• 제목/요약/키워드: Maze Exploration

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로봇의 미로 탐색 문제해결을 통한 스택과 큐 학습 방안 (A Learning Method of Stack and Queue through Solving Maze Exploration Problems with Robots)

  • 홍기천
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권11호
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    • pp.613-618
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    • 2012
  • 개정된 ICT교육지침에는 알고리즘, 자료구조, 프로그래밍 내용과 같은 컴퓨터과학 요소가 매우 강화되었다. 또한 최근 교육과학기술부는 STEAM 교육을 강조하고 있다. 여기에서 가장 중요한 문제는 "어떠한 방법으로 가르쳐야 하는가?"이다. 즉, 교수학습 콘텐츠의 개발이 필요하다. 그래서 본 논문에서는 레고 마인드스톰 NXT 교육용 로봇을 활용한 스택과 큐 학습 방안을 제시한다. 주된 목표는 로봇이 미로라는 현실적인 구조물을 탐색할 때 스택과 큐가 어떻게 사용되는지를 보여주는 것이다. 교수학습 전략으로는 알고리즘 작성, 순서도, NXT-G 프로그래밍으로 정하였다. 단순한 미로는 왼쪽과 오른쪽 중 어느 한쪽에만 길이 있는 미로이고, 복잡한 미로는 삼거리가 포함된 미로이다. 이 두 개의 미로는 직접 개발하여 제작하였다. 마스터 로봇은 미로의 출구까지 탐색하면서 경로를 스택에 저장한 후, 이 스택을 이용하여 다시 입구까지 되돌아온다. 또한 마스터 로봇은 미로를 탐색하면서 경로를 실시간으로 슬레이브 로봇의 큐에 전달한다. 그 후 슬레이브 로봇은 큐에서 경로를 꺼내어 탐색없이 미로를 주행한다. 로봇의 미로 탐색이라는 미션을 해결하는 과정에서 학습자들은 스택과 큐의 활용 분야를 자연스럽게 이해하게 된다. 이러한 수업을 통해서 학습자들의 논리적인 사고력과 창의력이 향상되고, ICT 교육과 STEAM 교육에도 적용이 가능하리라 기대된다.

합환피의 인지 및 기억력 개선 효과에 대한 연구 (Effect of Albizziae Cortex Water Extract on Cognition and Memory Impairments)

  • 기지예;홍승헌;박진한
    • 동의생리병리학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.270-276
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    • 2017
  • The aim of this study was to investigate the effects of the water extract of Albizziae Cortex (AC) on the learning and memory impairments. AC was administered to normal mouse and scopolamine-injected amnesia mouse model. Passive avoidance test, Y-maze test, and Morris water maze test were conducted to confirm the cognitive-enhancing activities of AC. Acetylcholinesterase (AChE) activity and acetylcholine (Ach) content were measured after oral administration of AC. On the passive avoidance test, AC (200 mg/kg) significantly increased latency time and recovered scopolamine-impaired learning and memory in mice. In addition, AC (200 mg/kg) reduced Exploration time in target quadrant and reversed the scopolamine-induced cognitive impairments in the Y-maze test. Moreover, AC (200 mg/kg) increased exploration time in target quadrant and improved scopolamine-reduced escape latencies in the Morris water maze test. These effects were presented by regulatory effects of AC on AChE activity and Ach content. Taken together, AC increases cognitive-enhancing activities and ameliorates scopolamine-induced learning and memory impairment. AC might be a potential agent for prevention and treatment of amnesia and dementia.

다중홉 통신 기법을 활용한 네트워크 로봇의 협력적 경로 탐색 (Wireless Multihop Communications for Frontier cell based Multi-Robot Path Finding with Relay Robot Random Stopping)

  • 정진홍;김성륜
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권11B호
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    • pp.1030-1037
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    • 2008
  • 본 논문에서는 다중 로봇 (multi-robot)을 활용한 응용분야 중, 미지의 영역에 대한 탐색 (exploration) 능력을 향상시켜서, 주어진 미로 (maze)에서 다중 로봇이 통신을 통해서 협력적으로 출구를 찾아가는 효율적인 방안을 제안하였다. 즉, 미로 형태의 임의의 환경을 생성한 후, 로봇을 무작위로 배치시켜 상호간에 통신을 통하여 출구로 신속히 모두 빠져나오는 문제를 다루고 있다. 미로탐색을 위해 다중 로봇의 지역 탐색에서 사용되었던, 프론티어 셀, 셀 유틸리티등 기존 연구를 활용하였다. 또한 로봇간의 다중홉 무선 통신 (multihop wireless communications)을 위해서 이동성 (mobility)에 강한 일종의 홉기반 (hop-by-hop) 라우팅인, 랜덤 베스킷 볼 라우팅을 채용하였다. 또한, 출구를 찾은 로봇이 일정한 확률에 의거하여 출구 앞에서 정지하거나 혹은, 빠져나가는 의사 결정을 하여, 이 확률적인 결정이 다른 로봇의 행동에 어떻게 영향을 주는지를 실험적으로 조사하였다. 즉, 출구를 찾은 로봇이 현재 위치에서 멈추어서, 통신 중계 지점 (relay)으로 어떻게 활동되어야 최적인지에 대한 문제를 모의 실험을 통해 파악해보았다.

