• 제목/요약/키워드: visual reasoning

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지능형 서비스 로봇을 위한 온톨로지 기반의 동적 상황 관리 및 시-공간 추론 (Ontology-Based Dynamic Context Management and Spatio-Temporal Reasoning for Intelligent Service Robots)

  • 김종훈;이석준;김동하;김인철
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권12호
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    • pp.1365-1375
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    • 2016
  • 일상생활 환경 속에서 자율적으로 동작하는 서비스 로봇에게 가장 필수적인 능력 중 하나가 동적으로 변화하는 주변 환경에 대한 올바른 상황 인식과 이해 능력이다. 다양한 센서 데이터 스트림들로 부터 신속히 의사 결정에 필요한 고수준의 상황 지식을 생성해내기 위해서는, 멀티 모달 센서 데이터의 융합, 불확실성 처리, 기호 지식의 실체화, 시간 의존성과 가변성 처리, 실시간성을 만족할 수 있는 시-공간 추론 등 많은 문제들이 해결되어야 한다. 이와 같은 문제들을 고려하여, 본 논문에서는 지능형 서비스 로봇을 위한 효과적인 동적 상황 관리 및 시-공간 추론 방법을 제시한다. 본 논문에서는 상황 지식 관리와 추론의 효율성을 극대화하기 위해, 저수준의 상황 지식은 센서 및 인식 데이터가 입력될 때마다 실시간적으로 생성되지만, 반면에 고수준의 상황 지식은 의사 결정 모듈에서 요구가 있을 때만 후향 시-공간 추론을 통해 유도되도록 알고리즘을 설계하였다. Kinect 시각 센서 기반의 Turtlebot를 이용한 실험을 통해, 제안한 방법에 기초한 동적 상황 관리 및 추론 시스템의 높은 효율성을 확인할 수 있었다.

Electrical Fire Cause Diagnosis System based on Fuzzy Inference

  • Lee, Jong-Ho;Kim, Doo-Hyun
    • International Journal of Safety
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    • 제4권2호
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    • pp.12-17
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    • 2005
  • This paper aims at the development of an knowledge base for an electrical fire cause diagnosis system using the entity relation database. The relation database which provides a very simple but powerful way of representing data is widely used. The system focused on database construction and cause diagnosis can diagnose the causes of electrical fires easily and efficiently. In order to store and access to the information concerned with electrical fires, the key index items which identify electrical fires uniquely are derived out. The knowledge base consists of a case base which contains information from the past fires and a rule base with rules from expertise. To implement the knowledge base, Access 2000, one of DB development tools under windows environment and Visual Basic 6.0 are used as a DB building tool. For the reasoning technique, a mixed reasoning approach of a case based inference and a rule based inference has been adopted. Knowledge-based reasoning could present the cause of a newly occurred fire to be diagnosed by searching the knowledge base for reasonable matching. The knowledge-based database has not only searching functions with multiple attributes by using the collected various information(such as fire evidence, structure, and weather of a fire scene), but also more improved diagnosis functions which can be easily wed for the electrical fire cause diagnosis system.

건축디자인과정에서 문제해결의 특성에 관한 연구 (A study on the characteristic of problem solving process in the architectural design process)

  • 김용일;한재수
    • 한국디지털건축인테리어학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.53-59
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    • 2011
  • In creative design, it is necessary to understand the characteristic of architectural design. In the world of design problem, a distinction can be made between those that are well-defined and those that are ill-defined. Well-defined problems are those for which the ends or goal, are already prescribed and apparent, their solution requires the provision of appropriate means. For ill-defined problems, on the other hand, both the ends and the means of solution are unknown at the outset of the problem solving exercise, at least in their entirety. Most of design problems is ill-defined, which is unknown at the beginning of the problem solving exercise. In order to solve the design problem, Designers take advantage of the search methods of problem space, such as global-search-methods(depth-first-methods, breath-first-methods), local-search-methods(generate and test, heuristics, hill-climbing, reasoning) and visual thinking, which is represented through sketching. Sketching is a real part of design reasoning and it does so through a special kind of visual imagery. Also in the design problem solving it have been an important means of problem exploration and solution generation. By sketching, they represent images held in the mind as well as makes graphic images which help generate mental images of entity that is being designed. The search methods of problem space and a visual thinking have been crucially considered in the architectural design. The purpose of this paper is to explore the property of design by means of the pre-existed-experiment data and literature research. The findings will help design the architectural design for more creative results.

