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Prediction Model of User Physical Activity using Data Characteristics-based Long Short-term Memory Recurrent Neural Networks

  • Kim, Joo-Chang;Chung, Kyungyong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권4호
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    • pp.2060-2077
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    • 2019
  • Recently, mobile healthcare services have attracted significant attention because of the emerging development and supply of diverse wearable devices. Smartwatches and health bands are the most common type of mobile-based wearable devices and their market size is increasing considerably. However, simple value comparisons based on accumulated data have revealed certain problems, such as the standardized nature of health management and the lack of personalized health management service models. The convergence of information technology (IT) and biotechnology (BT) has shifted the medical paradigm from continuous health management and disease prevention to the development of a system that can be used to provide ground-based medical services regardless of the user's location. Moreover, the IT-BT convergence has necessitated the development of lifestyle improvement models and services that utilize big data analysis and machine learning to provide mobile healthcare-based personal health management and disease prevention information. Users' health data, which are specific as they change over time, are collected by different means according to the users' lifestyle and surrounding circumstances. In this paper, we propose a prediction model of user physical activity that uses data characteristics-based long short-term memory (DC-LSTM) recurrent neural networks (RNNs). To provide personalized services, the characteristics and surrounding circumstances of data collectable from mobile host devices were considered in the selection of variables for the model. The data characteristics considered were ease of collection, which represents whether or not variables are collectable, and frequency of occurrence, which represents whether or not changes made to input values constitute significant variables in terms of activity. The variables selected for providing personalized services were activity, weather, temperature, mean daily temperature, humidity, UV, fine dust, asthma and lung disease probability index, skin disease probability index, cadence, travel distance, mean heart rate, and sleep hours. The selected variables were classified according to the data characteristics. To predict activity, an LSTM RNN was built that uses the classified variables as input data and learns the dynamic characteristics of time series data. LSTM RNNs resolve the vanishing gradient problem that occurs in existing RNNs. They are classified into three different types according to data characteristics and constructed through connections among the LSTMs. The constructed neural network learns training data and predicts user activity. To evaluate the proposed model, the root mean square error (RMSE) was used in the performance evaluation of the user physical activity prediction method for which an autoregressive integrated moving average (ARIMA) model, a convolutional neural network (CNN), and an RNN were used. The results show that the proposed DC-LSTM RNN method yields an excellent mean RMSE value of 0.616. The proposed method is used for predicting significant activity considering the surrounding circumstances and user status utilizing the existing standardized activity prediction services. It can also be used to predict user physical activity and provide personalized healthcare based on the data collectable from mobile host devices.

문화자본 결핍 저소득 장애청소년과 장애가정청소년을 위한 두드림 프로그램의 효과성에 관한 연구 (A Study on the Role of Social Support for Low-Income Households of Youths or Adults with Disabilities that Devoid of Cultural Capital)

  • 엄미선;곽지영
    • 재활복지
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    • 제20권4호
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    • pp.55-78
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    • 2016
  • 우리 사회는 교육을 통한 부의 대물림 현상이 심각하게 나타나고 있다. 그러므로 장애가정 청소년의 사회적 계층 이동은 어려운 상황이며, 이는 사회통합을 저해하는 요인으로 사회적 갈등을 야기하고 있다. 특히 문화자본이 결핍된 저소득 장애청소년과 장애가정청소년은 빈곤취약계층으로 전락할 위험이 높은 집단이다. 두드림 프로그램은 저소득 장애청소년과 장애가정청소년에게 사례관리방법을 활용하여 맞춤형 장기적 지원을 통한 빈곤의 대물림 차단을 목적으로 하고 있다. 이 프로그램은 2009년에 시작하여 2016년 현재 7년이 경과되었다. 이에 본 연구는 내용분석 방법을 사용하여, 두드림 프로그램의 효과성을 분석하였다. 분석 결과, 두드림 프로그램은 이용자의 욕구에 따라서 적절하게 변화되었음을 알 수 있었다. 또한, 서비스 이용자의 자아개념 중 학습 및 성취자아, 사회자아, 가족자아 모두가 높아진 것으로 나타났고, 서비스 이용자의 진로의식 성숙도 측면에서도 진로결정성, 진로준비성, 진로타협성이 모두 향상되었으나, 진로준비성이 가장 큰 변화를 보이는 것으로 분석되었다. 또한 지역별 사례관리 거점기관과 협력기관의 연계와 협력을 통해 다양한 지역사회 자원들이 확보되었다. 이를 통해 두드림 프로그램의 강점과 개선 방안을 제시하였다.

