• 제목/요약/키워드: Data normalization

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영상의 물리적 센서모델을 이용한 RPC 모델 추출 (RPC Model Generation from the Physical Sensor Model)

  • 김혜진;이재빈;김용일
    • 대한공간정보학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.21-27
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    • 2003
  • IKONOS 2호와 QuickBird 2호의 센서 모델로서 제공되는 RPC(rational polynomial coefficients) 모델은 물리적 센서 모델의 대체 모델로 다양한 센서에 적용 가능하다. 고해상도 위성들이 상용화되면서 각기 센서들의 복잡성과 보안성 문제로 인해 물리적 센서모델을 대체할 수 있는 센서 모델로서 RPC의 활용도가 높아지고 있다. 대표적인 상업용 고해상도 위성인 IKONOS 2호는 물리적 센서 모델을 공개하지 않고 각영상에 대한 RPC만을 제공하며 QuckBird 영상은 센서의 기하 정보와 함께 RPC를 제공한다. 이에 본 연구에서는 물리적 센서모델로부터 RPC를 추출하는 원천 기술을 확보하고 RPC의 물리적 센서모델에 대한대체 적합성을 평가해보고자 하였다. 이를 위해 공간해상도가 높은 항공사진과 국내 위성인 KOMPSAT 1호의 기하 모델로부터 분모식과 차수를 달리하는 RPC모델들을 추출하는 실험을 수행하였다. 최소제곱법을 통해 RPC 초기값을 구하고 Levenberg Marquardt 기법을 이용하여 반복 조정한 RPC를 물리적 센서 모델과 비교 평가하여 최적의 RPC를 결정하였다. 그 결과 항공사진은 분모식이 동일한 1차 RPC가 KOMPSAT 1호는 분모식이 상이한 3차 RPC가 가장 정확도가 높았으며 각 오차(RMSE)는 $2{\times}10^{-5}$ 화소 이하로 나타났다.

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폐가전의 검정색 플라스틱 재질선별에 관한 기초 연구 (A Basic Study on Sorting of Black Plastics of Waste Electrical and Electronic Equipment (WEEE))

  • 박은규;정밤빛;최우진;오성권
    • 자원리싸이클링
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    • 제26권1호
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    • pp.69-77
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    • 2017
  • 폐소형가전의 재활용 공정에서 발생하는 플라스틱류 중 검정색 플라스틱의 경우 재질 선별이 어려워 혼합물의 형태로 저급 재활용 되고 있다. 본 연구에서는 검정색 플라스틱의 재질별 선별을 위하여 비중선별, 정전선별, 근적외선 선별 및 IR/Raman 분광법 등 기존 선별 기술의 검토를 통하여, 현장 적용에 대한 문제점 및 제한사항을 확인하였다. 검정색 플라스틱의 재질선별에 대한 기술적 한계를 극복하기 위하여 레이저유도붕괴분광법(Laser Induced Breakdown Spectroscopy, LIBS)을 이용하여 검정색 플라스틱의 각 재질별 LIBS 스펙트럼을 분석하였으며, 정규화 과정을 수행한 후 차원축소 알고리즘인 주성분 분석(Principal Component Analysis, PCA)을 수행하였다. 또한, 검정색 플라스틱의 각 재질별 LIBS 스펙트럼 분석 및 주성분 분석을 통하여 향후 재질별 인식 및 선별 기술의 현장적용을 위해서는 추가적으로 해결해야 할 문제점을 확인하였다. 검정색 플라스틱의 재질별 인식의 정확성 및 선별효율의 향상을 위하여 지능형 알고리즘 분야의 연구를 통하여 효율이 우수한 분류기를 설계하고 분류기의 성능 및 신뢰도 향상을 위한 연구가 추가적으로 진행되어야 할 것으로 사료된다.

초분광 영상기술을 이용한 수박종자 발아여부 비파괴 선별기술 개발 (Development of Non-Destructive Sorting Technique for Viability of Watermelon Seed by Using Hyperspectral Image Processing)

  • 배형진;서영욱;김대용;;박은수;조병관
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.35-44
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    • 2016
  • 본 연구에서는 발아여부를 고속 대량으로 측정 가능한 초분광 영상 시스템 기반의 비파괴 선별기술을 개발하고자 하였다. 수박의 건전종자 96립과 퇴화종자 96립을 초분광 단파적외선 시스템을 이용하여 측정하였으며, 종자발아검증은 국제종자검정협회(ISTA)규정에 맞추어 5~14일 동안 $25^{\circ}C$에서 BP(between paper)법을 이용하여 실시하였다. 스펙트럼 데이터는 초분광 영상 시스템을 이용하여 데이터를 획득하였으며, 종자 판별모델 개발에는 PLS-DA(partial least square - discriminant analysis)를 적용하였다. PLS-DA분석법을 이용한 종자의 발아여부 판별 결과는 mean normalization을 이용하여 데이터 전처리를 이용할 경우가 가장 우수했으며, calibration의 경우 94.7%의 분류 정확도를 보였으며, validation의 경우 84.2%의 분류 정확도를 나타내어 평균적으로 90.8%의 정확도를 보였다. 이러한 결과는 종자가 퇴화하면서 야기되는 구성성분물질의 차이로 인한 것으로 사료되며, 두 그룹의 분류에 주요한 영향을 끼친 요인의 파악 및 적용을 통해 종자선별기의 개발이 가능함을 보였다.

