• 제목/요약/키워드: Transdisciplinary

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최소침습술을 위한 의료용 인스트루먼트의 동작 성능 향상 (Improvement in the Control Performance of Instruments used for Minimally Invasive Surgery)

  • 박현준;원종석;박재흥
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.1160-1166
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    • 2013
  • This paper presents feedforward controllers to improve the control performance of the motion and grasping force of a surgical instrument used in an MIS (Minimally Invasive Surgery) robot. The surgical instrument has a long distance between the drive motors and its active joints. Therefore, the gripper on the instrument is controlled by a cable drive mechanism, which generates a coupled motion between the wrist joint and the grip direction. In order to solve the problem, this paper analyzes the pulley composition of the surgical instrument and proposes feedforward controllers to eliminate the coupled motion. Furthermore, feedforward controllers to regulate the grasping force are proposed to deal with another coupling problem between the grasping force of the instrument and the motion of the instrument joints. The experimental results demonstrate the improved control performance of the motion and grasping force of the instrument.

The Relationship among Stride Parameters, Joint Angles, and Trajectories of the Body Parts during High-Heeled Walking of Woman

  • Park, Sumin;Lee, Minho;Park, Jaeheung
    • 대한인간공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.245-252
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    • 2013
  • Objective: This paper analyzes the changes on stride parameters, joint angles, and trajectories of the body parts due to high heels during walking and explains the causal relationship between the changes and high heels. Background: This study aims to indicate the comprehensive gait changes by high heels on the whole body for women wearing high heels and researchers interested in high-heeled walking. Method: The experiment was designed in which two different shoe heel heights were used for walking (1cm, 9.8cm), and twelve women participated in the test. In the experiment, 35 points on the body were tracked to extract the stride parameters, joint angles, and trajectories of the body parts. Results: Double support time increased, but stride length decreased in high-heeled walking. The knee inflexed more at stance phase and the spine rotation became more severe. The trajectories of the pelvis, the trunk and the head presented outstanding fluctuations in the vertical direction. Conclusion: The double support time and the spine rotation were changed to compensate instability by high heels. Reduced range of motion of the ankle joint influenced on the stride length, the knee flexion, and fluctuations of the body parts. Application: This study can provide an insight of the gait changes by high heels through the entire body.

Deep CNN 기반의 한국어 음소 인식 모델 연구 (Korean Phoneme Recognition Model with Deep CNN)

  • 홍윤석;기경서;권가진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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    • pp.398-401
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    • 2018
  • 본 연구에서는 심충 합성곱 신경망(Deep CNN)과 Connectionist Temporal Classification (CTC) 알고리즘을 사용하여 강제정렬 (force-alignment)이 이루어진 코퍼스 없이도 학습이 가능한 음소 인식 모델을 제안한다. 최근 해외에서는 순환 신경망(RNN)과 CTC 알고리즘을 사용한 딥 러닝 기반의 음소 인식 모델이 활발히 연구되고 있다. 하지만 한국어 음소 인식에는 HMM-GMM 이나 인공 신경망과 HMM 을 결합한 하이브리드 시스템이 주로 사용되어 왔으며, 이 방법 은 최근의 해외 연구 사례들보다 성능 개선의 여지가 적고 전문가가 제작한 강제정렬 코퍼스 없이는 학습이 불가능하다는 단점이 있다. 또한 RNN 은 학습 데이터가 많이 필요하고 학습이 까다롭다는 단점이 있어, 코퍼스가 부족하고 기반 연구가 활발하게 이루어지지 않은 한국어의 경우 사용에 제약이 있다. 이에 본 연구에서는 강제정렬 코퍼스를 필요로 하지 않는 CTC 알고리즘을 도입함과 동시에, RNN 에 비해 더 학습 속도가 빠르고 더 적은 데이터로도 학습이 가능한 합성곱 신경망(CNN)을 사용하여 딥 러닝 모델을 구축하여 한국어 음소 인식을 수행하여 보고자 하였다. 이 모델을 통해 본 연구에서는 한국어에 존재하는 49 가지의 음소를 추출하는 세 종류의 음소 인식기를 제작하였으며, 최종적으로 선정된 음소 인식 모델의 PER(phoneme Error Rate)은 9.44 로 나타났다. 선행 연구 사례와 간접적으로 비교하였을 때, 이 결과는 제안하는 모델이 기존 연구 사례와 대등하거나 조금 더 나은 성능을 보인다고 할 수 있다.

