• 제목/요약/키워드: Parallel Visualization

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최소생성사다리를 생성하는 알고리즘 구현 및 컴퓨팅 사고력과의 관련성 탐구 (Implementation of an Algorithm that Generates Minimal Spanning Ladders and Exploration on its relevance with Computational Thinking)

  • 전영국
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.39-47
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    • 2018
  • 이 연구는 사다리타기 게임에서 등장하는 사다리 모양에 따른 이산구조를 순열과 조합적 사고, 알고리즘적 구현을 통하여 최소생성사다리를 생성하는 방법과 컴퓨팅 사고력과의 관련성을 탐구하는 내용을 다루었다. 먼저 연구자는 사다리 모양의 세로판과 가로판의 조합에 따라서 생성되는 순열 중에서 역순열에 대응하는 사다리(최소생성사다리)를 필터링 기법과 새로 개선한 알고리즘을 고안하여 Mathematica 프로젝트로 진행하였다. 그 결과 최소생성사다리를 생성원(generator)으로 하는 새로운 그래프를 Mathematica로 창출하여 YC그래프라 이름 붙였으며 그에 대한 속성을 조사하였다. YC그래프는 이전 차원의 그래프를 내포하는 재귀적 구조와 다층 구조를 가졌으며 간선대칭의 특징을 보여주었다. 또한 계산복잡도가 증가함에 따라 세로판 5개, 가로판 10개 사다리부터 층별로 최소생성사다리를 생성하도록 탐색 공간을 분할하는 알고리즘을 적용하였다. 이 과정에서 자료의 시각화, 추상화 및 병렬처리 알고리즘 구현을 통한 컴퓨팅 사고력이 새로운 YC그래프의 창출 및 구조 분석에 기여한 것으로 나타났다.

IoT 환경을 위한 빅데이터 기반 센서 데이터 처리 및 분석 (Big Data-based Sensor Data Processing and Analysis for IoT Environment)

  • 신동진;박지훈;김주호;곽광진;박정민;김정준
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.117-126
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    • 2019
  • IoT 환경에서 발생하는 데이터는 아주 다양하고, 4차 산업혁명의 발전으로 인해 특히 스마트팩토리와 같은 제조 설비 공장에서 발생하는 정형, 비정형 데이터도 확연하게 증가하는 추세이다. 이를 빅데이터 관련 솔루션을 이용하면 다양한 대용량 데이터의 수집, 저장, 처리, 분석 및 시각화 과정을 거쳐 정확한 분석 및 데이터 기반 의사결정을 통한 시스템의 개선 및 확장을 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 IoT 환경에서 사용되는 라즈베리 파이를 이용하여 직접 데이터를 생성하고, 다양한 빅데이터 솔루션을 이용하여 분석한다. 수집에는 Sqoop 솔루션을 이용하여 데이터베이스에서 HDFS로 수집 및 저장하고, 처리에는 Hadoop과 연결되어 병렬 처리가 가능한 Hive 솔루션을 사용하여 데이터를 처리한다. 마지막으로 범용적으로 쓰이는 R 프로그래밍을 통해 처리된 데이터를 분석 및 시각화하여 최종 검증하고자 한다.

Efficient GPU Framework for Adaptive and Continuous Signed Distance Field Construction, and Its Applications

  • Kim, Jong-Hyun
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.63-69
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    • 2022
  • 본 논문에서는 적응형 및 연속적인 부호 거리장을 빠르게 계산하기 위한 새로운 GPU 기반 프레임워크를 제안하고, 이를 활용한 렌더링/충돌처리 관련 사례를 살펴본다. 삼각형 메쉬로부터 구성된 쿼드트리를 GPU 메모리로 전달하고, 이를 활용하여 삼각형에 대한 유클리디안 거리를 각 스레드 별로 병렬 처리함으로써 적응형 격자 공간에서 불연속 없이 연속적인 최단 거리를 찾는다. 이 과정에서 적응형 부호 거리장의 절단면 보기, 특정 위치에서의 거리 값 조회, 실시간 레이트레이싱 및 충돌처리 작업을 빠르고 효율적으로 수행될 수 있는지를 실험을 통해 보여준다. 제안하는 방법을 사용하면 하이폴리곤 메쉬에서도 1초 내외로 빠르게 적응형 부호 거리장을 계산할 수 있기 때문에 강체뿐만 아니라 변형체에서도 충분히 활용될 수 있는 방법이며, 다양한 모델에서도 정확하게 샘플링하고 거리 값을 나타낼 수 있는지 다양한 실험 결과를 통해 알고리즘의 안정성을 보여준다.

