• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권8호
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• pp.4072-4089
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• 2018

This paper introduces a scheme for optimizing the material properties of mass-spring systems of different resolutions to provide coherent behavior for reduced level-of-detail in MSS(Mass-Spring System) meshes. The global optimal material coefficients are derived to match the behavior of provided reference mesh. The proposed method also gives us insight into levels of reduction that we can achieve in the systematic behavioral coherency among the different resolution of MSS meshes. We obtain visually acceptable coherent behaviors for cloth models based on our proposed error metric and identify that this method can significantly reduce the resolution levels of simulated objects. In addition, we have confirmed coherent behaviors with different resolutions through various experimental validation tests. We analyzed spring force estimations through triangular Barycentric coordinates based from the reference MSS that uses a Gaussian kernel based distribution. Experimental results show that the displacement difference ratio of the node positions is less than 10% even if the number of nodes of $MSS^{sim}$ decreases by more than 50% compared with $MSS^{ref}$. Therefore, we believe that it can be applied to various fields that are requiring the real-time simulation technology such as VR, AR, surgical simulation, mobile game, and numerous other application domains.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제16권2호
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• pp.237-246
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• 2024

In recent years, the frequent occurrence of fire accidents in university libraries has posed significant threats to the safety of students' lives and property, alongside negative social impacts. Accurately analyzing the factors affecting evacuation during library fires and proposing optimized measures for safe evacuation is thus crucial. This paper utilizes a specific university library as a case study, simulating fire evacuation scenarios using the Pathfinder software, to assess and validate evacuation strategies and propose relevant optimizations. Pathfinder, developed by Thunderhead Engineering in the United States, is an intuitive and straightforward personnel emergency evacuation assessment system, offering advanced visualization interfaces and 3D animation effects. This study aims to construct evacuation models and perform simulation analysis for the selected university library using Pathfinder. The library's structural layout, people flow characteristics, and the nature of fire and smoke spread are considered in the analysis. Additionally, evacuation scenarios involving different fire outbreak locations and the status of emergency exits are examined. The findings underscore the importance of effective evacuation in fire situations, highlighting how environmental conditions, individual characteristics, and behavioral patterns significantly influence evacuation efficiency. Through these investigations, the study enhances understanding and optimization of evacuation strategies in fire scenarios, thereby improving safety and efficiency. The research not only provides concrete and practical guidelines for building design, management, and emergency response planning in libraries but also offers valuable insights for the design and management of effective evacuation systems in buildings, crucial for ensuring occupant safety and minimizing loss of life in potential hazard situations

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제10권4호
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• pp.143-152
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• 2021

다양한 실세계 응용 분야들에서 공동의 목표를 위해 여러 에이전트들이 상호 유기적으로 협력할 수 있는 행동 정책을 배우는 것은 매우 중요하다. 이러한 다중 에이전트 강화 학습(MARL) 환경에서 기존의 연구들은 대부분 중앙-집중형 훈련과 분산형 실행(CTDE) 방식을 사실상 표준 프레임워크로 채택해왔다. 하지만 이러한 다중 에이전트 강화 학습 방식은 훈련 시간 동안에는 경험하지 못한 새로운 환경 변화가 실전 상황에서 끊임없이 발생할 수 있는 동적 환경에서는 효과적으로 대처하기 어렵다. 이러한 동적 환경에 효과적으로 대응하기 위해, 본 논문에서는 새로운 다중 에이전트 강화 학습 체계인 C-COMA를 제안한다. C-COMA는 에이전트들의 훈련 시간과 실행 시간을 따로 나누지 않고, 처음부터 실전 상황을 가정하고 지속적으로 에이전트들의 협력적 행동 정책을 학습해나가는 지속 학습 모델이다. 본 논문에서는 대표적인 실시간 전략게임인 StarcraftII를 토대로 동적 미니게임을 구현하고 이 환경을 이용한 다양한 실험들을 수행함으로써, 제안 모델인 C-COMA의 효과와 우수성을 입증한다.

• International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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• 제16권2호
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• pp.209-217
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• 2024