ASN.1 기반의 온톨로지 추론을 이용한 시각 미디어 서비스 검색 (Visual Media Service Retrieval Using ASN.1-based Ontology Reasoning)

  • 민영근;이복주
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제12B권7호
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    • pp.803-810
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    • 2005
  • 온톨로지의 용용 분야 중 하나인 정보 검색(Information Retrieval) 분야는 그 응용에 있어서 가장 도전적인 분야 중 하나이며, 그 중에서도 이미지의 메타데이터와 온톨로지를 기반으로 하는 정보 검색은 키워드 기반의 이미지 검색을 대체 할만한 기술로 각광 받고 있다. 미술 작품이나 풍경 사진 둥 시각 미디어는 정보 검색에서도 수요가 매우 많은 영역이다. 본 논문에서는 인터넷 상에서 복수의 시각 미디어 제공자가 있고 이제공자들의 정보를 가지고 있는 단일 중계자가 있는 상황에서 시각 미디어를 효율적으로 검색하는 방법을 제안한다. 즉 서비스 온톨로지, 제공자 온톨로지 같은 온톨로지를 정의하고 사용자의 질의에 맞는 제공자의 목록을 효율적으로 얻기 위한 ASN.1 기반의 추론 방법을 제안하였다 이 방법은 기존의 트리 기반이나 구간 (interval) 기반의 방법에 비해 더 효율적이었다. 끝으로 실험을 통하여 제안한 방법의 효율성을 입증하였다. 또한 제공자가 중계자에게 자신의 서비스를 등록할 때 생기는 서비스 온톨로지에 병합하는 문제에 대한 효과적인 방법을 제안하였다.

관계 추론 심층 신경망 모델의 성능개선 연구 (A Study on Improving Performance of the Deep Neural Network Model for Relational Reasoning)

  • 이현옥;임희석
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제7권12호
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    • pp.485-496
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    • 2018
  • 지금까지 인공지능의 한 분야인 딥러닝 방법은 구조화되지 않은 데이터로부터 문제를 해결하는 놀라울만한 성과를 이루어왔지만, 인간처럼 여러 상황들을 종합적으로 판단, 그것들의 연관성을 추론하고, 그 다음 상황을 예측하는 수준의 지능을 갖는데 도달하지 못하였다. 최근 발표된 복잡한 관계 추론을 수행하는 심층 신경망은 인공지능이 인간의 핵심 지적 능력인 관계 추론을 보유할 수 있다는 것을 증명하였다. 본 논문에서는 관계 추론 심층 신경망 중에서 Relation Networks (RN)의 성능을 분석 및 관찰해 보고자 Sort-of-CLEVR 데이터 셋을 사용한 시각적 질의응답과 bAbI task를 사용한 텍스트 기반 질의응답 두 유형의 RN 기반 심층 신경망 모델을 구축하여 baseline 모델과의 비교를 통한 성능검증을 하였다. 또한 모델의 성능을 극대화하기 위하여 하이퍼 파라미터 튜닝 등 다양각도의 성능개선 실험으로 관계 추론을 위한 RN 기반 심층 신경망 모델의 성능개선 방법을 제안하였다. 제안한 성능개선 방법은 시각적 질의응답 모델과 텍스트 기반 질의응답 모델에 적용하여 그 효과를 검증하였고, 기존의 RN 모델에서 사용해보지 않았던 Dialog-based LL 데이터 셋을 사용하여 새로운 도메인에서의 제안한 성능개선 방법의 효과를 다시 한 번 검증하였다. 실험 결과 두 유형의 RN 모델 모두에서 초기 학습률이 모델의 성능을 결정하는 핵심 요인임을 알 수 있었고, 제안한 random search 방법에 의해 찾은 최적의 초기 학습률 설정이 모델의 성능을 최고 99.8%까지 향상 시킬 수 있다는 것을 확인하였다.

초등학교에서의 대수적 추론 능력 신장 방안 탐색 - 곱셈의 결합법칙 탐구에 관한 수업 사례 연구 - (Fostering Algebraic Reasoning Ability of Elementary School Students: Focused on the Exploration of the Associative Law in Multiplication)

  • 최지영;방정숙
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제13권4호
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    • pp.581-598
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    • 2011
  • 학교 교육과정의 초기 단계에서부터 대수를 가르쳐야 한다는 주장이 국제적인 공감을 얻으면서, 초등학교에서 적절한 대수 지도 방안을 찾는데 관심이 높아지고 있다. 그러나 초등학교에서 대수적 추론 능력을 향상시키기 위해 수학 수업이 어떻게 이루어져야 하는가에 관한 실제적인 연구는 여전히 부족한 상황이다. 본 연구는 초등학교에서의 효과적인 대수 교수-학습에 대한 구체적이고 실질적인 정보를 얻기 위해, 곱셈의 결합법칙 탐구를 강조한 4학년 수업 사례를 중심으로 탐구적 질적 사례 연구를 실시하였다. 체계적인 수업 분석을 통해 본 연구는, 구체적인 상황에서 수와 연산의 성질에 초점 맞추기, 충분한 사례 탐구를 통해 수와 연산의 성질 발견하기, 임의의 수 상황에서 연산의 성질 일반화하기의 세 단계에 따라 교사가 어떤 활동들을 구성할 수 있으며 학생들은 어느 정도의 대수적 추론을 발현할 수 있는지를 구체적인 사례를 통해 밝히고자 하였다.

