• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2023년도 제68차 하계학술대회논문집 31권2호
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• pp.51-54
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• 2023

최근 딥러닝 기술의 발달로 물체 탐지를 위한 객체 인식 분야가 기계학습을 접목한 연구가 급격히 증가하고 있다. 하지만, 탐지하려는 물체가 다른 객체에 가려진 경우와 같이 특수한 상황에 대한 데이터의 수량이 부족하여 성능 저하를 야기한다는 점과, 객체 탐지 수행 과정에서 작은 객체의 탐지가 어렵다는 한계점이 있다. 본 연구는 전술한 문제점을 보완할 방법을 제안한다. 데이터 증강 기법을 이용하여 클래스가 부족한 데이터의 양을 늘려 학습 데이터를 증강시켰다. 한편, SRGAN을 사용하여 작은 객체를 확대시킨 뒤 이미지를 합성시켜 데이터를 구성하였다. 제안된 방법은 PyTorch 환경에서 YOLOv5를 수행한 결과, 객체 탐지 성능이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

• 전기전자학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.176-185
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• 2022

데이터 증강이란 다양한 데이터 변환 및 왜곡을 통해 데이터셋의 크기와 품질을 개선하는 기법으로, 기계학습 모델의 과적합 문제를 해결하기 위한 대표적인 접근법이다. 그러나 심층학습 이미지 생성 모델인 GAN 기반 모델에서 데이터 증강을 적용하면 생성된 이미지에 데이터 변환과 왜곡이 반영되는 증강 누출 문제가 발생하여 생성 이미지의 품질이 하락한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 데이터 증강의 종류와 수에 관계없이 증강 누출을 방지하는 기법을 제안한다. 증강 누출의 발생 조건을 분석하였으며, 보조적인 데이터 증강 작업 분류기를 GAN 모델에 적용하여 증강 누출을 방지하였다. 정성적 정량적 평가를 통해 제안된 기법을 적용하면 증강 누출이 발생하지 않음을 보이고 추가적으로 생성 이미지의 품질을 향상시키며 기존 기법과 비교하여 발전된 성능을 보임을 입증하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.57-63
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• 2008

본 연구는 인간의 자아표현 욕구와 창조적 욕구로 인해 자신을 대체할 산물들을 끊임없이 만들어 내는 과정에서 중요하게 작용되는 자기노출이라는 심리를 이용하여 아바타와 학습자의 얼굴을 합성하는 증강가상을 통하여 가상세계에서의 현실감을 부여함으로써 학습자의 몰입을 유도하여 그 교육적 효과를 증대하고자 하였다. 이를 실증하기 위하여 컴퓨터기반으로 콘텐츠를 개발한 후, 로봇 콘텐츠로써의 활용을 위해 컨버팅하고 자동 로딩을 통한 학습자의 사진을 아바타와 합성시켰다. 실험 결과 자기노출 기반 콘텐츠의 효과는 모든 집단의 경우에서 학습에 대한 집중도에는 긍정적인 영향을 주었으며, 학업성취도에는 유의미하지는 않지만 긍정적 효과를 가지는 것으로 나타났다. 이는 교육용 로봇을 활용한 자기노출 개념 적용에 대하여 긍정적인 결과라고 보여지는데, 보다 유의미한 결과를 얻기 위해서는 단순히 사진을 찍어 로딩하는 증강가상보다는 얼굴검출을 통한 실시간 증강가상과 같은 증강가상 효과의 증대가 필요하다고 하겠다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.65-72
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• 2019

데이터 증강(Data Augmentation)은 적은 양의 데이터를 바탕으로 다양한 알고리즘을 통해 데이터의 양을 늘리는 기술이다. 현실문제를 해결하기 위해 기계학습 및 딥러닝 기법을 사용하는 경우, 데이터 셋이 부족한 경우가 많다. 데이터의 부족은 모델 학습 시, 데이터 셋의 특징을 잘 반영하지 못하는 것 이외에도 과소적합 및 과적합에 빠질 위험이 크다. 따라서 본 논문에서는 오토인코더와 고유값 분해를 기반으로 하는 데이터 증강 기법을 통해 데이터를 증강 시키고 이를 심층 신경망의 각 층 마다 적용하여, 심층 신경망을 효과적으로 사전 학습하는 방법을 제시한다. 이후, WOBC 데이터와 WDBC 데이터에 대해 실험을 통하여 논문에서 제안하는 방법이 분류 정확도를 향상시키는지 측정하고 기존 연구들과 비교함으로써 제안한 방법이 실질적으로 의미가 있는 데이터를 생성하고 모델의 학습에 효과적임을 보인다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권2호
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• pp.125-137
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• 2023

