Abhishek Subedi;Wen Tang;Tarutal Ghosh Mondal;Rih-Teng Wu;Mohammad R. Jahanshahi
Smart Structures and Systems
/
v.31
no.4
/
pp.335-349
/
2023
Bridges constantly undergo deterioration and damage, the most common ones being concrete damage and exposed rebar. Periodic inspection of bridges to identify damages can aid in their quick remediation. Likewise, identifying components can provide context for damage assessment and help gauge a bridge's state of interaction with its surroundings. Current inspection techniques rely on manual site visits, which can be time-consuming and costly. More recently, robotic inspection assisted by autonomous data analytics based on Computer Vision (CV) and Artificial Intelligence (AI) has been viewed as a suitable alternative to manual inspection because of its efficiency and accuracy. To aid research in this avenue, this study performs a comparative assessment of different architectures, loss functions, and ensembling strategies for the autonomous segmentation of bridge components and damages. The experiments lead to several interesting discoveries. Nested Reg-UNet architecture is found to outperform five other state-of-the-art architectures in both damage and component segmentation tasks. The architecture is built by combining a Nested UNet style dense configuration with a pretrained RegNet encoder. In terms of the mean Intersection over Union (mIoU) metric, the Nested Reg-UNet architecture provides an improvement of 2.86% on the damage segmentation task and 1.66% on the component segmentation task compared to the state-of-the-art UNet architecture. Furthermore, it is demonstrated that incorporating the Lovasz-Softmax loss function to counter class imbalance can boost performance by 3.44% in the component segmentation task over the most employed alternative, weighted Cross Entropy (wCE). Finally, weighted softmax ensembling is found to be quite effective when used synchronously with the Nested Reg-UNet architecture by providing mIoU improvement of 0.74% in the component segmentation task and 1.14% in the damage segmentation task over a single-architecture baseline. Overall, the best mIoU of 92.50% for the component segmentation task and 84.19% for the damage segmentation task validate the feasibility of these techniques for autonomous bridge component and damage segmentation using RGB images.
International Journal of Control, Automation, and Systems
/
v.6
no.6
/
pp.904-914
/
2008
An action-selection-mechanism(ASM) has been proposed to work as a fully connected finite state machine to deal with sequential behaviors as well as to allow a state in the task program to migrate to any state in the task, in which a primitive node in association with a state and its transitional conditions can be easily inserted/deleted. Also, such a primitive node can be learned by a shortest path-finding-based reinforcement learning technique. Specifically, we define a behavioral motivation as having state-dependent value as a primitive node for action selection, and then sequentially construct a network of behavioral motivations in such a way that the value of a parent node is allowed to flow into a child node by a releasing mechanism. A vertical path in a network represents a behavioral sequence. Here, such a tree for our proposed ASM can be newly generated and/or updated whenever a new behavior sequence is learned. To show the validity of our proposed ASM, experimental results of a mobile robot performing the task of pushing- a- box-in to- a-goal(PBIG) will be illustrated.
LIM, Taehyeong;BONG, Jiyae;KANG, Ji Hei;DENNEN, Vanessa
Educational Technology International
/
v.20
no.2
/
pp.137-168
/
2019
This study examined the effects of information volume and distribution on learners' cognitive load and recall in a mobile augmented reality (AR) environment. Information volume refers to the degree of information users are provided in a learning task, while information distribution indicates the way in which information is distributed, either in a virtual or real format. Sixteen undergraduate students participated in the study, which employed a 2 × 3 randomized block factorial design with repeated measures. Information volume and distribution were independent variables, and factors in learners' cognitive load (mental effort, perceived ease of use, and perceived task difficulty) and recall test scores were the dependent variables. Information volume had significant main effects on perceived ease of use and task difficulty, and recall test scores, while information distribution had significant main effects on perceived task difficulty and test scores. A detailed discussion and implications are provided.
The purpose of this study was to clarify the effect of learner variables on triggering state curiosity and state anxiety in confronting scientific task situation for fifth to sixth grades of elementary school. Science curiosity, interest, need for cognition, science self-concept, science anxiety, prior knowledge, and perceived difficulty were selected as learner variables that are expected to affect state curiosity and state anxiety. As a result of this study, the variables that had a significant influence on evoking state curiosity in confronting scientific task situation were in the order of interest, need for cognition, science curiosity, and prior knowledge, and all of these variables had a positive effect. In addition, the variables that significantly affect on evoking state anxiety in confronting scientific task situation were in the order of science anxiety, perceived difficulty, need for cognition, science self-concept, and prior knowledge. Of these, only prior knowledge had a negative effect on evoking state anxiety, and the other variables had a positive effect. The results of this study are expected to broaden the comprehension of students' emotional states in science education, and provide a theoretical foundation for the studies of state curiosity and state anxiety in science learning.
