The systems with probe and SIL(Solid Immersion Lens) mechanisms have been researched as the technology to perform NFR(Near Field Recording). Most of them use the flying head mechanism to accomplish high recording density and fast data transfer rate. In this paper, ABS shape of flying head was optimized with the object of securing the maximum compliance ability of OFH. We suggest low different optimization processes to predict the static flying characteristics for the OFH. Two different approximation methods, regression analysis and back propagation neural network were used. And we compared the result of directly connected(between CAE and optimizer) method and two approximated optimization results. Design Optimization Tool(DOT) and ${\mu}GA$ were used as the optimizers.
본 논문에서는 신경신호기록을 위한 반도체 미세전극용 전치증폭기의 잡음특성을 설계하기 위한 체계적인 방법을 제시한다. 세포외기록(extracellular recording)에 의하여 측정된 신경신호와 전형적인 CMOS소자의 저주파 잡음특성을 함계 고려하여 전체 신호대잡음비를 계산하였다. 2단 CMOS 차동증폭기에 대한 해석과 함께 신호대잡음비에 중요한 영향을 끼치는 요소들에 대하여 설명하였다. 출력잡음전력에 대한 해석적인식을 유도하였으며 이로부터 회로설계자가 조절할 수 있는 주파수응답과 소자 파라미터들을 결정하였다. 입력소자의 크기와 트랜스컨덕턴스의 비가 최적영역으로부터 약간 벗어날 경우에 신호대잡음비가 크게 저하됨을 보였다. 이와 함께 만족스런 잡음특성을 위한 증폭이의 설계 변수 값들도 제시하였다.
본 연구에서는 유체 속에서의 로봇의 방향전환 메커니즘의 성능을 개선하고 최적화하기 위하여 물 속 자연환경에 최적화되어 있는 물고기의 CST(CST:C-shape sharp turn) 패턴을 모방하여 물고기 로봇의 꼬리 관절 궤적을 신경회로망(neural network)을 사용하여 제안하였다. 물고기의 CST 패턴을 모방하기 위해 CST 패턴을 순차적으로 기록한 정보를 수치적으로 변환하여 좌표 데이터를 생성하고 함수화하였다. 함수화된 모션 함수를 물고기 로봇의 상대 관절각으로 변환하였으나, 구해진 상대 관절 궤적은 잉어의 순차적 기록에 의해 구해진 각도이므로 분해능이 떨어져 실제 물고기 로봇의 제어에 적용하기 어렵다. 그러므로 상대 관절 궤적을 일반화 기능이 뛰어난 신경회로망을 사용하여 보간하고 물고기 로봇에 적용하였다. 모의실험을 통하여 신경회로망을 이용한 상대 관절 궤적 함수가 고차의 다항식 궤적 함수에 비하여 물고기 로봇의 CST 모션에 더 좋은 성능을 나타냄을 확인하였다.
Kim, Nak-Hyeon;Byun, Kyung Min;Hwang, Seoyoung;Lee, Yena;Jun, Sang Beom
Journal of the Optical Society of Korea
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제18권2호
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pp.174-179
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2014
Since in vitro neural recording and imaging applications based on a surface plasmon resonance (SPR) technique have expanded dramatically in recent years, cytotoxicity assessment to ensure the biosafety and biocompatibility for those applications is crucial. Here, we report the cytotoxicity of the SPR substrate incorporating a flint glass whose refractive index is larger than that of a conventional crown glass. A high refractive index glass substrate is essential in neural signal detection due to the advantages such as high sensitivity and wide dynamic range. From experimental data using primary hippocampal neurons, it is found that a lead-based flint glass is not appropriate as a neural recording template although the neuron cells are not directly attached to the toxic glass. We also demonstrate that the adhesion layer between the glass substrate and the gold film plays an important role in achieving the substrate stability and the cell viability.
신경보철 의수를 제어하기 위해서는 말초 신경신호를 측정하고 분석함으로써 사용자의 동작의도를 인식해야 한다. 본 논문에서는 다채널 신경전극 어레이, 전극 삽입 장치, 신경신호 증폭기로 구성된 말초 신경신호 측정 시스템을 제안한다. 마취상태에서 전극 삽입 장치를 이용하여 16 채널의 신경전극 어레이를 백서의 좌골신경에 안정적으로 삽입하였다. 수동적 관절 운동을 유도하거나 기계적 피부 자극을 인가하였을 때, 신경신호 증폭기를 통해 근육 또는 피부 감각 신경신호가 측정됨을 확인하였다. 또한, 개별 신경 단위를 분리하기 위해 활동전위 분류방법을 제안한다. 근육의 내부 수용기들은 근방추와 골지건 기관 수용기로 구분되었으며, 피부의 외부 수용기들은 완만적응과 급속적응 수용기로 분리되었다. 이와 같은 실험결과는 제안한 방법이 신경보철 시스템에서 말초 신경신호의 측정과 분석에 적용될 수 있음을 보였다.
