기존 운항선박에 적용되어 있는 알람 모니터링 기술은 온도, 압력 등의 데이터 항목을 AMS(Alarm Monitoring System)으로 관리하고 해당 센싱 데이터가 정상 수준 범위를 초과할 경우만 선원에게 알람을 제공한다. 또한 기존 선박의 정비는 PMS(Planned Maintenance System)를 따른다. 이는 장비로부터 측정된 센싱 데이터가 설정범위 이상으로 측정되어 이에 따른 알람을 통해 정비하거나, 대상 기기의 고장 유무에 관계없이 일정 시간 사용 후 해당 부품을 사전에 교체하는 방식으로 운영되고 있다. 하지만 선박 기관운영의 신뢰성과 운항 안전성을 확보하기 위해서는 실시간 상태 모니터링 데이터 기반의 사전적 진단 및 예측이 가능해야 한다. 그러기 위해서 실선 데이터를 종합적으로측정하여 데이터베이스화 하고 이를 선박의 보조기기와 배관의 상태기반 예지보전을 위한 상태 진단 모니터링 시스템을 구현하고자 한다. 특히 반응형 웹 기반으로 선박의 보조기기와 배관 상태 정보를 관리할 수 있도록 하였으며, 선내 개인용 컴퓨터(Personal Computer, PC)에서 보는 용도뿐만 아니라 스마트폰 등 다양한 모바일 기기의 접근 및 활용이 가능하도록 화면과 해상도에 맞춰 최적화된 상태 관리가 가능하도록 하여 업데이트 비용이 적게 들며, 관리 방법도 쉽다. 본 논문에서는 자율운항선박 핵심 기술인 상태기반정비(Condition Based Management, CBM) 기술력을 확보하기 위해 선박의 보조기기 중 펌프와 청정기, 그리고 배관 중 해수 및 스팀 배관의 상태 진단 모니터링을 통해 이상 현상을 파악하고, 이를 통해 융합 분석할 수 있도록 선박 보조기기 및 배관의 성능 진단 및 고장 예측에 활용하여 예방정비 의사결정을 지원하고자 한다.
본 연구는 자율운항 선박의 연료 계통 펌프와 청정기를 대상으로 고장을 진단 사례를 제시하였다. 계측된 신호의 시간종속성을 반영한 심층학습(Deep learning) 알고리즘 적용 절차를 구성하고, 장비의 정상 운전상태와 고장 상태에서 계측한 진동 신호를 고장 패턴 학습에 사용하였다. 특히, 진동 신호에 내포된 열화의 시간 종속성을 반영할 수 있는 방법을 찾고자 하였으며, 슬라이딩 윈도우 연산 과정을 가진 Conv1D를 이용하여고장의 시간 종속성을 반영하였다. 또한 계측된 신호의 차수를 2차원에서 3차원으로 확장하여 시간 영역의 특징을 반영할 수 있는 데이터 전처리과정을 고안하였다. Conv1D 알고리즘의 적층과 변수를 결정하는 과정에서 그리드 탐색 기법을 사용하여 초매개변수의 최적 값을 결정하였다. 마지막으로 제안한 데이터 전처리 방법과 시계열 데이터의 시간 종속성을 반영한 Conv1D 모델이 이상 감지 및 고장 진단에 타당성이 있음을 확인하였다.
본 연구는 최근 문화정책의 화두로 떠오르고 있는 문화도시 지정사업의 성공적 수행을 위해 그 방향성을 고찰하는 데 목적이 있다. 이를 위해 여러 측면으로 벤치마킹 대상이 되고 있는 유럽 문화수도 프로그램의 배경 및 추진체계를 살펴봄으로써 보다 실질적이며 구체적인 정책적 시사점을 도출하고자 했다. 연구결과, 문화도시 지정사업은 추진 배경 및 과정에서 한계를 드러낼 소지가 있음을 확인할 수 있었으며 그 개선점은 다음과 같다. 첫째, 이상적인 문화도시 모델을 만들어 짧은 시간에 목표를 달성하려 하기보다는 지역의 자율적 결정에 따라 다양성을 확보하고 부족한 인프라를 확충하려는 노력이 선행되어야 한다. 둘째, 사업의 지속성을 담보하기 위해 각 지자체의 독립 또는 직속기관 형태의 조직운영을 위한 전문인력의 확보와 교육이 필요하다. 마지막으로 지역 간의 이해관계의 균형을 잡아주는 국가 차원의 세심한 정책적 배려가 이루어져야 한다. 따라서 도시 선정과정, 지원체계, 사후평가 등의 역할을 중장기적으로 담당할 수 있는 조직화된 정부 차원의 기구가 필요하다. 요컨대 성공적인 문화도시 사업수행을 위해서는 문화정책 차원에서 무조건적인 해외사례의 벤치마킹 보다는 비판적 수용과 함께 근원적인 문제점을 개선하려는 노력이 요구된다.
