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명중률과 교전결과의 상관관계분석을 통한 개인화기 성능개선비용 추정 : 교전급 분석모델을 중심으로 (Rifle performance improvement cost estimation through Relation between the accuracy and Engagement results Using the Engagement class simulation model)

  • 김태겸
    • 문화기술의 융합
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    • 제10권1호
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    • pp.289-295
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    • 2024
  • 본 연구는 교전급 분석모델을 활용하여 현재 보유 중인 개인화기의 명중률이 교전결과에 어떤 영향을 미치는지 확인하고 이에 따른 개선비용을 추정하기 위해 연구되었다. 현재 운용 중인 국방M&S 분석용 모델은 약 30여 가지로 확인되며 이 중 개별 무기체계 효과분석에 활용되는 지상무기효과분석모델(AWAM : Army Weapon Effectiveness Analysis Model)을 활용하여 실험하였다. 우선 모델에 대한 VV&A(Verification, Validation and Accreditation) 과정을 통해 신뢰성을 확인 후에 본 실험에 임했다. 실험대상은 각개병사가 휴대하는 최소한의 전투력을 의미하는 개인화기로 실험하였다. 또한 교전결과에 가장 영향을 미치는 요소인 명중률을 집중적으로 연구하였고 이를 향상시킬수록 적에게 피해를 많이 주는 선형적인 결과가 나왔으나 지속적으로 피해율이 상승되지는 않았으며 명중률을 20% 향상시켰을 때 피해율이 가장 크다는 것을 알 수 있었다. 수치상 20%가 향상된 명중률의 교전결과가 기존보다 약 2배 이상의 피해를 준다는 것을 알 수 있었다. 또한 '명중률이 향상된 개인화기를 개발하기 위해 어느 정도의 비용을 감당해야 할 것인가?' 라는 의문을 갖고 비용추정론의 방법 중 하나인 단순회귀분석으로 그 비용을 추정해 보았다. 본 연구를 통해 국방M&S를 활용하여 개인화기의 명중률이 교전결과에 상당한 영향이 있다는 것을 확인하였고, 명중률이 개선된 개인화기가 필요하다면 이를 위한 개선비용도 추정해보는데 의의가 있었다.

오픈소스 소프트웨어를 활용한 고고 유물의 디지털 실측 연구 (A Study on the Digital Drawing of Archaeological Relics Using Open-Source Software)

  • 이호선;안형기
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제57권1호
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    • pp.82-108
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    • 2024
  • 고고 자료의 기록방식이 아날로그 기록에서 디지털로 전환되면서 3D 스캐닝 기술의 도입은 본격화되었다. 현재 3D스캔과 사진측량을 이용한 고고 자료의 디지털 기록에 대한 연구와 도입은 지속적으로 이루어지고 있다. 하지만 비용, 인력 문제 등으로 인해 대부분의 매장문화재 기관에서는 적극적인 디지털 기술의 도입을 주저하고 있다. 본고는 3D 스캔 방식 중 효율성이 가장 높다고 평가되는 사진측량 기술을 이용하여 오픈소스 소프트웨어를 활용한 유물의 디지털 실측 방법을 제시하고자 한다. 유물의 디지털 실측 절차는 크게 3D 모델 획득, 3D 모델 편집 및 입단면도 제작, 전자도면 작성의 세 단계로 이루어진다. 디지털 기술 적용의 접근성을 살펴보기 위해 전 과정은 오픈소스 소프트웨어만을 이용하였다. 연구 결과 정량적 평가에서 실제 유물과 3D 모델의 수치 데이터 간 계측의 편차가 크지 않았다. 또한, 오픈소스 소프트웨어와 상용 소프트웨어 간 정량적 품질 비교분석 결과 유사도가 높았다. 다만 데이터 처리시간은 상용 소프트웨어의 성능이 우위에 있었다. 이는 지속적인 알고리즘 개선으로 인한 연산속도 향상의 결과로 판단된다. 정성적 평가에서는 메시 및 텍스처 품질의 차이가 일부 발생하였다. 오픈소스 소프트웨어로 생성된 3D 모델은 메시표면에 노이즈가 다수 발생하거나 메시의 표면이 부드럽지 않고 유물의 제작흔, 문양의 표현을 확인하기 어려웠다. 하지만 일부 프로그램에서 정량적·정성적 평가에서 상용 소프트웨어에 견줄 만한 품질을 획득할 수 있었다. 3D 모델 편집을 위한 오픈소스 소프트웨어에서는 사진실측 결과물의 후처리, 정합, 병합뿐만 아니라 유물 실측에 필요한 스케일 조정, 입단면도 제작 및 이미지 렌더링까지 가능하였다. 이후 오픈소스 캐드 프로그램에서 트레이싱하여 최종 도면을 완성하였다. 고고학 연구에서 사진실측의 적용은 발굴과정부터 보고서 작성 그리고 3D 모델 데이터의 수치정보를 이용한 연구 등 활용 가능성이 매우 높다. 컴퓨터 비전의 획기적인 발전으로 오픈소스 소프트웨어의 종류도 다양해졌고 성능도 상당부분 개선된 것으로 확인되었다. 누구나 쉽게 디지털 기술의 적용이 가능한 현재 고고 자료의 3D 모델 데이터의 획득은 문화유산의 보존과 연구 활성화를 위한 기초자료로 활용될 수 있다.