유엔 지속가능발전목표(SDGs) 국제 연구동향 분석: 17개 목표 연결망 분석을 중심으로 (Networks among the UN SDGs: A Content Analysis of Research Trends)

  • 이진영;손혁상;이일청
    • 국제지역연구
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    • 제22권2호
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    • pp.189-209
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 개발협력의 국제적 연구동향을 파악하기 위해 국제개발협력 분야에서 저널 영향력 지수(impact factor)가 최상위인 World Development와 Journal of Development Studies에 언급된 SDGs의 17개 목표들 간의 연결 관계를 분석하는 것이다. SDGs의 17개 목표는 5개(사람, 지구, 파트너십, 평화, 번영) 범주로 구분되며, 이들은 서로 연결되어 있다. 본 연구에서는 SDGs 17개 목표 간의 연결망을 밝히기 위해 Atlas.ti 소프트웨어를 활용하여 논문 초록 내용분석을 시행했다. SDGs 수립 이후 World Development와 Journal of Development Studies에 발행된 730편의 학술지 초록을 분석한 결과는 다음 세 가지로 요약된다. 첫째, 젠더(gender)와 관련한 이슈들이 두 개의 학술지 모두에서 중요하게 다뤄지고 있었다. 특히 여성과 소득의 불평등, 여성의 건강문제, 교육과 관련된 주제들 간의 연결 관계가 높게 나타났다. 둘째, 두 개의 학술지에서 주로 분석된 국가는 중국과 인도이며, 특히 World Development의 경우 남남협력(south-south cooperation)을 집중적으로 다루었다. 셋째, World Development는 SDGs 11부터 SDGs 17까지의 사례 연구 중 개발도상국과 관련된 내용은 상대적으로 적은 반면 Journal of Development Studies에는 기후, 수자원 및 육지생태계 보호와 관련된 환경 이슈 연구가 거의 없음을 발견했다. 따라서 변혁적이고 포괄적인 개발 목표 달성과 분석을 위해 향후 각 목표의 연결망에 기반 한 보다 균형 있는 연구가 요청된다.

사회연결망 분석을 활용한 스마트도시종합계획과 스마트도시계획간 연결성 연구 - 광명시와 춘천시의 스마트도시 서비스를 중심으로 (A Study on the Connectivity between the Smart City Comprehensive Plan and Smart City Planning Using the Social Network Analysis - Focusing on Gwangmyeong and Chuncheon Smart City Services)

  • 김홍광;이미숙
    • 한국측량학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.601-609
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    • 2018
  • 스마트도시계획은 스마트도시 건설사업의 기본방향, 추진전략, 서비스 구축 및 운영방안 등을 제시하여야 하고, 상위계획인 스마트도시종합계획의 내용을 반영해야 한다. 그러나 스마트도시계획 위계에 따라 계획 내용이 체계적으로 수립되고 있는지에 대한 실증적 연구는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 지자체의 스마트도시계획이 국가 차원의 마스터플랜인 스마트도시종합계획과 실제로 연결성이 높은지를 네트워크 분석을 활용하여 파악하고자 한다. 이를 위하여 최근에 스마트도시계획이 승인된 광명시와 춘천시를 대상으로 사회연결망 분석을 실시하였다. 먼저 제2차 스마트도시종합계획에서 108개의 키워드를 도출하였고 이러한 키워드와 스마트도시계획의 연결성을 분석하였다. 사회연결망 분석결과, 광명시의 스마트도시계획의 총연결수가 371개로 춘천의 307개 보다 높았고, 키워드당 평균 연결정도와 네트워크 밀도도 광명 스마트도시계획이 춘천 스마트도시계획보다 높게 나타났다. 연구결과에 의하면, 스마트도시계획은 스마트도시종합계획과 실제로 연결성이 높았으며 연결중심성이 높은 키워드는 지자체마다 상이하게 나타났다. 본 연구결과는 지자체가 수립한 스마트도시계획이 상위계획과 계획간 연관성이 높은지 판단하기 위한 근거로 활용될 수 있을 것이다.

