• 제목/요약/키워드: 컴퓨터 보조학습

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차세대 디지털 병리를 위한 Label Free 디지털염색 알고리즘 비교 연구 (The Novel Label Free Staining Algorithm in Digital Pathology)

  • 황석민;정연우;김동범;이승아;조남훈;이종하
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.76-81
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    • 2023
  • 암세포와 정상세포를 구분하기 위해서는 H&E(Hematoxylin&Eosin) 염색이 필요하다. 병리 염색은 많은 비용과 시간이 필요하다. 최근 이러한 비용과 시간을 줄이고자 디지털 염색 방법이 소개되고 있다. 본 연구에서는 병리 H&E 염색의 디지털 변환 방법에 대한 새로운 알고리즘을 제안한다. 첫 번째 알고리즘은 Pair방법이다. 본 방법은 FPM(Fourier Ptychographic Microscopy)으로 촬영된 염색된 Phase 영상과 염색되지 않은 Amplitude 영상을 학습하여 염색된 Amplitude 영상으로 변환한다. 두 번째 알고리즘은 Unpair방법이다. 본 방법은 염색된 형광현미경 영상과 염색되지 않은 형광현미경 영상을 학습하여 모델링하여 디지털 염색을 수행한다. 본 연구에서는 GAN(generative Adversarial Network)를 활용하여 디지털 염색을 진행하였다. 연구 결과 Pair방법과 Unpair방법 모두 우수한 성능의 디지털 염색 결과를 확보하였다.

샴 네트워크를 사용하여 추적 레이블을 사용하지 않는 다중 객체 검출 및 추적기 학습에 관한 연구 (Training of a Siamese Network to Build a Tracker without Using Tracking Labels)

  • 강정규;송유승;민경욱;최정단
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.274-286
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    • 2022
  • 이동객체 추적은 컴퓨터 비전 분야에서 오랜 시간 동안 연구가 진행되어 온 분야로 자율주행이나 운전 보조 시스템 등의 시스템에서 아주 중요한 역할을 수행하고 있다. 이동객체 추적 기술은 일반적으로 객체를 검출하는 검출기와 검출된 객체를 추적하는 추적기의 결합으로 이루어져 있다. 검출기는 다양한 데이터셋이 공개되어 사용되고 있기 때문에 쉽게 좋은 모델을 학습할 수 있지만, 추적기의 경우 상대적으로 공개된 데이터셋도 적고 직접 데이터셋을 구성하는 것도 검출기 데이터셋에 비해 굉장히 오랜 시간을 소요한다. 이에 검출기를 따로 개발하고, 별도의 추적기를 학습 기반이 아닌 방식을 활용하여 개발하는 경우가 많은데 이런 경우 두 개의 시스템이 차례로 작동하게 되어 전체 시스템의 속도를 느리게 하고 앞단의 검출기의 성능이 변할 때마다 별도로 추적기 또한 조정해줘야 한다는 단점이 있다. 이에 본 연구는 검출용 데이터셋만을 사용하여 검출과 추적을 동시에 수행하는 모델을 구성하는 방법을 제안한다. 데이터 증강 기술과 샴 네트워크를 사용하여 단일 이미지에서 객체를 검출 및 추적하는 방법을 연구하였다. 공개 데이터셋에 실험을 진행하여 학습 결과 높은 속도로 작동하는 이동객체 검출 및 추적기를 학습할 수 있음을 검증하였다.