공간능력에 대한 신경과학적 모델 개발 및 빛과 그림자 문제 해결 과정에의 적용 (Development of Neuropsychological Model for Spatial Ability and Application to Light & Shadow Problem Solving Process)

  • 신정윤;양일호;박상우
    • 한국과학교육학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.371-390
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    • 2021
  • 이 연구의 목적은 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과학 과제를 해결하는 과정에서의 두뇌 활성 영역을 신경과학적 모델에 기반하여 영역 일반적 능력과 영역특수적 능력으로 구분하여 설명하는 것이다. 이를 위해 남자 대학생 24명이 공간능력 검사지 문항과 빛과 그림자 과제를 해결하는 동안의 시선이동과 EEG를 동기화하여 측정하였으며, 과제 해결 전략에 대한 사후면담과 RVP를 실시하였다. 시선 이동, 두뇌 활성 영역, 참여자의 사고 과정과 전략을 통합하여 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과제 해결 과정을 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공간 시각화와 심적 회전 요소는 주로 두정엽의 활성을 필요로 했으며, 공간 방향화 요소는 전두엽의 활성을 필요로 했다. 구체적으로, 공간 시각화 요소는 문제를 탐색하는 과정에서 전두엽이 활성화되었고, 문제와 답지를 비교하는 과정에서 측두엽과 두정엽이 활성화되었다. 심적 회전 요소는 회전된 정보를 탐색하는 구간에서는 전두엽이, 심적 회전을 할 때에는 두정엽이, 문제와 답지를 비교하는 구간에서는 측두엽이 활성화되었다. 공간 방향화 요소는 문제를 탐색하는 과정과 문제와 답지를 비교하는 과정 모두 전두엽이 활성화되었다. 둘째, 빛과 그림자 과제를 해결 할 때에는 영역 일반적 기능인 공간 능력과 과학적 원리를 적용하는 영역 특수적 사고가 함께 필요하였다. 평행광의 그림자 모양 추론과 빛의 방향이 바뀔 때의 그림자 모양을 추론에서의 두뇌 활성 패턴은 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 유사하였다. 여러 방향에서의 그림자를 통해 원래 물체를 추론할 때에는 공간 방향화 요소, 점광원의 그림자 모양을 추론할 때에는 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 두뇌 활성 패턴이 유사하였다. 빛과 그림자 과제를 해결할 때 추가적으로 활성화 된 부위는 주로 연역적 추론, 작업 기억, 행동에 대한 계획 기능을 담당하는 중측두이랑, 중심앞이랑, 하전두이랑, 중전두이랑이었다. 따라서 빛과 그림자 과제를 해결하는 과정에서는 공간능력 외에도 그림자 생성 원리를 기반으로 한 연역적 추론, 빛의 진행 방향을 작업 기억에 유지시키는 것, 광원의 특징에 따른 과제 해결 과정 계획, 빛-물체-스크린의 공간적 관계 인지 등이 추가적으로 필요하다.

LASPI: 지원점 보간법을 이용한 H/W 구현에 용이한 스테레오 매칭 방법 (LASPI: Hardware friendly LArge-scale stereo matching using Support Point Interpolation)

  • 박상현;기미레 디팍;김정국;한영기
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권9호
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    • pp.932-945
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    • 2017
  • 논문에서는 정류(Rectification), 디스패리티 추정(Disparity Estimation) 및 시각화를 포함한 스테레오 비전 프로세싱 시스템의 새로운 하드웨어 및 소프트웨어 아키텍처를 개발하였다. 개발된 지원점 보간법을 이용한 대형 스테레오 매칭 방법(LASPI)은 고화질 이미지의 지원점 밀도가 높은 영역에서의 디스패리티 매칭에 있어, ELAS 등 기존 스테레오 매칭 방법과 비교할 때, 디스패리티 맵에 대한 품질 수준을 유지하면서도 실시간 성능 지원 측면에서 우수하다. LASPI는 자율주행 자동차에 적용되는 장애물 인식 시스템, 거리 검출 시스템, 장애물 검출 시스템 등, 안전에 민감한 모듈 적용을 위해, 프레임 처리속도의 실시간성, 거리 값 분해 성능의 정확성, 낮은 리소스 사용 등, 요구조건을 충족하도록 설계 되었다. 개발된 LASPI 알고리즘은 H/W 병렬처리 구조와 4 단계 파이프라인으로 구성된 FPGA로 구현되었다. 148.5MHz 클럭의 Xilinx Virtex-7 FPGA 기반으로 구현된 시스템은 각종 실험을 통해, HD급 이미지 ($1280{\times}720$ 픽셀)에 대해 실차에 응용 가능한 디스패리티 맵을 산출하면서도 실시간 처리 요구 조건인 초당 30 프레임 처리가 가능함을 확인하였다.

