감염병 예방을 위하여 연구진은 최초에는 차량이동 데이터를 활용한 회귀분석모델을 기반으로 한 예측모델을 개발하였다. 이후에는 기계학습을 활용하여 좀 더 정확한 예측 모델을 구성하였다. 특히, 2017년 예측모델에서는 시설물에 대한 확산 위험도를 추가하였고 모델링의 하이퍼 파라미터를 다양하게 고려하여 모델의 성능을 높였다. 정오분류표와 ROC 커브를 확인한 결과, 기계 학습 모델보다 2017년 구성된 모형이 우수함을 확인 할 수 있었다. 또한 2017에는 결과에 대한 설명을 추가하여 방역당국의 의사결정을 돕고 이해관계자를 설득할 수 있는 근거를 확보하였다. 본 연구는 빅데이터를 활용하여 동물감염병예방시스템을 구축한 사례연구로 모델주요변수값, 이에따른 실제예측성능결과, 그리고 상세하게 기술된 시스템구축 프로세스는 향후 감염병예방 영역의 지속적인 빅데이터활용 및 분석 모델 개발에 기여할 수 있을 것이다. 또한 본 연구에서 구축한 시스템을 통해 보다 사전적이고 효과적인 방역을 할 수 있을 것으로 기대한다.

지식상태 분석법을 통한 예비 물리교사들의 학년별 물리개념 위계도 분석 (A Look at the Physics Concept Hierarchy of Pre-service Physics Teacher Through the Knowledge State Analysis Method)

  • 박상태;변두원;이희복;김준태;육근철
    • 한국과학교육학회지
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    • 제25권7호
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    • pp.746-753
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    • 2005
  • 평가는 학생들이 배워야 하는 가장 중요한 것들을 반영해야 한다. 지금까지 학교교육에서의 대부분의 평가는 학력의 측정에 목적을 두고 실시하였으며 설령 진단평가와 형성평가를 실시하였더라도 그 평가결과를 유용하게 활용하는 경우는 드물었다. 이러한 원인은 평가결과로부터 개인별 정보를 얻을 수 있는 도구가 없었기 때문이다. 본 연구에서는 그동안의 평가결과로부터 얻을 수 없었던 집단별, 개인별 정보를 끄집어 낼 수 있는 평가도구를 소개하고 있다. 본 연구에서는 학생들의 평가결과를 지식공간론을 활용하여 분석하고, 이것으로부터 개인의 향후 학습지도를 위한 이정표를 제시하였다. 지식공간론은 수학이나 과학과 같이 비교적 위계관계가 강한 학문에 매우 유용하게 이용될 수 있으며, 평가를 통해 학생들이 구성하는 지식구조를 지식의 위계라는 관점에서 정확히 분석함으로써 효과적인 물리교육을 도모할 수 있다. 특히, 처리 과정을 컴퓨터시스템을 이용하여 정확하고 빠르게 처리할 수 있음은 물론 객관적 타당도를 높이고 많은 양의 자료를 효율적으로 처리할 수 있다. 더 나아가서 개개인에 대해 실질적으로 도움을 줄 수 있는 피드백을 제시하여 학생들의 이해를 증진시킬 수 있다. 본 연구에서는 물리 성취도 평가 문항에 대하여 지식공간론을 적용하여 예비 물리교사들의 학년별 평가결과를 분석하고, 그 결과를 토대로 향후 물리교육을 위한 효율적인 교육과정 개발에 기초자료로 활용하고자 한다.

저소득층의 평생교육 참여 실태와 요구 분석 (Analysis of Status and Demand of Participation in Lifelong Education of Low-Income Class)

