• 지능정보연구
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• 제19권4호
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• pp.123-132
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• 2013

최근 스마트 폰에 다양한 센서를 내장할 수 있게 되었고 스마트폰에 내장된 센서를 이용항 동작 인지에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 스마트폰을 이용한 동작 인지는 노인 복지 지원이나 운동량 측정. 생활 패턴 분석, 운동 패턴 분석 등 다양한 분야에 활용될 수 있다. 하지만 스마트 폰에 내장된 센서를 이용하여 동작 인지를 하는 방법은 사용되는 센서의 수에 따라 단일 센서를 이용한 동작인지와 다중 센서를 이용한 동작인지로 나눌 수 있다. 단일 센서를 이용하는 경우 대부분 가속도 센서를 이용하기 때문에 배터리 부담은 줄지만 다양한 동작을 인지할 때에 특징(feature) 추출의 어려움과 동작 인지 정확도가 낮다는 문제점이 있다. 그리고 다중 센서를 이용하는 경우 대부분 가속도 센서와 중력센서를 사용하고 필요에 따라 다른 센서를 추가하여 동작인지를 수행하며 다양한 동작을 보다 높은 정확도로 인지할 수 있지만 다수의 센서를 사용하기 때문에 배터리 부담이 증가한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 스마트 폰에 내장된 가속도 센서를 이용하여 다양한 동작을 높은 정확도로 인지하는 방법을 제안한다. 서로 다른 10가지의 동작을 높을 정확도로 인지하기 위해 원시 데이터로부터 17가지 특징을 추출하고 각 동작을 분류하기 위해 Ensemble of Nested Dichotomies 분류기를 사용하였다. Ensemble of Nested Dichotomies 분류기는 다중 클래스 문제를 다수의 이진 분류 문제로 변형하여 다중 클래스 문제를 해결하는 방법으로 서로 다른 Nested Dichotomy 분류기의 분류 결과를 통해 다중 클래스 문제를 해결하는 기법이다. Nested Dichotomy 분류기 학습에는 Random Forest 분류기를 사용하였다. 성능 평가를 위해 Decision Tree, k-Nearest Neighbors, Support Vector Machine과 비교 실험을 한 결과 Ensemble of Nested Dichotomies 분류기를 사용하여 동작 인지를 수행하는 것이 가장 높은 정확도를 보였다.

• 지능정보연구
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• 제26권2호
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• pp.1-25
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• 2020

본 연구에서는 모바일 기기를 이용하여 획득한 가스계량기 사진을 서버로 전송하고, 이를 분석하여 가스 사용량 및 계량기 기물 번호를 인식함으로써 가스 사용량에 대한 과금을 자동으로 처리할 수 있는 응용 시스템 구조를 제안하고자 한다. 모바일 기기는 일반인들이 사용하는 스마트 폰에 준하는 기기를 사용하였으며, 획득한 이미지는 가스 공급사의 사설 LTE 망을 통해 서버로 전송된다. 서버에서는 전송받은 이미지를 분석하여 가스계량기 기물 번호 및 가스 사용량 정보를 추출하고, 사설 LTE 망을 통해 분석 결과를 모바일 기기로 회신한다. 일반적으로 이미지 내에는 많은 종류의 문자 정보가 포함되어 있으나, 본 연구의 응용분야인 가스계량기 자동 검침과 같이 많은 종류의 문자 정보 중 특정 형태의 문자 정보만이 유용한 분야가 존재한다. 본 연구의 응용분야 적용을 위해서는 가스계량기 사진 내의 많은 문자 정보 중에서 관심 대상인 기물 번호 및 가스 사용량 정보만을 선별적으로 검출하고 인식하는 관심 문자열 인식 기술이 필요하다. 관심 문자열 인식을 위해 CNN (Convolutional Neural Network) 심층 신경망 기반의 객체 검출 기술을 적용하여 이미지 내에서 가스 사용량 및 계량기 기물번호의 영역 정보를 추출하고, 추출된 문자열 영역 각각에 CRNN (Convolutional Recurrent Neural Network) 심층 신경망 기술을 적용하여 문자열 전체를 한 번에 인식하였다. 본 연구에서 제안하는 관심문자열 기술 구조는 총 3개의 심층 신경망으로 구성되어 있다. 첫 번째는 관심 문자열 영역을 검출하는 합성곱신경망이고, 두 번째는 관심 문자열 영역 내의 문자열 인식을 위해 영역 내의 이미지를 세로 열 별로 특징 추출하는 합성곱 신경망이며, 마지막 세 번째는 세로 열 별로 추출된 특징 벡터 나열을 문자열로 변환하는 시계열 분석 신경망이다. 관심 문자열은 12자리 기물번호 및 4 ~ 5 자리 사용량이며, 인식 정확도는 각각 0.960, 0.864 이다. 전체 시스템은 Amazon Web Service 에서 제공하는 클라우드 환경에서 구현하였으며 인텔 제온 E5-2686 v4 CPU 및 Nvidia TESLA V100 GPU를 사용하였다. 1일 70만 건의 검침 요청을 고속 병렬 처리하기 위해 마스터-슬레이브 처리 구조를 채용하였다. 마스터 프로세스는 CPU 에서 구동되며, 모바일 기기로 부터의 검침 요청을 입력 큐에 저장한다. 슬레이브 프로세스는 문자열 인식을 수행하는 심층 신경망으로써, GPU에서 구동된다. 슬레이브 프로세스는 입력 큐에 저장된 이미지를 기물번호 문자열, 기물번호 위치, 사용량 문자열, 사용량 위치 등으로 변환하여 출력 큐에 저장한다. 마스터 프로세스는 출력 큐에 저장된 검침 정보를 모바일 기기로 전달한다.