자기역전 시각화 장치와 지자기띠에 대하여 (On an Apparatus of Visualization for Magnetic Reversal and Magnetic Stripes)

  • 류충렬
    • 암석학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.85-88
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    • 2016
  • 중앙해령에서는 해양지각으로 현무암과 같은 암석이 새로이 생겨나며, 암석에는 자기방향이 당시의 지구자기장에 따라 배열된다. 해수면상에서의 광범위한 자력탐사에 의해 대부분의 중앙해령-특히 대서양 중앙해령-의 중심축과 평행한 남-북 방향의 자기띠(또는 자기 줄무늬)가 알려져 있다. 이러한 지자기띠에 기초하여, 지구의 자기장은 지질시대 동안 여러 번에 걸쳐 반복하여 역전된 것으로 고려되어 왔다. 해양지각에서의 지자기 역전의 발견은 해양저확장과 대륙이동설 그리고 판구조론을 설명하는 중요한 증거가 되었다. 이 논문에서는 중앙해령 근처에서 지자기띠를 이루며 새로이 생겨나는 해양지각 자기역전의 가능한 메커니즘을 설명하는 간단한 장치를 소개하고자 한다. 이 장치는 중앙해령의 중심에서 암석이 가지는 특정한 자기극성을 가지도록 근처에 인접하는 자기띠가 막대자석의 역할을 함을 보인다. 따라서 새로이 생겨나는 지자기띠는 일반적인 지구자기장 뿐 만 아니라 국지적으로 마치 막대자석처럼 작용하는 중앙해령 근처에 이웃하는 기존의 지자기띠에 의해 영향을 받았을 가능성이 있는 것으로 사료된다.

하악 이부확장 시 하악골 이동 양상과 응력 분포에 관한 삼차원 유한요소법적 연구 (A 3-D finite element analysis on the mandibular movement pattern and stress distribution during symphyseal widening)

  • 이도훈;홍현실;채종문;조진형;김상철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.13-30
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    • 2008
  • 하악 이부확장에서 골 절단선의 위치 및 종류와 견인 장치의 종류에 따른 차이를 알아보고자 삼차원 유한요소법으로 하악골의 이동 양상 및 응력 분포를 조사하였다. 골 견인장치의 종류로는 치아 의존형과 골 의존형, 혼합형, $30^{\circ}$ 기울여 위치한 치아 의존형의 4가지를, 골절단 위치와 방법으로 하악 중절치 간 수직절단과 하악 정중이부를 관통하는 계단식 골절단 등의 2가지를 설정하였다. 연구 결과, 골절단의 위치 및 방법과 견인장치의 종류에 관계없이 과두를 포함한 하악골의 모든 부위에서 외측방 변위를 보였으며 상하적이나 전후방적 변위는 적은 양이었으나 방향에 있어 군간에 차이를 보였다. 치아 의존형 장치에 의한 골절단면 이개 양태는 V형이었으나 골 의존형 장치는 역V형이고 혼합형 장치는 평행하게 확장되었다. 골 의존형 장치에 의한 하악각의 외측 변위량이 다른 장치에 비해 컸다. $30^{\circ}$ 기울여 위치한 치아 의존형에서의 변위는 측방적, 전후방적 면에서 좌우 차이가 인정되었다.

소셜커머스 재이용의도에 영향을 미치는 요인에 관한 시각화 분석 - 공동구매형 소셜커머스를 중심으로 - (A Visual Analysis on Factors Affecting Repurchase Intention in Social Commerce - Focused on Group-buying Social Commerce -)