시민과학을 활용한 수원시에 출몰하는 떼까마귀(Corvus frugilegus)의 일출 및 일몰시 선호 서식지 분석 (Spatial Usage and Patterns of Corvus frugilegus after Sunrise and Sunset in Suwon Using Citizen Science)

  • 윤지원;신원협;김지환;이석영;김도희;김유빈;류영렬;송영근
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.35-48
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    • 2021
  • In Suwon, the overall hygiene of the city is threatened by the emergence of the rook(Corvus fugilegus) in the city. Rooks began to appear in November of 2016 and has continued to appear from November to March every year. In order to eradicate or to prepare an alternative habitat for rooks, this study aimed to identify the preferred habitat and specific environmental variables. Therefore, in this work, we aim to understand the predicted distribution of rooks in Suwon City with citizen science and through MaxENT, the most widely utilized habitat modeling using citizen science to analyze the preferred habitat of harmful tides appearing in urban areas. In this study, seven environmental variables were chosen: biotope group complex, building floor, vegetation, euclidean distance from farmland, euclidean distance from streetlamp, and euclidean distance from pole and DEM. Among the estimated models, after the time period of sunrise (08:00~18:00) the contribution percentage were as following: euclidean distance from arable land(39.2%), DEM(25.5%), euclidean distance from streetlamp(22.3%), euclidean distance from pole(7.1%), biotope group complex(4.9%), building floor(1%), vegetation(0%). In the time period after sunset(18:00~08:00) the contribution percentage were as following: biotope group complex(437.4%), euclidean distance from pole(26.8%), DEM(13.4%), euclidean distance from streetlamp(11.8%), euclidean distance from farmland(7.9%), building floor(1.4%), vegetation(1.3%).

스마트카를 위한 차선변경 인식시스템 (A Lane Change Recognition System for Smart Cars)

  • 이웅진;양정하;곽노준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.46-51
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    • 2015
  • In this paper, we propose a vision-based method to recognize lane changes of an autonomous vehicle. The proposed method is based on six states of driving situations defined by the positional relationship between a vehicle and its nearest lane detected. With the combinations of these states, the lane change is detected. The proposed method yields 98% recognition accuracy of lane change even in poor situations with partially invisible lanes.

이동정보를 배제한 위치추정 알고리즘 (SIFT-Like Pose Tracking with LIDAR using Zero Odometry)

  • 김지수;곽노준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.883-887
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    • 2016
  • Navigating an unknown environment is a challenging task for a robot, especially when a large number of obstacles exist and the odometry lacks reliability. Pose tracking allows the robot to determine its location relative to its previous location. The ICP (iterative closest point) has been a powerful method for matching two point clouds and determining the transformation matrix between the maps. However, in a situation where odometry is not available and the robot moves far from its original location, the ICP fails to calculate the exact displacement. In this paper, we suggest a method that is able to match two different point clouds taken a long distance apart. Without using any odometry information, it only exploits the features of corner points containing information on the surroundings. The algorithm is fast enough to run in real time.

How Can We Erase States Inside a Black Hole?

  • Hwang, Junha;Park, Hyosub;Yeom, Dong-han;Zoe, Heeseung
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권10호
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    • pp.1420-1430
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    • 2018
  • We investigate an entangled system, which is analogous to a composite system of a black hole and Hawking radiation. If Hawking radiation is well approximated by an outgoing particle generated from pair creation around the black hole, such a pair creation increases the total number of states. There should be a unitary mechanism to reduce the number of states inside the horizon for black hole evaporation. Because the infalling antiparticle has negative energy, as long as the infalling antiparticle finds its partner such that the two particles form a separable state, one can trace out such a zero energy system by maintaining unitarity. In this paper, based on some toy model calculations, we show that such a unitary tracing-out process is only possible before the Page time while it is impossible after the Page time. Hence, after the Page time, if we assume that the process is unitary and the Hawking pair forms a separable state, the internal number of states will monotonically increase, which is supported by the Almheiri-Marolf-Polchinski-Sully (AMPS) argument. In addition, the Hawking particles cannot generate randomness of the entire system; hence, the entanglement entropy cannot reach its maximum. Based on these results, we modify the correct form of the Page curve for the remnant picture. The most important conclusion is this: if we assume unitarity, semi-classical quantum field theory, and general relativity, then the black hole should violate the Bekenstein-Hawking entropy bound around the Page time at the latest; hence, the infinite production arguments for remnants might be applied for semi-classical black holes, which seems very problematic.

웹툰으로 상상하기: 중학교 웹툰 중심의 융합교육 프로젝트 (Imagining through webtoon: Webtoon-focused convergence education project in middle school)

