• 제목/요약/키워드: Bio-inspired

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생체모방기술을 접목한 파라미터 공간에서의 로봇제어 기법 (Robot Control Method in Parameter Space Adopting Biomimetics)

  • 김희중
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.16-23
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    • 2018
  • 본 논문에서는 생체모방기술을 적용한 로봇제어방법에 대해 기술한다 물방개의 유영동작을 모방하고 발생시키기 위해 푸리에 최소자승기법을 적용하여 일반식을 정립하였다. 일반식의 계수의 값을 조정하여 관측된 물방개의 유영동작과 발생시킨 모방동작의 비교를 통해 제어 파라미터가 정의되었으며 각 파라미터들의 상관관계를 밝히고 이를 파라미터 공간상에 표현하여 다양한 생체모방 동작을 쉽게 발생시킬 수 있음을 확인하였다. 추가로, 생물체의 구조적인 장점을 반영한 로봇설계에 대해 간략히 소개하였고 제안한 생체모방 발생기법은 다양한 환경에서의 로봇시스템 개발에 적용 가능함을 확인하였다.

Nanoscale Protein Chip based on Electrical Detection

  • Choi, Jeong-Woo
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2005년도 생물공학의 동향(XVI)
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    • pp.18-18
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    • 2005
  • Photoinduced electron transport process in nature such as photoelectric conversion and long-range electron transfer in photosynthetic organisms are known to occur not only very efficiently but also unidirectionally through the functional groups of biomolecules. The basic principles in the development of new functional devices can be inspired from the biological systems such as molecular recognition, electron transfer chain, or photosynthetic reaction center. By mimicking the organization of the biological system, molecular electronic devices can be realized $artificially^{1)}$. The nano-fabrication technology of biomolecules was applied to the development of nano-protein chip for simultaneously analyzing many kinds of proteins as a rapid tool for proteome research. The results showed that the self-assembled protein layer had an influence on the sensitivity of the fabricated bio-surface to the target molecules, which would give us a way to fabricate the nano-protein chip with high sensitivity. The results implicate that the biosurface fabrication using self-assembled protein molecules could be successfully applied to the construction of nanoscale bio-photodiode and nano-protein chip based on electrical detection.

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Bio-Inspired Green Nanoparticles: Synthesis, Mechanism, and Antibacterial Application

  • Velusamy, Palaniyandi;Kumar, Govindarajan Venkat;Jeyanthi, Venkadapathi;Das, Jayabrata;Pachaiappan, Raman
    • Toxicological Research
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    • 제32권2호
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    • pp.95-102
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    • 2016
  • In the recent years, noble nanoparticles have attracted and emerged in the field of biology, medicine and electronics due to their incredible applications. There were several methods have been used for synthesis of nanoparticles such as toxic chemicals and high energy physical procedures. To overcome these, biological method has been used for the synthesis of various metal nanoparticles. Among the nanoparticles, silver nanoparticles (AgNPs) have received much attention in various fields, such as antimicrobial activity, therapeutics, bio-molecular detection, silver nanocoated medical devices and optical receptor. Moreover, the biological approach, in particular the usage of natural organisms has offered a reliable, simple, nontoxic and environmental friendly method. Hence, the current article is focused on the biological synthesis of silver nanoparticles and their application in the biomedical field.

바이오 데이터 분류화를 위한 BNP 내장 생태계 모방 알고리즘에 대한 연구 (A Study on Bio-inspired algorithm included BNP for Classification of Bio data)

  • 최옥주;맹보연;이민수
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.294-297
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    • 2009
  • 다방면적인 과학기술의 발달은 우리에게 대량의 데이터와 또한 새로운 영역으로의 접근 가능성을 열어주었다. 유전자 정보와 같은 대량의 정보를 다루는 시대가 열리면서 바이오 데이터를 분석하여 새로운 연관성과 정보를 찾아내는 바이오인포매틱스가 고부가가치 창출을 위한 학문으로 특히 부각되고 있다. 본 논문에서는 이러한 연구의 일환으로 보다 효율적인 바이오 데이터 분석을 위해 BNP에 내장된 생태계 모방 알고리즘의 특성을 연구하고, 이를 분류화에 접목시킨 방법에 대해 논하고자 한다.

A wireless impedance analyzer for automated tomographic mapping of a nanoengineered sensing skin

  • Pyo, Sukhoon;Loh, Kenneth J.;Hou, Tsung-Chin;Jarva, Erik;Lynch, Jerome P.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제8권1호
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    • pp.139-155
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    • 2011
  • Polymeric thin-film assemblies whose bulk electrical conductivity and mechanical performance have been enhanced by single-walled carbon nanotubes are proposed for measuring strain and corrosion activity in metallic structural systems. Similar to the dermatological system found in animals, the proposed self-sensing thin-film assembly supports spatial strain and pH sensing via localized changes in electrical conductivity. Specifically, electrical impedance tomography (EIT) is used to create detailed mappings of film conductivity over its complete surface area using electrical measurements taken at the film boundary. While EIT is a powerful means of mapping the sensing skin's spatial response, it requires a data acquisition system capable of taking electrical impedance measurements on a large number of electrodes. A low-cost wireless impedance analyzer is proposed to fully automate EIT data acquisition. The key attribute of the device is a flexible sinusoidal waveform generator capable of generating regulated current signals with frequencies from near-DC to 20 MHz. Furthermore, a multiplexed sensing interface offers 32 addressable channels from which voltage measurements can be made. A wireless interface is included to eliminate the cumbersome wiring often required for data acquisition in a structure. The functionality of the wireless impedance analyzer is illustrated on an experimental setup with the system used for automated acquisition of electrical impedance measurements taken on the boundary of a bio-inspired sensing skin recently proposed for structural health monitoring.