• 지능정보연구
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• 제22권3호
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• pp.71-89
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• 2016

누구나 본인이 사용한 제품이나, 이용한 서비스에 대한 후기를 자유롭게 인터넷에 작성할 수 있고, 이러한 데이터의 양은 점점 더 많아지고 있다. 감성분석은 사용자가 생성한 온라인 텍스트 속에 내포된 감성 및 감정을 식별하기 위해 사용된다. 본 연구는 다양한 데이터 도메인 중 영화 리뷰를 분석 대상으로 한다. 영화 리뷰를 이용한 기존 연구에서는 종종 리뷰 평점을 관객의 감성으로 동일시하여 감성분석에 이용한다. 그러나 리뷰 내용과 평점의 실제적 극성 정도가 항상 일치하는 것은 아니기 때문에 연구의 정확성에 한계가 발생할 수 있다. 이에 본 연구에서는 기계학습 기반의 감성 분류기를 구축하고, 이를 통해 리뷰의 감성점수를 산출하여 리뷰에서 나타나는 감성의 수치화를 목표로 한다. 나아가 산출된 감성점수를 이용하여 리뷰와 영화 흥행 간의 연관성을 살펴보았다. 감성분석 모델은 지지벡터 분류기와 신경망을 이용해 구축되었고, 총 1만 건의 영화 리뷰를 학습용 데이터로 하였다. 감성분석은 총 175편의 영화에 대한 1,258,538개의 리뷰에 적용하였다. 리뷰의 평점과 흥행, 그리고 감성점수와 흥행과의 연관성은 상관분석을 통해 살펴보았고, t-검정으로 두 지표의 평균차를 비교하여 감성점수의 활용성을 검증하였다. 연구 결과, 본 연구에서 제시하는 모델 구축 방법은 나이브 베이즈 분류기로 구축한 모델보다 높은 정확성을 보였다. 상관분석 결과로는, 영화의 주간 평균 평점과 관객 수 간의 유의미한 양의 상관관계가 나타났고, 감성점수와 관객 수 간의 상관분석에서도 유사한 결과가 도출되었다. 이에 두 지표간의 평균을 이용한 t-검정을 수행하고, 이를 바탕으로 산출한 감성점수를 리뷰 평점의 역할을 할 수 있는 지표로써 활용 가능함을 검증하였다. 나아가 검증된 결론을 근거로, 트위터에서 영화를 언급한 트윗을 수집하여 감성분석을 적용한 결과를 살펴봄으로써 감성분석 모델의 활용 방안을 모색하였다. 전체적 실험 및 검증의 과정을 통해 본 연구는 감성분석 연구에 있어 개선된 감성 분류 방법을 제시할 수 있음을 보였고, 이러한 점에서 연구의 의의가 있다.