가이드 수술용 템플릿을 위한 5축 정밀가공공정의 정확성에 관한 연구 (Accuracy of 5-axis precision milling for guided surgical template)

  • 박지만;이태경;정제교;김용;박은진;한종현;곽재영;김성균;허성주
    • 대한치과보철학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.294-300
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    • 2010
  • 연구 목적: 컴퓨터-가이드 임플란트 수술은 전통적인 방법에 비해 여러 가지 장점을 가진다. 본 연구의 목적은 가이드 수술용 템플릿 제작을 위한 좌표동기화 5축 정밀가 공공정의 정확도를 범용 CAD 소프트웨어를 통해 역설계공학의 방법으로 평가하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 악궁 형태의 모형에 거타퍼쳐 스타핑을 매식한 10 개의 모형을 만들고 상부에 실리콘 인상재를 이용하여 인공치은을 덮어 스타핑의 위치를 보이지 않게 가렸다. 모형의 하면에 동기화를 위한 좌표동기화 형상을 만든 뒤 Cone beam CT에서 3차원 영상을 얻었다. 임플란트 계획 소프트웨어의 CT 이미지 상에서 매식된 스타핑과 동일한 방향으로 스타핑의 1/2 깊이까지 가상의 시술계획을 하고, 스타핑의 방향벡터와 저지점 (1/2지점) 데이터를 석고모형의 영상으로 좌표동기화 하였다. 이후 모형하면의 좌표동기화 형상을 이용하여 가공기기상의 좌표로 좌표변환을 통해 가공좌표동기화를 하였다. 5축 밀링머신의 좌표동기화판에 모형을 고정한 후, 동기화된 가공데이터에 의거하여 스타핑과 동일한 직경의 드릴로 계획된 벡터와 깊이로 정확히 가공 하였다. 모델에 정확히 안착되는 인상트레이를 CT 장비에 미리 고정한 상태에서, 인상트레이에 모델을 적합하여 이미지를 획득한 뒤 3차원 재구성하는 방법으로 영상을 중첩하여 비교 분석하였다. SolidWorks (Dassault Systems, Concord, USA) 범용 CAD 상에 영상을 불러들여 역설계공학의 방법으로 실린더 상부, 하부의 중점에서의 위치편차와 각도편차를 조사하였다. 통계는 SPSS (release 14.0, SPSS Inc., Chicago, USA)를 이용하여 각 편차 사이의 상관관계를 분석하였다 ($\alpha$ = 0.05). 결과: 위치 편차로 인하여 모든 드릴 보어 (bore)에서 상부 1/2에 잔존하는 거타퍼쳐의 일부를 관찰할 수 있었다. 실험 모형상에서 계획된 이미지와 드릴링 후CT에서 역설계를 거친 이미지 사이의 위치편차는 상부에서 0.31 (0.15 - 0.42) mm, 하부에서 0.36 (0.24 - 0.51) mm, 각도편차는 1.62 (0.54 - 2.27)$^{\circ}$이었다. 실린더 상부와 하부 위치 편차는 양의 상관관계를 가졌다 (Pearson Correlation Coeffocient = 0.904, P= .013). 결론: 좌표동기화 5축 정밀가공 공정은 가이드 수술용 템플릿을 제작하는 데에 적합한 정확도를 가진다.

