• 제목/요약/키워드: Cognitive Engineering

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뇌 MRI와 인지기능평가를 이용한 아밀로이드 베타 양성 예측 연구 (Prediction of Amyloid β-Positivity with both MRI Parameters and Cognitive Function Using Machine Learning)

  • 박혜진;이지영;양진주;김희진;김영서;김지영;최윤영
    • 대한영상의학회지
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    • 제84권3호
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    • pp.638-652
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    • 2023
  • 목적 경도인지장애와 알츠하이머 치매 환자에서 아밀로이드베타 양성을 예측할 수 있는 MRI 특징을 알아보고 머신러닝으로 아밀로이드베타 양성 예측 모형의 성능을 알아보고자 하였다. 대상과 방법 후향적 및 단면조사연구로 경도인지장애와 알츠하이머 치매 총 139명의 환자를 대상으로 하였다. 이들은 모두 뇌 MRI와 아밀로이드 PET-CT를 시행하였다. 대상자는 아밀로이드 베타 양성군(n = 84)과 아밀로이드 베타 음성군(n = 55)으로 분류하였다. 시각적 분석으로는 뇌백질 고신호 병변의 Fazekas 척도와 뇌미세출혈 개수를 시행하였다. 정량분석으로 뇌백질 고신호 병변의 부피와 국소뇌부피를 측정하였다. 다중 로지스틱 회귀분석과 머신러닝 기법으로 아밀로이드베타 양성을 가장 잘 예측할 수 있는 MRI 특징을 확인하였다. 결과 시각적분석에서 아밀로이드베타 양성군은 뇌백질 고신호 병변의 Fazekas 척도(p = 0.02)와 뇌미세출혈 개수(p = 0.04)가 유의미하게 높았다. 해마, 내후각피질, 설전부의 국소뇌부피들은 아밀로이드베타 양성군에서 유의미하게 작았다(p < 0.05). 제3뇌실(p = 0.002)의 부피는 아밀로이드베타 양성군에서 유의미하게 컸다. 간이 정신 상태 검사와 국소뇌부피를 이용하여 머신러닝기법을 이용했을 때 좋은 정확도를 보였다(81.1%). 결론 간이 정신 상태 검사, 제3뇌실과 해마 부피를 이용한 머신러닝의 적용은 아밀로이드베타 양성을 예측하는데 활용될 수 있다.

집단지성 기반 학습자료 북마킹 서비스 시스템 (Learning Material Bookmarking Service based on Collective Intelligence)

  • 장진철;정석환;이슬기;정치훈;윤완철;이문용
    • 지능정보연구
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    • 제20권2호
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    • pp.179-192
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    • 2014
  • 최근 IT 환경의 변화에 따라 웹 서비스를 기반으로 대규모 사용자 대상의 상호 참여적인 MOOC(Massive Open Online Courses)과 같은 온라인 교육 환경이 부상하고 있다. 그러나 온라인 교육 시스템은 원거리로 학습이 이루어짐에 따라 학습자의 자발적 동기를 꾸준히 유지하기 어려우며, 또한 학습자 간에 지식을 공유하고 공유한 지식을 활용하는 기능이 부족하다. 이러한 문제를 극복하기 위해 구성주의적 학습이론과 집단지성에 기반하여 학습자가 보유한 학습자료를 공유하고 개인화된 학습자료 추천을 받을 수 있는 학습자료 북마킹 서비스인 WeStudy를 구현하였다. 위키피디아(Wikipedia), 슬라이드쉐어 (SlideShare), 비디오렉쳐스 (VideoLectures) 등 현존하는 집단지성 기반 서비스들의 주요 기능으로부터 필요한 집단지성 기능들을 검토하였으며, 본 서비스의 주요 기능으로 1) 리스트 및 그래프 형태의 학습자료 리스트 시각화, 2) 개인화된 학습자료 추천, 3) 보다 상세한 학습자료 추천을 위한 관심 학습자 지정 등을 도출하여 시스템을 설계하였다. 이후, 웹 기반으로 구현된 세 가지 주요기능 별로 개량된 휴리스틱 사용성 평가 방법을 통해 개발된 시스템의 사용성 평가를 실시하였다. 10명의 HCI 분야 전공자 및 현업 종사자를 대상으로 정량적 및 정성적인 평가 결과, 세 가지의 주요 기능에서 전반적으로 사용성이 우수한 것으로 판정되었다. 주요 기능 별 정성적인 평가에서 도출된 여러 마이너 이슈들을 반영할 필요가 있으며, 향후 대규모 사용자를 대상으로 본 서비스를 보급하고 이용할 수 있도록 제공하여 자발적인 지식 공유 환경을 조성할 수 있을 것으로 전망된다.