• 보건교육건강증진학회지
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• 제18권2호
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• pp.45-63
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• 2001

The objective of this study is to give basic materials for selection and improvement of contents of safety education, which is substantially helpful to elementary students, by analysis of contents of safety education in some subjects and assessment of the needs of elementary students for safety education. For this purpose, this study was analyzed the contents of safety education in five subjects for elementary school and conducted the survey of 883 students in some elementary schools in Seoul from April 7 to 22, 2000. The results were as follows; 1. As a result of analysis of the proportion of contents regarding safety-related education in some subjects, Physical Education occupied the highest proportion (14.09％), and that was followed by Practical Subject (9.55％) and Moral Education (9.34％). However, the proportions in Social Study and Natural Science were very low, 1.85％ and 1.31％ each. In total lines of these five subjects, the numbers of line regarding safety education was contained by 5.78％. 2. Analyzing the proportion of domains of safety education in five textbooks, the Meaning of Safety and Basic Principles occupied the highest portion (29.5％), and that was followed by the Home Safety (24.0％), the Safety in School (17.1％), and the Play and Leisure Safety (14.0％). The Coping with Accidents and First Aid, the Safety from Fire and Explosion, and the Traffic Safety occupied relatively low portion, 6.9％, 5.7％, and 2.8％ each. 3. As a result of analysis of the proportion of the safety education domain in each subject, the Meaning of Safety and Basic Principles occupied the highest portion (23.6％) in Moral Education, the Home Safety (12.7％) in Practical Subject, and the Play and Leisure Safety (10.9％) in Physical Education. 4. Most of the participants in this survey experienced the Home Accidents (71.1％). And also, they experienced the Play and Leisure Accidents (57.9％), the Accidents in School (49.7％), the Traffic Accidents (45.3％), and the Fire and Explosion Accidents (24.7％) in order. 5. In the average proportion of the needs of participants for safety education in each domain, the Coping with Accidents and First Aid has the highest point (4.05). And, that was followed by the Home safety (3.79), the Safety from Fire and Explosion (3.73), the Meaning of Safety and Basic Principles (3.65), the Play and Leisure Safety (3.50), the Safety in School (3.37), and the Traffic Safety (3.35). The average proportion of the needs for safety education of total domains was 3.66. 6. In the needs for safety education regarding the feature of participants, it showed higher scores in female students than male ones (p〈0.001), in lower grader than higher grader (p〈0.05), and in the students born to wealth than those born poor (p〈0.05). Also, the children who recognize the necessity of safety education showed higher scores of the needs for safety education (p〈0.001). And it also showed the same results of high score to the children whose parents did the safety education (p〈0.00l) and to the children and their parents who have the higher degree of practicing safety (p〈0.001), and these differences were statistically significant. 7. In the extent of preference for methods of safety education, it showed high score to the Field Learning, followed by the Audio- Visual Education, the Discussion, and the Instruction of teacher. In the extent of preference for subjects regarding the contents of safety education by each domain, it showed high score to the subject of Safety for 4 domains - the Meaning of Safety and Basic Principles, the Traffic Safety, the Safety from Fire and Explosion, and the Coping with Accidents and First Aid. And also, they preferred Moral Education for 2 domains - the Home safety and the Safety in School, and Physical Education for a domain of the Play and Leisure Safety. 8. While 27 of 36 detail items was contained the contents of safety education, the proportion of needs of participants for safety education showed more than average 3.00 score in 34 of 36 detail items. However, none of 9 detail items was included in five textbooks. Also, 2 detail items - the Coping with Disasters and the Safety from Poisoning - were included together 2 parts; One part had the higher ranked 7 items acquired by analysis of the needs, and the other had the higher ranked 7 items acquired by analysis of the contents. But, except those 2 items, none of items were matched with each part.

• 지능정보연구
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• 제18권4호
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• pp.1-17
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• 2012