홈서비스로봇의 맵빌딩을 위한 효율적인 휴먼-로봇 상호작용방식에 대한 연구 (A Study on the Efficient Human-Robot Interaction Style for a Map Building Process of a Home-service Robot)

  • 이우훈;김연지;김현진;양경혜;박용국;방석원
    • 디자인학연구
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    • 제18권2호
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    • pp.155-164
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    • 2005
  • 홈서비스로봇은 지능적으로 인간과 상호작용하고 스마트하게 서비스를 제공하기 위해 주변 환경에 대한 충분한 공간정보를 파악하고 있어야 한다. 따라서 인간과 로봇이 공조하여 맵빌딩을 수행할 경우 보다 효율적으로 태스크를 수행하기 위한 상호작용 방식에 대해 연구할 필요가 있다. 본 연구는 우선 청소용 로봇의 맵빌딩 태스크를 분석하여 맵빌딩수순(태스크우선/방우선), 표시창 설치(본체/본체+리모컨), 로봇 유도방식(푸쉬방식/풀방식), 피드백 제시양식 (GUI/GUI+TTS)등 4 가지 디자인 요인을 추출하고 그에 대한 잠정적 해결안을 제시하였다. 디자인 요인과 잠정적 해결안을 실험 변인과 수준으로 정의하고 맵빌딩 태스크의 수행도와 행태에 어떠한 영향을 미치는지를 파악하였다. 이를 위해 총 8종류의 실험용 프로토타입을 제작하고 16명의 가정주부를 대상으로 사용성 평가를 실시하여 실증적인 데이터를 수집하였다. 실험결과 맵빌딩 수순이라는 측면에서는 예상과 같이 태스크우선 방식보다는 방우선 방식에서 우수한 태스크 수행도를 보였다. 표시창 설치라는 디자인 요인에 대해서는 리모컨에 표시창이 부착되어 있는 경우 높은 작업수행도와 주관적 만족도를 나타냈다. 로봇 유도방식 측면에서는 예상과는 달리 풀방식과 푸쉬방식 사이에서 태스크 수행도에 큰 차이를 발견할수 없었고 오히려 푸쉬방식에 대한 높은 주관적 만족도를 나타냈다. 피드백 제시양식에 대한 분석결과에서도 예상과 달리 TTS에 의한 부가적인 조작지침 제시는 부정적 이라는 사실을 발견하였다. 맵빌딩을 통해 환경정보를 취득하기 이전 청소용 로봇의 자율성은 초보적인 상태이기 때문에 사용자는 단지 이동성이 있는 가전제품과 상호작용하고 있다고 볼 수 있다. 따라서 총체적으로 보아 전통적인 가전제품을 조작할 때 사용되는 리모컨기반 상호작용방식을 청소용 로봇의 빌빌딩 과정에서도 선호하는 것으로 보인다.

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<옥소선 이야기> 속 소시민적 욕망의 성취와 한계 (The Achievements and Limitations of Petit Bourgeois Desires in "Oksosun Story")

