• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.168-168
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• 2017

ICT 융합 스마트팜 내의 환경계측 센서, 영상 및 사양관리 시스템의 증가에도 불구하고 이들 장비에서 확보되는 데이터를 적절히 유효하게 활용하는 기술이 미흡한 실정이다. 돈사의 경우 가축의 복지수준, 성장 변화를 실시간으로 모니터링 및 예측할 수 있는 데이터 분석 및 모델링 기술 확보가 필요하다. 이를 위해선 가축의 생리적 변화 및 행동적 변화를 조기에 감지하고 가축의 복지수준을 실시간으로 감시하고 분석 및 예측 기술이 필요한데 이를 위한 대표적인 정보 통신 공학적 접근법 중에 하나가 Data mining 이다. Data mining에 대한 연구 수행에 필요한 다양한 소프트웨어 중에서 Open source로 제공이 되는 4가지 도구를 비교 분석하였다. 스마트 돈사 내에서 열환경 모델링을 목표로 한 데이터 분석에서 고려해야할 요인으로 데이터 분석 알고리즘 도출 시간, 시각화 기능, 타 라이브러리와 연계 기능 등을 중점 적으로 분석하였다. 선정된 4가지 분석 도구는 1) R(https://cran.r-project.org), 2) OpenCV(http://opencv.org), 3) OpenNN (http://www.opennn.net), 4) Orange(http://orange.biolab.si) 이다. 비교 분석을 수행한 운영체제는 Linux-Ubuntu 16.04.4 LTS(X64)이며, CPU의 클럭속도는 3.6 Ghz, 메모리는 64 Gb를 설치하였다. 개발언어 측면에서 살펴보면 1) R 스크립트, 2) C/C++, Python, Java, 3) C++, 4) C/C++, Python, Cython을 지원하여 C/C++ 언어와 Python 개발 언어가 상대적으로 유리하였다. 데이터 분석 알고리즘의 경우 소스코드 범위에서 라이브러리를 제공하는 경우 Cross-Platform 개발이 가능하여 여러 운영체제에서 개발한 결과를 별도의 Porting 과정을 거치지 않고 사용할 수 있었다. 빌트인 라이브러리 경우 순서대로 R 의 경우 가장 많은 수의 Data mining 알고리즘을 제공하고 있다. 이는 R 운영 환경 자체가 개방형으로 되어 있어 온라인에서 추가되는 새로운 라이브러리를 클라우드를 통하여 공유하기 때문인 것으로 판단되었다. OpenCV의 경우 영상 처리에 강점이 있었으며, OpenNN은 신경망학습과 관련된 라이브러리를 소스코드 레벨에서 공개한 것이 강점이라 할 수 있다. Orage의 경우 라이브러리 집합을 제공하는 것에 중점을 둔 다른 패키지와 달리 시각화 기능 및 망 구성 등 사용자 인터페이스를 통합하여 운영한 것이 강점이라 할 수 있다. 열환경 모델링에 요구되는 시간 복잡도에 대응하기 위한 부가 정보 처리 기술에 대한 연구를 수행하여 스마트팜 열환경 모델링을 실시간으로 구현할 수 있는 방안 연구를 수행할 것이다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.159-159
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• 2017