  • 김현성;김진숙
    • 문화기술의 융합
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    • 제4권2호
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    • pp.89-96
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    • 2018
  • 본 연구는 국민기초생활 보장법에 따라 저소득층으로 분류된 지역민 218명을 대상으로 평생교육 참여 실태와 요구를 분석하였다. 이에 따른 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 평생교육의 참여 실태 중, 저소득층의 학습역량을 살펴보면, 외국어 사용 능력 95.3%, ICT 활용 역량 66.1%, 컴퓨터 활용 능력 75.7%로 사용 및 활용하지 않는 것으로 나타났다. 그리고 저소득층의 평생교육 참여율은 75.7%로 나타났으며 이를 수동적인 교육 참여로 보고 자발적 참여를 구별하여 분석한 결과, 실질적인 평생교육 참여율은 22.9%로 매우 저조하게 나타났다. 평생교육 참여여부에 따른 사회참여 및 인식은 참여경험이 있는 응답자가 참여경험이 없는 응답자보다 전반적으로 43.3% 높게 나타났으며, 특히 자발적인 참여자가 참여경험이 없는 응답자보다 73.3%나 높게 나타났다. 둘째, 저소득층의 평생교육에 대한 요구를 분석한 결과, 희망 교육프로그램이 있는지에 대해 응답자 중 74.8%가 없다고 응답하였다. 그리고 시간이 없어서 참여하지 못하는 경우가 50.0%로 가장 많았으며, 참여를 희망하는 프로그램에는 가정생활, 건강 및 의료강좌, 전문 자격 취득과정 등 실생활에 도움을 줄 수 있는 프로그램을 희망하였다. 이는 소득 수준이 평생교육 참여에 크게 작용하고 있음을 알 수 있었다. 이상의 본 연구 결과를 분석한바, 현재 한국의 평생교육이 강조되고 그에 따른 참여율도 급증하고 있지만, 저소득층의 평생교육 참여는 저조하게 나타나고 있다.

온라인 창업교육 플랫폼 구축을 통한 창업교육 고도화 방안

  • 김용태
    • 한국벤처창업학회:학술대회논문집
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    • 한국벤처창업학회 2017년도 춘계학술대회
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    • pp.57-57
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    • 2017
  • 최근 들어 대학 내 창업교육은 정부 및 공공, 지방자치단체 등의 관심과 지원으로 급격히 확산되고 있다. 교양 및 전공분야의 다양한 창업교육 강좌 및 창업 친화적 학사제도 등 인프라 및 환경적 요인도 충분해졌다고 할 수 있다. 하지만, 그럼에도 불구하고 아직까지 양질의 창업교육 콘텐츠 및 교수법, 교수 역량 활성화, 지역 및 대학 간 편차 해소 등 질적인 부분에 있어서는 새로운 변화와 보완이 필요하다고 할 수 있겠다. 이에 본 연구는 대학 내 교수자, 교직원, 학생들이 손쉽게 접근하고 활용할 수 있는 온라인 창업교육 플랫폼 구축을 통해 대학 창업교육의 질적 고도화 방안을 제시하고자 한다. 아울러 본 연구를 통해 수도권과 지역 대학 간 발생하고 있는 창업교육의 편차를 해소하고 질 좋은 창업교육 운영 및 콘텐츠 지원을 위한 체계적인 온라인 창업교육 시스템 구성 체계 및 기능, 활용방안, 기대효과 등을 제언하고자 한다. 본 연구는 대학에서 운영하고 있는 창업 교육 관리시스템을 개발하기 위해서 시스템 개발의 기본 방향을 설정하고, 그에 따른 정보화교육 관리시스템에 대한 준수하여야 할 기본 설계 방향을 설정할 것이다. 구조적 개발 방법론을 적용하여 시스템의 기능적 요구사항을 도출하고, 시스템 요구를 만족시킬 수 있도록 설정한 시스템의 주요 기능에 대하여 기술할 것이며, 개발해야 할 된 시스템의 구성도 및 시스템 운영 시 필요한 하드웨어 소프트웨어 제반 운영환경에 대하여 논의하고자 한다. 온라인 창업교육플랫폼을 개발함에 있어 가장 우선 검토해야 할 요건은 창업교육과정을 원하는 학생들과 교강사가 플랫폼에 간단하게 접근할 수 있도록 하는 것이다. 또한 교 강사들이 언제든 플랫폼을 통하여 시스템에 접근하여 학생의 교육과정 내용과 진도사항, 창업 관련 자료에 대하여 제공 받을 수 있도록 하며, 학생들이 교강사에게 멘토링 받고 싶은 내용이 있다면 플랫폼을 통해 멘토링이 가능하여야 할 것이다. 본 연구를 통하여 개발하는 온라인 창업 교육 플랫폼은 관리자, 학생, 교강사 등 구성원들의 요구사항을 청취하고, 이들의 요구를 정확히 분석하여 구성원들의 불편함을 해소할 수 있도록 개발하고자 한다. 플랫폼의 구성요소는 첫째, 온라인 창업 교육 플랫폼은 온라인 기반으로 구성하여 교강사와 학생들이 교육의 효율성을 위하여 공동으로 사용할 수 있는 사이트 공간을 제공할 필요가 있다. 둘째, 온라인 창업 교육 플랫폼의 주된 이용자는 창업 교육을 받는 학생과 창업교육을 하는 교 강사도 이를 관리하기 위한 전체 및 지역별 운영관리자도 존재해야 할 것이다. 셋째, 창업교육에 참여하 학생 및 교강사들의 컴퓨터 활용도의 차이가 있을 수 있을 것이다. 플랫폼은 비주얼하게 개발하여 학생 및 교강사가 쉽고, 부담 없이 접근할 수 있는 이용자 인터페이스를 채택해야 하며, 아울러 이해하기 쉬운 메뉴와 간결하게 구현해서 제공할 필요가 있으며, 이것은 온라인 창업교육 플랫폼 사용의 효율성을 제공하는 것이다. 학생들에게는 플랫폼 통하여 자신들의 창업 능력을 배양하여 학습에 도움이 되어야 하며, 교강사에게는 언제든 실시간으로 최신의 정보를 제공함으로써 플랫폼에 대한 신뢰성이 확보 될 수 있도록 설계 되어야만 창업교육의 효과를 극대화 할 수 있으며, 대학 등에서는 보다 안정적인 학생 관리에 최선을 다 할 수 있을 것이다.