Recent years have seen a notable increase in fire incidents in university cafeterias, yet the social attention to these occurrences remains limited. Despite quick responses to these incidents preventing loss of life, the need for large-scale evacuation in such high foot traffic areas can cause significant disruptions, economic losses, and panic among students. The potential for stampedes and unpredictable damage during inadequate evacuations underscores the importance of fire safety and evacuation research in these settings. Previous studies have explored evacuation models in various university environments, emphasizing the influence of environmental conditions, personal characteristics, and behavioral patterns on evacuation efficiency. However, research specifically focusing on university cafeterias is scarce. This paper addresses this gap by employing Pathfinder software to analyze fire spread and evacuation safety in a university cafeteria. Pathfinder, an advanced emergency evacuation assessment system, offers realistic 3D simulations, crucial for intuitive and scientific evacuation analysis. The studied cafeteria, encompassing three floors and various functional areas, often exceeds a capacity of 1500 people, primarily students, during peak times. The study includes constructing a model of the cafeteria in Pathfinder and analyzing evacuation scenarios under different fire outbreak conditions on each floor. The paper sets standard safe evacuation criteria (ASET > RSET) and formulates three distinct evacuation scenarios, considering different fire outbreak locations and initial evacuation times on each floor. The simulation results reveal the impact of the fire's location and the evacuation preparation time on the overall evacuation process, highlighting that fires on higher floors or longer evacuation preparation times tend to reduce overall evacuation time.In conclusion, the study emphasizes a multifaceted approach to improve evacuation safety and efficiency in educational settings. Recommendations include expanding staircase widths, optimizing evacuation routes, conducting regular drills, strengthening command during evacuations, and upgrading emergency facilities. The use of information and communication technology for managing emergencies is also suggested. These measures collectively form a comprehensive framework for ensuring safety in educational institutions during fire emergencies.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제6권2호
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• pp.100-107
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• 2018

초고강도 섬유보강 콘크리트 50M 합성 박스거더에 대한 재료적 비선형 및 기하학적 비선형 유한요소해석이 수행되었다. 인장과 압축구역에서 구성방정식을 실험에 근거하여 모델링하였다. 비선형 유한요소해석의 정확성은 UHPFRC 50M 합성거더의 실험 결과와 비교하여 검증하였다. 1.5% 체적대비 섬유혼입률, 135MPa 압축강도 및 18MPa 휨인장강도 특성을 가진 UHPFRC 50M 합성거더에 대한 휨실험이 수행되었다. 포스트텐션힘으로 결합된 UHPFRC 합성거더는 3개의 UHPFRC 분절 U거더와 고강도 철근콘크리트 슬래브로 구성되었다. Midas FEA를 사용하여 UHPFRC 거더 부분은 8개 절점을 가진 3차원 6면체 모델링을 하였고, 철근와 강연선은 2개 절점을 가진 선형 요소로 모델링하였다. Total strain crack 모델에 기반을 둔 압축 및 인장 다중 선형모델을 사용하여 구성방정식을 설정하였고 균열은 smeared crack model로 구성하였다. 철근과 강연선의 비선형성은 Von Mises 규준을 적용하였다. 비선형 정적해석은 Newton-Rhapson 기법의 수렴치를 사용한 점진적 반복기법을 사용하여 해를 수행하였다. 유한요소해석은 하중-변위관계, 중립축 변화관계 및 균열양상에 대하여 실험 결과와 수치 해석 결과를 비교하여 검증하였다. 하중-변위 관계는 실험 결과와 비교해볼 때 매우 정확한 결과를 보여주고 있다. 본 논문에서 수행한 비선형 유한요소해석법은 철근보강 포스트텐션닝 초고강도 섬유보강 합성 박스거더의 휨거동 해석에 만족한 결과를 보여주고 있다.

• 국제초고층학회논문집
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• 제1권1호
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• pp.37-51
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• 2012

New generation of tall and complex buildings systems are now introduced that are reflective of the latest development in materials, design, sustainability, construction, and IT technologies. While the complexity in design is being overcome by the availability and advances in structural analysis tools and readily advanced software, the design of these buildings are still reliant on minimum code requirements that yet to be validated in full scale. The involvement of the author in the design and construction planning of Burj Khalifa since its inception until its completion prompted the author to conceptually develop an extensive survey and real-time structural health monitoring program to validate all the fundamental assumptions mad for the design and construction planning of the tower. The Burj Khalifa Project is the tallest structure ever built by man; the tower is 828 meters tall and comprises of 162 floors above grade and 3 basement levels. Early integration of aerodynamic shaping and wind engineering played a major role in the architectural massing and design of this multi-use tower, where mitigating and taming the dynamic wind effects was one of the most important design criteria established at the onset of the project design. Understanding the structural and foundation system behaviors of the tower are the key fundamental drivers for the development and execution of a state-of-the-art survey and structural health monitoring (SHM) programs. Therefore, the focus of this paper is to discuss the execution of the survey and real-time structural health monitoring programs to confirm the structural behavioral response of the tower during construction stage and during its service life; the monitoring programs included 1) monitoring the tower's foundation system, 2) monitoring the foundation settlement, 3) measuring the strains of the tower vertical elements, 4) measuring the wall and column vertical shortening due to elastic, shrinkage and creep effects, 5) measuring the lateral displacement of the tower under its own gravity loads (including asymmetrical effects) resulting from immediate elastic and long term creep effects, 6) measuring the building lateral movements and dynamic characteristic in real time during construction, 7) measuring the building displacements, accelerations, dynamic characteristics, and structural behavior in real time under building permanent conditions, 8) and monitoring the Pinnacle dynamic behavior and fatigue characteristics. This extensive SHM program has resulted in extensive insight into the structural response of the tower, allowed control the construction process, allowed for the evaluation of the structural response in effective and immediate manner and it allowed for immediate correlation between the measured and the predicted behavior. The survey and SHM programs developed for Burj Khalifa will with no doubt pioneer the use of new survey techniques and the execution of new SHM program concepts as part of the fundamental design of building structures. Moreover, this survey and SHM programs will be benchmarked as a model for the development of future generation of SHM programs for all critical and essential facilities, however, but with much improved devices and technologies, which are now being considered by the author for another tall and complex building development, that is presently under construction.