중국 『무이구곡도』 3폭(幅)의 비교 분석을 통해 본 18세기 무이산 구곡계(九曲溪)의 경물 인지특성 (An Analysis of the Landscape Cognitive Characteristics of 'Gugok Streams' in the First Half of the 18th Century Based on the Comparison of China's 『Wuyi-Gugok Painting』)

  • 정조하;노재현;강정
    • 한국전통조경학회지
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    • 제37권3호
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    • pp.62-82
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    • 2019
  • 중국 청나라 중기에 제작된 『산수분계지도(山水分界之圖): A』, 『무이산구곡계전도(武夷山九曲溪全圖): B』 그리고 『무이산십팔경도(武夷山十八景圖): C』 등 3폭의 『무이구곡도』를 대상으로, 그림에 명기된 명칭을 조사한 뒤 문헌조사를 병행하여 경처와 경물유형, 이미지 분석을 시도하였다. 이후 각 곡별 경물 유형수와 경물수를 바탕으로 한 경물풍부도와 경관유사도 분석을 통해 18C '무이산 구곡계'의 경관 인지특성을 살펴본 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 『무이산지』의 명소 유형에 대한 묘사에 따르면, 3폭 그림 중 경물 명칭은 총 41개 유형으로 집계되었는데, 이 중 암(岩)·봉(峰)·석(石) 등 3개 경물이 차지하는 경관적 비중이 압도적으로 우세하였다. 데이터에 따르면 무이구곡의 경관 중 암·봉·석의 수가 절반 이상으로 이는 단하지모(丹霞地貌) 등으로 이루어진 무이산의 지모경관적 특성이 반영된 결과이다. 둘째, 구곡계 경관은 다양하고 심상이 풍부한 것으로 확인되었다. 그림 상의 주 대상장인 제1곡 대왕봉과 만정봉, 제2곡 옥녀봉, 제3곡 소장봉, 제4곡 대장봉, 제5곡 대은병과 무이정사 그리고 제6곡 선장봉과 천유봉은 경물풍부도(景觀豐富度)가 탁월한 반면, 7~9곡은 상대적으로 낮게 나타났다. 셋째, 곡별 경관이미지 조사 결과, 구곡계의 인문경관 심상 형성에는 무이산과 관련된 신화 및 전설에서 비롯된 특이성으로 인해 경관 인지도가 매우 높았다. 특히 제1곡과 제5곡은 무이군을 바탕으로 한 도교문화와 주자의 성리문화와 관련한 석각문화, 주유문화(舟遊文化) 등과 밀접하게 관련되어 있다. 넷째, 41가지 경물 유형에 따른 경관유사도 분석 결과, A와 C의 유사도가 매우 높았으며 형태묘사 및 원근 표현관계가 매우 흡사함을 볼 때, 한쪽 그림의 영향을 받은 것이 분명한 것으로 판단된다. 전체적으로 3폭의 그림에 묘사된 경물명은 오랜 시간 동안 전승, 누적된 신화 및 전설 그리고 경물의 이름붙이기를 통해 최소한 18C 전반 이전에 이미 정착·형성되어 인지되어 온 문화경관임이 확인된다. 다소의 순위 차이는 있으나 3폭 모두에 출현하는 경물 유형은 '석'이 21개소, '암'이 20개소, '봉'이 17개소로 석, 암, 봉은 무이산 구곡계의 경관성을 견인하고 있다. 다섯째, A와 C에서는 선조대(仙釣臺/태(台))가 제4곡도에 묘사되어 있지만, 한국에서는 제3곡의 경물명칭으로 알려지고 있는 점은 주목할 만하다. 또한 1곡의 승진동(升眞洞), 7곡의 석당사(石堂寺)는 그림 A·B·C 모두에서 묘사되고 있지 않는 점은 특이하며 향후 연구가 필요한 부분이다.

