• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제13권10호
• /
• pp.2180-2188
• /
• 2009

본 논문은 지능로봇의 동작을 제어하기 위해 비전기반의 실시간 수신호를 PCA 및 BP 알고리즘을 이용한 인식시스템을 제안하였다. 수신호 인식은 PCA 알고리즘을 이용한 전처리 단계와 BP 알고리즘을 이용한 인식의 두 단계로 구성한다. PCA 알고리즘은 데이터 분석을 위해 다차원 데이터 집합을 보다 낮은 차원으로 감소시키기 위해 사용되는 기술로 주어진 수신호의 특징인 투영 벡터를 계산하기 위하여 적용되었고, BP 알고리즘은 병렬 구조를 가지고 있으므로 병렬 분산처리가 가능하고, 처리 속도가 빠르므로 PCA로부터 훈련된 고유 수신호를 학습시켜 수신호를 실시간으로 인식한다. 실험에서는 10종류의 수신호를 PCA 알고리즘만을 사용한 경우와 제안한 PCA 및 BP 알고리즘을 사용한 경우와 인식률을 비교하여 제안한 알고리즘이 우수하다는 것을 보였다.

• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.544-549
• /
• 2006

본 논문은 인간의 보조 역할을 하기 위해 자율적인 명령을 내리고 사용자가 직접 제어할 수 있는 지능형 주행 판단 시스템(Judgment System for Intelligent Movement; JSIM)에 대한 연구이다. 본 논문에서는 제어 대상은 이동 로봇으로 한정한다. 이동 로봇은 지능형 주행 판단 모듈을 휴대한 사용자에게 영상정보와 초음파 센서 정보를 제공하고 가이드 역할을 수행한다. 그리고 PDA와 센서박스로 구성된 지능형 주행 판단 시스템은 이동로봇으로부터 얻은 정보와 사용자 명령을 입력으로 사용하는 소프트 컴퓨팅 기법을 이용하여 이동로봇의 속도와 방향을 결정하고 다양한 기능을 수행하도록 로봇을 원격으로 제어한다. 본 논문에서는 몸에 착용하고 주변장치들과 통신을 하며 지능적 판단을 할 수 있는 지능형 주행 판단시스템을 구성하고 실제 환경에서 지능적 판단 알고리즘 적용과 이동로봇을 제어하는 시스템을 구현하여 제안한 시스템의 실현 가능성을 검증한다. 지능 알고리즘은 계층적 퍼지 구조와 신경망을 융합한 구조이다.

• 지능정보연구
• /
• 제26권2호
• /
• pp.131-145
• /
• 2020

산업혁신의 흐름에 발맞추어 다양한 분야에서 활용되고 있는 IoT 기술은 빅데이터의 접목을 통한 새로운 비즈니스 모델의 창출 및 사용자 친화적 서비스 제공의 핵심적인 요소로 부각되고 있다. 사물인터넷이 적용된 디바이스에서 누적된 데이터는 사용자 환경 및 패턴 분석을 통해 맞춤형 지능 시스템을 제공해줄 수 있어 편의 기반 스마트 시스템 구축에 다방면으로 활용되고 있다. 최근에는 이를 공공영역 혁신에 확대 적용하여 CCTV를 활용한 교통 범죄 문제 해결 등 스마트시티, 스마트 교통 등에 활용하고 있다. 그러나 이미지 데이터를 활용하는 기존 연구에서는 개인에 대한 사생활 침해 문제 및 비(非)일반적 상황에서 객체 감지 성능이 저하되는 한계가 있다. 본 연구에 활용된 IoT 디바이스 기반의 센서 데이터는 개인에 대한 식별이 불필요해 사생활 이슈로부터 자유로운 데이터로, 불특정 다수를 위한 지능형 공공서비스 구축에 효과적으로 활용될 수 있다. 대다수의 국민들이 일상적으로 활용하는 도시철도에서의 지능형 보행자 트래킹 시스템에 IoT 기반의 적외선 센서 디바이스를 활용하고자 하였으며 센서로부터 측정된 온도 데이터를 실시간 송출하고, CNN-LSTM(Convolutional Neural Network-Long Short Term Memory) 알고리즘을 활용하여 구간 내 보행 인원의 수를 예측하고자 하였다. 실험 결과 MLP(Multi-Layer Perceptron) 및 LSTM(Long Short-Term Memory), RNN-LSTM(Recurrent Neural Network-Long Short Term Memory)에 비해 제안한 CNN-LSTM 하이브리드 모형이 가장 우수한 예측성능을 보임을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 디바이스 및 모델을 활용하여 그간 개인정보와 관련된 법적 문제로 인해 서비스 제공이 미흡했던 대중교통 내 실시간 모니터링 및 혼잡도 기반의 위기상황 대응 서비스 등 종합적 메트로 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.95-103
• /
• 2019

