• 제목/요약/키워드: education using AI

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에듀테인먼트 휴머노이드 로봇의 지능적인 율동 서비스 연구 (Research of intelligent rhythm service of edutainment humanoid robot)

  • 윤태복;나은숙
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.75-82
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    • 2018
  • 정보통신기술의 발달과 함께 학습자에게 재미와 흥미를 통한 즐거운 교육환경을 제공하고자 다양한 방법이 시도 되고 있다. 에듀테인먼트와 게임기반학습 등에서 게임이나 로봇과 같은 기술을 교육에 활용하는 것은 좋은 예이다. 본 연구에서는 휴머노이드 로봇의 율동 생성을 위한 사용자 데이터 수집과 분석을 통한 지능형 율동 교육 시스템을 제안한다. 이를 위하여 사용자는 음악을 선택하고, 선택한 음악에 따라 율동 정보를 입력한다. 이러한 사용자의 로봇 활용 데이터는 분석을 통하여 지능화된 서비스를 위한 패턴의 역할을 한다. 분석 결과는 빈도에 기반을 두며, 과거 정보가 부족한 경우 FFT 유사도 비교 방법을 적용하였다. 제안하는 방법은 유치원 아이들을 대상으로 하는 실험을 통하여 유효함을 확인하였다.

다중 카메라와 객체 탐지를 활용한 건설 현장 사고 감지 시스템 (Accident Detection System for Construction Sites Using Multiple Cameras and Object Detection)

  • 김민형;감민성;류호성;박준혁;전민수;최형우;민준기
    • 문화기술의 융합
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    • 제9권5호
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    • pp.605-611
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    • 2023
  • 건설 현장의 사고는 중증외상환자가 발생하기 쉬운 특성 탓에 사망으로 이어지는 비율이 매우 높다. 중증외상환자의 사망률을 줄이기 위해서는 빠른 대처가 필요하며, 빠른 사고 대처를 위해 인공지능 기술과 카메라를 이용하여 사고를 감지하는 시스템들이 개발되었다. 그러나 기존 사고 감지 시스템들은 단일 카메라만을 사용하여, 사각지대로 인해 건설 현장의 모든 사고를 감지하기에 한계가 있다. 따라서, 본 논문에서는 다수의 카메라를 사용하여 감지 사각지대를 최소화하는 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 다수의 카메라의 영상에서 YOLO-pose 라이브러리로 특징점을 추출하고, 추출된 특징점을 장단기 메모리(Long Short Term Memory) 기반 순환신경망에 입력하여 사고를 감지하였다. 실험 결과, 우리는 제안하는 시스템이 복수의 카메라 사용으로 감지 사각지대를 최소화하면서도 높은 정확도를 가지는 것을 확인하였다.

데이터 라벨링 중심의 머신러닝 교육이 초등학생 컴퓨팅 사고력에 미치는 효과 (Effect of Machine Learning Education Focused on Data Labeling on Computational Thinking of Elementary School Students)

  • 문우종;김봄솔;김정아;김봉철;서영호;오정철;김용민;김종훈
    • 정보교육학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.327-335
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    • 2021
  • 본 연구는 초등학생의 컴퓨팅 사고력을 향상시키기 위한 교육 방법으로 데이터 라벨링 중심의 머신러닝 교육 프로그램을 개발하여 적용한 후 그 효과를 검증하였다. 교육 프로그램은 현직 초등학교 교사 100명을 대상으로 실시한 사전 요구분석 결과를 바탕으로 설계 및 개발을 진행하였다. 개발한 교육 프로그램의 효과를 검증하기 위하여 K 초등학교에 재학 중인 6학년 학생 17명을 대상으로 1일 2차시씩 총 6주간 12차시의 교육을 진행하였다. 해당 교육이 컴퓨팅 사고력 향상에 미친 효과를 측정하기 위해 ' 버챌린지(Bebras Challenge)'를 활용하여 사전 사후 검사를 진행하여 교육적 효과를 분석하였다. 분석 결과 데이터 라벨링 중심의 머신러닝 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상에 기여한 것으로 나타났다.