온톨로지 방법론을 이용한 지역지리 지식으로서 도시이미지의 표현 (Representing City Image as Regional Geographic Knowledge: Ontology Modeling Approach)

  • 홍일영
    • 한국지리정보학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.74-93
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    • 2010
  • 최근 네비게이션 시스템이 대중화되면서 랜드마크 연구는 도시지역 이동을 위한 인지적 시스템 개발에 중요한 연구주제가 되고 있다. 지역 커뮤니티에게 있어서 랜드마크로 구성된 도시이미지는 지역 네비게이션에 있어서 장소인식을 위한 참조프레임 역할을 담당한다. 일반적으로 네비게이션은 새로운 지역을 이동하는 탐험(Exploration)과 친숙한 지역을 이동하는 네비게이션으로 구분할 수 있다. 후자의 경우, 도시이미지는 지역 커뮤니티에게 있어서 장소인식에 있어서 핵심적인 역할을 담당한다. 커뮤니티의 장소인식은 시스템적으로 연결된 장소들로 구성된 도시이미지에 기반을 두어 이루어지는 지식기반의 추론의 과정이다. 본 연구에서 도시이미지의 구조는 계층적 지식으로 간주하여 커뮤니티를 위한 지역이동을 위한 도메인 온톨로지로 표현하였다. 커뮤니티에게서 수집된 도시이미지는 커뮤니티의 인지정도에 따라 엥커(anchor), 디스턴트(distant)와 로컬(local)분류하였다. 온톨로지 모델링 기법을 이용한 도시이미지의 표현은 지역 커뮤니티의 지리적 지식으로 명시화하고 도시지역 안내를 위한 에이전트를 위해 재사용이 가능한 지식으로서 유용한 의미를 갖는다.

Oral Administration of Gintonin Attenuates Cholinergic Impairments by Scopolamine, Amyloid-β Protein, and Mouse Model of Alzheimer's Disease

  • Kim, Hyeon-Joong;Shin, Eun-Joo;Lee, Byung-Hwan;Choi, Sun-Hye;Jung, Seok-Won;Cho, Ik-Hyun;Hwang, Sung-Hee;Kim, Joon Yong;Han, Jung-Soo;Chung, ChiHye;Jang, Choon-Gon;Rhim, Hyewon;Kim, Hyoung-Chun;Nah, Seung-Yeol
    • Molecules and Cells
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    • 제38권9호
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    • pp.796-805
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    • 2015
  • Gintonin is a novel ginseng-derived lysophosphatidic acid (LPA) receptor ligand. Oral administration of gintonin ameliorates learning and memory dysfunctions in Alzheimer's disease (AD) animal models. The brain cholinergic system plays a key role in cognitive functions. The brains of AD patients show a reduction in acetylcholine concentration caused by cholinergic system impairments. However, little is known about the role of LPA in the cholinergic system. In this study, we used gintonin to investigate the effect of LPA receptor activation on the cholinergic system in vitro and in vivo using wild-type and AD animal models. Gintonin induced $[Ca^{2+}]_i $ transient in cultured mouse hippocampal neural progenitor cells (NPCs). Gintonin-mediated $[Ca^{2+}]_i $ transients were linked to stimulation of acetylcholine release through LPA receptor activation. Oral administration of gintonin-enriched fraction (25, 50, or 100 mg/kg, 3 weeks) significantly attenuated scopolamine-induced memory impairment. Oral administration of gintonin (25 or 50 mg/kg, 1 2 weeks) also significantly attenuated amyloid-${\beta}$ protein ($A{\beta}$)-induced cholinergic dysfunctions, such as decreased acetylcholine concentration, decreased choline acetyltransferase (ChAT) activity and immunoreactivity, and increased acetylcholine esterase (AChE) activity. In a transgenic AD mouse model, long-term oral administration of gintonin (25 or 50 mg/kg, 3 months) also attenuated AD-related cholinergic impairments. In this study, we showed that activation of G protein-coupled LPA receptors by gintonin is coupled to the regulation of cholinergic functions. Furthermore, this study showed that gintonin could be a novel agent for the restoration of cholinergic system damages due to $A{\beta}$ and could be utilized for AD prevention or therapy.