모바일 코스 코디네이터 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Mobile Course Coordinator System)

  • 이영석;조정원;한용재;최병욱
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.51-62
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    • 2005
  • 선택과목의 수가 많은 학부제에서는 교육과정의 제작과 관리에 관련된 업무를 담당하고 학생들에게 조언을 해 주는 코스 코디네이터의 역할이 매우 중요하지만, 학생들은 코스 코디네이터를 통해 자신에게 가장 적합한 분야는 무엇이고 어떠한 과목을 이수해야 하는 지에 대한 도움을 받기가 쉽지 않다. 본 논문은 표준 무선인터넷 플랫폼 규격인 WIPI에 기반을 두고, 전공 분야의 심화된 학습을 할 수 있도록 수강할 과목의 선택에 대해 조언하는 기능을 가지는 모바일 코스 코디네이터 시스템을 제안한다. 모바일 코스 코디네이터 시스템은 학생들에게 조언을 해 주는 코스 코디네이터의 역할을 보조하여, 학생들이 개인 휴대폰을 이용하여 수강신청에 관한 학사정보를 관리할 수 있고, 시스템의 추론에 따른 추천 과목을 수강하여 전공 분야에 대한 깊은 지식을 갖출 수 있도록 도와줄 것이다.

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난독증 학습장애인을 위한 가상 색 오버레이 연구 (A Study of Virtual Colored Overlay for Dyslexics)

  • 장영건;최훈일;연제용
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제16B권3호
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    • pp.215-224
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    • 2009
  • 색 오버레이는 난독증을 완화시키는 보조도구로 사용되어 왔다. 최근에 컴퓨터에서 사용할 수 있는 몇 종의 가상 색 오버레이가 개발되었다. 기존의 가상 색 오버레이는 색상이 제한되어 최적의 색상 선택을 할 수 없고, 오버레이 창과 겹쳐지는 다른 창을 제어하기가 어려운 문제점이 있으며, 색상이 제품마다 조금씩 다르며, 그 값이 정확히 공개되지 않아 구현상에 어려운 점이 있다. 본 논문에서는 키보드 후킹과 트레이 아이콘을 통해 가상 색 오버레이를 이동시키지 않고 겹쳐진 창을 제어할 수 있는 가상 색 오버레이를 구현하였다. 분광측색계를 이용하여 필름 오버레이의 색도 정보와 투과율을 측정하여 가상 색 오버레이에 적용할 색상 정보를 추정하는 방법을 제안하였고, 오버레이 색상을 좀 더 세분하여 구현하였다. 시험 결과 기존의 가상 오버레이의 문제점이 모두 해결되었다. 따라서 WRRT의 진단 결과를 컴퓨터에서 그대로 이용할 수 있다.

EM기반 관계기법을 이용한 의료영상 분석 (Analysis of Medical Images Using EM-based Relationship Method)

  • 김형일
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.191-199
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    • 2009
  • 의료영상에 대한 영상정보와 진단정보를 공유하는 환경으로 사용되는 의료영상 시스템은 효과적인 진단 보조 도구로 활용된다. 대규모 의료기관과 협력기관들은 통합 의료정보 시스템이 구축되어 영상정보와 진단정보를 공유할 수 있다. 그러나 통합 의료정보 시스템은 단순히 정보의 저장과 전송만을 제공한다. 이러한 문제점을 해결하고 진단 활동의 효율성을 높이기 위해서는 의료영상 분석 시스템이 필요하다. 본 논문에서 제안한 관계기법은 속성 생성을 위해 의료영상을 분석하고, 본 기법 하에 의료영상은 여러 개의 객체로 분할되며, 의료영상 속성들은 분할된 영상에서 추출된다. 추출된 속성들은 의료영상 분석을 위해 관계기법에 적용된다. 몇 가지 실험 결과를 통해 제안 기법의 효과를 확인하였다.

