• 제목/요약/키워드: Hardware design

검색결과 2,988건 처리시간 0.035초

신경회로망을 적용한 직류배전시스템의 AFE 정류기 제어에 관한 연구 (Active Front End Rectifier Control of DC Distribution System Using Neural Network)

  • 김성완;전현민;김종수
    • 해양환경안전학회지
    • /
    • 제27권7호
    • /
    • pp.1124-1128
    • /
    • 2021
  • 선박으로부터 발생하는 배출가스에 대한 규제가 강화되고 이를 해결하기위한 대안으로 전기추진시스템의적용이 대형상선에서부터 중·소형선박에 이르기까지 그 사용이 증가되고있다. 전기추진시스템의 효율 향상을 위한 방법으로 발전원의 개선, 배터리·연료전지·태양광 등의 친환경 발전원의 시스템 연계 및 정류기, 전력변환장치, 추진전동기의 개발과 제어방식의 연구를 들 수 있다. 그 중 정류방식에 있어 상천이변압기과 다이오드를 이용하는 방식이 널리 사용되었으나, 직류배전을 이용한 친환경발전원의 계통 연계, 가변속 발전원의 사용, 중·소형 전기추진시스템의 적용을 통해 전력용 반도체 소자를 이용한 AFE정류기에 대한 수요가 증대되고 있다. 이러한 AFE 정류기를 제어하는 방식에 있어 기존의 비례적분제어기가 아닌 신경회로망을 이용한 방식을 본 연구에서는 제안하였다. 기존의 제어기 데이터를 활용하여 Matlab/Simulink를 통해 학습한 신경회로망제어기를 설계하고 PSIM을 통해 설계된 정류시스템에 신경회로망 제어기를 적용하여 부하변동에 따른 직류출력단의 파형과 역률 개선의 유효성을 확인하였다. 이는 공간이 협소한 중소형 친환경 선박의 정류시스템으로써 적용이 가능하다.

인공지능과 증강현실 기술을 이용한 모래성 놀이 가이드 애플리케이션 설계 및 구현 (Design and Implementation of Sandcastle Play Guide Application using Artificial Intelligence and Augmented Reality)

  • 류지승;장승우;문유정;이정진
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
    • /
    • 제28권3호
    • /
    • pp.79-89
    • /
    • 2022
  • 최근 스마트폰이 널리 보급되고 모바일 기기의 그래픽스 처리 성능이 발전함에 따라 아이들의 물리적인 활동을 돕는 다양한 모바일 애플리케이션들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 인공지능과 증강현실 기술을 활용해 모래성 쌓기 놀이를 안내하는 모바일 애플리케이션 SandUp을 제안한다. 모래성을 쌓는 과정에서 아이는 모바일 증강현실 기술을 활용해 제시된 목표 모래성을 현실 세계에 증강하여 살펴볼 수 있다. 또한, SandUp은 모래성의 완성을 돕기 위해 단계적으로 필요한 모래 모양과 Task를 알려주고, 모바일 폰의 카메라와 딥러닝 인식모델을 이용해 실시간으로 현재 진행 상황을 인식하고 시각적, 청각적 피드백을 제공한다. 우리는 Flutter와 TensorFlow Lite를 이용해 SandUp 앱의 프로토타입을 구현하였다. 제안하는 SandUp 앱의 사용성과 효과를 평가하기 위해 성인을 대상으로 설문조사를 수행하고 앱이 목표로 한 4-7세 아이들을 모집하여 실험을 진행했다. 실험 결과와 학부모의 피드백을 분석하여 앱의 발전 가능성 및 개선점을 도출하고 향후 연구 방향을 제시한다.