온라인 상에서 판매되는 상품은 매우 다양하지만, 소비자에게 판매 가격을 제시하거나 소개글을 통해서 상품에 대한 구체적인 설명을 제공한다는 점은 모든 상품에 있어서 가장 기본이 되는 공통적인 특징이다. 만약, 상품의 실제 품질이나 가격과는 독립적으로 상품 소개글이 판매에 미치는 영향력을 파악할 수 있다면 어떠한 소개글이 상품의 판매를 촉진하는 측면에서 더 좋은 글인지 분별할 수 있게 된다. 이런 관점에서 본 연구는 상품 소개글과 판매 성과의 관계를 파악하기 위한 목적으로 수행되었으며, 구체적으로는 온라인 시장에서 한글로 작성된 상품 소개글에 쓰인 각각의 표현 별로 소비자가 구매를 결정하는 데에 어떤 영향을 미치는지를 분석하고자 하였다. 한글 형태소 분석기를 사용하여 국내 앱 시장에서 수집된 앱 소개글 및 판매이력 데이터로부터 상품을 설명하는 주요 속성과 그 속성에 대한 평가를 추출하였으며, 추출된 키워드를 입력 변수로 구성한 계량경제학 모형을 구축하였고, 구체적으로 특정 표현들이 판매 성과에 미치는 영향을 구축된 모형을 사용하여 계량적으로 측정하였다. 앱의 카테고리 별로 표현의 종류가 상이하게 나타남이 관찰됨에 따라, 분석은 각 카테고리 별로 수행되었다. 유료 앱과 무료 앱에 대해서 데이터 분석을 수행한 결과, 판매 성과에 영향을 미치는 '속성과 평가' 키워드를 그 영향력의 크기 별로 파악할 수 있었으며, 특히 무료 앱의 경우는 무료로 이용할 수 있음에도 불구하고 품질이 좋다는 것을 강조했을 때 판매량을 더 높일 수 있다는 것이 확인되었다. 본 연구는 모바일 앱에 대해 수행되었으나, 온라인에서 거래되는 다양한 상품에 대해서도 소개글이 판매 성과에 미치는 영향을 분석할 수 있는 모형으로 활용될 수 있다. 마지막 장에서는 기업의 마케팅 매니저가 본 연구에서 제시하는 연구 방법론과 분석 결과를 활용할 수 있는 방안을 제시하였다.

• Asia pacific journal of information systems
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• 제19권2호
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• pp.139-155
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• 2009

For the last few decades, many studies have tried to explore and unveil venture companies' success factors and unique features in order to identify the sources of such companies' competitive advantages over their rivals. Such venture companies have shown tendency to give high returns for investors generally making the best use of information technology. For this reason, many venture companies are keen on attracting avid investors' attention. Investors generally make their investment decisions by carefully examining the evaluation criteria of the alternatives. To them, credit rating information provided by international rating agencies, such as Standard and Poor's, Moody's and Fitch is crucial source as to such pivotal concerns as companies stability, growth, and risk status. But these types of information are generated only for the companies issuing corporate bonds, not venture companies. Therefore, this study proposes a method for evaluating venture businesses by presenting our recent empirical results using financial data of Korean venture companies listed on KOSDAQ in Korea exchange. In addition, this paper used multi-class SVM for the prediction of DEA-based efficiency rating for venture businesses, which was derived from our proposed method. Our approach sheds light on ways to locate efficient companies generating high level of profits. Above all, in determining effective ways to evaluate a venture firm's efficiency, it is important to understand the major contributing factors of such efficiency. Therefore, this paper is constructed on the basis of following two ideas to classify which companies are more efficient venture companies: i) making DEA based multi-class rating for sample companies and ii) developing multi-class SVM-based efficiency prediction model for classifying all companies. First, the Data Envelopment Analysis(DEA) is a non-parametric multiple input-output efficiency technique that measures the relative efficiency of decision making units(DMUs) using a linear programming based model. It is non-parametric because it requires no assumption on the shape or parameters of the underlying production function. DEA has been already widely applied for evaluating the relative efficiency of DMUs. Recently, a number of DEA based studies have evaluated the efficiency of various types of companies, such as internet companies and venture companies. It has been also applied to corporate credit ratings. In this study we utilized DEA for sorting venture companies by efficiency based ratings. The Support Vector Machine(SVM), on the other hand, is a popular technique for solving data classification problems. In this paper, we employed SVM to classify the efficiency ratings in IT venture companies according to the results of DEA. The SVM method was first developed by Vapnik (1995). As one of many machine learning techniques, SVM is based on a statistical theory. Thus far, the method has shown good performances especially in generalizing capacity in classification tasks, resulting in numerous applications in many areas of business, SVM is basically the algorithm that finds the maximum margin hyperplane, which is the maximum separation between classes. According to this method, support vectors are the closest to the maximum margin hyperplane. If it is impossible to classify, we can use the kernel function. In the case of nonlinear class boundaries, we can transform the inputs into a high-dimensional feature space, This is the original input space and is mapped into a high-dimensional dot-product space. Many studies applied SVM to the prediction of bankruptcy, the forecast a financial time series, and the problem of estimating credit rating, In this study we employed SVM for developing data mining-based efficiency prediction model. We used the Gaussian radial function as a kernel function of SVM. In multi-class SVM, we adopted one-against-one approach between binary classification method and two all-together methods, proposed by Weston and Watkins(1999) and Crammer and Singer(2000), respectively. In this research, we used corporate information of 154 companies listed on KOSDAQ market in Korea exchange. We obtained companies' financial information of 2005 from the KIS(Korea Information Service, Inc.). Using this data, we made multi-class rating with DEA efficiency and built multi-class prediction model based data mining. Among three manners of multi-classification, the hit ratio of the Weston and Watkins method is the best in the test data set. In multi classification problems as efficiency ratings of venture business, it is very useful for investors to know the class with errors, one class difference, when it is difficult to find out the accurate class in the actual market. So we presented accuracy results within 1-class errors, and the Weston and Watkins method showed 85.7% accuracy in our test samples. We conclude that the DEA based multi-class approach in venture business generates more information than the binary classification problem, notwithstanding its efficiency level. We believe this model can help investors in decision making as it provides a reliably tool to evaluate venture companies in the financial domain. For the future research, we perceive the need to enhance such areas as the variable selection process, the parameter selection of kernel function, the generalization, and the sample size of multi-class.