이 연구에서는 증강현실을 활용한 소집단 학습에서 나타나는 중학생의 지식 형성 담화의 유형과 지식 형성 과정을 탐색하였다. 서울시 소재의 남녀공학 중학교 2학년 학생 8명이 증강현실을 활용하여 용해도 개념, 끓는점과 녹는점 개념에 대한 소집단 학습에 참여하였다. 수업은 2차시에 걸쳐 이루어졌으며 모두 녹음 및 녹화하였다. 이후, 연구에 참여한 학생들은 반구조화된 면담에 참여하였다. 지식 형성 담화의 유형에서 지식 공유와 지식 구성의 비율은 비슷하게 나타났다. 지식 공유에서는 기초 수준의 토의, 증강현실의 핵심 요소 확인의 순으로 나타났고, 사전 지식의 회상은 거의 나타나지 않았다. 지식 구성에서는 심화 수준의 토의가 가장 높았고, 그다음으로 다른 수준에서의 공유 및 비판과 현재의 설명 수준을 넘어서려는 노력이 나타났으며, 두 요소의 비율은 유사하였다. 지식 공유의 하위 요소인 기초 수준의 토의와 증강현실의 핵심 요소 확인은 지식 구성의 하위 요소인 현재의 설명 수준을 넘어서려는 노력과 다른 수준에서의 공유 및 비판으로 발전되어 나타났다. 지식 형성 과정을 시각화했을 때, 모든 학생의 누적 영향 값 그래프는 우상향하는 형태로 나타났지만, 소집단별로 두 학생의 누적 영향 값은 차이가 나타나는 경우가 있었다. 이상의 연구 결과를 통해 증강현실을 활용한 중학생의 소집단 학습 촉진 방안을 제시하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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• pp.327-330
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• 2023

머신러닝과 딥러닝 모델의 사용이 급증함에 따라 충분한 데이터 확보의 중요성이 부각되고 있다. 이에 따라 생성 모델을 통한 데이터 증강 기술이 주목받고 있으나, 증강 데이터를 활용했을 때 학습의 성능 분석은 아직 부족하다. 따라서 본 연구에서는 데이터 증강 시나리오에 따라 증강 비율별 합성 데이터의 유용성을 조사하고자 한다. 본 연구에서는 테이블 데이터를 증강하는 것에 초점을 맞추었으며, 이를 위해 테이블 데이터를 합성할 때 유용한 성능을 보이는 딥러닝 모델 CTGAN을 활용하였다. 실험에서 데이터를 증강하는 두 가지 다른 시나리오를 고려한 결과, 두 시나리오에서 모두 실험에서 설정한 증강 비율까지의 합성 데이터가 유용한 결과를 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.78-91
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• 2022

어린이 증강현실 교육 콘텐츠 개발에서 감성지능교육의 중요성은 간과되고 있다. 따라서 어린이 감성지능의 발달을 위해서는 심층적인 있는 연구가 필요하다. 본 연구는 이론적 고찰과 사례 분석을 통해 진행되었다. 본 논문의 제안은 2~7세 어린이용 증강현실 유형은 마킹 인식 기술을 갖춘 실내 활동에 적합하다. 정서에 대한 이해를 촉진하기 위해 대형 스크린을 선택하고, 학습내용은 이모티콘 인형 또는 이모티콘 도서를 권장한다. 7~11세 어린이는 비 마커 인식 기술 실내 활동에 적합하며 적극적인 조작으로 정서조절과 정서 인식을 유도할 수 있다. 학습 내용은 '입체미술 교수 콘텐츠' '온라인 클래식 뮤지컬'을 권장한다. 11세 이후 아동은 비마커 인식 기술 야외 활동에 적합하고 자연과 사회에 대한 상호작용을 통해 감성지능의 각 요소를 향상시킨다. 학습 내용은 '미술을 통한 숲 놀이 활동' 'EQ 연극놀이'를 권장한다. 본 논문을 통해 어린이 증강현실 감성지능 교육의 발전을 도모하고자 한다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권40호
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• pp.443-476
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• 2015