Computer vision-based remote displacement monitoring system for in-situ bridge bearings robust to large displacement induced by temperature change

  • Kim, Byunghyun;Lee, Junhwa;Sim, Sung-Han;Cho, Soojin;Park, Byung Ho
    • Smart Structures and Systems
    • /
    • 제30권5호
    • /
    • pp.521-535
    • /
    • 2022
  • Efficient management of deteriorating civil infrastructure is one of the most important research topics in many developed countries. In particular, the remote displacement measurement of bridges using linear variable differential transformers, global positioning systems, laser Doppler vibrometers, and computer vision technologies has been attempted extensively. This paper proposes a remote displacement measurement system using closed-circuit televisions (CCTVs) and a computer-vision-based method for in-situ bridge bearings having relatively large displacement due to temperature change in long term. The hardware of the system is composed of a reference target for displacement measurement, a CCTV to capture target images, a gateway to transmit images via a mobile network, and a central server to store and process transmitted images. The usage of CCTV capable of night vision capture and wireless data communication enable long-term 24-hour monitoring on wide range of bridge area. The computer vision algorithm to estimate displacement from the images involves image preprocessing for enhancing the circular features of the target, circular Hough transformation for detecting circles on the target in the whole field-of-view (FOV), and homography transformation for converting the movement of the target in the images into an actual expansion displacement. The simple target design and robust circle detection algorithm help to measure displacement using target images where the targets are far apart from each other. The proposed system is installed at the Tancheon Overpass located in Seoul, and field experiments are performed to evaluate the accuracy of circle detection and displacement measurements. The circle detection accuracy is evaluated using 28,542 images captured from 71 CCTVs installed at the testbed, and only 48 images (0.168%) fail to detect the circles on the target because of subpar imaging conditions. The accuracy of displacement measurement is evaluated using images captured for 17 days from three CCTVs; the average and root-mean-square errors are 0.10 and 0.131 mm, respectively, compared with a similar displacement measurement. The long-term operation of the system, as evaluated using 8-month data, shows high accuracy and stability of the proposed system.

IoT 센서와 AI 카메라를 융합한 급경사지 상태 분석 시스템 개발 (Development of a Slope Condition Analysis System using IoT Sensors and AI Camera)

  • 이승주;정기연;이태훈;김영석
    • 한국지반신소재학회논문집
    • /
    • 제23권2호
    • /
    • pp.43-52
    • /
    • 2024
  • 최근 이상기후로 인한 급경사지 붕괴 위험이 증가되고 있으며, 급경사지 붕괴 위험의 사전 예측 및 경보 전파가 이루어지지 않아 인명과 재산 피해가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 급경사지의 상태를 평가하기 위해 IoT 센서와 AI 기반 카메라를 융합한 급경사지 분석 시스템을 개발하였다. 시스템을 개발하기 위하여 급경사지 지반조건을 고려한 계측센서 하드웨어 및 펌웨어 설계, AI 기반 영상 분석 알고리즘 설계, 그리고 예·경보 솔루션 및 시스템 제작을 수행하였다. IoT 센서의 데이터와 AI 카메라 영상 분석을 통해 센서 데이터의 오차를 최소화하고, 데이터의 신뢰성을 향상시키고자 하였다. 또한 실제 급경사지에 적용하여 정확도(신뢰도)를 평가하였다. 그 결과, 센서 계측 오류는 0.1° 이내로 유지되었으며 계측 데이터의 전송률은 95%이상이었다. AI 기반의 영상 분석 시스템은 야간에도 부분 인식률 99%의 높은 성능을 나타내었다. 본 연구결과는 다양한 사회간접자본(SOC) 시설의 급경사지 상태 분석 및 스마트 유지관리 분야에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

가정간호사업 운용을 위한 정보전달체계 개발 I (가정간호 데이터베이스 구축과 뇌졸중 환자의 가정간호 전산개발) (Development of the Information Delivery System for the Home Nursing Service)