온도와 상대습도는 작물 재배에 있어서 중요한 요소로써, 수량과 품질의 증대를 위해서는 적절히 제어 되어야 한다. 그리고 정확한 환경 제어를 위해서는 환경이 어떻게 변화할지 예측할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 현시점의 환경 데이터를 이용한 다층 퍼셉트론(multilayer perceptrons, MLP)을 기반으로 미래 시점의 기온 및 상대습도를 예측하는 것이다. MLP 학습에 필요한 데이터는 어윈 망고(Mangifera indica cv. Irwin)을 재배하는 8연동 온실($1,032m^2$)에서 2016년 10월 1일부터 2018년 2월 28일까지 10분 간격으로 수집되었다. MLP는 온실내부 환경 데이터, 온실 외 기상 데이터, 온실 내 장치의 설정 및 작동 값을 사용하여 10~120분 후 기온 및 상대습도를 예측하기 위한 학습을 진행하였다. 사계절이 뚜렷한 우리나라의 계절에 따른 예측 정확도를 분석하기 위해서 테스트 데이터로 계절별로 3일간의 데이터를 사용했다. MLP는 기온의 경우 은닉층이 4개, 노드 수가 128개일 때($R^2=0.988$), 상대습도는 은닉층 4개, 노드 수 64개에서 가장 높은 정확도를 보였다($R^2=0.990$). MLP 특성상 예측 시점이 멀어질수록 정확도는 감소하였지만, 계절에 따른 환경 변화에 무관하게 기온과 상대습도를 적절히 예측하였다. 그러나 온실 내 환경 제어 요소 중 분무 관수처럼 특이적인 데이터의 경우, 학습 데이터 수가 적기 때문에 예측 정확도가 낮았다. 본 연구에서는 MLP의 최적화를 통해서 기온 및 상대습도를 적절히 예측하였지만 실험에 사용된 온실에만 국한되었다. 따라서 보다 일반화를 위해서 다양한 장소의 온실 데이터 이용과 이에 따른 신경망 구조의 변형이 필요하다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
• /
• 제27권1호
• /
• pp.9-17
• /
• 2021

본 논문에서는 확률적 모델예측제어(model predictive control) 기법을 이용하여 예제 동작 데이터가 주어지면 물리 기반 시뮬레이션 환경에서 그 동작을 모방할 수 있는 캐릭터 동작 제어기를 빠르게 학습할 수 있는 간편한 지도 학습(supervised learning) 프레임워크를 제안한다. 제안된 프레임워크는 크게 학습 데이터 생성과 오프라인 학습의 두 컴포넌트로 구성된다. 첫번째 컴포넌트는 예제 동작 데이터가 주어지면 확률적 모델예측제어를 통해 그 동작 데이터를 추적하기 위한 최적 제어기를 캐릭터의 현재 상태로부터 시작하여 가까운 미래 상태까지의 시간 윈도우에 대해 주기적으로 업데이트하면서 그 최적 제어기를 통해 캐릭터의 동작을 확률적으로 제어한다. 이러한 주기적인 최적 제어기의 업데이트와 확률적 제어는 주어진 예제 동작 데이터를 모방하는 동안 캐릭터가 가질 수 있는 다양한 상태들을 효과적으로 탐색하게 하여 지도 학습에 유용한 학습 데이터를 수집할 수 있게 해준다. 이렇게 학습 데이터가 수집되면, 오프라인 학습 컴포넌트에서는 그 수집된 데이터를 정규화 시켜서 데이터에 내제된 크기와 단위의 차이를 조정하고 지도 학습을 통해 제어기를 위한 간단한 구조의 인공 신경망을 학습시킨다. 걷기 동작과 달리기 동작에 대한 실험은 본 논문에서 제안한 학습 프레임워크가 물리 기반 캐릭터 동작 제어기를 빠르고 효과적으로 생성할 수 있음을 보여준다.