조선시대 국장도감 소속 공장의 활동 연구 (A Study of Technician's Activity belonging to Gukjangdogam in Joseon)

  • 박종민
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제40권
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    • pp.325-355
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    • 2007
  • 국장은 한 국가를 상징하였던 왕의 장례식이다. 국장에 필요한 상구류를 마련하여서 원활하게 치루어야 하기 때문에, 각 방에서 제작한 각종 상구들은 그 자체로 상당히 중요성을 지니고 있다. 임금의 옥체를 실은 제궁을 직접 운구하는 대여와 견여는 국장에서 소중히 다루어야 할 핵심적인 상구이다. 대행왕을 살아있는 것 이상으로, 모든 사람들은 국장에서 그를 엄숙하게 모셔야 했다. 그러나 국장도감에 소속된 각 방에서 제작한 상구들은 대행왕과 직 간접적으로 관계가 있거나 왕의 권위를 상징하고, 왕권계승과 같은 왕통과 관련있으므로 매우 중요하다. 발인은 왕의 마지막 권위를 드러내는 장이며, 시간이다. 따라서 국장도감은 대행왕의 발인을 살아서 행차하는 것같이 진행하였다. 이를 통해서, 왕의 현세와 내세를 동일한 선상에서 서 있다는 인식하에서 발인을 준비하였음을 알 수 있다. 살아서 왕의 행차 시에 활용하였던 다양한 각종 기물들을 흉례인 국장 발인 시에도 유사하게 활용하였다는 점에서 이를 입증할 뿐만 아니라 생사관도 엿볼 수 있는 장면이기도 하다. 국가는 공권력으로 다양한 공장 분야와 많은 공장들을 동원하여서 정해진 기간 내에 다양한 상구들을 마련하여서 국장을 치루고자 하였다. 서울과 경기지역을 포함해서 전국 각지에서 활동하고 있었던 공장들과 신분이 비천할지라도 일정 수준의 기술을 지니고 있는 공장들을 국정도감으로 불러들였다. 기술과 노동력 제공에 상응하는 급료와 보상하고 받음으로써, 국가와 공장은 지속적으로 상호보완적인 관계를 계속 유지하였다. 각방에 소속된 공장들은 기존 상구를 활용하였고, 새로운 제작과 보수를 통해서 국장용 상구를 정성을 다해서 마련하였다. 조선시대 국장은 공장들의 '기술 잔치'일 뿐만 아니라 '기술의 총합체'라고 말할 수 있다.

간호대학생의 생활스트레스와 스마트폰 중독 관련성 (The Relationship Between the Life Stress and Smartphone Addiction in Nursing College Students)

  • 김종임
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.391-400
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    • 2019
  • 본 연구는 간호대학생의 생활스트레스와 스마트폰 중독 관련성을 살펴보고자 실시하였다. 연구대상자는 일부 지역 간호대학생을 대상으로 하였고, 자료수집기간은 2018년 11월부터 12월까지이며, 분석대상은 240명 이었다. 자료 분석은 일반적 특성에 따른 스마트폰 중독수준, 스트레스 특성의 차이를 알아보기 위하여 빈도, 백분율, t-test, ${\chi}^2$-test, ANOVA분석을 하였고, 스마트폰 중독과 스트레스 특성과의 상관관계는 Pearson's correlation을 이용하였으며, 스마트폰 중독에 미치는 영향 요인을 위계적 다중회귀분석(Hierarchical multiple regression)으로 하였다. 그 결과 스마트폰 중독에 영향을 미치는 요인은 모델 1의 독립변수 설명력은 14.8%이었으며, 모델 2의 설명력은 32.7%이었다. 일반적 특성에 따른 스마트폰 중독 수준의 차이에서는 성별에서 여학생이 남학생보다 스마트폰 중독 수준이 높았으며, 대학생활에 만족하지 않는 군, 스마트폰 사용시간이 5시간 이상인 군, SNS 사용시간이 많은 군에서 스마트폰 중독 수준이 높았다. 또한 스트레스 특성과의 차이에서는 여학생이 스트레스 특성의 평균이 높았으며, 대학생활에 만족하지 않는군, 스마트폰 사용시간이 많은 군, 스마트폰 중독 위험군이 높았다. 결론적으로, 간호대학생의 스마트폰 중독에 여학생, 스마트폰 사용시간, SNS 사용시간, 학업스트레스, 가치관스트레스가 중요한 영향요인으로 나타났다. 따라서 간호 대학생의 스트레스 관리 프로그램을 강화하여 스트레스 관리를 위한 다각적인 지원이 필요하다고 하겠다.