• 서비스연구
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• 제14권1호
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• pp.1-12
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• 2024

푸드테크 산업 중 서비스 로봇 시장이 커짐에 따라 외식산업의 소비자 행동의도에 영향을 끼치는 로봇 서비스의 품질이 중요하다. 식당 서빙로봇은 직원의 업무를 줄여주기도 하지만, 서비스 실패에 따른 대응이 되지 않기 때문에 고객의 불만족은 물론 직원의 업무를 늘리기도 한다. 주문과 서빙 기능 외에 서비스 품질을 높이기 위해서 직원처럼 서비스 실패 후 복구 노력, 과정의 공정성, 공감, 대응성, 확신성에 대한 기능도 요구된다. 이에 우리는 식당 서빙 서비스 실패 유형을 내적, 외적요인으로 가정하고, 서비스에 실패했을 때 직업 윤리적인 태도로 대응할 수 있도록 직업윤리적 공감모듈이 있는 서빙로봇을 개발했다. 이때 서빙로봇의 표정과 액션은 평상 서비스 모드에 실패복구 노력과 공감을 반영한 실패 모드를 추가하여 개발하였으며, 두 유형의 서비스 실패에 따른 서빙로봇의 직업 윤리적 공감 대응 여부가 로봇평가에 유의미한지를 실험하였다. 실험참가자들은 로봇 실수보다 다른 고객의 실수에 따른 서비스 실패에 더 불편해했으며, 서빙로봇의 직업윤리적 공감과 대응은 적절했다고 응답하였다. 또한 직업윤리적 공감 모듈의 장착여부에 따라 로봇 호감도는 차이가 없지만 안전성은 유의미한 차이를 보였다. 생성형 인공지능을 활용하여 직업윤리적 공감 대응 모듈을 탑재한다면, 국내 서빙로봇산업과 시장은 더욱 성장할 수 있을 것이다.

• 지능정보연구
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• 제28권1호
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• pp.89-106
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• 2022

최근 영상 데이터의 급증으로 이를 효과적으로 처리하기 위해 객체 탐지 및 추적, 행동 인식, 표정 인식, 재식별(Re-ID)과 같은 다양한 컴퓨터비전 기술에 대한 수요도 급증했다. 그러나 객체 탐지 및 추적 기술은 객체의 영상 촬영 장소 이탈과 재등장, 오클루전(Occlusion) 등과 같이 성능을 저하시키는 많은 어려움을 안고 있다. 이에 따라 객체 탐지 및 추적 모델을 근간으로 하는 행동 및 표정 인식 모델 또한 객체별 데이터 추출에 난항을 겪는다. 또한 다양한 모델을 활용한 딥러닝 아키텍처는 병목과 최적화 부족으로 성능 저하를 겪는다. 본 연구에서는 YOLOv5기반 DeepSORT 객체추적 모델, SlowFast 기반 행동 인식 모델, Torchreid 기반 재식별 모델, 그리고 AWS Rekognition의 표정 인식 모델을 활용한 영상 분석 시스템에 단일 연결 계층적 군집화(Single-linkage Hierarchical Clustering)를 활용한 재식별(Re-ID) 기법과 GPU의 메모리 스루풋(Throughput)을 극대화하는 처리 기법을 적용한 행동 및 표정 검출용 영상 분석 시스템을 제안한다. 본 연구에서 제안한 시스템은 간단한 메트릭을 사용하는 재식별 모델의 성능보다 높은 정확도와 실시간에 가까운 처리 성능을 가지며, 객체의 영상 촬영 장소 이탈과 재등장, 오클루전 등에 의한 추적 실패를 방지하고 영상 내 객체별 행동 및 표정 인식 결과를 동일 객체에 지속적으로 연동하여 영상을 효율적으로 분석할 수 있다.