미술 디자인계열 학과를 개설한 대학의 이러닝 강의는 실습중심의 전공 교과목조차 대부분 이론중심 강의로 운영되고 있다. 심지어 완전 사이버교육을 제공하는 사이버대학교들 조차 실습과목에 대한 사이버학습 운영에 많은 어려움과 한계점을 토로하면서 이론위주로 운영하고 있는 상황이다. 많은 사이버대학교들이 이러한 실습교육의 한계를 극복하기 위해 특강형식으로 일정기간 오프라인에서의 실습교육을 진행하고 있어 결과적으로 학습에 있어서 시간적 공간적 제약을 갖게 되는 학생들의 중도탈락 비율이 점차 증가되고 있다. 본 연구는 대학의 이러닝 환경에서 실습이 필요한 과목의 효율적인 이러닝 실습환경을 제공하는 것에 목표를 두고 증강현실 기반의 실습교육이 기존 강의실 기반의 실습교육에 비해 어느 정도의 학업성취도를 이루어 내는지 알아보는 실험을 수행하였다. 연구대상은 2년제 일반대학교 디자인학부 1학년 84명을 선정하였으며, 3개 분반으로 나뉘어진 전공실습 수업 중 1개 분반에서 증강현실 기반 이러닝 수업을, 2개 분반에서는 강의실기반 실습수업을 각 7주간 처치하였다. 본 연구를 통하여 얻은 결과는 첫째, 이러닝 환경에서 증강현실 기반의 실습수업은 강의실 기반 실습수업보다 학업성취도 면에서 더 효과적이었다. 둘째, 학습 흥미도에 있어서는 증강현실기반의 실습이 수업자체에 대한 흥미를 유발하는 것으로 나타냈다. 셋째, 학습몰입에 있어서 증강현실기반의 실습수업 집단이 더 높은 수준의 몰입을 보였다. 본 연구가 실제 대학교육의 정규과정에서 수행되었다는 점을 고려해 볼 때, 이러한 연구결과는 증강현실기반의 전공 실습교육이 기존의 이론중심 이러닝 강의나 이러닝 환경이지만 별도로 강의실에서 실습을 진행했던 대학들의 수업방식을 보완할 수 있는 대안적 수업방법임을 시사한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.101-109
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• 2014

본 논문에서는 증강현실 기반의 협업적 교육 시스템을 설계하고 구현한다. 기존의 증강현실 교육 시스템이 협업성보다는 시스템과 학습자 간의 상호성만을 고려하였기 때문에 학습자들 간의 협력을 지원하고 장려하는 교육 시스템에 대한 효과적인 접근이 이루어지지 않았다. 협업적 교육은 학습자들이 해답을 찾기 위해 비판적인 사고와 협동의 작업을 통해 공동의 목적을 달성하는 교육 방식으로 학습자 간의 긍정적인 상호의존성, 적극적인 상호작용, 개인 및 그룹의 책임감, 팀워크 발달 등이 필요하다. 협업적 교육이 효과적으로 이루어지기 위해서는 교수자와 시스템의 역할이 중요하다. 교수자는 학습활동 초기에 프로젝트를 정의하고, 학습자 그룹을 형성하며, 그룹의 프로젝트에 대한 활동 평가 기준을 제공하여야 한다. 시스템은 상호작용 측면을 지원하고, 학습 활동을 촉진시켜야 한다. 또한 교수자는 학습자들의 상호작용 활동을 관리하고 평가할 수 있는 시스템을 제공하여야 한다. 본 논문은 이와 같이 협업적 교육 시스템에 대한 고려가 적용된 증강 현실 기반의 협업적 교육 시스템을 제안하고 구현한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권5호
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• pp.90-99
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• 2017

스포츠 클라이밍은 한정된 공간에서의 반복된 동작으로 인해 지속적인 흥미 유발이 어려울 수 있다. 또한 지도자는 시범 동작을 보여줌으로써 학습자를 이해하도록 하는 것이 중요한데, 기존의 스포츠 클라이밍 수업은 지도자가 손과 발의 위치를 일일이 가리키는 방식으로 진행되고 있다. 따라서 이러한 기존 스포츠 클라이밍 수업 방식을 대체하여 학습자가 시범 동작을 실시간으로 관찰하고 그대로 따라서 수행할 수 있는 방안에 대해 꾸준하게 요구되어 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위해 공간증강현실 기술을 활용하여 이미지 트레이닝 한다면 학습자의 운동기능 향상 및 수업태도에 긍정적인 영향을 가져올 수 있다. 본 연구에서는 스포츠 클라이밍 학습 도구로서 CCA(Climbing Character Animation)의 효과를 검증하는 데 그 목적이 있다. 따라서 본 연구는 CCA의 유용성을 검증하기 위해 실제 스포츠 클라이밍에 적용했다. 그 결과 공간증강현실 기반 CCA를 이용한 수업이 전통적인 스포츠 클라이밍 수업보다 흥미도, 몰입 및 학습효과에 효과적인 것으로 나타났다.