• 대한화학회지
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• 제59권2호
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• pp.164-178
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• 2015

본 연구는 융합 인재 교육의 다양한 목표 중에서 인지적 측면 특히 창의적 사고력의 신장에 초점을 맞추고 창의적 사고력 신장을 위한 교수 기법으로서 '통합형 마인드맵'을 개발하고 적용하여 그 효과를 알아보았다. 통합형 마인드맵이란, 융합 인재 교육 지향 마인드맵으로서 기존의 마인드맵 특징을 유지하면서, 과학 주제를 중심으로 뻗어나가는 아이디어 발산의 범주를 과학(S), 기술(T)&공학(E), 예술(A), 수학(M)의 측면으로 해보도록 교사가 의도적으로 유도하는 특징을 지닌다. 그럼으로써 학생들은 학습한 과학 개념이 다른 분야(기술, 공학, 예술, 수학)와 밀접하게 관련되어 있음을 지속적으로 인식하게 되고 관련 지식을 넓힐 수 있으며, 이는 융합 인재에게 요구되는 창의적인 융합적 사고를 할 수 있는 밑거름으로 작용하게 된다. 통합형 마인드맵은 첫 번째 가지가 포함하는 핵심어의 범주에 따라 STEAM형, STEA형, STEM형, STE형의 네 가지 유형으로 구분할 수 있으며, 교사의 안내 정도에 따라 안내형, 중간 개방형, 개방형의 세 수준으로 구분할 수 있다. 또한 통합형 마인드맵 활동은 개인 별 뿐만 아니라 모둠 및 학급 토론을 통한 협동 학습 형태로 이루어지는 모둠 별, 학급 공유 활동의 형태로도 진행될 수 있다. 개발한 교수 기법은 중학교 2학년 학생들을 대상으로 한 학기 동안 적용하였으며, 실험반 학생들은 한 학기 동안 개인 별 통합형 마인드맵 활동 10회, 모둠 별 통합형 마인드맵 활동 10회, 학급 공유 통합형 마인드맵 활동 3회로, 총 23회의 통합형 마인드맵 활동을 경험하였다. 그 결과 실험반 학생들의 창의적 사고력은 유의미하게 향상되는 것으로 나타났다(p<.05). 본 연구에서는 창의성을 협의로 정의하여 발산적 사고라고 정의하였으며, 그 하위 범주인 유창성, 융통성, 독창성을 분석한 결과에서도 모두 유의미한 향상이 있었다(p<.05). 따라서 본 연구에서 개발한 통합형 마인드맵 교수 기법은 창의적 사고력의 신장에 긍정적인 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 그리고 창의적 사고력에 대하여 교수 기법과 인지 수준, 학업 성취도 수준, 성 별과의 상호 작용은 나타나지 않았다(p<.05).

