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사례기반추론과 텍스트마이닝 기법을 활용한 KTX 차량고장 지능형 조치지원시스템 연구 (An Intelligence Support System Research on KTX Rolling Stock Failure Using Case-based Reasoning and Text Mining)

  • 이형일;김종우
    • 지능정보연구
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    • 제26권1호
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    • pp.47-73
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    • 2020
  • KTX 차량은 수많은 기계, 전기 장치 및 부품들로 구성되어 있는 하나의 시스템으로 차량의 유지보수에는 상당히 많은 전문성과 유지보수 작업자들의 경험을 필요로 한다. 차량 고장발생 시 유지보수자의 지식과 경험에 따라 문제 해결의 시간과 작업의 질적 차이가 발생하며 그에 따른 차량의 가용율이 달라진다. 일반적으로 문제해결은 고장 매뉴얼을 기반으로 하지만 경험이 많고 능숙한 전문가의 경우는 이와 더불어 개인의 노하우를 접목하여 신속하게 진단하고 조치를 취한다. 이러한 지식은 암묵지 형태로 존재하기 때문에 후임자에게 완전히 전수되기 어려우며, 이를 위해 사례기반의 철도차량 전문가시스템을 개발하여 데이터화된 지식으로 바꾸려고 하는 연구들이 있어왔다. 하지만, 간선에 가장 많이 투입되고 있는 KTX 차량에 대한 연구나 텍스트의 특징을 추출하여 유사사례를 검색하는 시스템 개발은 아직 미비하다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 차량 유지보수 전문가들의 노하우를 통해 수행된 고장들에 대한 진단과 조치 이력을 문제 해결의 사례로 활용하여 새롭게 발생하는 고장에 대한 조치가이드를 제공하는 지능형 조치지원시스템을 제안하고자 한다. 이를 위하여, 2015년부터 2017년동안 생성된 차량고장 데이터를 수집하여 사례베이스를 구축하였고, 차원축소 기법인 비음수 행렬 인수분해(NMF), 잠재의미분석(LSA), Doc2Vec을 통해 고장의 특징을 추출하여 벡터 간의 코사인 거리를 측정하는 방식으로 유사 사례를 검색하였으며, 위의 알고리즘에 의해 제안된 조치내역들 간 성능을 비교하였다. 분석결과, 고장 내역의 키워드가 적은 경우의 유사 사례 검색과 조치 제안은 코사인 유사도를 직접 적용하는 경우에도 좋은 성능을 낸다는 것을 알 수 있었고 차원 축소 기법들의 성능 비교를 통해 문맥적 의미를 보존하는 차원 축소 방식 중 Doc2Vec을 적용하는 것이 가장 좋은 성능을 나타낸다는 것을 알 수 있었다. 텍스트 마이닝 기술은 여러 분야에서 활용을 위한 연구들이 이루어지고 있는 추세이나, 본 연구에서 활용하고자 하는 분야처럼 전문적인 용어들이 다수이고 데이터에 대한 접근이 제한적인 환경에서 이러한 텍스트 데이터를 활용한 연구는 아직 부족한 실정이다. 본 연구는 이러한 관점에서 키워드 기반의 사례 검색을 보완하고자 텍스트 마이닝 기법을 접목하여 고장의 특징을 추출하는 방식으로 사례를 검색해 조치를 제안하는 지능형 진단시스템을 제시하였다는 데에 의의가 있다. 이를 통해 현장에서 바로 사용 가능한 진단시스템을 단계적으로 개발하는데 기초자료로써 시사점을 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

기능적 전기 자극과 유산소 운동이 복부비만의 피하지방과 내장지방에 미치는 효과 (The Change of The Effect on The Subcutaneous Fat Area and Visceral Fat Area by The Functional Electrical Stimulation and Aerobic Exercise)