분류와 Particle Swarm Optimization을 이용한 태스크 오프로딩 방법 (A Task Offloading Approach using Classification and Particle Swarm Optimization)

  • 존크리스토퍼 마테오;이재완
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-9
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    • 2017
  • 클라우드 컴퓨팅에서 바이오 영감 컴퓨팅 기술과 같은 연구들을 통해, 오프로딩 기법에서 새로운 차원의 솔루션이 개발되고 있다. 모바일 장비 사용의 증가 추세에 따라, 바이오 영감 기술은 모바일 클라우드 컴퓨팅의 발전에 기여하고 있다. 모바일 클라우드 컴퓨팅에서의 에너지효율적인 기법은 총 에너지 소비를 줄이기 위해 필요하지만, 지금까지의 연구는 태스크 분산을 위한 의사결정과정에서 에너지 소비에 관해 고려하지 않고 있다. 본 논문에서는 클라우드렛에서 데이터센터로의 오프로딩 전략으로 Particle Swarm Optimization (PSO) 방법을 제안하며, 이 과정에서 각 태스크는 입자(particle)로 표현된다. 입자의 수를 줄이기 위해 PSO를 적용하기 전에 K-means 클러스터링을 사용하여 수집한 태스크를 클라우드렛 상에서 분류하며, PSO 처리과정 중에는 모든 태스크를 대상으로 하지 않고 분류된 태스크에 따라 최적의 데이터 센터를 찾는다. 시뮬레이션 결과, 제안한 PSO기법이 처리 시간 관점에서는 전통적인 방법에 비해 조금 늦지만, 에너지 관점의 데이터 센터 선택에서는 우수함을 나타내었다.

고분산성 Cr2O3 및 Co3O4 전이금속 나노입자 촉매가 기능화된 다공성 WO3 나노섬유를 이용한 구취진단용 화학센서 (Bio-inspired Cr2O3 and Co3O4 Nanoparticles Loaded Electrospun WO3 Nanofiber Chemical Sensor for Early Diagnosis of Halitosis)

  • 장지수;김상준;최선진;구원태;김일두
    • 센서학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.223-228
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    • 2016
  • In this work, we prepared porous WO3 nanofibers (NFs) functionalized by bio-inspired catalytic $Cr_2O_3$ and $Co_3O_4$ nanoparticles as highly sensitive and selective $H_2S$ gas sensing layers. Highly porous 3-dimensional (3D) NFs networks decorated by well-dispersed catalyst NPs exhibited superior $H_2S$ gas response ($R_{air}/R_{gas}$ = 46 at 5 ppm) in high humidity environment (95 %RH). In particular, the sensors showed outstanding $H_2S$ selectivity against other interfering analytes (such as acetone, toluene, CO, $H_2$, ethanol). Exhaled breath sensors using $Cr_2O_3$ and $Co_3O_4$ catalysts-loaded $WO_3$ NFs are highly promising for the accurate detection of halitosis.

비지도 학습을 이용한 생체 모방 동작 인지 기반의 동작 순서 인식 (Bio-mimetic Recognition of Action Sequence using Unsupervised Learning)

  • 김진옥
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.9-20
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    • 2014
  • 대상의 동작을 잘 예측하는 것은 사회적 상호작용과 의사결정 컨텍스트 이해의 핵심이다. 본 연구는 동작 인식 과정에서 인간 뇌 시각인지 과정을 모방한 방법으로 관절 동작의 동작 순서 패턴을 학습하는 컴퓨팅 모델을 제안하였다. 제안 방법의 핵심은 뇌에서 동작 인지 자극을 처리하는 신경생리학적 IT, MT, STS의 피질 기능과 특정 시각 신경 회로 네트워크 기능을 모방하여 비지도 방법으로 동작 순서를 학습한 후 동작을 예측, 인식하는 것이다. 실험을 통해 제안 모델이 어떻게 연속적으로 입력되는 비디오에서 의미있는 동작 스냅샷 뿐 아니라 중요한 동작 패턴을 자동으로 선택하는 지를 제시하였다. 이 핵심 움직임은 학습 네트워크가 정적 시점에서 정지 영상에 함축된 동작을 인식하는지를 증명하는데 이용하는 관절 자세이다. 또한 STS 피질 영역에서 어떻게 정지와 움직임 입력을 통합하는지를 모방하여 학습하고, 학습한 피드백 연결이 차후 동작의 입력 순서를 어떻게 예측하는지를 제시하였다. 네트워크 시뮬레이션을 통해 동작 인식에 대한 제안 모델의 우수성을 입증하였다.