  • 박유신;임세희;정현선
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권45호
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    • pp.451-477
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    • 2016
  • 21세기의 학교교육담론에서 융합적인 교육과정과 미디어 리터러시는 교육개혁의 중심에 자리잡고 있다. 미디어의 변화에 따른 지식의 형성 및 전달 방식의 변화가 지식의 구조를 변화시키고 있으며, 이는 전통적인 교과중심의 교육을 점차 융합 교육의 형태로 변화시키고 있다. 특히 디지털 미디어에 기반한 콘텐츠를 중심으로 한 초학문적 교육과정들이 학교교육의 현장에서 자생적으로 확산되는 현상은 주목할 만한 점이라고 할 수 있다. 이 연구는 중학교 교사가 진행한 일련의 융합교육 프로젝트에 대한 사례를 연구 대상으로 하여, 웹툰을 중심으로 한 융합교육 프로젝트가 창의적 체험 활동(동아리)을 중심으로 한 교과 교육과정의 융합, 학교와 학교 밖 공간을 넘나드는 학습 공간의 융합, 대중문화, 예술, 현실의 경계를 가로지르는 상상적 세계의 융합을 (어떻게) 이루어 내는지 그 과정을 탐색하였으며, 연구자들은 학교 방문을 통한 주요 행사의 참여 관찰, 교사 인터뷰, 수업 자료 분석 등을 실시한 결과를 바탕으로 수업 사례를 내러티브 형식으로 제시하였다. 연구 결과, 수업 주제(텍스트)로서의 웹툰은 자연스럽게 초학문적 교육과정을 이끌어내며, 학교 안과 학교 밖의 공간을 넘나드는 학생 참여 중심의 학습 공간을 형성하였고, 학생의 삶과 문화예술을 연결하는 교육을 만들어내었음을 알 수 있었다. 학생 독자의 목소리를 매개하고 중재하여 교육과정으로 구성하는 교사(의) 역할의 중요성을 재발견한 것 또한 본 연구의 중요한 결과이다.

리튬이차전지 성능 모사를 위한 전기화학적 모델링 (A Review on Electrochemical Model for Predicting the Performance of Lithium Secondary Battery)

  • 양승원;김나연;김은새;임민홍;박주남;송지훈;박선호;;유명현;이용민
    • 전기화학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.43-52
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    • 2019
  • 리튬이차전지(Lithium Secondary Batteries)를 에너지원으로 채용하는 분야가 다양해짐에 따라, 기존 요구 특성뿐만 아니라 각 분야에 특화된 성능 평가 결과까지 요구하고 있다. 이에 대응하기 위해 각 전지 제조사는 연구 인력을 충원하고 고가의 장비를 지속적으로 도입해서 다수의 전지를 오랜 기간 평가해야 하는 어려움을 겪고 있다. 이를 해소하기 위해, 전지 모델링(Modeling)을 기반으로 한 모사(Simulation) 기법을 도입하여, 실험 횟수를 최소화하고 실험 시간도 단축하려는 시도를 지속하고 있다. 현재까지 다양한 리튬이차전지 모델링 기법이 보고되고 있으며, 목적에 따라 최적 기법이 선택 및 활용되어 왔다. 본 리뷰 논문에서는 뉴만(Newman) 모델을 기반으로 한 전기화학적 모델링(Electrochemical Modeling) 기법을 상세히 설명한다. 특히, 전극 반응속도를 나타내는 버틀러-볼머식(Butler-Volmer Equation), 각 상(Phase)에서 전자와 이온의 균형 방정식 (Material and Charge Balance Equations), 그리고 전지의 온도 변화를 설명할 수 있는 에너지 균형 방정식 (Energy Balance Equation)의 물리적 의미를 쉽게 설명하고, COMSOL Multiphysics를 이용한 간단한 해석 과정과 결과를 제시한다.

동충하초(Cordyceps militaris) 균사체 액체발효 포스트바이오틱스로부터 항염증 활성다당 분리 (Anti-Inflammatory Active Polysaccharide from Postbiotics of Cordyceps militaris Mycelium-Liquid Culture)

  • 김연숙;신현영;김훈;정은진;김현경;서민근;서형주;유광원
    • 한국식품영양학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.6-16
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    • 2023
  • To investigate the anti-inflammatory activity of submerged culture using Cordyceps militaris mycelium, culture-including mycelia was extracted and lyophilized into postbiotics (hot-water extract; CM-HW). HW was fractionated into crude polysaccharide (CM-CP) by ethanol precipitation, and CM-CP was further dialyzed into CM-DCP by dialysis with running water using 12~14 kDa dialysis tube. When the cytotoxicity of subfractions against cells was assessed, no subfraction had a cytotoxic impact that was substantially different from the control groups. In an inflammatory model using LPS-stimulated RAW 264.7 cells, CM-DCP significantly decreased IL-6 and MCP-1 production levels compared to the LPS-control group. CM-DCP also inhibited IL-6 and IL-8 secretion in HaCaT keratinocytes stimulated with TNF-α and IFN-γ. In the meanwhile, the neutral sugar content and mannose ratio of anti-inflammatory CM-DCP were higher than the other fractions, and CM-DCP contained β-1,3/1,6-glucan of 216.1 mg/g. High pressure size exclusion chromatography revealed that CM-DCP contained molecules with a molecular weight range of 5.6 to 144.0 kDa. In conclusion, postbiotics of C. militaris mycelium significantly promoted anti-inflammatory activity, suggesting that neutral polysaccharides including Glc and Man contribute to the anti-inflammation in RAW 264.7 or HaCaT cells.