• 한국전자거래학회지
• /
• 제17권1호
• /
• pp.23-38
• /
• 2012

NC소프트, NHN, 넥슨 등 국내 업체들을 필두로 최근 대규모 다중 사용자 온라인 롤플레잉 게임(Massive Multiplayer Online Role Playing Game, 이하 MMORPG) 시장이 크게 확대되고 있다. 하지만, MMORPG의 경우 막대한 초기투자비용이 소요되는데 반해, 성공으로 이어지는 게임의 수는 그 수가 매우 적어, 초기 기획 단계부터 사용자들의 구미에 맞는 게임을 설계하는 것이 국내 MMORPG 산업에 있어 주요한 도전과제로 대두되고 있다. 이러한 배경 하에 본 연구는 MMORPG에 대한 사용자 만족에 영향을 미치는 주요 설계 요소들을 기존 문헌을 통해 도출하고, 이들 요소들 중 MMORPG 게임의 만족도 및 지불의향에 가장 크게 영향을 미치는 핵심 요인들은 무엇인지 식별해 보고자 하였다. 주로 분석적 계층 프로세스(AHP) 기법을 이용해 MMORPG 설계요소에 대한 분석을 시도한 기존 연구들과 달리, 본 연구에서는 대표적인 인공지능 기법 중 하나인 인공신경망 기법을 이용해, MMORPG 설계의 핵심성공요인을 식별해 보고자 하였다. 분석결과, 사용자의 만족도에는 부가가치 시스템 관련 요인들보다는 게임 컨텐츠 자체의 품질과 관련한 요인들이 더 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. 반면 사용자의 지불의향에는 부가가치 시스템 관련 요인들이 게임 컨텐츠의 품질 관련 요인들보다 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 본 연구의 결과는 MMORPG 사용자의 만족을 결정하는 설계요소와 지불의향을 결정하는 설계요소 사이에는 서로 차이가 있기 때문에, 게임의 성격과 시장진출 전략에 따라 업체에서 집중해야 할 설계 요소가 반드시 달라져야 함을 시사한다. 아울러, 만족도와 지불의향 모두에 가장 큰 영향을 미치는 설계 요소는 '사용자 인터페이스(user interface)'라는 사실도 함께 확인할 수 있었는데, 이는 사용자가 편리하고 직관적으로 조작할 수 있는 환경이 기본적으로 제공되지 않는 한 MMORPG의 사용자 만족과 수익창출 모두 달성되기 어렵다는 점을 우리에게 시사한다고 할 수 있다. 이러한 본 연구의 시사점들은 향후 MMORPG 개발업체나 유통업체의 전략 수립에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한약침학회지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.166-170
• /
• 2019

Objectives: Attentional and memory functions are important aspects of neural plasticity that, theoretically, should be amenable to pharmacopuncture treatments. A previous study from our laboratory suggested that quantitative electroencephalographic (qEEG) measurements of theta/beta ratio (TBR), an index of attentional control, may be indicative of academic performance in a first-semester medical school course. The present study expands our prior report by extracting and analyzing data on frontal theta and beta asymmetries. We test the hypothesis that the amount of frontal theta and beta asymmetries (fTA, fBA), are correlated with TBR and academic performance, thereby providing novel targets for pharmacopuncture treatments to improve cognitive performance. Methods: Ten healthy male volunteers were subjected to 5-10 min of qEEG measurements under eyes-closed conditions. The qEEG measurements were performed 3 days before each of first two block examinations in anatomy-physiology, separated by five weeks. Amplitudes of the theta and beta waveforms, expressed in ${\mu}V$, were used to compute TBR, fTA and fBA. Significance of changes in theta and beta EEG wave amplitude was assessed by ANOVA with post-hoc t-testing. Correlations between TBR, fTA, fBA and the raw examination scores were evaluated by Pearson's product-moment coefficients and linear regression analysis. Results: fTA and fBA were found to be negatively correlated with TBR (P<0.03, P<0.05, respectively) and were positively correlated with the second examination score (P<0.03, P=0.1, respectively). Conclusion: Smaller fTA and fBA were associated with lower academic performance in the second of two first-semester medical school anatomy-physiology block examination. Future studies should determine whether these qEEG metrics are useful for monitoring changes associated with the brain's cognitive adaptations to academic challenges, for predicting academic performance and for targeting phamacopuncture treatments to improve cognitive performance.