GTPase Activity Analysis of eRF3 in Euplotes octocarinatus

  • Song, Li;Dong, Jun-Li;Zhao, Ya-Qin;Chai, Bao-Feng;Liang, Ai-Hua
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제20권9호
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    • pp.1283-1287
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    • 2010
  • In eukaryotes, eRF3 participates in translation termination and belongs to the superfamily of GTPases. In this work, the dissociation constants for nucleosides bound to Euplotes octocarinatus eRF3 in the presence and absence of eRF1a were determined using fluorescence spectra methods. Furthermore, a GTP hydrolyzing assay of eRF3 was carried out using an HPLC method, and the kinetic parameters for GTP hydrolysis by eRF3 were determined. Consistent with data from humans, the results showed that eRF1a promoted the binding of GTP to eRF3 and the GTP hydrolyzing activity of eRF3. However, in contrast to the lack of GTP binding in the absence of eRF1 in human eRF3, the E. octocarinatus eRF3 was able to bind GTP by itself. The nucleotide binding affinity of the E. octocarinatus eRF3 also differed from the human data. A structure model and amino acid sequence alignment of potential G domains indicated that these differences may be due to valine 317 and glutamate 452 displacing the conserved glycine and lysine involved in GTP binding.

드론 항공영상을 이용한 딥러닝 기반 앙상블 토지 피복 분할 알고리즘 개발 (Development of Deep Learning Based Ensemble Land Cover Segmentation Algorithm Using Drone Aerial Images)

  • 박해광;백승기;정승현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.71-80
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    • 2024
  • 이 연구에서는 무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)가 캡처한 이미지의 의미론적 토지 피복 분할 성능을 향상시키기 위한 앙상블 학습 기법을 제안하고 있다. 도시 계획과 같은 분야에서 UAV 사용이 증가함에 따라 토지 피복 분할을 위한 딥러닝 분할 방법을 활용한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 이 연구는 대표적인 분할 모델인 U-Net, DeepLabV3 그리고 Fully Convolutional Network (FCN)를 사용하여 분할 예측 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 제안된 접근 방식은 세 가지 분할 모델의 훈련 손실, 검증 정확도 및 클래스별 점수를 통합하여 앙상블 모델을 개발하고 전반적인 예측 성능을 향상시킨다. 이 방법은 건물, 도로, 주차장, 논, 밭, 나무, 빈 공간, 미분류 영역을 포함하는 일곱 가지 클래스가 있는 토지 피복 분할 문제에 적용하여 평가하였다. 앙상블 모델의 성능은 mean Intersection over Union (mIoU)으로 평가하였으며, 제안된 앙상블 모델과 기존의 세 가지 분할 방법을 비교한 결과 mIoU 성능이 향상되었음이 나타났다. 따라서 이 연구는 제안된 기술이 의미론적 분할 모델의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

식이섬유 D/B 구축과 2001 국민건강 영양조사 식이섬유 섭취량 재평가 -20세 이상 성인을 대상으로- (Analysis of Dietary Fiber Intake in the Korean Adult Population Using 2001 Korean National Health and Nutrition Survey Data and Newly Established Dietary Fiber Database)