미분진화 기반의 초단기 호우예측을 위한 특징 선택 (Feature Selection to Predict Very Short-term Heavy Rainfall Based on Differential Evolution)

  • 서재현;이용희;김용혁
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.706-714
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    • 2012
  • 본 논문에서는 대한민국의 국립기상연구소에서 제공한 최근 4년간의 데이터를 훈련 데이터, 검증 데이터 및 테스트 데이터로 나누어 초단기 호우 예측을 하고자 한다. 우리는 데이터 셋을 훈련 데이터, 검증 데이터와 테스트 데이터 세 부분으로 나눴다. 데이터의 차원이 커짐에 따라 해 공간의 크기가 지수적으로 증가하여 실험의 속도가 현저히 떨어지는 문제를 피하기 위하여 72개의 특징들 중에서 주요한 특징들만을 선택하게 되었다. 예측의 정확도를 높이기 위해 미분진화 알고리즘을 사용하였고, 진화연산의 적합도 함수로 두 개의 분류기를 선택하였는데, 일반적으로 우수한 성능을 보이는 서포트 벡터 머신(SVM)과 분류 속도가 빠른 최근린법(k-NN)을 사용하였다. 또한, 실험에 사용할 데이터 가공을 위해 언더샘플링과 정규화를 하였다. 진화연산의 적합도 함수로 SVM 분류기를 사용하였을 때 실험 결과가 대체로 우수하였는데, 미분진화 알고리즘 실험은 모든 특징을 선택한 실험보다 약 5 배 정도 우수한 성능을 보였고, 유전 알고리즘을 사용한 실험보다 약 1.36 배 정도 더 우수한 성능을 보였다. 실험 속도 면에서는 미분진화 알고리즘을 사용한 실험이 유전 알고리즘을 사용한 실험보다 약 20배 이상 실험 시간이 단축되었다.

Gender-independent efficacy of mesenchymal stem cell therapy in sex hormone-deficient bone loss via immunosuppression and resident stem cell recovery

  • Sui, Bing-Dong;Chen, Ji;Zhang, Xin-Yi;He, Tao;Zhao, Pan;Zheng, Chen-Xi;Li, Meng;Hu, Cheng-Hu;Jin, Yan
    • Experimental and Molecular Medicine
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    • 제50권12호
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    • pp.12.1-12.14
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    • 2018
  • Osteoporosis develops with high prevalence in both postmenopausal women and hypogonadal men. Osteoporosis results in significant morbidity, but no cure has been established. Mesenchymal stem cells (MSCs) critically contribute to bone homeostasis and possess potent immunomodulatory/anti-inflammatory capability. Here, we investigated the therapeutic efficacy of using an infusion of MSCs to treat sex hormone-deficient bone loss and its underlying mechanisms. In particular, we compared the impacts of MSC cytotherapy in the two genders with the aim of examining potential gender differences. Using the gonadectomy (GNX) model, we confirmed that the osteoporotic phenotypes were substantially consistent between female and male mice. Importantly, systemic MSC transplantation (MSCT) not only rescued trabecular bone loss in GNX mice but also restored cortical bone mass and bone quality. Unexpectedly, no differences were detected between the genders. Furthermore, MSCT demonstrated an equal efficiency in rectifying the bone remodeling balance in both genders of GNX animals, as proven by the comparable recovery of bone formation and parallel normalization of bone resorption. Mechanistically, using green fluorescent protein (GFP)-based cell-tracing, we demonstrated rapid engraftment but poor inhabitation of donor MSCs in the GNX recipient bone marrow of each gender. Alternatively, MSCT uniformly reduced the $CD3^+T$-cell population and suppressed the serum levels of inflammatory cytokines in reversing female and male GNX osteoporosis, which was attributed to the ability of the MSC to induce T-cell apoptosis. Immunosuppression in the microenvironment eventually led to functional recovery of endogenous MSCs, which resulted in restored osteogenesis and normalized behavior to modulate osteoclastogenesis. Collectively, these data revealed recipient sexually monomorphic responses to MSC therapy in gonadal steroid deficiency-induced osteoporosis via immunosuppression/anti-inflammation and resident stem cell recovery.

