• 제목/요약/키워드: Spatio-temporal Context

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지능형 서비스 로봇을 위한 온톨로지 기반의 동적 상황 관리 및 시-공간 추론 (Ontology-Based Dynamic Context Management and Spatio-Temporal Reasoning for Intelligent Service Robots)

  • 김종훈;이석준;김동하;김인철
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권12호
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    • pp.1365-1375
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    • 2016
  • 일상생활 환경 속에서 자율적으로 동작하는 서비스 로봇에게 가장 필수적인 능력 중 하나가 동적으로 변화하는 주변 환경에 대한 올바른 상황 인식과 이해 능력이다. 다양한 센서 데이터 스트림들로 부터 신속히 의사 결정에 필요한 고수준의 상황 지식을 생성해내기 위해서는, 멀티 모달 센서 데이터의 융합, 불확실성 처리, 기호 지식의 실체화, 시간 의존성과 가변성 처리, 실시간성을 만족할 수 있는 시-공간 추론 등 많은 문제들이 해결되어야 한다. 이와 같은 문제들을 고려하여, 본 논문에서는 지능형 서비스 로봇을 위한 효과적인 동적 상황 관리 및 시-공간 추론 방법을 제시한다. 본 논문에서는 상황 지식 관리와 추론의 효율성을 극대화하기 위해, 저수준의 상황 지식은 센서 및 인식 데이터가 입력될 때마다 실시간적으로 생성되지만, 반면에 고수준의 상황 지식은 의사 결정 모듈에서 요구가 있을 때만 후향 시-공간 추론을 통해 유도되도록 알고리즘을 설계하였다. Kinect 시각 센서 기반의 Turtlebot를 이용한 실험을 통해, 제안한 방법에 기초한 동적 상황 관리 및 추론 시스템의 높은 효율성을 확인할 수 있었다.

Enhanced Petri-Net을 이용한 실시간 센서 네트워크의 상황 정보 서비스 모델링 (Context-Awareness Service Modeling of Realtime Sensor Network using Enhanced Petri-Net)

  • 이재봉;이홍로
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.28-36
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    • 2010
  • 컴퓨터 환경에서 한 가지 사건으로 상황이 특징 지워지기도 하지만, 일반적 상황 인식은 공간과 시간을 포함하는 다양한 사건들에 의해서 결정되어 진다. 물리적 공간과 상호 작용하는 실시간 센서 네트워크 상황 인식 서비스는 시간적 특성을 포함한다. 상황 인식 서비스 관계 설정 방법으로 실시간 상황 인식을 시공간적으로 취급하는 것이 요구된다. 본 논문은 상황 인식 모델에 시공간적 특성이 포함 되도록 하는 방법을 제안하고, 이를 개선된 Petri-Net을 이용하여 효과를 확인한다. 실시간 센서 네트워크 상황 인식을 위해 기본 Petri-Net, 패턴화된 Petri-Net 및 시공간 Petri-Net 모델 특성을 연구한다. 이 방법을 이용하여 새만금 온도 변화 탐지에 적용예를 보였다. 본 연구를 통해 시공간 Petri-Net을 사용한 응용 개발 뿐 만 아니라 시공간 상황 인식 모델링에 기여 할 것이다.

Abnormal Behavior Recognition Based on Spatio-temporal Context

  • Yang, Yuanfeng;Li, Lin;Liu, Zhaobin;Liu, Gang
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제16권3호
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    • pp.612-628
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    • 2020
  • This paper presents a new approach for detecting abnormal behaviors in complex surveillance scenes where anomalies are subtle and difficult to distinguish due to the intricate correlations among multiple objects' behaviors. Specifically, a cascaded probabilistic topic model was put forward for learning the spatial context of local behavior and the temporal context of global behavior in two different stages. In the first stage of topic modeling, unlike the existing approaches using either optical flows or complete trajectories, spatio-temporal correlations between the trajectory fragments in video clips were modeled by the latent Dirichlet allocation (LDA) topic model based on Markov random fields to obtain the spatial context of local behavior in each video clip. The local behavior topic categories were then obtained by exploiting the spectral clustering algorithm. Based on the construction of a dictionary through the process of local behavior topic clustering, the second phase of the LDA topic model learns the correlations of global behaviors and temporal context. In particular, an abnormal behavior recognition method was developed based on the learned spatio-temporal context of behaviors. The specific identification method adopts a top-down strategy and consists of two stages: anomaly recognition of video clip and anomalous behavior recognition within each video clip. Evaluation was performed using the validity of spatio-temporal context learning for local behavior topics and abnormal behavior recognition. Furthermore, the performance of the proposed approach in abnormal behavior recognition improved effectively and significantly in complex surveillance scenes.