태극삼의 장기투여가 인지기능향상과 기억력증진에 미치는 영향 (Effects of Chronic Treatment of Taegeuk Ginseng on Cognitive Function Improvement in Scopolamine Induced Memory Retarded Rats)

  • 이철형;박지혜;김규일;이서울
    • 동의생리병리학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.18-22
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    • 2022
  • To investigate effects of cognitive function improvement whether against Taegeuk ginseng on scopolamine-induced memory impairment in rats. All experiments were conducted in three groups: the control group (CTR), the scopolamine 0.4mg/kg (SCP), and the scopolamine (SCP+T) treated with Taegeuk ginseng 100 mg/kg. Taegeuk ginseng 100 mg/kg daily was orally administered for one month and treated with scopolamine was only for 7 consecutive days on the Morris water maze task. 3 weeks after oral administration of Taegeuk ginseng, subjects were performed the Morris water maze test for 8 days and then the open-field exploration test which to assessed for cognitive function improvement. After behavioral testing, subjects were sacrificed and microdissected brains for neurochemical analysis. In the cognitive-behavioral test, long-term administration of Taegeuk ginseng improved spatial navigation learning task compared with the impeded by scopolamine treatment. In neurochemistry, the expression of the synaptic marker PSD95 (postsynaptic density protein 95) was increased in the hippocampus compared to the scopolamine group. Also, brain-derived neurotrophic factor (BDNF) expression was significantly increased in the taegeuk ginseng administration group. These data suggested that long-term administration of taegeuk ginseng might improve cognitive-behavioral functions on hippocampal related spatial learning memory, and it was correlated with neurotropic and synaptic reinforcement. In conclusion, treatment with taegeuk ginseng may positive outcome on learning and memory deficit disorders.

사물탕가향부자(四物湯加香附子)가 난소적출 흰쥐의 우울 및 학습에 미치는 영향 (The Effect of Samul-tanggahyangbuja on Depression and Learning on Repeated Stress in Ovariectomized Rats)

  • 이순이;김송백;서윤정;최창민;조한백
    • 대한한방부인과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.1-17
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    • 2013
  • 목 적: 본 연구에서는 부인과에서 빈용되고 있는 사물탕에 향부자를 가미한 처방을 사용하여 반복적인 스트레스를 가한 난소적출 흰쥐에 대하여 항우울 효과와 학습에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 방 법: 난소적출 흰쥐에 2주간 반복적인 스트레스를 주고, 사물탕가향부자(100 mg/kg, 400 mg/kg)을 경구 투여한 후 행동검사로 Morris water maze test, Forced swimming test, Sucrose intake 측정과 Social exploration 관찰을 시행하였으며 혈액검사로 혈청 Corticosterone, IL-$1{\beta}$와 TNF-${\alpha}$의 변화를 측정하였다. 결 과: 1. Morris water maze test에서 사물탕가향부자 400 mg 투여군은 실험 3, 4일째 에 사물탕가향부자 100 mg 투여군은 실험 4일째에 acquisition trial 수행의 시간이 대조군에 비해서 단축되는 유의한 효과를 보였다. 2. Forced swimming test에서 사물탕가향부자 400 mg 투여군은 대조군에 비해서 immobility 시간이 유의하게 줄어들었다. 3. Sucrose intake test에서 사물탕가향부자 400 mg 투여군은 대조군에 비해서 현저히 자당 섭취량이 증가하였고, social exploration 관찰에서 사물탕가향부자 400 mg 투여군은 대조군에 비해서 현저히 active social behavior가 증가하였다. 4. Corticosterone 측정에서 사물탕가향부자를 투여한 후 corticosterone 수준이 감소하는 변화가 있었지만 유효하지는 않았다. 5. 사물탕가향부자 투여군(100 mg, 400 mg)에서 IL-$1{\beta}$와 TNF-${\alpha}$의 양이 대조군에 비해 유의하게 감소되었다. 결 론: 이상의 결과로 사물탕가향부자는 난소적출 흰쥐의 우울 및 인지력 저하에 유효함을 알 수 있었다.