Deep Learning-based Rheometer Quality Inspection Model Using Temporal and Spatial Characteristics

  • Jaehyun Park;Yonghun Jang;Bok-Dong Lee;Myung-Sub Lee
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.43-52
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    • 2023
  • 고무생산업체에서 생산된 고무는 레오미터 측정을 통해 품질 적합성 검사가 이루어진 후, 자동차 부품을 위한 2차 가공으로 이어진다. 그러나 레오미터 검사는 인간에 의해 진행되고 있으며, 숙련된 작업자에게 매우 의존적이라는 단점이 존재한다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 딥러닝 기반 레오미터 품질 검사 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 레오미터의 시간적, 공간적 특성을 활용하기 위해 LSTM과 CNN을 조합하였고, 각 고무의 배합재료를 보조(Auxiliary) 데이터 입력으로 사용해 하나의 모델에서 다양한 고무 제품의 품질 적합성 검사가 가능하도록 구현하였다. 제안된 기법은 30,000개의 데이터셋으로 그 성능을 학습 및 검사하였으며, 평균 f1-점수를 0.9942 달성하여 그 우수성을 증명하였다.

디지털 흉부영상에서 주성분분석을 이용한 폐암인식 (Recognition for Lung Cancer using PCA in the Digital Chest Radiography)

  • 박형후;옥치상;강세식;고성진;최석윤
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.1573-1582
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    • 2011
  • 흉부의 폐질환으로 폐암발생은 꾸준히 증가하고 있다. 일차적인 폐암진단 방법에는 흉부X선영상이다. 흉부X선영상 이용하여 폐암진단을 하기 위해서는 임상경험이 풍부한 의사가 필요하다. 그러나 풍부한 경험을 가진 의사라도 오진이 발생할 수 있고 이한 폐암의 조기진단과 생존률을 낮게 한다. 본 논문에서는 주성분분석을 이용하여 학습영상의 데이터베이스와 질병이 있는 흉부영상을 진단함으로써 컴퓨터보조진단의 기반을 마련하고자 한다. 이를 의사가 진단하기 전의 예비판독의 단계로 이용한다면 오진으로 인한 환자의 조기 진단률의 감소를 줄일 수가 있다. 실험은 정상흉부X선영상과 악성폐암인 기관지암(Bronchogenic Carcinoma)과 양성종양인 육아종(Granuloma)으로 실험하였다. 영상은 주성분분석 후 정상영상과 질환 영상의 고유영상을 추출하고 상호 비교한 뒤 인식효율을 비교하였다. 결과로는 정상영상과 질환영상간의 인식률은 높았으나 질환간의 인식효율은 정상에 비해 다소 떨어지는 것으로 나타났다. 흉부질환간의 인식효율을 높이기 위해서 관련 알고리즘에 관한 연구가 계속 이어진다면 컴퓨터보조진단에 좋은 연구기반이 되리라 생각한다.

체감형 학습을 위한 매개 디바이스의 디자인 요구사항 - 프로토콜 분석법을 통한 미취학 아동의 행동 패턴 분석 (Design requirements of mediating device for total physical response - A protocol analysis of preschool children's behavioral patterns)

  • 김윤경;김현정;김명석
    • 감성과학
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    • 제13권1호
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    • pp.103-110
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    • 2010
  • 미취학 아동의 창의적 사고, 다양한 경험 기반의 학습 활동, 그리고 인성 및 감성 중심의 교육에 대한 욕구를 충족시켜줄 수 있는 새로운 교육 방식으로써 체감형 교육 방식의 보급이 활발해지고 있다. 체감형 학습은 사용자의 움직임이나 감각을 통해 디지털 교육 콘텐츠를 조작하는 인간-컴퓨터 인터랙션을 활용한 교육 방식이다. 그러나 사람의 움직임이나 목소리 같은 음성/영상 인식의 정확도가 높지 않아 실제 교육 시스템 적용에는 한계를 보인다. 이러한 한계점의 극복을 위해 인간과 서비스 콘텐츠 사이에 매개체를 두고 이를 통해 사람의 움직임을 가속도, 각속도와 같은 숫자 값으로 변환/전송하여 인터랙션 하는 매개 인터페이스 개념이 제안된다. 본 연구에서는, 교육 시스템의 대상인 미취학 아동의 행동을 관찰하고 프로토콜 분석을 통하여 사용자 중심의 매개 디바이스 디자인 요구사항을 제안한다. 분석 결과, 미취학 아동들은 물체를 조작하는 데 서툴고, 무의식적으로 물체를 만지작거리거나 기대는 행동을 보였다. 또한 물건을 사용할 때 그에 종속되어 행동의 부자연스러움을 보였다. 따라서 체감형 교육을 위한 매개 디바이스는 사용자의 익숙하지 않은 조작을 보조할 수 있어야 하며, 디바이스 사용 중에도 자연스러운 행동을 유지할 수 있도록 디자인되어야 한다.