본 논문은 무인수상정의 자율운항을 위한 장애물 탐지 및 회피기동을 위해 3차원 라이다를 사용하였다. 단일센서만을 사용해서 해상조건에서의 무인수상정 장애물 회피운항을 하는데 목적이 있다. 3차원 라이다는 Quanergy사의 M8센서를 사용하여 주변 환경 장애물 데이터를 (r, , )로 수집하며 장애물 정보에는 Layer 정보와 Intensity 정보를 포함한다. 수집된 데이터를 3차원 직각좌표계로 변환을 하고, 이를 2차원 좌표계로 사상한다. 2차원 좌표계로 변환한 장애물 정보를 포함하는 데이터는 수면위의 잡음데이터를 포함하고 있다. 그래서 기본적으로 무인수상정을 기준으로 가상의 관심영역을 정의하여서 규칙적으로 생성되는 잡음데이터에 대해서 삭제를 하였으며, 그 이후에 발생하는 잡음데이터는 Vector Field Histogram으로 계산된 히스토그램 데이터에서 Threshold를 정해 밀도값에 비례하여 잡음데이터를 제거하였다. 제거된 데이터를 이용하여 무인수상정의 움직임에 따른 상대물체를 탐색하여 가상의 격자지도에 1 Cell씩 저정하면서 데이터의 밀도 지도를 작성하였다. 작성된 장애물 지도를 폴라 히스토그램을 생성하고, 경계값을 이용하여 회피방향을 선정하였다.
코로나 바이러스 출현 이후, 비대면 서비스가 활성화되면서, 사물인터넷(IoT)의 센싱 정보를 블록체인 기술로 담아 무결성을 보장하는 서비스가 확대되고 있다. 예를 들면, CCTV 등을 이용한 안전, 치안 등의 영역에서는 실시간으로 안전하게 펌웨어가 업데이트되고 악의적 침입이 없었음을 확인하는 과정이 요구된다. 기존의 안전한 보안 처리 절차에서는 공무를 수행하는 담당자가 USB 등을 휴대하고 직접 펌웨어를 업데이트 하는 경우가 많았다. 그러나 하이퍼레저 등프라이빗 블록체인 기술을 활용할 경우, 사물인터넷 환경의 편리성 및 업무 효율성의 증대와 안전을 기대할 수 있다. 이 글은 비대면 환경하에서 펌웨어 업데이트, 기기변경 등 사물인터넷의 취약점을 예방하는 방안을 시나리오적으로 기술하였다. 특히 해킹이나 정보유출 등 악의적인 보안위험에 노출되기 쉬운 사물인터넷에 최적인 블록체인 기법을 소개하였다. 이 글에서는 점차 확대되고 있는 사물인터넷 환경하에서 블록체인기술을 적용한 운영을 통해 무결성을 담보한 보안관리의 필요성 및 체제를 제안하였다. 이를 활용할 경우 추후 사물인터넷 환경의 보안 강화를 위한 가이드라인 등에 블록체인 기법을 어떻게 적용할지에 대한 통찰력을 얻을 것으로 기대된다.