  • 문성민;한현우;하효지;이경원
    • 디자인융복합연구
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    • 제13권6호
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    • pp.137-152
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    • 2014
  • 소셜커머스 업체 간의 과열된 경쟁을 고려해 볼 때, 소셜커머스 기업이 경쟁우위를 차지하기 위해서 소비자들이 소셜커머스 서비스의 어떤 부분은 중요시 여기며, 소비자와 업체 간의 관계가 지속되기 위해서 어떤 부분을 개선해야 되는지 파악해야 한다. 따라서 본 연구는 선행연구를 기반으로 소셜커머스를 이용하는 소비자가 중요하게 고려하는 이용 동기 요인을 경제성, 편의성, 정보획득, 쾌락성, 사회성으로 구분하였으며, 이러한 요인과 재이용의도 사이에 매개 역할을 하는 요인으로 만족도를 설정하여 재이용의도에 영향을 미치는 요인을 탐색하고 정(正)의 영향을 미치는 요인을 파악하는데 초점을 두었다. 또한 통계분석에서 도출해 내지 못한 유의미한 결과도 도출하기 위해 통계적 분석과 시각적 분석을 병행하여 진행하였다. 실험은 공동구매형 소셜커머스를 이용한 경험이 있거나 현재 이용 중인 소비자를 대상으로 실시하였으며 실증분석과 시각화 분석을 실시하였다. 연구 결과로는 만족도 요인은 재이용의도 요인과 밀접한 관계에 있다는 결과와 5가지 이용 동기 요인 중에서는 경제성이 가장 정(正)의 영향을 많이 미친다는 결과를 도출하였으며 통계적 분석과 시각적 분석을 병행하여 진행할 경우 데이터 간의 관계 파악이 용이하다는 결론을 제시하였다.

하악의 전산화 단층사진에서 횡단면이 임플랜트를 위한 가용골 높이의 결정에 미치는 영향 (The Effect of the Axial Plane on Measurement of Available Bone Height for Dental Implant in Computed Tomography of the Mandible)

  • 진민주
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제32권2호
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    • pp.379-388
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    • 2002
  • 임플랜트의 성공을 위해서 정확한 방사선학적 검사는 가용골의 높이와 하악관의 위치를 평가하고 중요구조물의 손상을 방지하는데 있어 필수적이다. CT촬영법 중 영상재구성법을 이용한 방법(CT/MPR)은 하악관의 위치를 잘 보여준다. 치아에 평행한 협설 단면 (cross-sectional plane)을 얻기 위해서는 횡단면(axial plane)이 교합면과 평행하도록 해야 한다. 횡단면(axial plane)이 교합면과 평행하지 않으면 재구성된 협설 단면(cross-sectional plane)은 계획된 fixture의 방향과 각을 이루게 되어 그 fixture의 실제 dimension을 보여주지 못하게 된다. 협설단면(cross-sectional view)에서 측정한 가용골 높이가 실제 가용골 높이보다 너무 큰 경우, 수술시 하악관을 침범할 가능성이 있게 된다. 이 연구의 목적은 하악 임플랜트 CT 촬영시 횡단면이 임플란트를 위한 가용골 높이의 측정에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 하악 대구치 부위의 임플랜트를 계획하고 radiographic stent를 만든 후 치과 방사사선과에서 하악 임플랜트 CT를 촬영한 40명의 환자, 45개 부위를 선택하였다. 임플랜트 CT의 central panoramic view에서 치조정과 하악관, stent를 tracing한 후, 치조정과 하악관간의 거리(available bone height, ABH)를 재구성된 협설단면상에서 측정하였다(uncorrected ABH). 다음으로, .stent 방향으로 그은 직선상에서 측정하였다(corrected ABH). 두 거리사이의 각을 측정하였다. 두 거리로부터 각각 fixture의 길이를 결정하였다. 연구 결과, 두 가용골의 높이간에는 제 1 대구치와 제 2 대구치에서 모두 유의성있는 차이를 보였다 (p<0.001). 차이가 1 mm 이상인 경우는 제 1 대구치에서 8.7%, 제 2 대구치에서 15.5% 였다. 차이가 2 mm 이상인 경우는 제 1 대구치에서 2.0%, 제 2 대구치에서 6.6%였다. 최대값은 제 1 대구치에서 2.5 mm, 제 2 대구치에서 2.2 mm 였다. 두 가용골의 높이차와 각과의 상관 관계는 제 1 대구치와 제 2 대구치에서 모두 양의 상관관계를 보였다. 상관 계수는 제 1 대구치에서 0.534, 제 2 대구치에서 0.728 였다. 제 2 대구치가 더 강한 양의 상관관계를 보였다. 두 가용골의 높이로부터 결정한 fixture의 길이가 일치하지 않는 경우는 제 1 대구치에서는 24.4%, 제 2 대구치에서는 28.9%였다.