교차로 사고 감소를 위한 신호등 보완에 관한 연구 (A Study of the Intersection in Reduce Car Accidents for Traffic Signal Light to Supplement)

  • 박인덕
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.296-301
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    • 2020
  • 국내 신호등은 2색등, 3색등, 4색등의 신호체계를 적용하고 있다. 2색등은 적색•녹색 등화로 주로 횡단보도에서 사용되며 3색등은 적색•황색•녹색(녹색화살표)등화로 T자형 교차로, 4색등화 표시는 적색•황색•녹색화살표•녹색으로 일반적인 교차로에서 사용되고 있다. 교차로에 진입하는 운전자는 딜레마 존 영역에서 교차로 진입 또는 정지선에 정지 판단을 해야 한다. 교차로 진입 전 딜레마 존에서 운전자는 교차로 폭, 차량속도, 인지반응시간, 기준 황색신호 시간에 따라 교차로 통과 또는 정지선에 정지, 과속차량, 꼬리물기, 끼어들기, 신호위반 차량 등 많은 정보를 수집 판단하고 있다. 본 논문은 교차로 3,4색 신호등의 기준 황색신호 시간과 교차로 통과 속도를 50km/h, 60km/h하향 조정에 따른 딜레마 존 영역 길이 변화가 황색신호 시간에 영향을 줄 수 있음을 제시한다. 이러한 영향에 따른 황색신호 시간은 0.1~2.3초 증가함을 알 수 있었으며 딜레마 존 영역도 1.22~26[m] 증가함을 알 수 있었다. 교차로 사고 감소를 위해 딜레마 존의 운전자에게 빠른 판단할 수 있도록 직진(3색,4색) 녹색신호의 잔여시간을 표시함으로써 교차로 통행에 발생하는 교통사고를 줄이는 방안을 제시하며, 심야시간에 운영되어지는 교차로 점멸신호에 진입하는 차량에 적색(LED 손바닥)신호와 좌회전 녹색 화살표 신호를 교차 점멸함으로 안전한 진입 방안을 제시하고자 한다.

제품의 포용적 디자인을 위한 Exclusion Calculation 평가 방법의 효용성 연구: 전기다리미 평가를 사례 연구로 (A Study on the Effectiveness of the Exclusion Calculation for the Product Inclusive Design: A Case Study on the Evaluation of Electric Iron)