해양스포츠 이벤트 관람자의 이미지, 만족도가 재방문 및 추천의도에 미치는 영향: 2015부산컵 세계여자매치레이스 요트대회를 중심으로 (The Effect of Marine Sport Event Visitors' Satisfactions and City Image on Revisit and Recommendation: Focusing on 2015 Busan Cup Women's International Match Race)

  • 김찬룡;이재빈;장승현
    • 한국체육학회지인문사회과학편
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    • 제56권1호
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    • pp.53-65
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    • 2017
  • 본 연구는 2015 부산컵 세계여자매치레이스 관람자의 이미지, 만족도가 재방문 및 추천의도에 미치는 영향을 살펴보는데 그 목적이 있다. 이를 위해 관람자의 사회통계학적 특성을 분석하고 도시이미지, 만족도, 재방문 및 추천의도간의 영향관계를 살펴보았다. 그 결과 첫째, 요트대회 관람자의 동반자는 '가족 및 친척'이 가장 많았으며, 대회정보 획득 경로는 '기타' 즉, 현장에서 직접 알게 되었다는 응답이 가장 많았고, 교통수단은 '승용차'가 가장 많았다. 또한 관람목적은 '지역관광'이 가장 많았으며, 체류기간은 '당일'이 가장 많았다. 둘째, 요트대회 관람자의 이미지와 만족도는 재방문 및 추천의도에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 구체적으로는 만족도의 하위요인인 프로그램만족도와 진행용원만족도가 재방문 및 추천의도에 유의한 정적영향을 미치고 있었다. 이러한 연구결과를 통해 본 대회의 미흡함(홍보부족, 연계성, 매력성 부족)을 확인할 수 있었고 지속가능한 대회로 거듭나기 위해서는 어떠한 부분들이 개선되어야할지를 알 수 있었다.

IB DP 수학과 교육과정 문서 체재의 일관성 분석 연구 (A Study on Coherence in the Structure of IB DP Mathematics Curriculum Documents)

  • 오국환;이창석;이경원;권오남
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.75-96
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    • 2021
  • 이 연구는 우리나라 차기 수학과 교육과정의 문서 체재의 일관성 구현의 시사점을 도출하기 위해 국제적으로 주목받고 있는 IB 교육과정 내의 수학과 교육과정 문서 체재의 일관성을 탐구하였다. 이를 위해 IB DP 고등학교 교육과정 문서의 외·내적 체재의 일관성을 기준으로 분석하였다. 먼저, IB DP 수학과 교육과정은 문서의 목차와 형식을 동일하게 제시하여, 과목별·주제별로 교육과정 문서는 일관된 서술을 보였다. 다음으로, 동일한 과목 주제 구성 및 평가방법의 구성, 빅 아이디어 제시, '안내, 명료화, 교수요목 연계'와 같은 장치 마련을 통해 일관성 있는 과목 간, 과목 내의 교육과정 문서의 서술을 이루었다. 마지막으로, '연결'에서 실세계 맥락, 다른 과목, IB 교육과정 '지식론'과의 연계 방안을 서술함으로써 타 교과와의 연계를 통해 교육과정 문서의 일관된 서술을 이루었다. 이러한 연구 결과를 토대로 수학과 교육과정 문서 항목의 구체적이고 일관적인 제시, 개정 교육과정의 과목별 영역과 평가 방법의 일관적인 제시, 타 교과와의 연계를 통한 일관성 있는 교육과정 문서 구현에 대한 시사점을 도출하였다.