  • 박정호;김매자;홍경자;한경자;박성애;윤순녕;이인숙;조현;방경숙
    • 가정간호학회지
    • /
    • 제4권
    • /
    • pp.5-22
    • /
    • 1997
  • The purpose of the study was to development an information delivery system for the home nursing service, to demonstrate and to evaluate the efficiency of it. The period of research conduct was from September 1996 to August 31, 1997. At the 1st stage to achieve the purpose, Firstly Assessment tool for the patients with cerebral vascular disease who have the first priority of HNS among the patients with various health problems at home was developed through literature review. Secondly, after identification of patient nursing problem by the home care nurse with the assessment tool, the patient's classification system developed by Park (1988) that was 128 nursing activities under 6 categories was used to identify the home care nurse's activities of the patient with CAV at home. The research team had several workshops with 5 clinical nurse experts to refine it. At last 110 nursing activities under 11 categories for the patients with CVA were derived. At the second stage, algorithms were developed to connect 110 nursing activities with the patient nursing problems identified by assessment tool. The computerizing process of the algorithms is as follows: These algorithms are realized with the computer program by use of the software engineering technique. The development is made by the prototyping method, which is the requirement analysis of the software specifications. The basic features of the usability, compatibility, adaptability and maintainability are taken into consideration. Particular emphasis is given to the efficient construction of the database. To enhance the database efficiency and to establish the structural cohesion, the data field is categorized with the weight of relevance to the particular disease. This approach permits the easy adaptability when numerous diseases are applied in the future. In paralleled with this, the expandability and maintainability is stressed through out the program development, which leads to the modular concept. However since the disease to be applied is increased in number as the project progress and since they are interrelated and coupled each other, the expand ability as well as maintainability should be considered with a big priority. Furthermore, since the system is to be synthesized with other medical systems in the future, these properties are very important. The prototype developed in this project is to be evaluated through the stage of system testing. There are various evaluation metrics such as cohesion, coupling and adaptability so on. But unfortunately, direct measurement of these metrics are very difficult, and accordingly, analytical and quantitative evaluations are almost impossible. Therefore, instead of the analytical evaluation, the experimental evaluation is to be applied through the test run by various users. This system testing will provide the viewpoint analysis of the user's level, and the detail and additional requirement specifications arising from user's real situation will be feedback into the system modeling. Also. the degree of freedom of the input and output will be improved, and the hardware limitation will be investigated. Upon the refining, the prototype system will be used as a design template. and will be used to develop the more extensive system. In detail. the relevant modules will be developed for the various diseases, and the module will be integrated by the macroscopic design process focusing on the inter modularity, generality of the database. and compatibility with other systems. The Home care Evaluation System is comprised of three main modules of : (1) General information on a patient, (2) General health status of a patient, and (3) Cerebrovascular disease patient. The general health status module has five sub modules of physical measurement, vitality, nursing, pharmaceutical description and emotional/cognition ability. The CVA patient module is divided into ten sub modules such as subjective sense, consciousness, memory and language pattern so on. The typical sub modules are described in appendix 3.

  • PDF

대용량 유전체 분석을 위한 고성능 컴퓨팅 시스템 MAHA (Design of MAHA Supercomputing System for Human Genome Analysis)

  • 김영우;김홍연;배승조;김학영;우영춘;박수준;최완
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
    • /
    • 제2권2호
    • /
    • pp.81-90
    • /
    • 2013
  • 지난 10여년 동안 컴퓨팅 분야는 다양한 연구와 변화를 통하여 눈부신 발전을 이루어오고 있다. 반도체 기술의 발전은 프로세서 및 시스템 아키텍처, 프로그래밍 환경 등에 새로운 패러다임의 변화를 야기하고 있다. 특히 고성능컴퓨팅(HPC)분야는 첨단 기술이 집적된 분야로써, 한 국가의 경쟁력으로 간주되고 있다. 2000년대 후반부터 선진 국가들은 Exascale의 슈퍼컴퓨팅 기술의 개발에 박차를 가하고 있으나, 한국의 경우 ICT 분야에 집중하여 관련 핵심기술의 확보가 시급한 상황이다. 본 논문에서는 슈퍼컴퓨팅 기술을 확보하고 대규모 유전체 분석 및 단백질 구조 분석을 위한 고성능 컴퓨팅 시스템인 MAHA 슈퍼컴퓨팅 시스템의 아키텍쳐를 제시하고 설계 및 구현에 관하여 서술한다. MAHA 슈퍼컴퓨팅 시스템은 컴퓨팅 하드웨어, 파일 시스템, 시스템 소프트웨어 및 바이오 응용으로 구성되며, 성능/$, 성능/면적 및 성능/전력을 향상시키기 위한 이종 매니코어 연산장치에 기반 한 고성능 컴퓨팅 구조를 설계하였다. 대규모 데이터에 대한 빠른 처리를 위하여 SSD 및 MAID시스템에 기반 한 고성능 저전력 파일시스템과 사용자 편의성 및 이종 매니코어 자원의 효과적인 활용을 통한 바이오 응용 성능 향상을 위한 시스템 소프트웨어를 설계하였다. 2011년 12월 MAHA 슈퍼컴퓨팅 시스템은 32개의 컴퓨팅 노드에 기반 하여 이론 성능 50 테라 플롭스, 실측 성능 30.3 테라 플롭스(시스템 효율 56.2%)로 설계, 구축 되었으며, 2013년 100 테라 플롭스 규모로 확장될 예정이다.