  • 오성태;이문환;박래준
    • The Journal of Korean Physical Therapy
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    • 제16권1호
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    • pp.85-123
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    • 2004
  • Back ground : Subcutaneous fat area is the main factor involved in replacement disease and arteriosclerosis. Simple weight control is the appropriate medical treatment. It's understood that weight reduction does not only reduce the fat concentrations in blood but also reduces blood pressure, improves glucose levels in diabetes patients and reduces incidents of heart disease. there are several methods for reducing fat in the abdominal region but their effectiveness is not folly understood. one method is electrical stimulation of the problem areas. Method : From May 1st 2002 to October 31st. The 15 subjects who received medical examination were aged between 25 and 53 and were of mixed gender. The subjects were divided into two groups one to received functional electrical stimulation and the other a control group. Using Broca's criterion for judging fat grades. I analysed the differences between the two groups before and after the treatment. Subjects received functional electrical stimulation on the abdominal muscle intensity 50Hz. They received this treatment 4 days a week for 40 minutes a day. In the case of aerobic exercise, at the Treadmill, we used it with the intensity of $75\%$ maximum heart rate (220-age). Result 1)After functional electrical stimulation in the case of male subjects, the weight was reduced 1.93kg, obesity $2.60\%$, fat mass 2.73kg, Percent body fat $4.40\%$, waist circumference 6.53cm, circumference of hips 5.53cm. On the other side, the quality of muscle was increased at the rate of 1.03kg, but it's not attentional level. The subcutaneous fat area was reduced by $26.63cm^2$, the visceral fat area was reduced by $43.00cm^2$, In the female subjects, we can see the reduction of fat grade by $26.63cm^2$, the quantity of body fat by 1.5kg, percent body fat by $1.77\%$, circumference of waist by 4.02cm, circumference of hips by 3.67cm, weight by 1.40kg but was increased 0.72kg at the quantity of muscles. We can see the reduction also in the subcutaneous fat area $24.03cm^2$, the visceral fat area by $25.36cm^2$. 2)After aerobic exercise, on the male subjects, we can see reduction of weight by 3.36kg, obesity by $4.00\%$, fat mass by 2.83kg and we can see increase at the soft lean mass by 2.96kg, but we can see reduction, the percent body fat by $3.03\%$, fat distribution by $0.023\%$, circumference of waist by 3.10cm, circumference of hips by 2.23cm. The female subjects show a reduction in the weight by 2.48kg, percent body fat by $2.20\%$, show an increase in the soft lean mass by 1.54kg. We can see a reduction in the quantity of fat mass by 2.32kg, the percent body fat by $2.80\%$, the circumference of waist by 2.16cm, the circumference of hips by 2.68cm, the fat distribution by $0.016\%$, the subcutaneous fat area by $15.25cm^2$ the visceral fat area by $11.52cm^2$. After aerobic exercise, we can't see the attentional change at the total cholesterol, triglyceride, high density lipoprotein cholesterol, low density lipoprotein cholesterol. 3)After the application of functional electrical stimulation and aerobic exercise, in result of measurement on the body ingredient, we could see the weight reduction and increase the quantity of muscle with the male group who exercised aerobic. We can see the attentional rate on the electrical stimulation about abdominal fat rate, circumference of waist, circumference of hips. The other hand, I couldn't see the attentional differences between the two groups in the rate of fatness and quantity of body fat and the rate of body fat. There isn't any attentional difference in the area of fat under skin, on the contrary, There is attentional difference in the fat in the internal organs area at the electrical stimulation site. We can't see the attentional change of total cholesterol, triglyceride, high density lipoprotein cholesterol, low density lipoprotein cholesterol between electrical stimulation and aerobic exercise. 4)After execution of functional electrical stimulation and aerobic exercise, in result of measurement on change of body ingredient among female objects, We could see weight reduction, increase at muscle quantity in the aerobic exercise group. We could see the attentional differences in the rate of fatness, the rate of abdominal region, the circumference which received electrical stimulation. But, we couldn't see the attentional differences between two groups in the quantity of body fatness, the circumference of hips. The subcutaneous fat area doesn't show the attentional differences. On the Contrary, we could see lots of differences in the visceral fat area of the electrical stimulation group. Conclusion The results show that functional electrical stimulation and aerobic exercise have insignificant differences when if comes to total cholesterol, triglyceride, high density lipoprotein cholesterol, low density lipoprotein cholesterol. Though there is affirmative change in body ingredient after both electrical stimulation and aerobic exercise. Functional electrical stimulation is more effective on the subcutaneous fat area and in changing visceral fat area. There fore. It is concluded that the physical therapy is more effective in the treatment of abdominal fatness.

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