Design and Implementation of a friendly maze program for early childhood based on a path searching algorithm

  • Yun, Unil;Yu, Eun Mi
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.49-55
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    • 2017
  • Robots, games and life applications have been developed while computer areas are developed. Moreover, various applications have been utilized for various users including the early childhood. Recently, smart phones have been dramatically used by various users including early childhood. Many applications need to find a path from a starting point to destinations. For example, without using real maps, users can find the direct paths for the destinations in realtime. Specifically, path exploration in game programs is so important to have accurate results. Nowadays, with these techniques, diverse applications for educations of early childhood have been developed. To deal with the functions, necessity of efficient path search programs with high accuracy becomes much higher. In this paper, we design and develop a friendly maze program for early childhood based on a path searching algorithm. Basically, the path of lineal distance from a starting location to destination is considered. Moreover, weight values are calculated by considering heuristic weighted h(x). In our approach, A* algorithm searches the path considering weight values. Moreover, we utilize depth first search approach instead of breadth first search in order to reduce the search space. so it is proper to use A* algorithm in finding efficient paths although it is not optimized paths.

창출(蒼朮) 알칼로이드의 진정작용(鎭靜作用)에 관한 연구 (Studies on the Sedative Activity of an Alkaloid from Atractylis Rhizoma)

  • 조항영
    • 생약학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.159-166
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    • 1974
  • The Yellow needle crystal was isolated from Atractylis Rhizoma, having mp $124{\sim}126^{\circ}C$(decomp.), the chemical composition $C_{16}H_{21}N_{3}O_{6}$, and its m.w. 251. The pharmacological actions of this alkaloid were studied by various psycopharmacological experiments. 1) In order to see the effect of this Atractylis(=At.) alkaloid on gross general behaviors in mice, a behavioral analysis experiment was adapted. The occurrence number of sleep and lying in At. alkaloidal animals with the doses 10mg/kg or 20mg/kg was increased but the number of jumping, exploration, rearing and defecation was significantly decreased than those of placebo. 2) The effect of the At. alkaloid on unlearned emotional behaviors of mice was studied with an open-field method. The At. alkaloidal groups with the doses 20mg/kg or 30mg/kg showed less often the frequency of locomotion than that of placebo. 3) To know the effect of the At. alkaloid on the learning, a standard water maze experiment and conditioned avoidance response were conducted. As compared to placebo control, the aquisition rate of the maze learning in the alkaloidal mice with the dose of 10mg/kg or 20mg/kg was significantly impaired and the speed of swimming was also signficantly delayed. In the conditioned avoidance response, the extinction performances of the alkaloidal rats with doses of 20mg/kg or 30mg/kg did not differ significantly than that of placebo.

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Biflorin Ameliorates Memory Impairments Induced by Cholinergic Blockade in Mice

  • Jeon, Se Jin;Kim, Boseong;Ryu, Byeol;Kim, Eunji;Lee, Sunhee;Jang, Dae Sik;Ryu, Jong Hoon
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제25권3호
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    • pp.249-258
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    • 2017
  • To examine the effect of biflorin, a component of Syzygium aromaticum, on memory deficit, we introduced a scopolamine-induced cognitive deficit mouse model. A single administration of biflorin increased latency time in the passive avoidance task, ameliorated alternation behavior in the Y-maze, and increased exploration time in the Morris water maze task, indicating the improvement of cognitive behaviors against cholinergic dysfunction. The biflorin-induced reverse of latency in the scopolamine-treated group was attenuated by MK-801, an NMDA receptor antagonist. Biflorin also enhanced cognitive function in a naïve mouse model. To understand the mechanism of biflorin for memory amelioration, we performed Western blot. Biflorin increased the activation of protein kinase C-${\zeta}$ and its downstream signaling molecules in the hippocampus. These results suggest that biflorin ameliorates drug-induced memory impairment by modulation of protein kinase C-${\zeta}$ signaling in mice, implying that biflorin could function as a possible therapeutic agent for the treatment of cognitive problems.

Comparative Behavioral Correlation of High and Low-Performing Mice in the Forced Swim Test