다중 Application을 위한 Web Services 상호 운용성에 관한 연구 (Study of Web Services Interoperabiliy for Multiple Applications)

  • 유윤식;송종철;최일선;임산송;정회경
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
    • /
    • pp.217-220
    • /
    • 2004
  • 웹의 이용이 급속하게 증가함에 따라, 웹 기반의 어플리케이션 대 어플리케이션간의 상호작용을 체계적으로 지원하는 적절한 모형과 새로운 분산 플랫폼을 기존 환경들과 효율적으로 통합할 수 있는 방안에 대한 요구가 발생하였으며 이에 대한 해결책으로 웹 서비스가 등장하였다. 현재 많은 소프트웨어와 하드웨어 업체들이 웹 서비스를 시장에 도입하려 하는 적극적인 시도를 보이고 있으며 어플리케이션들을 다양한 웹 서비스 제공자들로부터의 컴포넌트를 조합하여 구축하려 하고 있다. 하지만 웹 서비스를 완벽히 이행하기 위해서는 반드시 상호 운용되어야 하며 다른 업체들로부터의 서비스뿐만 아니라 플랫폼, 어플리케이션과 프로그래밍 언어에 종속되지 않도록 하는 일련의 표준화 작업이 필요하다. 이에 웹 서비스 상호 운용성 표준화 기구인 WS-I(Web Services Interoperability Organization)에서는 XML, UDDI, WSDL 그리고 SOAP을 기본으로 웹 서비스 상호운용을 위한 표준인 기본 프로파일(Basic Profile 1.0)을 제정하였으며 실제 적용하기 위한 웹 서비스 사용자 시나리오의 프로파일을 개발하고 있다. 이에 본 논문에서는 이질적인 두 어플리케이션간의 웹 서비스 상호 운용의 적합성을 검증하기 위하여 도서 정보 검색 웹 서비스를 J2SE 플랫폼의 웹 서비스 글라이언트와 .NET 플랫폼의 웹 서비스 서버를 기반으로 각각 설계 및 구현하고 서로 서비스가 이루어지도록 하여 이질적인 두 플랫폼 사이에서 상호 운용이 가능하다는 것을 보이며 두 어플리케이션 간의 전송 서비스를 WS-I 기본 프로파일을 적용하여 테스트 및 검증하였다.조건으로 혼합한 실험구를 설정하였다. 실험구는 각각 NWT+35‰, CWT+35‰, NWT+15‰, NWT+15‰, NWT+35‰+Anes., CWT+35‰+Anes., NWT+15‰+Anes. 및 CWT+15‰+Anes.의 8개 실험구를 2반복으로 설정하여 경북울진∼부산까지 약 400 km (6시간)를 차량수송하였다. 수송용기는 스티로폼상자(66×42×20 cnn)로서, 여기에 해수 3 L와 액화산소를 넣은 비닐봉지에 넙치 8마리씩 수용하여 수송하였다. 혈액의 성상 및 분석항목은 수송전ㆍ후에 채혈하여 비교하였다. 수송전 hematocrit는 22.2±3.8%에서 수송후 NWT+35‰에서 15.3+3.9%, CWT+35‰은 16.7±3.0%, NWT+15‰구에서는 19.2±1.8%로 낮아졌으며, CWT+15‰구는 20.9±3.6%로 수송전과 차이가 없었다. 한편 NWT+15‰+Anes.구는 17.8±0.9%, CWT+15‰+Anes.구는 14.5±1.5%로 낮아졌다. Cortisol은 수송전 2.4±0.1 ng/ml로부터 CWT+35‰구는 16.7±12.8 ng/ml, NWT+35‰구는 47.9+19.8 ng/ml, NWT+15‰구는 43.5±13.9 ng/ml, CWT+15‰구는 26.1±8.3 ng/ml, NWT+15‰+Anes.구는 61.7±3.3 ng/ml, CWT+15‰+Anes.구는 86.1±19.0 ng/ml로 높아졌다. Glucose는 수송전 74.2±32.6 mg/dl로부터 NWT+35‰구는 197.9±27.5 mg/dl, CWT+35‰구도 272.1±29.9 mg/dl로 유의하게 높아졌다. Na/sup +/의 수송전 농도는 16