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Exploratory Methodology for Acquiring Architectural Plans Based on Spatial Graph Similarity

  • Ham, Sungil;Chang, Seongju;Suh, Dongjun;Narangerel, Amartuvshin
    • Architectural research
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    • 제17권2호
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    • pp.57-64
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    • 2015
  • In architectural planning, previous cases of similar spatial program provide important data for architectural design. Case-based reasoning (CBR) paradigm in the field of architectural design is closely related to the designing behavior of a planner who makes use of similar architectural designs and spatial programs in the past. In CBR, spatial graph can be constituted with most fundamental data, which can provide a method of searching spatial program by using visual graphs. This study developed a system for CBR that can analyze the similarity through graph comparison and search for buildings. This is an integrated system that is able to compare space similarity of different buildings and analyze their types, in addition to the analysis on a space within a single structure.

과학 교수 학습을 위한 시각적 표상 능력의 교육목표 분류체계 개발 및 타당화 (Development and Validation of Visual Representation Competence Taxonomy)

  • 윤혜경
    • 한국과학교육학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.161-170
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    • 2018
  • 과학자들은 연구 과정에서 다양한 시각적 표상을 다양한 방식으로 활용한다. 과학 교수 학습 과정에서도 시각적 표상은 과학 개념을 가르치거나 이해하기 위한 수단으로, 또 학생의 과학적 사고를 촉진하고, 탐구 능력을 증진시키기 위한 도구로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 과학 교수 학습 과정에서 효과적인 시각적 표상 활용을 촉진하고, 체계적인 과학교육 연구의 기초를 제공하고자 하는 목적으로 시각적 표상능력의 교육목표 분류체계(visual representation competence taxonomy: VRC-T)를 개발하였다. VRC-T는 시각적 표상 유형과 인지 과정, 2개 차원으로 구성하였고, 선행 연구를 고찰하여 초기 모형을 개발한 뒤 교사 중심의 타당도 검토 결과, 전문가 중심의 타당도 검토 결과를 반영하여 최종 모형을 개발하였다. 최종 모형에서 시각적 표상 유형은 크게 '기술적 표상', '과정적 표상', '설명적 표상'으로 구분하였으며, 시각적 표상의 인지 과정은 크게 '해석하기', '통합하기', '구성하기'로 구분하였다. VRC-T의 타당화 과정과 각 세부 범주의 개요 및 예시를 설명하였고 가능한 활용 방안을 제안하였다.

시각적 사고를 통한 소셜미디어 비즈니스모델 설계에 대한 연구 (Study on Social Media Business Model Design through Visual Thinking)

  • 박상혁;성행남;조현달
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.289-297
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    • 2012
  • It is a recent trend to utilize a variety of visual tools(process map, mindmap, ERD) to create, when we create the design of information system or business models. Theses visual tool is standardized tools as process map or BPMN, on the other hand, there is also a non-standardized tools as mindmap. The utilization of the non-standardized tools as mindmap in startups is a increasing trend, because of the order the release of creative thinking to design new business model. Mindmaps can be divided into pen-based mindmap(of hand-written) and computer-based mindmap. This study was conducted under the premise of a different thinking pattern, when you take advantage of pen-based mindmap and computer-based mindmap. In other words, the pen-based mindmap is a tool for deductive reasoning and the computer-based mindmap is a tool would be more appropriate for inductive thinking. The purpose of this study is to investigate these relationships through experiments. In this study propose guidelines how visual tools, when designing a social media business models.

The Geometer's Sketchpad를 활용한 8학년 학생들의 사각형 학습 (The Use of the Geometer's Sketchpad in Eighth-Grade Students' Quadrilateral Learning)

  • 한혜숙
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.513-541
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    • 2008
  • 본 연구의 목적은 8학년 학생들의 사각형 학습 및 기하학적 추론 능력의 발달을 위해서 GSP의 사용이 자와 각도기 같은 전통적인 도구의 사용보다 더 효과적인지를 탐구하고, 어떻게 그 소프트웨어의 사용이 학생들의 사각형 학습과 추론 능력의 발달에 영향을 끼치는지를 조사하는 것이다. 사후 학업 성취도 검사 결과에 의하면 GSP를 사용한 집단과 자와 각도기를 사용한 집단의 평균 성적에서 통계적으로 유의미한 차이가 발견되었다. GSP를 사용한 집단이 자와 각도기를 사용한 집단보다 유의미하게 높은 평균 성적을 보여주었다. 학생 면접 결과에 의하면, GSP의 사용이 학생들의 기하학적 추론 능력을 발달시키는데 더 효과적이었다. GSP를 사용한 집단의 학생들이 자와 각도기를 사용한 집단의 학생들보다 van Hiele 2와 3수준에서 더 높은 정도의 달성도를 보여주었다. GSP가 제공하는 수학적 개념에 대한 역동적인 시각적 효과와 조작 경험이 학생들이 사각형 학습을 개념적으로 접근하도록 하는데 중요한 역할을 하였고, 그런 경험들이 학생들이 기존에 갖고 있던 수학적 개념에 처한 오류를 확인하고 개념을 재정립하는데 도움을 주었다.

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