Objective: The aim of this study is to investigate effect of driver's cognitive distraction on driver's physiological state and driving performance, and then to determine parameters appropriate for detecting the cognitive distraction. Background: Driver distraction is a major cause of traffic accidents and poses a serious threat to traffic safety due to ever increasing use of in-vehicle information systems and mobile phones during driving. Cognitive distraction, among four different types of distractions, prevents a driver from processing traffic information correctly and adapting to change in surround vehicle behavior in time. However, the cognitive distraction is more difficult to detect because it normally does not involve significant change in driver behavior. Method: A full-scale driving simulator was used to create virtual driving environment and situations. Participants in the experiment drove the driving simulator in three different conditions: attentive driving with no secondary task, driving and conducting secondary task of adding numbers, and driving and conducting secondary task of conversing with an experimenter. Parameters related with driver's physiological state and driving performance were measured and analyzed for their change. Results: The experiment results show that driver's cognitive distraction, induced by secondary task of addition and conversation during driving, increased driver's cognitive workload, and indeed brought change in driver's physiological state and degraded driving performance. Conclusion: The galvanic skin response, pupil size, steering reversal rate, and driver reaction time are shown to be statistically significant for detecting cognitive distraction. The appropriate combination of these parameters will be used to detect the cognitive distraction and estimate risk of traffic accidents in real-time for a driver distraction warning system.
Lynn, Margaret T.;Riddle, Travis A.;Morsella, Ezequiel
Korean Journal of Cognitive Science
/
v.23
no.1
/
pp.25-46
/
2012
When performing a monotonous task, one often experiences an urge to quit. This urge may vary depending on how long one has performed the task (a temporal factor) and on which particular component of the task one is carrying out (an event-based factor). Using the Stroop task and a working memory task, we examined changes in the urge to quit as a function of basic temporal (repetition) and event-based (cognitive conflict) factors. Consistent with the law of least work and recent theorizing, for the memory task, urges to quit were greater following difficult trials; for the Stroop task, urges to quit were greater following incongruent than congruent trials, but only during early/novice phases of performance, when responding is inefficient. This is a demonstration of an avoidance response toward cognitive conflict. Regarding temporal sources of quitting, urges to quit were greater for late task stages than early stages. These basic findings may illuminate the nature of the more 'hot' motivational struggles involving the delay of gratification.
Object manipulation in cluttered environments remains an open hard problem. In cluttered environments, grasping objects often fails for various reasons. This paper proposes a novel task and motion planning scheme to grasp objects obstructed by other objects in cluttered environments. Task and motion planning (TAMP) aims to generate a sequence of task-level actions where its feasibility is verified in the motion space. The proposed scheme contains an open-loop consisting of three distinct phases: 1) Generation of a task-level skeleton plan with pose references, 2) Instantiation of pose references by motion-level search, and 3) Re-planning task based on the updated state description. By conducting experiments with simulated robots, we show the high efficiency of our scheme.
This study tried to investigate how three levels of arousal affect performance of a 3-back task. Ten university male (age $25.7{\pm}1.5$) and ten female (age $24.5{\pm}1.8$) students participated in this experiment. Using pictures selected from a group test, three levels of arousal, i.e. tensed, neutral, and relaxed emotions, were induced. Each subject was run through the procedure three times, once for each arousal level. The procedure consisted of six phases for each arousal condition Rest 1(2 min), Picture 1(presenting emotion arousing photos for 2 min), 3-back task 1(2 min), Picture 2(presenting emotion arousing photos for 2 min), 3-back task 2(2 min), and Rest 2(2 min). Skin conductance level(SCL) of electrothermal activity was also measured during all phases of the experiment. The accuracy rate of 3-back task performance was the highest at a neutral emotional state, followed by relaxed and then tensed emotional state. There was no difference in reaction time(RT) among the three levels of arousal. SCL was the highest at a tensed emotional state, followed by neutral emotional state and then relaxed emotional state. Based on the results, it could be inferred that tension, induced by stimuli unrelated to cognitive tasks, decreases the ability to perform cognitive tasks.
The problem of solution uniqueness to the task of determining unknown parameters of mathematical models from input-output observations is studied. This problem is known as structural identifiability problem. We offer a new approach for testing structural identifiability of linear state space models. The approach compares favorably with numerous methods proposed by other authors for two main reasons. First, it is formulated in obvious mathematical form. Secondly, the method does not involve unfeasible symbolic computations and thus allows to test identifiability of large-scale models. In case of non-identifiability, when there is a set of solutions to the task, we offer a method of computing functions of the unknown parameters which can be determined uniquely from input-output observations and later used as new parameters of the model. Such functions are called parametric functions capable of estimation. To develop the method of computation of these functions we use Lie group transformation theory. Illustrative example is given to demonstrate applicability of presented methods.
The purpose of this study was to assess the effect of visual block (eyes open or closed), mental task type, and participation in an exercise program on static balance in the elderly. The subjects were 34 elderly (>65 years old) residents of a social welfare institute in Gyeonggi-do. We measured the following variables. Berg balance scale, mini mental state examination, balance performance monitor (sway area, path, and maximal sway velocity), age, weight, height and whether the subject participated in an exercise program. Scores for the Berg balance scale and mini mental state examination were evaluated to assess static balance ability either alone (single task paradigm) or while performing a mental task (dual task paradigm). Static balance variables that were measured included sway area, path, and maximal sway velocity. Each test was repeated three times. Multiple regressions analysis was used to examine the effect of each variable on static balance ability. For the dual task paradigm, static balance was affected by whether the subject participated in an exercise program. The Berg balance scale score for subjects with their eyes open was affected by whether they participated in an exercise program, while this variable in addition to the height and weight of subjects were determining variables in subjects with their eyes closed. As a result, whether subjects participated in an exercise program affected their static balance irrespective of whether their eyes open or closed. Therefore, regular exercise is recommended for elderly people and further research is needed to examine the relationship between static and dynamic balance while performing mental tasks such as cognition and attention.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.