• 한국축산식품학회지
• /
• 제38권2호
• /
• pp.362-375
• /
• 2018

This study proposed a rapid microscopic examination method for pork freshness evaluation by using the self-assembled hyperspectral microscopic imaging (HMI) system with the help of feature extraction algorithm and pattern recognition methods. Pork samples were stored for different days ranging from 0 to 5 days and the freshness of samples was divided into three levels which were determined by total volatile basic nitrogen (TVB-N) content. Meanwhile, hyperspectral microscopic images of samples were acquired by HMI system and processed by the following steps for the further analysis. Firstly, characteristic hyperspectral microscopic images were extracted by using principal component analysis (PCA) and then texture features were selected based on the gray level co-occurrence matrix (GLCM). Next, features data were reduced dimensionality by fisher discriminant analysis (FDA) for further building classification model. Finally, compared with linear discriminant analysis (LDA) model and support vector machine (SVM) model, good back propagation artificial neural network (BP-ANN) model obtained the best freshness classification with a 100 % accuracy rating based on the extracted data. The results confirm that the fabricated HMI system combined with multivariate algorithms has ability to evaluate the fresh degree of pork accurately in the microscopic level, which plays an important role in animal food quality control.

• 정보처리학회논문지B
• /
• 제9B권6호
• /
• pp.735-744
• /
• 2002

본 논문에서는 커널완화법과 동적모멘트를 이용한 support vector machines의 학습성능 개선을 제안하였다. 제안된 학습 방법은 기존의 정적모멘트와는 달리 수렴 정도에 따라 현재의 학습에 과거의 학습 속성을 반영하는 동적모멘트 방법이다. 기존의 정적 상수로 정의된 모멘트가 전체 학습에 동등하게 영향을 주는 반면 제안된 동적모멘트를 이용한 학습방법은 학습 수행에 따라 동적으로 모멘트를 변경함으로써 수렴속도와 학습 성능을 효과적으로 제어할 수 있다. 제안된 학습법을 support vector machine의 새로운 순차 학습 방법인 커널완화법에 적용하였다. 신경망 분류기 표준 평가 데이터인 SONAR 데이터를 이용하여 실험한 곁과 동적모멘트를 이용한 방법이 수렴속도와 학습 성능면에서 기존의 커널완화법과 정적모멘트를 이용한 학습법에 비해 향상된 성능을 보이는 것을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
• /
• 제23권11호
• /
• pp.1434-1443
• /
• 1999

The turbulent fluctuations of temperature and two components of velocity have been measured with hot- and cold-wires in the Thermally Stratified Wind Tunnel(TSWT). Using the fin-tube heat exchanger type heaters and the neural network control algorithm, both stable ($dT/dz=109.4^{\circ}C$) and unstable ($dT/dz=-49.1^{\circ}C$) stratifications were realized. An ambient air jet was issued normally into the cross flow($U_{\infty}=1.0 m/s$) from a round nozzle(d = 6 mm) flushed at the bottom waII of the wind tunnel with the velocity ratio of $5.8(U_{jet}/U_{\infty})$. The characteristics of turbulent dispersion in the cross flow jet are found to change drastically depending on the thermal stratification. Especially, in the unstable condition, the vertical velocity fluctuation increases very rapidly at downstream of jet. The fluctuation velocity spectra and velocity-temperature cospectra along the jet centerline were obtained and compared. In the case of stable stratification, the heat flux cospectra changes Its sign from a certain point at the far field because of the restratification phenomenon. It is inferred that the main reason in the difference between the vertical heat fluxes is caused by the different length scales of the large eddy motions. The turbulent kinetic energy and scalar dissipation rates were estimated using partially non-isotropic and isotropic turbulent approximation. In the unstable case, the turbulent energy dissipation decreases more rapidly with the downstream distance than in the stable case.