  • 유경혜;정진은;이선영
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제41권1호
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    • pp.100-110
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    • 2008
  • 본 연구에서는 3,149가지의 식이섬유 DB를 새로이 구축하고, 이 자료와 2001년 국민건강 영양조사 자료 중 24시간 회상법에 의한 식품섭취조사 결과를 활용하여 20세 이상 한국인의 식이섬유 섭취량을 성별, 연령별, 지역별로 구분하여 섭취열량 1,000 kcal당 식이섬유섭취량과 일일 총 식이섬유 섭취량을 AI와 비교평가 하였다. 또한 새로 구축한 식이섬유 D/B에서 구분한 식품군을 이용하여 식이섬유 섭취 기여식품군을 조사하였으며, 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 전체 대상자의 1,000 kcal당 평균 식이섬유 섭취량은 12.24 g/1,000 kcal이고, 남성은 11.47 g/1,000 kcal, 여성은 12.88 g/1,000 kcal로, 남성은 AI에 미달되었고, 여성은 AI보다 많았다. 일일 식이섬유 총 섭취량은 전체 23.58g, 남성 25.04g, 여성 22.36g으로 유의적으로 남성이 여성보다 많았다. 2) 연령별로 영양섭취 기준을 판정한 결과 섭취열량 1,000 kcal당 식이섬유 섭취량은 남성은 $50{\sim}64$세 (12.45 g/1,000 kcal), $65{\sim}74$세 (13.27 조 1,000 kcal)에서만 AI보다 많이 섭취하고 있었고, 여성은 $20{\sim}29$세 (11.20 g/1,000 kcal)에서만 AI보다 적게 섭취하였다. 1인 1일 식이섬유 총 섭취량은 여성 $30{\sim}49$세 (23.18 g/day), $50{\sim}64$세 (24.27g/day)를 제외하고는 모든 그룹에서 AI보다 적은 양을 섭취하고 있었다. 3) 지역을 대도시, 중소도시, 읍면지역으로 나누어 식이섬유 섭취를 평가한 결과 읍면지역> 중소도시 > 대도시 순으로 섭취하고 있었으며, 1,000 kcal당 식이섬유 섭취량은 대도시에서 AI보다 적게 섭취하고 있으면서 각 지역 간에 유의적인 차이를 보였으나, 1일 총 식이섬유 섭취량으로 비교 시에는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 4) 20세 이상 전체 대상자의 식이섬유 기여식품군은 채소류 (40.98%) > 곡류 (19.86%) > 과일류 (14.98%) 순으로 이 세 가지 군이 전체의 75% 이상을 차지하고 있었다. 성별, 연령별, 지역별 평균 섭취량으로 비교 시 $50{\sim}64$세, $65{\sim}74$세 여성만 채소류 > 과일류 > 곡류 순으로 섭취하고 있었으며, 그 외 모든 군에서는 채소류 > 곡류 > 과일류 순으로 산출되었다. 식이섬유 섭취에 기여하는 상위 10대 단일 식품은 배추김치, 백미, 단감, 고춧가루, 무청, 글, 두부, 배, 사과, 대두였으며 계절적 요인을 받는 과일과 무청을 제외한 나머지 식품에서 전체 식이섬유의 30% 이상을 섭취하고 있었다.

아톱 푸드 블로그를 이용한 아토피피부염 예방과 관리를 위한 계절별 조리법 개발과 운영 (Development and Operation of Seasonal Recipe for Prevention and Management of Atopic Dermatitis Using Atop Food Blog)

  • 강석아;최화정;김정현;김성애
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.699-706
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    • 2010
  • Since atopic dermatitis requires continuous care, the role of a patient's parents is important. However, the majority of parents cause even more serious situations by limiting allergy-inducing foods too much, causing an imbalance in nutrition and decline in immunity. Therefore, educating parents systematically and repeatedly via personal computer or smart phone could help to prevent and manage atopic dermatitis. In this study, 126 recipes of 4 seasons were developed for the parents of atophy students by using food with least chemical additives. After developing these recipes, a blog named "Atop" meaning "atophy stop" was made with these recipes and cooking step photos. In this blog, the visitors who used these recipes showed improvement responses of atopic dermatitis management. The results of this study show that further nutrition education programs such as this blog should be developed continuously and an effective evaluation tool must be also developed for the further prevention and management of atopic dermatitis.

초등 온라인 환경에서 교육용 인공지능 도구를 활용한 메이커 수업 설계 및 효과 (A Design and Effect of Maker Education Using Educational Artificial Intelligence Tools in Elementary Online Environment)