본 연구는 장학사, 유아교육기관장, 육아종합 지원센터 어린이집 지원 담당자와 같은 유아교육 전문가를 대상으로 유아 창의성 교육 어려움, 활성화 방안 등을 파악하여 향후 유아 창의성 교육 에서 보완해야 할 방향을 모색해 보고자 하였다. 이를 위해 P시의 총 33명의 유아교육전문가를 대상으로 2019년 8월부터 10월까지 자료를 수집하였다. 연구 결과 첫째, 유아 창의성 교육의 어려움은 '평가인증(평가제)', '교사의 질', '교사 대 아동수', '창의성의 정의 및 방향성 부재'로 나타났다. 둘째, 유아 창의성 교육 활성화 방안으로는 '현장성을 고려한 유아중심·놀이중심 교육과정의 정착', '교사 스스로의 노력을 통한 교사의 질 확보 및 다각적 정책적 지원', '유아교육기관의 자율적이고 다양한 프로그램 운영', '부모와의 협력'으로 응답하였다. 이를 통해 유아교육전문가들이 가진 유아 창의성 교육의 어려움 및 활성화 방안을 폭넓게 이해할 수 있었으며, 본 연구의 결과는 향후 유아교육 창의성 교육 현장에서 개선 및 지원해야 할 방안을 마련하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.
최신 IT 기술의 발달로 자율주행 자동차의 운행이 현실화되고 있으며, 이를 위해 경로 탐색은 필수적이다. 일반적으로 경로 탐색에서는 이동거리를 최소화하는 최단거리 경로와 이동 시간을 최소화하는 최단시간 경로가 제시된다. 그러나 이러한 경로의 품질은 도로망의 그래프 위상적 특성에 따라 달라진다. 도로망의 연결구조가 합리적이지 않으면 라우팅 알고리즘의 성능 개선에 한계가 있다. 실제 운전자들은 회전 횟수, 주변 환경, 교통체증, 도로 품질 등의 심리적 요소를 고려하며, 특히 회전이 적은 경로를 선호한다. 본 논문에서는 도로망 특성을 평가할 때 최단거리와 최단시간 경로뿐 아니라 회전이 가장 적은 경로를 찾는 단순 경로 알고리즘을 제시한다. 이를 통해 국내외 20개 주요 대도시 도로망의 연결 특성을 비교 평가하고, 도로망의 강점과 약점을 파악하여 효율적이고 안전한 경로 탐색 알고리즘을 개발할 수 있다. 제안된 단순 경로 알고리즘을 활용하여 각 도시의 도로망 특성을 비교 평가함으로써 도로망의 품질과 경로 탐색의 효율성을 종합적으로 검토한다.
스마트시티의 미래를 구축하는 과정에서, 모빌리티와 도로 인프라의 혁신은 중요한 주제 중 하나이다. 특히 오늘날 자율주행 자동차의 보급과 전기자전거, 전동킥보드, 전동휠 등 도로에 등장하는 모빌리티의 종류가 다양해짐에 따라 도로는 기존의 자동차와 보행자를 비롯해 수용해야 할 주체들이 다양해졌으며 각 모빌리티 간의 상충 또한 해결해야 할 문제이다. 완전도로(Complete Street)는 2003년 미국에서 등장한 용어로 보행자, 자전거 이용자, 대중교통 이용자, PM(Personal Mobility) 이용자, 자동차 운전자 등 모든 도로 이용자의 공평한 안전과 편의를 고려한 도로 설계와 운영을 의미한다. 현재 해외 여러 도시에서 완전도로를 구현하고 있으며, 이를 제도화하기 위한 연구도 활발히 진행되고 있다. 그러나 국내에서는 완전도로에 대한 연구와 논의가 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 델파이 (Delphi)기법을 통해 학계 및 실무 전문가들의 의견을 수집 및 분석하여 완전도로 설계에서 고려해야 할 주요 요인들을 정형화하고자 한다. 총 세 차례의 델파이 설문이 진행되며 1차 개방형 설문을 통해 전문가들의 자유로운 답변을 수집하고 이를 키워드 위주로 정리하여 2·3차 폐쇄형 설문을 작성하였다. 2·3차 설문은 총 52개의 문항으로 구성되었으며 설문 결과 52개의 문항 중 34개의 항목이 최종 요인으로 채택되었다.