증강현실을 활용한 국내·외 과학교육 연구 동향 분석 - 초등과학교육 연구를 위한 시사점을 중심으로 - (Analysis of Domestic and Foreign Science Education Research Trends using Augmented Reality - Focusing on Implications for Research in Elementary Science Education -)

  • 나지연;윤회정
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제40권1호
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    • pp.22-35
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    • 2021
  • In order to investigate the trends in science education research using AR (Augmented Reality) and derive implications for elementary science education, we analyzed 71 research articles on AR application in science education published in both Korea and abroad from 2010 to August 2020. In quantitative aspects, the number of published articles has steadily increased. For domestic researches, the number of papers targeting for elementary school students was higher than that of middle & high school students. In the research method aspects, qualitative methods were most frequently used. In particular, papers regarding the development of AR program and verification of its effectiveness were most frequently published. The researches using mixed method in domestic field were smaller in number than that of the research in abroad. There were similar trends in research targeting elementary school students. In the aspects of the contents, more researches were performed on biology and earth science areas than others. In case of researches for elementary school students, the proportion of researches on biology and earth science was even higher. Domestically the proportion of studies on the convergence of science and non-science subjects was higher than that of foreign studies. The number of researches exploring the effectiveness on 'non-scientific attitude domain', 'cognitive domain', and 'program domain' were relatively higher than that on 'inquiry & practice domain' and 'science-related attitude domain'. For types of AR contents, 'observation manipulation type' was mostly studied, followed by 'experimental activity type', and 'learning guide type'. In case of studies on elementary school students, the ratio of 'observation manipulation type' contents was higher than that of others, whereas studies on 'field problem solving type' were relatively less reported than others. In addition, studies on 'simple interaction' were most frequently reported. Particularly, there were relatively few studies on 'linear and nonlinear interactions' in domestic field. As a result of analyzing key words, we found that the key words related to the characteristics and implementation of AR frequently occurred, and the key words related to elementary education and the merits of AR had many direct connections with other key words.

지역의 경쟁우위 요인과 원천에 대한 연구: 제주지역 관광산업을 중심으로 (Factors and Sources of Regional Competitive Advantage: The Case of the Hospitality Industry of Jeju Island)

  • 윤동진
    • 국제지역연구
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    • 제21권4호
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    • pp.195-222
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    • 2017
  • 본고는 글로벌 경쟁 속에서 지역의 성장과 발전을 도모하기 위한 연구로서 지역의 경쟁우위를 결정하는 요인, 원천 및 효과에 대해 분석하였다. 포터의 국가경쟁력 모델을 원용한 3중 다이아몬드 모델에 의거 제주관광산업을 사례연구하였다. 분석 결과 제주관광산업은 뛰어난 자연경관, 도외 관광전문인력, 공항과 항구 등의 사회간접자본, 대규모 외래관광객, 쇼핑센터와 카지노 등의 관련산업의 성장, 올레길 조성과 중국정부의 해외여행자유화 조치 등의 우연한 사건 등의 경쟁우위 요인들을 기반으로 2013년부터 1천만 관광객을 맞이하게 되었다. 이들 경쟁우위 요인들은 도내, 국내 및 해외지역에서 유래하는 경영자원에 그 기반을 두고 있기 때문에 이들 자원을 확보 및 활용하는 제주관광업체들의 경영역량이 지역 경쟁우위 제고에서 중요하다는 점을 제시하였다. 제주관광산업은 지난 5년 동안 경쟁우위가 향상되고 있으나 지역경제와의 유기적 관계 부족으로 인해 그 효과가 크지 않은 것으로 분석되어 도민들의 생활의 질을 향상시키기 위한 노력이 요구되고 있다. 본고는 산업연구를 바탕으로 국가단위의 경쟁우위를 분석한 기존 연구와 달리 지역단위의 경쟁우위 요인과 함께 이들 요인들이 지역, 국내 및 해외 등 어디에서 유래하는가를 분석한 다음 경쟁우위 요인의 특성과 원천이 지역경제에 주는 효과를 분석하였다. 이를 통해 포터의 국가경쟁우위 분석 틀을 지역경쟁우위 분석 틀로 확장하고 이를 사례분석을 통해 검증하였다. 또한 매력도를 바탕으로 관광목적지의 경쟁력을 주로 연구한 기존 연구와 달리 다양한 경쟁우위 요인을 체계적으로 분석하여 지역의 경쟁우위를 연구하였다.