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EPL을 활용한 예술 중심의 STEAM 교육 프로그램 (Art based STEAM Education Program using EPL)

  • 전성균;이영준
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.149-158
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    • 2014
  • 급변하는 21세기 지식 정보 사회는 다양한 학문 분야의 영역을 넘나드는 융합 교육을 강조하고 있다. 특히 기존의 과학 기술 중심의 융합 교육에 예술을 추가하여 과학적 창의성과 예술적 감수성이 조화된 인재 양성을 기대하였다. 그러나 대부분 과학 기술 교과 중심으로 STEAM 교육이 활발하게 이루어지고 예술 교과는 단지 보조 수단으로 인식되거나 활용되고 있는 실정이다. 이는 예술 교육이 지닌 교육의 특성과 가치를 교육적으로 활용하지 못할 뿐더러, 피상적인 통합 교육으로 갈 수 있다는 점이 문제이다. 이에 본 연구에서는 예술을 체험하고 창작하는 과정에서 과학, 기술, 수학 등 여러 영역의 지식을 유용하게 활용할 수 있도록 하여, 백남준이 그 당시의 과학기술을 창의적으로 활용하여 예술 영역을 확장한 사례와 같이 교육 프로그램을 설계하였다. 이러한 학습 과정에서 EPL이 학습의 지적 도구이자 매개체로 필수적으로 활용될 수 있도록 프로그램을 개발하였다. 초등학생 5학년을 대상으로 교육 프로그램을 적용한 결과 창의적 성향에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다.

디지털교과서 활용 학교 교사의 테크놀로지 리더십 인식수준 분석 (Assessing Technology Leadership Perception of Teachers in Digital Textbook Utilizing Schools)

  • 송연옥;변호승
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.147-158
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    • 2011
  • 이 연구는 디지털교과서(Digital Textbook; DT) 활용 학교 교사의 테크놀로지 리더십에 대한 요구 및 수준을 규명하는 것을 목적으로 하였다. 연구의 대상은 2009년도 디지털교과서 연구학교에서 디지털교과서를 사용하고 있는 초등학교 교사 97명(남 40명, 여57명) 이었다. 요구분석조사를 위한 도구는 기존의 테크놀로지 리더십 역량을 디지털교과서 환경에 맞게 수정하여 사용하였고, 보리치(Borich) 공식을 이용하여 요구도를 산출 및 해석 하였다. 연구 결과, 디지털교과서 연구학교 교사들이 가장 중요하게 인식하고 있는 영역은 교사 '본인의 교수 학습방법'이었으며, 현 수준이 가장 낮다고 인식하는 영역은 '학교지원'인것으로 나타났다. 각 영역별로 개선필요성이 가장 높다고 인식하고 있는 테크놀로지 리더십 항목들은 '디지털교과서 활용에 대한 구성원 간 역할 분담', '창의성을 배양할 수 있는 디지털교과서 교수 학습 방법', '디지털교과서 문제 발생 시 대처 능력', '디지털교과서 문제 발생 시 보조 인력 지원', '디지털교과서 효과 측정을 위한 다양한 평가도구 개발', '장애 학생을 위한 디지털교과서 자원 지원'인 것으로 분석되었다. 이 결과를 바탕으로 디지털교과서의 성공적인 학교 도입을 위해 테크놀로지 리더십을 향상시킬 수 있는 방법들을 구체적으로 제안하였다.

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