한국퍼지및지능시스템학회 1993년도 Fifth International Fuzzy Systems Association World Congress 93
/
pp.975-976
/
1993
This talk presents the overview of the author's research and development activities on fuzzy inference hardware. We involved it with two distinct approaches. The first approach is to use application specific integrated circuits (ASIC) technology. The fuzzy inference method is directly implemented in silicon. The second approach, which is in its preliminary stage, is to use more conventional microprocessor architecture. Here, we use a quantitative technique used by designer of reduced instruction set computer (RISC) to modify an architecture of a microprocessor. In the ASIC approach, we implemented the most widely used fuzzy inference mechanism directly on silicon. The mechanism is beaded on a max-min compositional rule of inference, and Mandami's method of fuzzy implication. The two VLSI fuzzy inference chips are designed, fabricated, and fully tested. Both used a full-custom CMOS technology. The second and more claborate chip was designed at the University of North Carolina(U C) in cooperation with MCNC. Both VLSI chips had muliple datapaths for rule digital fuzzy inference chips had multiple datapaths for rule evaluation, and they executed multiple fuzzy if-then rules in parallel. The AT & T chip is the first digital fuzzy inference chip in the world. It ran with a 20 MHz clock cycle and achieved an approximately 80.000 Fuzzy Logical inferences Per Second (FLIPS). It stored and executed 16 fuzzy if-then rules. Since it was designed as a proof of concept prototype chip, it had minimal amount of peripheral logic for system integration. UNC/MCNC chip consists of 688,131 transistors of which 476,160 are used for RAM memory. It ran with a 10 MHz clock cycle. The chip has a 3-staged pipeline and initiates a computation of new inference every 64 cycle. This chip achieved an approximately 160,000 FLIPS. The new architecture have the following important improvements from the AT & T chip: Programmable rule set memory (RAM). On-chip fuzzification operation by a table lookup method. On-chip defuzzification operation by a centroid method. Reconfigurable architecture for processing two rule formats. RAM/datapath redundancy for higher yield It can store and execute 51 if-then rule of the following format: IF A and B and C and D Then Do E, and Then Do F. With this format, the chip takes four inputs and produces two outputs. By software reconfiguration, it can store and execute 102 if-then rules of the following simpler format using the same datapath: IF A and B Then Do E. With this format the chip takes two inputs and produces one outputs. We have built two VME-bus board systems based on this chip for Oak Ridge National Laboratory (ORNL). The board is now installed in a robot at ORNL. Researchers uses this board for experiment in autonomous robot navigation. The Fuzzy Logic system board places the Fuzzy chip into a VMEbus environment. High level C language functions hide the operational details of the board from the applications programme . The programmer treats rule memories and fuzzification function memories as local structures passed as parameters to the C functions. ASIC fuzzy inference hardware is extremely fast, but they are limited in generality. Many aspects of the design are limited or fixed. We have proposed to designing a are limited or fixed. We have proposed to designing a fuzzy information processor as an application specific processor using a quantitative approach. The quantitative approach was