  • 김근재;한형종
    • 디지털융복합연구
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    • 제19권6호
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    • pp.61-71
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    • 2021
  • 코로나19로 인한 온라인 학습이 확대되고 있는 상황에서 기존 메이커 교육은 학교 수업 현장에 적용하기에 한계를 지닌다. 본 연구는 초등학교의 온라인 환경에서 교육용 인공지능 도구를 활용한 메이커 수업을 설계하는 목적을 지닌다. 또한, 이에 대한 반응 확인과 함께 학습자의 컴퓨팅 사고력, 창의적 문제해결력 향상에 도움이 되었는지를 살펴 보고자 하였다. 이를 위해 선행연구 검토와 교육과정의 재구성을 통해 수업을 설계하였다. 면담을 통한 교수자와 학습자 반응 확인, 대응 표본 t검증을 활용한 사전-사후 분석이 이루어졌다. 연구 결과, 초등 온라인 환경에서 교육용 인공지능 도구를 활용한 메이커 수업은 공감하기, 메이킹 문제 정의하기, 재료 및 도구 특성 파악하기, 리믹스를 활용한 알고리즘 설계 및 코딩하기 등을 포함한 총 10단계로 구성된다. 학습자의 컴퓨팅 사고력과 창의적 문제해결력에 대한 사전-사후 분석 결과, 통계적으로 유의미한 차이가 나타났다. 본 연구는 초등교육 맥락에서 교육용 인공지능 도구를 활용한 실제적인 메이커 활동이 온라인 환경에서도 실제적으로 적용 가능하다는 점을 확인한 의미를 지닌다.

초등학생 대상 가상현실 활용방안 탐색 (Exploring how to use virtual reality for elementary school students)

  • 심재권
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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    • pp.205-212
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    • 2021
  • 본 연구는 가상현실(VR) 기술에 대한 초등학생의 흥미, 사용성, 학습매체의 가능성을 파악함으로써 향후 인공지능 교육을 위한 콘텐츠 제작에 활용하는 것을 목적으로 한다. 국외 연구 분석을 통해 가상현실 기술을 활용한 초등 교육의 효과성을 확인하였으며, 본 연구에서는 국내에서 초등학생에게 적용 가능한지 분석하였다. 이를 위해 초등학교 5학년 학생들에게 다양한 가상현실 콘텐츠를 제공한 후, 흥미, 사용성, 유용성, 수업과 학습에 활용 가능성을 설문하였다. 연구결과, 가상현실 콘텐츠에 대한 학생들의 흥미가 매우 높았으며, 학습 매체로서도 충분히 활용 가능함을 확인하였다. 이러한 결과를 토대로 볼 때, 최근 중요성이 강조되는 인공지능 교육과 데이터과학 교육에서 추상적인 데이터와 인공지능 시뮬레이션을 가상현실을 활용하여 충분히 학습으로 이어질 수 있음을 시사한다.

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The Effects of Artificial Intelligence Convergence Education using Machine Learning Platform on STEAM Literacy and Learning Flow

  • Min, Seol-Ah;Jeon, In-Seong;Song, Ki-Sang
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권10호
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    • pp.199-208
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    • 2021
  • 본 논문에서는 머신러닝 플랫폼을 활용하여 STEAM 교육을 하는 인공지능 융합교육 프로그램이 초등학생의 융합인재소양과 학습몰입에 미치는 영향에 대해 분석하였다. 동질집단인 초등학교 6학년 44명을 실험집단과 통제집단으로 나누고 통제집단에는 일반 교과 융합 수업 10차시를, 실험집단에는 머신러닝 포 키즈(Machine learning for Kids)를 활용한 STEAM 기반 인공지능 융합 수업 10차시를 적용하였다. 인공지능 융합교육 프로그램은 2015 개정 교육과정의 목표, 성취기준 및 내용 요소를 분석하여 융합교육 프로그램 설계를 위한 교과목 및 수업 내용을 선정하였고, 소프트웨어 수업 모델, 다양한 교수·학습 전략 등을 활용한 교수·학습 과정안 및 학습지를 개발하였다. 융합인재소양 검사와 학습몰입 검사 결과, 실험집단과 통제집단 간에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 특히 인공지능 기능을 확장시킨 코딩 환경이 학습자들의 몰입과 융합인재소양에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다. 융합인재소양의 하위 요소 중 융합, 창의 영역과 같은 개인적인 역량을 발휘하는 부분에서 유의미한 차이가 나타났으며, 학습몰입의 하위 요소 중 도전과 능력의 조화, 명확한 목표, 과제에 대한 집중, 자기 목적적 경험 영역에서 유의미한 차이가 나타났다. 추후 더욱 확장된 연구가 이루어진다면, 미래를 대비하는 더욱 효과적인 교육을 위한 기초 연구가 될 수 있을 것이다.