  • 이원영
    • 고전문학과교육
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    • 제32호
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    • pp.327-355
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    • 2016
  • 이 연구에서는 천예록 소재 <옥소선 이야기>를 통해 작중 인물의 소시민적 욕망의 면모를 살펴보고자 하였다. 소시민적 인물의 욕망과 그 지향성은 다분히 세속적이며 이기적이다. 이러한 인물상은 봉건사회에서 근대사회로 이행하는 시기에 대두하기 시작한 중립적 존재로서의 소시민적 특성과 많이 닮아있다. 이 소시민이란 개념은 현대의 대중 및 서민의 한 특성을 가리키는 데에도 자주 사용된다. 소시민적 태도에 대한 지금의 이해와 작품 속 인물들의 특성은 크게 다르지 않다. 소시민에게 중요한 것은 사회에 대한 원대한 지배이념이나 현실개혁 의지가 아니라, 무엇보다 자기 삶의 만족을 이루고자 하는 현실적이고도 일상적인 욕망의 성취와 안정이다. 이에 주체가 어떠한 욕망을 가지는 지에 따라 충족의 태도와 과정에서 반사회적이거나 이기적인 경계적 특성이 나타나기도 한다. 그러나 그 행동의 반경은 거대한 현실의 지배체제 속에 국한되어 있고, 자신의 소유와 만족을 충족하는 것에 개인적인 삶의 목표가 그치는 것이 특징이다. 이는 생이 사랑을 추구하기 위해 가족과 사회를 저버리고 자란과의 결연을 충족하지만, 반사회적 태도로 끝까지 사회와 대립하기 보다는 과거급제를 통해 가정과 사회 속의 재진입하여 안정을 획득하는 것과 통한다. 또한 본 작품이 현재적으로 유의미한 이유는 사랑이라는 인간 본연의 자기 욕망을 발견하고, 그것을 긍정하여 충족하고자 반봉건적 행위-불효, 불충, 불열-마저 감행하며 움직인 생의 주체적 행보에 있다. 이러한 생의 욕망 추구에 힘입어 옥소선도 관기라는 자신의 신분적 굴레를 벗어나 사랑의 주체가 되고자 하는 자기욕망을 긍정하게 되어 사회제도로부터 일탈하는 것이다. 나아가 이 과정에서 자기 행적의 사회적 한계점을 인식하고, 이를 보완하기 위해 자구적 방식으로 노력한다. 이에 과거급제라는 개인의 지적능력 실현으로 사회에 재진입하는 점에서 소시민적 욕망의 성취와 한계의 일면을 찾을 수 있다. 조선 후기 근대로의 이행기 때에는 개인적 욕망과 자유의지에 목마른 근대적 인간형과 함께 주체적 삶에 대해 아직 이질적 몰이해 상태인 봉건적인 인간형이 혼재되어 있었을 것이다. 이는 지금, 여기의 현재적 상황과도 크게 다르지 않다. 작품은 현실의 거대한 장벽 안에서 왜소한 '자기'의 존재적 각성과 미진하게나마 발현되는 주체적 욕망에 큰 가치를 부여하며 이를 조명하고 있다. 나아가 현실논리 속에 실패를 경험한 개인의 경험과 각고의 노력을 소소한 성취로서 긍정한다. 이렇듯 스스로의 만족을 향한 행복을 능동적으로 추구하며 인간답게 사는 삶을 권면한다는 점에서 본 작품은 현대 독자들에게도 여전히 유효한 문학적 의미를 발한다.

디지털 산림자원정보 구축을 위한 최적의 지상LiDAR 스캔 경로 분석 (Analysis of Optimal Pathways for Terrestrial LiDAR Scanning for the Establishment of Digital Inventory of Forest Resources)

  • 고치웅;임종수;김동근;강진택
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.245-256
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    • 2021
  • 본 연구는 LiDAR 센서의 산림자원조사 적용성 검토를 위하여 제주 절물자연휴양림을 대상으로 삼나무의 개체목 탐지, 흉고직경과 수고를 측정하여 전통적인 산림자원조사와 정확성과 효율성을 비교·분석하였다. 백팩형 지상라이다(Backpack Personal Laser Scanning; BPLS)는 Greenvalley International 사(社)의 Model D50을 사용하였다. 최적의 데이터 수집을 위하여 표준지의 밀도와 작업 효율성을 고려한 LiDAR스캔의 표본추출방법을 7가지로 구분하였다. 분석은 개체목 변수 측정의 정확성을 파악하고 요소작업별 시간과 전체 분석시간을 조사하여 효율성을 평가하였다. 분석 결과, 백팩형 지상라이다를 이용한 입목 탐지율은 모든 패턴이 100%로 나타났다. 정확성은 패턴5(흉고직경: RMSE: 1.07 cm, Bias: -0.79 cm, 수고: RMSE: 0.95 m, Bias: -3.2 m)와 패턴7(흉고직경: RMSE: 1.18 cm, Bias: -0.82 cm, 수고: RMSE 1.13 m, Bias: -2.62 m)이 현장조사 방법으로 얻은 결과와 비교하였을 때 통계적 정확성이 높은 결과를 보였다. BPLS와 현장조사를 이용하여 1 ha의 데이터를 처리하는데 걸린 시간을 환산한 결과 BPLS는 약 115분~135분이 소요되며, 현장조사방법은 375분~1,115분으로 BPLS를 이용한 방법이 더 효율적인 것으로 나타났다. 따라서 하층식생이 적고 비교적 관리가 잘 된 인공 침엽수림에서는 BPLS 장비를 활용하여 효율적인 산림자원조사가 가능하며, 앞으로 다양한 임분 조건에서 적용 가능성을 분석할 필요가 있다고 판단된다.