• 한국가정과교육학회지
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• 제20권4호
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• pp.157-171
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• 2008

이 연구에서는 기술 가정 교과서 주생활 영역에 제시된 개별활동자료 각각에 대한 교사의 활용경험유무를 알아보고, 이를 모아 자료특성별 활용여부와 아울러 활용여부에 따라 활용이유나 활용하지 않은 이유를 살펴보았다. 이 연구는 활동자료에 대한 인식을 조사한 연구의 후속연구로써 대상 활동자료(6개 교과서별 $9{\sim}14$개, 총66개)와 조사대상자(교과서별 $30{\sim}69$명, 총256명)가 동일하다. 주생활단원 교수학습활동은 강의법 위주로 수업하면서 가끔 다양한 교수법을 활용하고 있었다. 교수학습자료는 전적으로 해당학교가 선정한 1개 교과서와 인터넷 검색자료를 활용하였으며, 해당학교 지도서나 특히 타 출판사의 교과서와 교사용 지도서 활용은 낮았다. 교과서 자료에 대한 인식에서 밝혀진 바와 같이 교과서 자료도 그림자료를 가장 많이 활용하고 있으며, 활동자료의 활용도는 본문이나 참고자료의 활용보다도 낮아 보통 이상을 갓 넘는 정도였다. 교과서별 활동자료 활용여부는 교과서에 실린 모든 활동자료를 절반 이상의 교사가 활용한 교과서가 있는 반면, 다수의 교과서에 실린 활동자료는 자료별로 활용도 차이가 컸다. 활동자료 활용여부는 예외적인 개별활동자료는 있었으나 전반적으로 자료특성별로 차이가 있었다. 대체로 그림 자료형태는 성격이나 활동유형과 상관없이 활용이 높았으며, 학습내용확인형 활동유형 자료도 자료형태나 성격에 상관없이 활동도가 높았다. 이미지 성격의 표 자료는 활동유형에 상관없이 활용도가 낮았다. 활동자료의 활용이유와 미활용이유는 자료특성별로 차이가 두드러지지 않았다. 자료를 활용한 이유는 자료특성과 별 상관없이 학습목표 달성에 적합한 내용인지 또는 실생활에 적용할 수 있는 내용인지를 우선하였다. 활동자료를 활용하지 않은 이유는 학생에게 흥미롭지 않아서 혹은 소요시간이 많이 걸려서가 많았다. 이러한 결과는 교과서 개발 시 활동자료의 특성과 아울러 활동자료의 내용 적합성과 교실현장 적용가능성을 고려한 활동자료를 개발함으로써 활동자료의 활용도를 높일 수 있음을 시사하는 것이다. 후속연구에서는 각 활동자료별 인식과 활용도 관계를 밝히고 아울러 활동자료 활용 사례를 구체적으로 조사함으로써 기술 가정 개정 교육과정에서 더욱 강조하는 학습자가 주도하여 흥미롭게 실천문제를 해결하는 교수학습활동이 되는데 기여할 수 있기를 제안한다.

• 지능정보연구
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• 제18권1호
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• pp.39-57
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• 2012

최근 기존 전시 공간 내에 유비쿼터스 환경이 구축되면서, 관객과의 상호작용을 통해 전시 효과를 배가할 수 있는 인터랙티브 전시에 많은 사람들의 관심이 집중되고 있다. 이러한 인터랙티브 전시가 보다 고도화되기 위해서는 전시물에 대한 다양한 관객 반응을 측정하고, 이를 통해 대상 관객이 어떤 감정을 느끼는지 예측할 수 있는 적절한 의사결정지원 모형이 요구된다. 이러한 배경에서 본 연구는 인터랙티브 전시 공간 내에서 수집 가능한 다양한 관객 반응 중 얼굴표정의 변화를 이용하여, 관객의 감정을 추론, 판단하는 지능형 모형을 제시한다. 본 연구에서 제시하는 모형은 무자극 상태의 관객의 표정과 자극이 주어졌을 때 관객의 표정이 어떻게 변화하는지 변화량을 측정하여, 이를 기반으로 인공신경망 기법을 이용해 해당 관객의 감정을 판단하는 모형이다. 이 때, 제안모형의 감정 분류체계로는 간결하면서도 실무에 적용이 용이하여 그간 기존 문헌에서 널리 활용되어 온 매력-각성(Valence-Arousal) 모형을 사용한다. 제안모형의 유용성을 검증하기 위해, 본 연구에서는 2011 서울 DMC 컬쳐 오픈 행사에 참여하여, 일반인을 대상으로 얼굴 표정 변화 데이터를 수집하고, 이들이 느끼는 감정 상태를 설문조사하였다. 그리고 나서, 이 자료들을 대상으로 본 연구에서 제안하는 모형을 적용해 보고, 제안모형이 비교모형으로 설정된 통계기반 예측모형에 비해 더 우수한 성과를 보이는지 확인해 보았다. 실험 결과, 본 연구에서 제시하는 모형이 비교 모형인 중회귀분석 모형보다 더 우수한 결과를 제공함을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 구축된 관객 감정 판단 모형을 실제 전시장에서 활용한다면 전시물을 관람하는 관객의 반응에 따라 시의적절하면서도 효과적인 대응이 가능하기 때문에, 관객의 몰입과 만족을 보다 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 인지과학
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• 제33권1호
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• pp.51-75
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• 2022