실시간 임베디드 시스템 상황 정보 서비스를 위한 확장된 Petri-Net 모델링 (Expanded Petri-Net Modeling for Real Time Embedded System Context-awareness Service)

  • 양승원;이재봉
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.16-25
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    • 2011
  • 컴퓨터 환경에서 한 가지 사건으로 상황이 특징 지워지기도 하지만, 일반적 상황 인식은 공간과 시간을 포함하는 다양한 사건들에 의해서 결정되어 진다. 상황 인식 서비스 관계 설정 방법으로 임베디드 시스템 상황 인식을 시공간적으로 취급하는 것이 요구된다. 물리 공간과 연동되는 시스템의 예외적 동작은 임베디드 시스템의 운영에 심각한 위험과 피해를 초래 할 수 있다. 본 논문은 상황 인식 모델에 시공간적 특성과 예외 관리가 포함 되도록 하는 방법을 제안하고, 이를 확장된 Petri-Net을 이용하여 효과를 확인한다. 실시간 임베디드 시스템 상황 인식을 위해 기본 Petri-Net, 패턴화된 Petri-Net 및 예외 동작을 위한 시공간 Petri-Net 모델 특성을 연구한다. 이 방법을 이용하여 응급의료지원 서비스에 적용 예를 보였다. 본 연구를 통해 시공간 Petri-Net을 사용한 응용 개발 뿐 만아니라 예외 처리를 위한 시공간 상황 인식 모델링에 기여 할 것이다.

온톨로지 기반 역사정보서비스 설계 (A Design of Ontology-driven Historical Information Services)

  • 나방현;권창희
    • 한국항행학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.143-150
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    • 2010
  • 사물 또는 개념을 포함하는 개체들 간의 관계성을 일컫는 온톨로지는 다양한 시나리오의 정보서비스를 구현하는데 적용되고 있다. 그것은 하나의 개체에 대하여 그것을 둘러싸고 있는 다른 개체들이 어떤 것이 있고, 어떤 관계를 맺고 있는 지를 파악함으로써 보다 정확하게 이해할 수 있다는 데 있다. 역사적 사건들을 기술하는데 있어서 시공간적 위치는 그 사건에 대한 역사적 상황을 포괄적으로 표현한 것이라고 할 수 있다. 따라서 시공간적 위치정보는 역사적 사건들을 서로 연결하는 중요한 매개체가 된다. 우리는 이 논문을 통하여 역사적 사실 또는 사건들을 기반으로 하는 역사정보서비스에 있어서 정보에의 접근 및 검색 방법에 대한 사용 시나리오를 분석하고, 시공간의 틀 속에서 역사 이야기를 구성하기 위한 온톨로지 설계 방법을 제안한다.

가상현실 속의 상황 표현을 위한 시공간 그래프의 구현 (An Implementation of Spatio-Temporal Graph to Represent Situations in the Virtual World)

  • 박종희;정경훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.9-19
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    • 2013
  • 본 논문에서는 가상 상황속의 사건들에 역사적 맥락을 부여하기 위한 통합적 직관적 정보표현구조로서 시공간 그래프(Spatio-Temporal Graph)를 설계하고 구현하였다. 일반적으로 사건은 공간뿐 아니라 시간을 점유함으로써 역사적 사실이 된다. 따라서 가상 상황을 시뮬레이션하기 위해서는 공간적 측면을 표현하기 위한 삼차원 정보구조에 시간적 측면을 더한 다차원적인 맥락에 사건들을 위치시키는 일이 핵심적 기초가 된다. 이러한 다차원적 맥락은 온톨로지 뷰, 인스턴스 뷰, 시공간 뷰, 실제 뷰 등과 같은 여러 수준에서의 통합적 직관적 지식표현수단들을 통해 구현된다. 이와 같이 구현된 시공간 그래프에 기반한 시뮬레이션 시스템에 예제 시나리오를 적용하여 실용성을 검증한다. 본 기술은 지능형 교육시스템이나 차세대 시뮬레이션 게임 등에 필수적인 다양한 상황들을 제공하는 시뮬레이션 시스템의 중심요소가 된다.