구성원이 인식한 조직학습문화가 조직 커뮤니케이션을 매개로 과업·맥락성과에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effect of Organizational Learning Culture Perceived by Members on Task and Contextual Performance in the Mediating Effect of Organizational Communication)

  • 강희경
    • 벤처창업연구
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    • 제17권3호
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    • pp.201-214
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    • 2022
  • 본 연구에서는 조직 내 구성원들이 인식하는 조직학습문화가 과업성과와 맥락성과에 미치는 영향을 조직 커뮤니케이션이 매개하는지를 이론 및 실증적으로 검토하였다. 조직학습문화는 지식을 창출하고 습득하고 이전하며 새로운 지식과 통찰력을 반영하기 위해 행동을 수정하는데 능숙한 문화로 정의된다. 본 연구에서는 조직학습문화 인식이 조직 내 구성원 간의 커뮤니케이션을 통해 성과를 높일 수 있다는 가설을 선행연구를 통해 도출하였다. 특히 조직 내 커뮤니케이션을 상향, 수평, 하향의 3가지 유형으로 나누어, 상사나 동료, 부하와의 소통이 각각 매개하는지 살펴보았다. 실증연구에서 독립변수는 조직학습문화 인식, 매개변수는 상향, 수평, 하향 커뮤니케이션, 종속변수로는 종업원의 성과인 과업성과와 맥락성과를 설정하였다. 가설1은 조직학습문화와 종업원의 과업 및 맥락성과의 관계, 가설2는 가설1의 관계에 대해 커뮤니케이션이 가지는 매개효과로 설정하였다. 실증연구에서는 연구변수의 타당성과 신뢰도를 검증한 후, 상관관계 분석, 가설검증을 실시하였다. 가설1은 회귀분석을 통해 검증한 결과, 세부가설이 모두 지지되었다. 가설2를 검증하기 위해 process macro를 이용한 붓스트랩 검정을 실시하여 총 효과, 직접효과, 간접효과를 분리하고 간접효과의 유의성을 살펴보았다. 결과, 가설2는 일부 지지되었는데, 하향 커뮤니케이션이 조직학습문화와 과업·맥락성과를 매개하였으며, 수평 커뮤니케이션이 조직학습문화와 맥락성과를 매개하였다. 상향 커뮤니케이션의 매개효과는 유의하지 않게 나타났다. 본 연구 결과를 통해 시사점을 도출하고 연구의 한계점, 향후 연구 방향을 제시하였다. 조직학습문화는 구성원들의 학습과 성장을 통해 목표를 달성하려는 조직의 방향성이자 의도이다. 이러한 조직에 속한 구성원은 내면적 동기를 강화함으로 주어진 필수적 과업뿐 아니라 집단과 조직에 도움이 되는 자발적인 바람직한 행동을 하는 것으로 볼 수 있다. 또한 이러한 관계는 하향 커뮤니케이션, 즉 부하에게 의견을 전달하고 업무지시와 피드백을 하는 리더들이 주도하는 커뮤니케이션을 매개로 나타남으로 리더십 교육을 통하여 조직학습문화와 성과 간의 관계를 강화하기 위한 노력을 기울여야 할 것이다.