경두개 직류전기자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS)은 지각, 인지, 운동 등의 뇌기능 향상 및 발달 효과가 입증되며, 다양한 분야에서 활용 및 응용되는 비침습적 뇌자극술이다. tDCS 효과는 뇌의 해부학적 구조, 뇌의 노화 정도 등의 뇌신경활성화 특징에 따라 다르게 나타난다는 연구결과들이 보고되고 있다. 일주기 리듬(circadian rhythm)은 대략 하루 주기의 수면과 각성의 생리적 변화패턴을 의미하며 뇌신경활성화 상태는 일주기 리듬에 따라 다르게 나타난다. 일주기 유형(chronotype)은 하루 중에 발현되는 각성도의 크기에 따라 아침의 각성도가 큰 유형은 아침형으로 저녁의 각성도가 큰 유형은 저녁형으로 나누어진다. 본 연구는 일주기 리듬에 의해 변하는 뇌기능 특징이 tDCS 효과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 총 20명의 건강한 성인 대상으로 실험을 진행하였고, 참가자들은 일주기 유형을 분류하기 위해 아침형-저녁형 설문지에 의해 주간형(아침형, 중간형)과 야간형(저녁형)으로 분류했다. 본 실험은 Zoom 프로그램을 이용하여 참가자와 실험자가 온라인으로 만나서 실험을 진행했다. 실험이 확정된 참가자는 실험자로부터 뇌파 기기, 뇌파 데이터를 획득하는 앱이 있는 핸드폰, 핸드폰 거치대, 뇌자극 기기의 사용방법에 대한 설명을 듣고 기기를 테스트해보고 기기를 전달받았다. 기기사용의 어려움을 가진 2명의 참가자는 대면 실험을 진행하여, 실험자가 기기작동을 하여 실험에 참여했다. 일주기 리듬의 상태에 따른 뇌자극 효과를 알아보기 위해 1주일 간격으로 아침과 저녁에 실험했으며, tDCS 자극 전과 후의 신경활성화 반응의 차이를 뇌파를 이용하여 측정하였다. 뇌자극에 의한 뇌기능 변화를 확인하기 위해 자극 전의 뇌파와 자극 후 뇌파가 다른 패턴을 보이며 분류가 잘되는 지를 예측 정확도로 분석했으며, 뇌기능 특징 변화가 일주기 리듬과 일주기 유형에 따라 다르게 나타나는지 확인하기 위해 각 조건의 분류조건(아침/저녁, 주간형/야간형)에서 추출된 주요 EEG 특성을 비교했다. 54개의 뇌파 특성값을 추출하여 SVM(Support Vector Machine) 기계학습 알고리즘으로 분류 모델을 구축하였고, 구축된 모델을 Leave-One-Out 교차검증(Leave-One-Out Cross-Validation)을 사용하여 자극 전과 후의 뇌파 반응을 예측하는지 평가하였고, 분류예측모델의 주요 예측 인자를 확인하는 주요 특성 분석을 진행하였다. 아침과 저녁의 tDCS에 따른 뇌파 특징을 분류하는 예측 정확도는 모두 98%로 나타났으며, 주간형의 아침 자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 92%와 96%이며, 야간형의 아침자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 모두 94%로 나타났다. 아침 자극 전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성결과는 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 좌측 측두 두정엽과 전전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽의 뇌파 특성값들만 나타났다. 저녁 자극전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성 결과 또한 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 우측 측두 두정엽과 좌측 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽과 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났다. 이와 같은 연구결과는 일주기 리듬과 유형에 따라 아침과 저녁의 뇌기능 특징이 다르게 나타나서 뇌자극 효과가 다르게 나타날 수 있음을 확인한 결과이다. 본 연구의 결과는 효과적인 뇌자극을 위해 개인의 뇌신경 활성화 상태 및 특징에 따라서 뇌자극 프로토콜을 조정할 필요성을 제시한다는 데에 의의를 찾을 수 있다.