Microdrive with high precision and light mass enough to install on mouse head was fabricated for recording the reliable signal of neuron cell to understand the brain study. The proposed microdrive has three H-form PZT actuators and its guide structure. The microdrive operation principle is based on the well known inchworm principle. The synchronization of three PZT actuators is able to produce the linear motion along the guide structure. Our proposed microdrive has a precise accuracy of about 100nm and a long stroke of about 5mm. The electrode which is used for the recording of the action potential of the neuron cell was fixed at one of PZT actuators. The proposed microdrive was suited to acquisition of signals from in vivo extra-cellular single-unit recoding. On the condition of the anesthetized mouse, the single-unit signals could be recorded by using the proposed microdrive. In addition, applying the PZT microdrive to an alert mouse, we try to implant it on a mouse brain skull to explore single neuron firing.
Laryngeal evoked EMG is the objective and quantitative method to measure the innervation of laryngeal muscle. If there is a mobility disorder of vocal cords, the cause and location of neural lesion co be understood by the laryngeal evoked EMG and if there is a vocal cord paralysis, the degree of recovery and the policy of treatment can be determined by it. Recently, the studies of reinnervation after recurrent laryngeal nerve injury have been actively carried out. Laryngeal evoked EMC is useful to these studies. The aim of study is to know whether noninvasive methods for stimulating the recurrent laryngeal nerve and for recording of compound action potential(CAP) using surface electrode are as useful as the invasive method using needle electrode. We obtained EMG of laryngeal muscle by various stimulating and recording methods : 1) Direct nerve stimulation by placing nerve cuff electrode made out of silastic tube and platinum wire and recording by insertion of hook wire electrode into posterior cricoarytenoid(PCA) and thyroarytenoid(TA) muscles, respectively. 2) Recording of compound action potential by surface electrode after stimulation of recurrent laryngeal nerve by the insertion of 27 gauge of needle electrode. 3) Recording of compound action potential by surface electrode after stimulating the recurrent laryngeal nerve by transcutaneous blunt rod electrode at tracheoesophageal groove. The amplitude, duration and latency of the CAP evoked by recurrent laryngeal nerve stimulation were compared among the three groups. The amplitude of CAP was smallest in the group recorded from posterior cricoarytenoid and hyroarytenoid muscle, and that recorded by surface electrode after stimulation by needle electrode was largest. The difference in amplitude between the group by hook wire recording and the two groups by surface electrode recording was significant statistically. There is no significant difference in duration and latency among three groups. Since the waveform of CAP from all three methods has similar duration, latency, we concluded that noninvasive method is a useful as invasive methods.
전자 출결 시스템(Electronic attendance-absence recording system)은 오프라인의 교실 수업 방식에 있어서 혼합 학습(Blended learning)을 위한 중요한 강의 지원 시스템 가운데 하나이다. 그러나 기존의 스마트카드 기반의 전자 출결 시스템은 카드 소유자의 실제 본인 유무를 파악하는 것은 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 개인의 얼굴 정보를 자기조직화 신경회로망으로 인식하여 자동으로 해당 교과목의 출석상황을 관리하는 클라이언트-서버 시스템을 개발한다. 클라이언트 시스템은 얼굴 특징추출에 의한 식별파일을 생성하고, 서버 시스템에서는 클라이언트 시스템에서 전송된 식별 파일(ID file)을 분석하여 데이터베이스에 저장된 해당 교과목의 인식 가중치 파일(Recognized weight file)를 이용하여 학생 식별을 수행한다. 본 논문에서 제안하는 얼굴 인식 기반의 출결 관리 시스템은 실제 학급의 다양한 얼굴 영상을 이용하여 CS 환경에서 실험한 결과 92% 이상의 유효성을 보였다.
In this paper, a decision feedback recurrent neural equalization (DFRNE) scheme is proposed for adaptive equalization problems. The proposed equalizer models a nonlinear infinite impulse response (IIR) filter. The modified Real-Time recurrent Learning Algorithm (RTRL) is used to train the DFRNE. The DFRNE is applied to both linear channels with only intersymbol interference and nonlinear channels for digital video cassette recording (DVCR) system. And the performance of the DFRNE is compared to those of the conventional equalizaion schemes, such as a linear equalizer, a decision feedback equalizer, and neural equalizers based on multi-layer perceptron (MLP), in view of both bit error rate performance and mean squared error (MSE) convergence. It is shown that the DFRNE with a reasonable size not only gives improvement of compensating for the channel introduced distortions, but also makes the MSE converge fast and stable.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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