액상 TCE 제거반응을 위한 $CoO_x/TiO_2$ 촉매 (Heterogeneous Oxidation of Liquid-phase TCE over $CoO_x/TiO_2$ Catalysts)

  • 김문현;추광호
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.253-261
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    • 2005
  • 불균일 $CoO_x/TiO_2$ 촉매가 충진된 연속 흐름식 고정층 반응기 내에서 ppm 수준으로 수중에 존재하는 trichloroethylene (TCE) 제거반응을 수행하였으며, 가장 우수한 반응활성을 갖는 촉매의 결정구조와 표면화학적 특성을 분석함으로써 반응시간에 따라 분해활성이 전이영역을 보이는 원인을 규명하고자 하였다. $36^{\circ}C$의 반응온도에서 모델반응의 내부확산저항은 없었으며, $TiO_2$ 표면에 흡착에 의한 액상 TCE 제거정도는 무시할 수 있었다. 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매는 본 대상반응에 대하여 가장 우수한 활성을 갖는 것으로 나타났으며, 반응시간의 경과정도에 따라 TCE 분해효율이 점진적으로 증가하여 안정화되는 전이영역의 존재를 확인할 수 있었다. 반응 전 5% $CoO_x$ 촉매에 대한 XRD 패턴에서 담지체로 사용된 $TiO_2$에 의한 피크들 외에 새로운 피크가 관찰되었고, 5시간 이상 동안 반응한 후에 건조된 촉매의 경우에도 반응 전 촉매의 XRD 피크와 매우 유사하였다. $Co_3O_4$의 XRD 패턴들과 대조한 결과, 5% $CoO_x$ 촉매상에서 Co 화합물에 의해 야기되는 XRD 피크들은 $Co_3O_4$에 의한 것임을 알 수 있었다. 반응물에 노출되지 않은 5% $CoO_x/TiO_2$ 촉매에 대한 XPS 측정은 797.1 eV에서 Co $2p_{1/2}$에 대한 주피크와 함께 781.3 eV에서 Co $2p_{3/2}$에 대한 주피크가 관찰되어졌다. 반응 후 촉매의 경우에는 Co $2p_{3/2}$ 및 Co $2p_{1/2}$의 binding energy들은 각각 780.3과 795.8 eV에서 나타났다. 반응 전 후 촉매상에서 Co $2p_{3/2}$의 binding energy 차이는 1.0 eV이고, Co $2p_{1/2}$의 binding energy 차이는 1.3 eV이다. 표준 $Co_3O_4$에 대한 XPS 측정결과, 반응 후 촉매상에 존재하는 $CoO_x$$Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$$CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다.

18~19世紀 茁浦灣의 煮鹽 - 鹽場의 分布와 煮鹽法을 중심으로 - (A study on the traditional salt-making of the Joolpo inlet area during the 18th and 19th century)

  • 홍금수
    • 대한지리학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.46-64
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    • 1994
  • 본 논문은 18세기에서 19세기에 이르는 전환기적 시기에 줄포만에서 행해진 자염을 소재로하여 당 지역의 역사지리적 경관복원을 시도해 본 것이다. 먼저 자염업의 성립배경과 관련해서 줄포만은 넓은 간석지를 근간으로 한 지형적 측면을 포함해 조석, 기후, 식생, 토 양 등 자연지리적 제 조건의 혜택하에 염업이 활성화 될 수 있었다. 사회경제적으로는 인구 증가, 농민층의 분해, 교환경제및 어업의 발달 등이 자염발달의 촉발요인이 되었다. 당시의 염장은 고부, 부안, 홍덕, 무장 등 4개 군현에 걸쳐 분포하였으며, 이 가운데 고부의 것은 월 경지인 부안면에 소재한 것으로 밝혀졌다. 그리고 본지역 자염의 기원지는 무장의 검당으로 비정하였다. 주요 제염설비에는 염막, 염전, 섯등, 염정, 염조, 염부 등이 있었고 실 작업에는 제염도구로 재래농기구가 동원되었다. 제염은 물때에 맞추어 행해지며 섯등굴착. 염토살포, 염밭갈이, 섯등구축, 염수회득, 자염의 과정을 거쳐 화염을 얻어내는 형태를 취하였다.