  • 장지파;고정욱
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.111-123
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    • 2020
  • 제품 디자인개발 과정에서 사용성과 포용성을 확보하는 것은 매우 중요하다. 이를 위한 제품의 사용성과 포용성 평가방법으로 케임브리지 대학 엔지니어링 디자인 센터의 교수인 Simon Keates와 P. John Clarkson에 의해 Exclusion Calculation이 개발된 바 있다. 그러나 실제 제품의 평가에서 Exclusion Calculation의 효용성에 대한 연구가 부족하다. 이에 본 연구는 Exclusion Calculation을 사용하여 전기다리미을 평가하는 실험을 사례 연구로 진행하여 결과의 유용성, 정확성 및 평가항목의 직관성 3가지 측면에서 장단점을 평가하여 Exclusion Calculation의 효용성을 고찰하였다. 실험 연구에서, 11명의 디자이너가 Exclusion Calculation으로 제품을 평가한 후 Exclusion Calculation중 14개 평가항목의 직관성을 평가했다. 제품 평가 결과에 따라 Exclusion Calculation 평가 결과의 유용성을 판단하고, 표준편차를 이용하여 Exclusion Calculation 평가 결과의 정확성을 분석했다. 본 연구결과 첫째, Exclusion Calculation의 평가결과는 디자이너가 제품의 물리적 특징과 관련된 사용성 문제 및 문제의 보편성을 발견하도록 도울 수 있지만, 제품 사용 논리성 측면의 문제를 발견할 수는 없다. 둘째, Exclusion Calculation 평가 척도 기준이 모호하기 때문에 평가 결과의 정확성이 낮다. 평가항목은 전체적으로 평가 판단의 난이도가 낮지만, 인지능력과 관련된 평가항목은 직관성이 약하다는 것을 알 수 있었다.

A cross-sectional study of the association between mobile phone use and symptoms of ill health

  • Cho, Yong Min;Lim, Hee Jin;Jang, Hoon;Kim, Kyunghee;Choi, Jae Wook;Shin, Chol;Lee, Seung Ku;Kwon, Jong Hwa;Kim, Nam
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제31권
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    • pp.22.1-22.7
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    • 2016
  • Objectives This study analyzed the associations between mobile phone call frequency and duration with non-specific symptoms. Methods This study was conducted with a population group including 532 non-patient adults established by the Korean Genome and Epidemiology Study. The pattern of phone call using a mobile phone was investigated through face-to-face interview. Structured methods applied to quantitatively assess health effects are Headache Impact Test-6 (HIT-6), Psychosocial Well-being Index-Short Form, Beck Depression Inventory, Korean-Instrumental Activities of Daily Living, Perceived Stress Scale (PSS), Pittsburgh Sleep Quality Index, and 12-item Short Form Health Survey where a higher score represents a higher greater health effect. Results The average daily phone call frequency showed a significant correlation with the PSS score in female subjects. Increases in the average duration of one phone call were significantly correlated with increases in the severity of headaches in both sexes. The mean (standard deviation) HIT-6 score in the subgroup of subjects whose average duration of one phone call was five minutes or longer was 45.98 (8.15), as compared with 42.48 (7.20) in those whose average duration of one phone call was <5 minutes. The severity of headaches was divided into three levels according to the HIT-6 score (little or no impact/moderate impact/substantial or severe impact), and a logistic regression analysis was performed to investigate the association between an increased phone call duration and the headache severity. When the average duration of one phone call was five minutes or longer, the odds ratio (ORs) and the 95% confidence intervals (CIs) for the moderate impact group were 2.22 and 1.18 to 4.19, respectively. The OR and 95% CI for the substantial or severe impact group were 4.44 and 2.11 to 8.90, respectively. Conclusions Mobile phone call duration was not significantly associated with stress, sleep, cognitive function, or depression, but was associated with the severity of headaches.

HDR 영상 복원을 위해 대비와 텍스쳐 영역 정보를 고려한 혼합 톤 매핑 기법 (Hybrid Tone Mapping Technique Considering Contrast and Texture Area Information for HDR Image Restoration)