스마트 시설환경은 대표적으로 원예, 축산 분야 등 여러 형태의 농업현장에 정보 통신 및 데이터 분석 기술을 도입하고 있는 시설화된 생산 환경이라 할 수 있다. 근래에 하드웨어적으로 급증한 스마트 시설환경에서 생산되는 방대한 생육/환경 데이터를 올바르고 적합하게 사용하기 위해서는 일반 산업 현장과는 차별화 된 분석기법이 요구된다고 할 수 있다. 소프트웨어 공학 분야에서 연구된 빅데이터 처리 기술을 기계적으로 농업 분야의 빅데이터에 적용하기에는 한계가 있을 수 있다. 시설환경 내/외부의 다양한 환경 변수는 시계열 데이터의 난해성, 비가역성, 불특정성, 비정형 패턴 등에 기인하여 예측 모델 연구가 매우 난해한 대상이기 때문이라 할 수 있다. 본 연구에서는 근래에 관심이 급증하고 있는 인공신경망 연구 소프트웨어인 Tensorflow (www.tensorflow.org)와 대표적인 Open source인 OpenNN (www.openn.net)을 스마트 시설환경 환경변수 상호간 상관성 분석에 응용하였다. 해당 소프트웨어 라이브러리의 운영환경을 살펴보면 Tensorflow 는 Linux(Ubuntu 16.04.4), Max OS X(EL capitan 10.11), Windows (x86 compatible)에서 활용가능하고, OpenNN은 별도의 운영환경에 대한 바이너리를 제공하지 않고 소스코드 전체를 제공하므로, 해당 운영환경에서 바이너리 컴파일 후 활용이 가능하다. 소프트웨어 개발 언어의 경우 Tensorflow는 python이 기본 언어이며 python(v2.7 or v3.N) 가상 환경 내에서 개발이 수행이 된다. 주의 깊게 살펴볼 부분은 이러한 개발 환경의 제약으로 인하여 Tensorflow의 주요한 장점 중에 하나인 고속 연산 기능 수행이 일부 운영 환경에 국한이 되어 제공이 된다는 점이다. GPU(Graphics Processing Unit)의 제공하는 하드웨어 가속기능은 Linux 운영체제에서 활용이 가능하다. 가상 개발 환경에 운영되는 한계로 인하여 실시간 정보 처리에는 한계가 따르므로 이에 대한 고려가 필요하다. 한편 근래(2017.03)에 공개된 Tensorflow API r1.0의 경우 python, C++, Java언어와 함께 Go라는 언어를 새로 지원하여 개발자의 활용 범위를 매우 높였다. OpenNN의 경우 C++ 언어를 기본으로 제공하며 C++ 컴파일러를 지원하는 임의의 개발 환경에서 모두 활용이 가능하다. 특징은 클러스터링 플랫폼과 연동을 통해 하드웨어 가속 기능의 부재를 일부 극복했다는 점이다. 상기 두 가지 패키지를 이용하여 2016년 2월부터 5월 까지 충북 음성군 소재 딸기 온실 내부에서 취득한 온도, 습도, 조도, CO2에 대하여 Large-scale linear model을 실험적(시간단위, 일단위, 주단위 분할)으로 적용하고, 인접한 세그먼트의 환경변수 예측 모델링을 수행하였다. 동일한 조건의 학습을 수행함에 있어, Tensorflow가 개발 소요 시간과 학습 실행 속도 측면에서 매우 우세하였다. OpenNN을 이용하여 대등한 성능을 보이기 위해선 병렬 클러스터링 기술을 활용해야 할 것이다. 오프라인 일괄(Offline batch)처리 방식의 한계가 있는 인공신경망 모델링 기법과 현장 보급이 불가능한 고성능 하드웨어 연산 장치에 대한 대안 마련을 위한 연구가 필요하다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.51 no.9
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• pp.803-812
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• 2018

The purpose of this study is to develop Particle Swarm Optimization (PSO) automatic calibration algorithm with multi-objective functions by Python, and to evaluate the applicability by applying the algorithm to the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) watershed modeling. The study area is the upstream watershed of Gongdo observation station of Anseongcheon watershed ($364.8km^2$) and the daily observed streamflow data from 2000 to 2015 were used. The PSO automatic algorithm calibrated SWAT streamflow by coefficient of determination ($R^2$), root mean square error (RMSE), Nash-Sutcliffe efficiency ($NSE_Q$), and especially including $NSE_{INQ}$ (Inverse Q) for lateral, base flow calibration. The results between automatic and manual calibration showed $R^2$ of 0.64 and 0.55, RMSE of 0.59 and 0.58, $NSE_Q$ of 0.78 and 0.75, and $NSE_{INQ}$ of 0.45 and 0.09, respectively. The PSO automatic calibration algorithm showed an improvement especially the streamflow recession phase and remedied the limitation of manual calibration by including new parameter (RCHRG_DP) and considering parameters range.

• Journal of the Korean Institute of Gas
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• v.26 no.3
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• pp.10-20
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• 2022

About 21% of domestic chemical accidents are caused by transport vehicles for the past 10 years in Korea. Also, ammonia is a chemical substance with the largest number of accidents, 82 out of 672. In this study, supposed seasonal alternative scenario and worst scenario in case of releasing ammonia during bunkering it from tank lorry to fishing vessel and interpreted seasonal impact and range through Python, ALOHA, Probit analysis. Radiation impact range of possibility for 2nd burn and for maximum radiation in winter scenario, which is one of the alternative scenarios, was the highest(range: 41m, radiation: 5.01kW/m²) while overpressure impact was less than minimum standard of impact. And toxicity impact range(EPRG-2) of the summer scenario was the widest(5.0km) and took a very high death rate near accident area(port area, tourist area) according to Probit analysis. the wort scenario had a similar impact and range of summer scenario.