  • PDF

스마트교육을 위한 오픈 디지털교과서 (Open Digital Textbook for Smart Education)

  • 구영일;박충식
    • 지능정보연구
    • /
    • 제19권2호
    • /
    • pp.177-189
    • /
    • 2013
  • 스마트교육에서 디지털교과서의 역할은 학습자와 대면하는 교육미디어로써 그 중요성은 재론의 여지없다. 이러한 디지털교과서는 학습자의 편의와 더불어 교수자, 콘텐츠 제작자, 유통업자를 위하여 표준화되어야 활성화되고 산업화될 수 있다. 본 연구에서는 다음과 같은 3가지 목표를 지향하는 디지털교과서 표준화 방안을 모색한다. (1) 디지털교과서는 온-오프 수업을 모두 지원하는 혼합학습 매체의 역할을 해야 하며, 특별한 전용뷰어 없이 표준을 준수하는 모든 EPUB 뷰어에서 실행가능 해야 하며, 기존의 이러닝 학습 콘텐츠와 학습관리시스템를 활용할 수 있도록 하며, 디지털 교과서를 사용하는 학습자의 정보를 추적 관리할 수 있는 트랙킹기능이 있으면서도, 오프라인 동안의 정보를 축적하여 서버와 통신할 수 있는 기능도 필요하다. 디지털교과서의 표준으로서 EPUB을 고려하는 이유는 디지털교과서가 책의 형태를 가져야 하는데 이를 위해서 따로 표준을 정할 필요가 없으며, EPUB 표준을 채택함으로써 풍부한 콘텐츠, 유통구조, 산업기반을 활용할 수 있기 때문이다. (2) 디지털교과서는 오픈소스를 적극 활용하여 저비용으로 현재 사용가능한 서비스를 구성하여 표준과 더불어 실제 실행 가능한 프로그램으로 제시되어야 하며, 관련 학습 콘텐츠가 오픈마켓의 형태로 운영될 수 있어야 한다. (3) 디지털교과서는 학습자에게 적절한 학습 피드백을 제공하기 위하여 모든 학습활동 정보를 축적하고 관리될 수 있는 인프라를 표준에 따라 구축하여 교육 빅데이터 처리의 기반을 제공하여야 한다. 이북 표준인 EPUB 3.0을 기반으로 하는 오픈 디지털교과서는 (1) 학습활동 정보를 기록하고 (2) 이 학습활동 지원을 위한 서버와 통신하여야 한다. 현재 표준으로 정해져 있지 않은 이북의 기록과 통신 기능을 EPUB 3.0의 JavaScript로 구현하여 현재 EPUB 3.0 뷰어에서도 활용하면서 이를 차세대 이북 표준 또는 교육을 위한 이북 표준(EPUB 3.0 for education)으로 제안하여 향후 제정된 표준 이북 뷰어에서는 JavaScript없이도 처리되도록 하는 전략이 필요하다. 향후 연구는 제안한 오픈 디지털교과서 표준에 의한 오픈소스 프로그램을 개발하고, 개발된 오픈 디지털교과서의 학습활동정보를 활용한 새로운 교육서비스 방안(교육 빅데이터 활용방안 포함)을 제시하는 것이다.