  • 강주미;박대준;정제창
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.496-508
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    • 2017
  • 본 논문은 전역적 대비를 보존하는 동시에 경계 정보를 정확히 보존할 수 있는 혼합 톤 매핑 기법 (Tone Mapping Operator: TMO)을 제안한다. 우선, 넓은 동적 영역 (High Dynamic Rangae: HDR) 영상을 낮은 동적 영역 (Low Dynamic Range: LDR) 디스플레이에 적합하게 압축하기 위해 인간의 시각 시스템 (Human Visual System: HVS)에 기반한 임계 값 대 밝기 값 (Threshold vs. Intensity: TVI) 함수와 영상의 대비를 사용하였으며 이에 따라 영상의 전역적인 대비를 보존할 수 있었다. 또한, 가이디드 영상 필터링 (Guided Image Filtering: GIF)을 이용하여 검출된 경계 정보와 변화감지역 (Just Noticeable Difference: JND) 모델의 공간적 마스킹을 이용하여 검출된 경계 정보를 결합함으로써 영상의 경계를 보존하고 출력 영상의 인지적 화질을 향상시켰다. 기존에 TMO들은 크게 전역적 톤 매핑 (Global Tone Mapping: GTM)과 지역적 톤 매핑 (Local Tone Mapping: LTM)으로 분류되었다. GTM은 전역적인 대비를 보존하며 구현이 단순해 실행시간이 빠르다는 장점이 있지만 영상의 경계 정보가 손실되며 지역적 대비를 보존하지 못하는 단점이 있었다. 반면 LTM은 영상의 지역적 대비와 경계 정보를 잘 보존하였지만 경계 영역에서의 헤일로 열화 현상의 발생과 같이 일부 영역이 부자연스럽게 표현되는 경우가 발생하였으며 GTM과 비교하여 높은 계산 복잡도를 가졌다. 따라서 본 논문에서는 GTM과 LTM의 장점을 결합하여 전역적인 대비를 보존하는 동시에 영상의 경계 정보를 보존하는 TMO를 제안하였으며 실험결과를 통해 제안하는 톤 매핑 기법이 인지적 화질 측면에서 성능이 우수한 것으로 확인되었다.

경락경혈 의학정보의 시각화 방법에 대한 역사적 고찰 (A History of Visualization for Biomedical Information of Meridian)

  • 이순호;이인선;조희진;정원모;이아름;김송이;박히준;이혜정;황롱샹;채윤병
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제29권3호
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    • pp.371-384
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    • 2012
  • Objectives : The meridian system is a systematic complex of empirical knowledge, which functions as a basis of acupuncture treatment. In this article, we reviewed the visualization methods of meridian and acupuncture points through the investigation of the characteristics of Diagram of Meridians, Mingtang Diagram, Diagram of Meridians and Collaterals, Bronze Statues and Diagram of Bronze Statue. Methods : We investigated the characteristics of Diagram of Meridians, Mingtang Diagram, Diagram of Meridians and Collaterals, and Bronze Statues. We reviewed the visualization methods of meridian and acupuncture points in those classical Diagrams and analyzed their relationships among them. Results : In order to explain the meridian and acupuncture points easily, ancient people usually used drawings which are named Mingtang Diagram, Diagram of Meridians and Collaterals, by their own characteristics. Owing to their limitations of drawings on the 2 dimensional plane, Chinese people designed the Bronze Statue for Acu-moxibustion and its first invention was invented in Tiansheng age of Song dynasty. For several decades and centuries, these models and drawings were inherited, also reflecting variations of meridian system. As the Bronze Statue has a deficiency in the educational use because of its limitations of mass production, Diagram of Bronze Statue drawn on the 2 dimensional plane was invented. At the beginning of Mingtang Diagram, Diagram of Meridians and Collaterals, Diagram of Bronze Statue and Bronze Statue, their own characteristics were significantly differed with other diagrams and statues. We found that both diagrams and statues were gradually combined with description of the relationship between internal organs and the skeletal structure and the meridian system. Conclusions : Our findings suggest that Diagram of Meridians, Mingtang Diagram, Diagram of Meridians and Collaterals, and Bronze Statues are the basic form of data visualization, one of the infographics. We suggest that ancient Chinese people intend to explain the empirical knowledge using the ancient infographics of meridian system, but have limitations on reflecting theorical or abstractional meaning.