  • Valencia, Schley;Gonzales, Edson Luck;Adil, Keremkleroo Jym;Jeon, Se Jin;Kwon, Kyoung Ja;Cho, Kyu Suk;Shin, Chan Young
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제27권4호
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    • pp.349-356
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    • 2019
  • Behavioral analysis in mice provided important contributions in helping understand and treat numerous neurobehavioral and neuropsychiatric disorders. The behavioral performance of animals and humans is widely different among individuals but the neurobehavioral mechanism of the innate difference is seldom investigated. Many neurologic conditions share comorbid symptoms that may have common pathophysiology and therapeutic strategy. The forced swim test (FST) has been commonly used to evaluate the "antidepressant" properties of drugs yet the individual difference analysis of this test was left scantly investigated along with the possible connection among other behavioral domains. This study conducted an FST-screening in outbred CD-1 male mice and segregated them into three groups: high performers (HP) or the active swimmers, middle performers (MP), and low performers (LP) or floaters. After which, a series of behavioral experiments were performed to measure their behavioral responses in the open field, elevated plus maze, Y maze, three-chamber social assay, novel object recognition, delay discounting task, and cliff avoidance reaction. The behavioral tests battery revealed that the three groups displayed seemingly correlated differences in locomotor activity and novel object recognition but not in other behaviors. This study suggests that the HP group in FST has higher locomotor activity and novelty-seeking tendencies compared to the other groups. These results may have important implications in creating behavior database in animal models that could be used for predicting interconnections of various behavioral domains, which eventually helps to understand the neurobiological mechanism controlling the behaviors in individual subjects.

승모판막질환에 동반된 심방세동에서 Cox-Maze 술식 (The Cox-Maze Procedure for Atrial Fibrillation Concomitant with Mitral Valve Disease)

  • 김기봉;조광리;안혁
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제31권10호
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    • pp.939-944
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    • 1998
  • 연구배경 : 심장의 구조적 이상을 동반하지 않는 만성 심방세동에 대한 Cox-Maze 술식의 성적은 매우 좋은 것으로 보고되고 있으나 승모판막 질환과 같은 기질적 심장질환에 동반된 심방세동에서의 성적은 다소 떨어지는 것으로 보고되고 있다. 대상 및 방법 : 본 서울대학교병원 흉부외과학 교실에서는 승모판막 질환에 대한 수술과 함깨 시행한 Cox-Maze 술식의 효과와 안전성을 평가하기위해 1994년 4월부터 1997년 10월까지 경험한 70례(남;23, 여;47)를 대상으로 임상 연구를 하였다. 결과 : 70례중 67례가 류마티스성 승모판막 질환이었으며 3례가 퇴행성 질환이었다. 술전 심방세동의 평균 유병기간은 66$\pm$70개월이었다. 15명의 환자에서 과거력상 혈전색전증의 병력이 있었으며 24명의 환자에서 수술중 좌심방내의 혈전이 존재하였다. 과거에 조직판막을 이용한 판막치환술의 병력이 있었던 재수술례가 12례였다. 수술시 대동맥차단시간은 평균 151$\pm$44분이었으며 심폐우회시간은 평균 246$\pm$65분이었다. Cox-Maze 술식과 함께 시행한 수술로는 승모판막 치환술이 19례,승모판막과 대동맥판막 치환술이 14례, 승모판막 치환술과 삼첨판막륜 성형술이 8례, 승모판막 치환술 및 대동맥판막 성형술이 3례있었으며 11례에서는 승모판막 성형술이 가능하였다. 판막치환술과 관상동맥우회술을 같이 시행한 례가 3례있었으며 승모판막 재치환술이 10례, 승모판막 및 대동맥 판막 재치환술이 2례 있었다. 수술사망률은 1.4%(1/70)였다. 수술후 합병증으로는 술후 일시적 심방세동의 재발을 보인 례가 44례였으며 상심실성 빈맥이 10례, 저심박출증후군이 4례, 출혈에 의한 재수술이 4례있었다. 그 밖의 합병증으로는 급성 신부전이 1례, 수술전의 일측 편마비가 악화된 경우가 1례, 그리고 일시적 섬망이 1례 있었다. 생존한 모든 환자를 평균 16.4개월간 외래를 통한 추적관찰하였는데 동기능부전 증후군과 빈맥-서맥 증후군을 보인 2명의 환자에서 영구형 심박동기의 삽입이 필요하였고, 2례만이 현재 심방세동을 보이고 있어서 동율동으로의 전환율은 94.2%였다. 수술만으로 심방세동이 조절되었던 경우가 73.9% 이었고, 수술후 항부정맥제의 병행 투약이 필요했던 경우가 20.3% 이었다. 술후 심방수축력과 기타 심기능의 평가를 위하여 시행한 경흉부 심초음파 검사 소견상 우심방 수축력은 92%에서, 좌심방 수축력의 회복은 53%에서 관찰되었다. 판막재치환술을 시행한 환자들을 첫 수술인 환자들과 비교하였을 때, 심방세동의 유병기간은 재수술한 례에서 통계적으로 유의하게 길었으나 대동맥차단시간, 심폐우회시간, 수술당일의 출혈량, 동율동으로의 전환율등에서는 차이가 없었다. 결론 : 결론적으로 승모판막 질환에 대한 수술과 함께 시행한 Cox-Maze 술식은 비교적 낮은 수술위험도 하에서 높은 동율동 전환률을 보였으며 특히 재수술시에도 비교적 안전하며 매우 효과적이었다.

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