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읽기, 쓰기, 향유 체험을 중심으로 본 청소년의 미디어 리터러시 분석 (An analysis of Adolescents' media literacy: How do they read, write, and enjoy information and communication media?)

  • 신나민;안화실
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.3777-3785
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    • 2013
  • 정보통신 미디어는 21세기 정보화 사회 청소년들의 학습과 생활 전반에서 필수적인 요소로 기능한다. 본 연구는 급격히 변모하고 있는 청소년들의 미디어 수용 및 활용 경험을 중층적으로 이해하기 위하여 이들의 미디어(메시지) 읽기, 쓰기, 향유 체험을 분석하였다. 분석에는 구조화된 설문지를 통해 서울, 경기 지역 10개교에서 수집된 12-18세 중고등학생 1,036명의 자료가 사용되었다. 연구결과는 다음과 같이 요약 된다: 1) 청소년들의 일상적인 미디어 이용은 핸드폰 사용, TV 보기, 인터넷 사용, mp3 플레이어듣기, 컴퓨터나 비디오 게임하기, 라디오 듣기, 비디오/DVD 보기 순으로 나타났다; 2) 미디어 활용에서의 성차 분석 결과 남학생은 인터넷 매체에서 그리고 여학생은 핸드폰, SNS 매체에서 더 다양한 활동을 하는 것으로 나타났다; 3) 웹 정보의 비판적 읽기 및 수용에 관해서는 성차는 발견되지 않았고 중고생 간의 학교급별 차이는 유의미했다; 4) 온라인 컨텐츠 제작과 온라인을 통한 자기표현 및 사회적 참여 활동에 대해서는 여학생이 남학생보다, 고등학생이 중학생보다 더 적극적인 것으로 나타났다, 5) 미디어 향유체험의 하루 평균 시간은 주말 게임, 주중 게임, TV 보기, 인터넷 사용 순으로 나타났고, 이 가운데 TV매체에 있어서만 여학생이 남학생보다 그리고 중학생이 고등학생보다 유의미하게 많은 시간을 보내는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 올드 미디어와 뉴미디어 간의 컨버전스 현상과 청소년의 성별, 연령별 미디어 활용 행태에 관한 통합적인 논의를 제시 한다.