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보다 정확한 동적 상황인식 추천을 위해 정확 및 오류 패턴을 활용하여 순차적 매칭 성능이 개선된 상황 예측 방법 (Context Prediction Using Right and Wrong Patterns to Improve Sequential Matching Performance for More Accurate Dynamic Context-Aware Recommendation)

  • 권오병
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권3호
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    • pp.51-67
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    • 2009
  • Developing an agile recommender system for nomadic users has been regarded as a promising application in mobile and ubiquitous settings. To increase the quality of personalized recommendation in terms of accuracy and elapsed time, estimating future context of the user in a correct way is highly crucial. Traditionally, time series analysis and Makovian process have been adopted for such forecasting. However, these methods are not adequate in predicting context data, only because most of context data are represented as nominal scale. To resolve these limitations, the alignment-prediction algorithm has been suggested for context prediction, especially for future context from the low-level context. Recently, an ontological approach has been proposed for guided context prediction without context history. However, due to variety of context information, acquiring sufficient context prediction knowledge a priori is not easy in most of service domains. Hence, the purpose of this paper is to propose a novel context prediction methodology, which does not require a priori knowledge, and to increase accuracy and decrease elapsed time for service response. To do so, we have newly developed pattern-based context prediction approach. First of ail, a set of individual rules is derived from each context attribute using context history. Then a pattern consisted of results from reasoning individual rules, is developed for pattern learning. If at least one context property matches, say R, then regard the pattern as right. If the pattern is new, add right pattern, set the value of mismatched properties = 0, freq = 1 and w(R, 1). Otherwise, increase the frequency of the matched right pattern by 1 and then set w(R,freq). After finishing training, if the frequency is greater than a threshold value, then save the right pattern in knowledge base. On the other hand, if at least one context property matches, say W, then regard the pattern as wrong. If the pattern is new, modify the result into wrong answer, add right pattern, and set frequency to 1 and w(W, 1). Or, increase the matched wrong pattern's frequency by 1 and then set w(W, freq). After finishing training, if the frequency value is greater than a threshold level, then save the wrong pattern on the knowledge basis. Then, context prediction is performed with combinatorial rules as follows: first, identify current context. Second, find matched patterns from right patterns. If there is no pattern matched, then find a matching pattern from wrong patterns. If a matching pattern is not found, then choose one context property whose predictability is higher than that of any other properties. To show the feasibility of the methodology proposed in this paper, we collected actual context history from the travelers who had visited the largest amusement park in Korea. As a result, 400 context records were collected in 2009. Then we randomly selected 70% of the records as training data. The rest were selected as testing data. To examine the performance of the methodology, prediction accuracy and elapsed time were chosen as measures. We compared the performance with case-based reasoning and voting methods. Through a simulation test, we conclude that our methodology is clearly better than CBR and voting methods in terms of accuracy and elapsed time. This shows that the methodology is relatively valid and scalable. As a second round of the experiment, we compared a full model to a partial model. A full model indicates that right and wrong patterns are used for reasoning the future context. On the other hand, a partial model means that the reasoning is performed only with right patterns, which is generally adopted in the legacy alignment-prediction method. It turned out that a full model is better than a partial model in terms of the accuracy while partial model is better when considering elapsed time. As a last experiment, we took into our consideration potential privacy problems that might arise among the users. To mediate such concern, we excluded such context properties as date of tour and user profiles such as gender and age. The outcome shows that preserving privacy is endurable. Contributions of this paper are as follows: First, academically, we have improved sequential matching methods to predict accuracy and service time by considering individual rules of each context property and learning from wrong patterns. Second, the proposed method is found to be quite effective for privacy preserving applications, which are frequently required by B2C context-aware services; the privacy preserving system applying the proposed method successfully can also decrease elapsed time. Hence, the method is very practical in establishing privacy preserving context-aware services. Our future research issues taking into account some limitations in this paper can be summarized as follows. First, user acceptance or usability will be tested with actual users in order to prove the value of the prototype system. Second, we will apply the proposed method to more general application domains as this paper focused on tourism in amusement park.