• Journal of Bio-Environment Control
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• v.31 no.2
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• pp.98-103
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• 2022

Non-destructive estimation of leaf area is a more efficient and convenient method than leaf excision. Thus, several models predicting leaf area have been developed for various horticultural crops. However, there are limited studies on estimating the leaf area of strawberry plants. In this study, we predicted the leaf areas via nonlinear regression analysis using the leaf lengths and widths of three-compound leaves in five domestic strawberry cultivars ('Arihyang', 'Jukhyang', 'Keumsil', 'Maehyang', and 'Seollhyang'). The coefficient of determination (R²) between the actual and estimated leaf areas varied from 0.923 to 0.973. The R² value varied for each cultivar; thus, leaf area estimation models must be developed for each cultivar. The leaf areas of the three cultivars 'Jukhyang', 'Seolhyang', and 'Maehyang' could be non-destructively predicted using the model developed in this study, as they had R² values over 0.96. The cultivars 'Arihyang' and 'Geumsil' had slightly low R² values, 0.938 and 0.923, respectively. The leaf area estimation model for each cultivar was coded in Python and is provided in this manuscript. The estimation models developed in this study could be used extensively in other strawberry-related studies.

• Journal of Internet of Things and Convergence
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• v.9 no.6
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• pp.29-35
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• 2023

Braille can be said to be an essential means used for the visually impaired to communicate or acquire information on visual materials in their lives. However, the rate of interpretation of braille among the visually impaired is insignificant at 5%. As a result, libraries for the visually impaired produce various types of materials that can obtain various information for the visually impaired and also have assistive technology equipment to interpret them. However, the publication rate of Braille books is too low to purchase and interpret Braille books. In addition, the Braille interpretation rate is too low, and the purchase of assistive technology devices is too expensive and slow. Therefore, in this paper, we implemented a system that displays Braille using Arduino to help visually impaired people in addition to the existing methods they use to obtain information. For Braille display, Korean data is transmitted from Python through serial communication between Python and Arduino, and Arduino, which receives the data, compares the Korean data with the data in the array in the program and retrieves the Braille values of the Korean data. Here, the Braille value was expressed by controlling the servo motor perpendicular or horizontal to the body using white and black circles based on the Braille list.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.44 no.1
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• pp.95-100
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• 2024

The public survey performance review conducted by the Spatial Information Quality Management Institute is conducted at the screening rate in accordance with the regulations, and the examiner directly judges the overall trend of the submitted performance based on the extracted sample. However, the evaluation of the Ministry of Land, Infrastructure and Transport, the evaluation trustee shall be specified by random extraction (Random Collection) is specified by the sample. In this study, it analyzed the details of the actual site and analyzed through securing actual performance review data. In addition, we analyzed considerations according to various field conditions and studied ways to apply the public survey performance review sampling algorithm. Therefore, detailed sampling criteria analysis by performance reviewers is necessary. A relative comparison was made feasible by comparing the data for which the real performance evaluation was performed with the outcomes of the Python automation program. This automation program is expected to be employed as a foundation program for the automated application of public survey performance evaluation sampling in the future.

• International Journal of Contents
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• v.8 no.2
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• pp.19-22
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• 2012

New and handoff calls control mechanisms are the key point to wireless cellular networks. In this paper, we present an adaptive algorithm for dynamic channel allocation scheme with guard channels and also with handoff calls waiting queue ensuring that handoff calls take priority over new calls. Our goal is to find better tradeoff between handoffs and new calls blocking probabilities in order to achieve more efficient channel utilization. Simpy is a Python based discrete event simulation system. We use Simpy to build our simulation models to get analytical data.

• Bulletin of the Korean Mathematical Society
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• v.57 no.4
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• pp.1033-1048
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• 2020

We synthesize the recent work done on conditionally defined Lucas and Fibonacci numbers, tying together various definitions and results generalizing the linear recurrence relation. Allowing for any initial conditions, we determine the generating function and a Binet-like formula for the general sequence, in both the positive and negative directions, as well as relations among various sequence pairs. We also determine conditions for periodicity of these sequences and graph some recurrent figures in Python.

• Genomics & Informatics
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• v.9 no.3
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• pp.138-141
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• 2011

Here, we report a computer program written in Python, which phases SNP genotypes and infers inherited deletions based on the pattern of Mendelian inheritance within a trio pedigree. When tiered trio genotypes that encompass three generations are available, it narrows a recombination event down to a region between two consecutive heterozygous markers. In addition, the phase information that is inferred from the upper trio that is formed by one of the parents and grandparents can be propagated to phase the genotypes of the lower trio that is formed by the parents and an offspring.