developed by RISC designers. In effect, we are interested in evaluating the effectiveness of a specialized RISC processor for fuzzy information processing. As the first step, we measured the possible speed-up of a fuzzy inference program based on if-then rules by an introduction of specialized instructions, i.e., min and max instructions. The minimum and maximum operations are heavily used in fuzzy logic applications as fuzzy intersection and union. We performed measurements using a MIPS R3000 as a base micropro essor. The initial result is encouraging. We can achieve as high as a 2.5 increase in inference speed if the R3000 had min and max instructions. Also, they are useful for speeding up other fuzzy operations such as bounded product and bounded sum. The embedded processor's main task is to control some device or process. It usually runs a single or a embedded processer to create an embedded processor for fuzzy control is very effective. Table I shows the measured speed of the inference by a MIPS R3000 microprocessor, a fictitious MIPS R3000 microprocessor with min and max instructions, and a UNC/MCNC ASIC fuzzy inference chip. The software that used on microprocessors is a simulator of the ASIC chip. The first row is the computation time in seconds of 6000 inferences using 51 rules where each fuzzy set is represented by an array of 64 elements. The second row is the time required to perform a single inference. The last row is the fuzzy logical inferences per second (FLIPS) measured for ach device. There is a large gap in run time between the ASIC and software approaches even if we resort to a specialized fuzzy microprocessor. As for design time and cost, these two approaches represent two extremes. An ASIC approach is extremely expensive. It is, therefore, an important research topic to design a specialized computing architecture for fuzzy applications that falls between these two extremes both in run time and design time/cost. TABLEI INFERENCE TIME BY 51 RULES {{{{Time }}{{MIPS R3000 }}{{ASIC }}{{Regular }}{{With min/mix }}{{6000 inference 1 inference FLIPS }}{{125s 20.8ms 48 }}{{49s 8.2ms 122 }}{{0.0038s 6.4㎲ 156,250 }} }}
본 연구는 한국, 중국, 일본의 계단식 논의 현황 및 보전관리방안을 중점적으로 살펴보고, 한국 계단식 논이 명승자원으로 보전되고, 지속적으로 연구될 수 있는 기초자료 제시를 목적으로 하며, 본 연구에서 도출한 결과는 다음과 같다. 첫째, 우리 선조들은 경사지를 개간하면서도 경관의 훼손을 최소화 하며 다랑이 논을 축조하는 방법을 전수하였으며, 다랑이 논은 한국 고유의 전통 경관으로 가치를 지니고 있다. 그러나 경작의 운용면에서 불리한 환경에 놓여있어, 휴경(休耕)되거나 폐경(廢耕)되어 사라져가는 다랑이 논의 면적이 증가하고 있는 추세이다. 이러한 문제에 대하여 정부는 소실되어가는 전통 경관인 다랑이 논의 보전을 위해서 '한국 다랑이 논 데이터베이스 구축'을 실시하여 우수 경관자원 발굴의 토대를 마련해야 할 것이다. 문화 경관적 가치가 높다고 판단되는 다랑이 논은 명승지나 기념물로 지정 관리되어 법적 보호를 받을 필요가 있다. 둘째, 한국 계단식 논의 효율적 관리와 지속적인 연구를 위한 국 내외 문헌조사 분석의 결과는 다음과 같다. 관련 법규 부분에서 계단식 논은 문화재보호법에 의해 명승으로 지정 관리되고 있을 뿐, 그 외에 경관법 및 농어촌관련법은 계단식 논 경관계획 수립을 위한 참고사항으로 법적 구속력 및 실효성이 없는 상태이다. 이에 계단식 논의 효율적 보전과 관리를 위해서는 계단식 논 관련법의 제정, 제도의 보완과 확립이 반드시 이뤄져야 할 것으로 판단된다. 셋째, 본 연구에서 한국, 중국, 일본 계단식 논의 조사분석 결과가 시사하는 바는 다음과 같다. 계단식 논의 보전을 위한 관련 법규는 조금씩 국가별 차이를 보이고 있으나, 우수한 경관자원의 보전과 보호에 바탕을 두고 지정 관리하고 있다는 점에서 유사하다. 국가별 계단식 논 관련 법규의 조사결과로 일본의 문화재보호법과 경관법의 연동, 중국의 자치지구 법규 등의 제도 도입을 통한 한국 계단식 논 경관의 보전 방안이 보완되어야 할 것이다. 넷째, 한국 계단식 논의 효율적 보전을 위해 주민 자체의 교육을 통한 인식 향상과 함께 계단식 논 관리를 위한 마을 단위 조직을 운영해야 한다. 한국 계단식 논 마을주민들의 자발적 참여를 위한 대책들을 도입할 경우, 각 지역의 마을에서 주민들의 합의나 논의 관리, 주변 환경미화 등의 부분에서 서로 일체감을 유발하여 마을의 활성화가 가능할 것으로 사료된다. 또한 마을단위 주민자치 운영회는 문화재청 관계자, 대학교수 등 전문가 집단의 자문 기구를 두어 운영에 대한 자문 및 지원을 쉽게 받을 수 있는 시스템을 구축해야 하며, 도시 주민과의 교류를 통한 계단식 논 지역의 활성화 또한 중요하다고 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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