A Knowledge Representation Scheme Formalizing Spatio-Temporal Aspects of Dynamic Situations in Virtual Environments

  • Gebre, Haymanot Alalo;Choi, Jun Seong;Park, Jong Hee
    • International Journal of Contents
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    • 제11권1호
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    • pp.21-30
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    • 2015
  • A simulated realistic virtual environment is inhabited by autonomous cyber-humans who play the roles of agents in events. A key element, which enables this realism, is the historical context formed by time and space. A knowledge-representation scheme, composed of both spatial and temporal aspects needed by the agent to respond to dynamically changing situations, is essential for the design of a realistic virtual agent. In this work, spatial and temporal aspects of dynamic situations in the virtual environment have been formalized as a key component of our knowledge-representation scheme. This scheme provides a mathematical framework to construct realistic virtual situations that change with time, and background knowledge for agents in the simulated environment to deduce new pieces of information and plan against changing situations.

Coordinations of Articulators in Korean Place Assimilation

  • Son, Min-Jung
    • 말소리와 음성과학
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    • 제3권2호
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    • pp.29-35
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    • 2011
  • This paper examines several articulatory properties of /k/, known as a trigger of place assimilation as well as the object of post-obstruent tensing (/tk/), in comparison to non-assimilating controls (/kk/ and /kt/). Using EMMA, tongue body articulation in the place assimilation context robustly shows greater spatio-temporal articulation and lower jaw position. Results showed several characteristics. Firstly, constriction duration of the tongue body gesture in C2 of the assimilation context (/tk/) was longer than non-assimilating controls (/kk/ and /kt/). Secondly, constriction maxima also demonstrated greater constriction in the /tk/ sequences than in the control /kk/, but similar values with the control /kt/. In particular, results showed a significant relationship between the two variables - the longer the constriction duration, the greater the constriction degree. Lastly, jaw height was lower for the assimilating context /tk/, intermediate for the control /kk/, and higher for the control /kt/. Results suggest that speakers have lexical knowledge of place assimilation, producing a greater tongue body gesture in the spatio-temporal domains with lower jaw height as an indication of anticipating reduction of C1 in /tk/ sequences.

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가상현실 속의 상황 표현을 위한 시공간 그래프 (Spatio-temporal Graph for Representing Historical Situations in Virtual Reality)

  • 박종희;조규명
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권8호
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    • pp.1-12
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    • 2012
  • 본 논문에서는 시공간 그래프를 이용하여 가상세계의 구성요소인 상황들에 역사적 맥락을 부여하고, 온톨로지를 사용하여 상황의 구성요소인 객체와 관계 및 사건에 관한 체계적 표현이 가능하게 하였다. 이를 위해 시간적 측면에서 과거, 현재 뿐 아니라 미래까지 포괄적으로 표현하고, 공간을 효율적이면서도 직관적으로 표현할 수 있는 방법을 개발하였다. 이 표현구조는 전체적으로 물리적 계층, 논리적 계층 그리고 개념적 계층들로 구성하되 계층들 간의 상호연관성을 종합적으로 표현하여 각 계층에 상응하는 세계들 속의 사건들을 역사적으로 의미있게 시뮬레이션할 수 있게 한다. 이러한 지식표현구조는 가상세계를 이루는 상황들을 시뮬레이션하는 바탕으로 사용하는 동시에, 가상세계 거주자들이 상황을 판단하고 평가를 내리는데 필요한 개별적인 지식을 구현하는데도 사용한다. 다층적 구조의 가상세계에다 시간적 변화를 추가로 수용할 수 있는 다차원의 복합지식구조를 개발함으로써 역사 속에서 상황의 다양성을 극대화 할 수 있는 가상세계 시뮬레이션의 기본 토대가 마련되게 된다.

U-City에 있어서 U-Service의 콘텍스트 기반 역사문화 온톨로지 설계 관한 연구 (A Study on Design of Ontologies-Driven Design of Context-based Historical-Cultural of U-Service in U-City)

  • 권창희
    • 디지털융복합연구
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    • 제9권6호
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    • pp.379-387
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    • 2011
  • 역사문화 콘텐츠는 사회적 변화 또는 발전에 대한 기록 또는 근거 자료들을 디지털화한 것을 말한다. 사회적 변화 또는 발전은 사회와 자연의 상호작용의 결과라고 할 수 있으며, 관찰자의 시공간적 위치에 따라서도 내용이 달라진다. 따라서 역사문화 콘텐츠는 저장과 보존, 정보의 교환뿐만 아니라 미래의 변화에 대응할 수 있도록 하는 확장된 개념의 상호운용성과 사용자의 요구 또는 상황에 따라 연관된 정보를 쉽게 제공할 수 있도록 하는 지능화된 서비스가 가능한 구조를 갖도록 할 필요가 있다. 본 연구는 사건 또는 스토리의 콘텍스트에 기반으로 사람, 공간을 포함하는 객체들 간의 관계를 설정하는 온톨로지 설계 방법을 제안하고 이를 성서 콘텐츠에 적용하였다.