근적외선 분광법을 이용한 콩과 이물질의 판별 (Identification of Foreign Objects in Soybeans Using Near-infrared Spectroscopy)

  • 임종국;강석원;이강진;모창연;손재용
    • 산업식품공학
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    • 제15권2호
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    • pp.136-142
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    • 2011
  • 본 연구에서는 정상 콩과 이에 혼입되는 이물질을 판별하기 위해 900 nm에서 1800 nm의 파장대역에서 단색화장치가 장착된 근적외선 분광장치를 이용하여 획득된 콩과 이물질의 반사 스펙트럼의 세기를 이용하여 각각의 판별예측모델을 개발하고 그 성능과 판별정확도를 검증해보았다. 정상콩 60 립과 이물질 60 점을 각각 2 회 반복하여 측정한 총 240 개의 반사스펙트럼에 대해서 모델 개발용인 calibration group으로 168 개를, 나머지 72 개는 개발된 모델을 예측하는 prediction group으로 나누어 사용하였다. 획득된 스펙트럼은 광원의 불안정함, 시료의 크기와 형태에서 기인되는 여러 변이들을 최소화하기 위해 다양한 수학적인 전처리를 적용하였으며 판별예측모델의 개발을 위해 PLS-DA와 SIMCA 방법을 사용하여 모델의 예측 성능과 판별율을 검토하였다. PLS-DA에서 모델 개발에 사용된 84 개의 정상 콩 스펙트럼 CLASS I은 적용된 모든 전처리에서 100%의 판별율을 보여주었으며 이물질 스펙트럼 CLASS II에서도 SNV 전처리를 제외하고는 모두 100% 이물질로 판별하여 분류하였다. 개발된 PLS-DA의 모델에 대한 prediction group의 검증에 있어서는 평균값 정규화 전처리 방법이 정상 콩과 이물질에서 100% 판별율을 보여주었다. SIMCA를 이용한 이물질 판별예측모델 개발은 PLS-DA와 비교할 때 상대적으로 저조한 판별율 결과를 나타냈으며 최대값 정규화와 일정 범위값 정규화의 전처리 방법을 적용한 모델이 평균 판별율 94.4%로 다소 양호한 결과를 보여주었다. 따라서 콩에 혼입되어 있는 이물질을 판별하는 시스템을 개발하는 데 있어서 근적외선 분광장치를 이용하여 획득한 반사도 스펙트럼은 PLS-DA로 판별예측모델을 개발하고 최적의 전처리 방법을 적용한다면 콩과 이물질의 선별시에 보다 나은 판별율을 얻을 수 있을 것이다.

기록관 체제 재검토 (Revaluation of the Records Center System in Korea)

  • 곽건홍
    • 기록학연구
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    • 제27호
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    • pp.3-33
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    • 2011
  • 한국에서 기록관리법이 시행된 지 10년이 지났지만, 여전히 한국의 국가기록관리는 저발전 상태에 있다. 비록 참여정부에서 '국가 기록관리 혁신'을 추진하여 많은 성과가 있었지만, 특히 기록관이 실질적으로 기능하고 있는 공공기관의 사례를 찾기는 매우 어려운 실정이다. 현재의 기록관 구조는 구제도적 요소가 강하게 잔존하고 있는 불안정한 체제이기 때문이다. 정부 수립 이후 50여 년 동안 공공기관에서 기록관리 업무는 문서과 역할을 담당했던 총무과가 담당하였고, 그것은 주로 처리과에서 생산된 일부 기록에 대한 인수와 서고관리에 한정되었다. 2007년 개정 기록관리법에서 자료관을 기록관으로 그 명칭을 변경하고, '기획관리 부서 또는 총무부서'에 기록관을 설치하도록 규정했으나, 대부분의 기관이 여전히 총무부서 내에 문서과와 기록관을 편제하여 종전과 같이 형식적으로 운영하고 있다. 기록관리법이 시행된 지 10년이 되었지만, '문서과(Records Office)-기록관(Records Center)-보존기록관(Archives)' 체제로 이어지는 전문화된 기록관리 체계는 형성되지 못하고 있는 실정이다. 이와 같은 원인은 어디에서 비롯되는 것일까? 본고는 이러한 문제의 근원을 기록관을 둘러싼 환경적 요인 즉 역사적 배경을 비롯해서 기록관 구조, 기록 전문직, 기록관리 방법론 등 기록관 체제의 내적 구조에서 그 원인을 찾고자 했다. 아울러 기록관 체제의 정상적인 발전을 위해서는 기록관 체제를 문서과와 기록관으로 명확하게 분리하여 기록관의 독립성을 보장하고, 기록관리 프로세스를 비롯한 방법론의 전문화가 필요함을 지적하였다. 아울러 외적으로는 기록공동체의 연대와 협력을 바탕으로 '최선의 기록관리 실무'를 축적하여 기록관의 기록관리 업무를 표준화하는 것을 주요한 과제로 설정하였다.

농업관측을 위한 다중분광 무인기 반사율 변동성 분석 (Analysis of UAV-based Multispectral Reflectance Variability for Agriculture Monitoring)

  • 안호용;나상일;박찬원;홍석영;소규호;이경도
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권6_1호
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    • pp.1379-1391
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    • 2020
  • 농업에서의 무인기는 촬영 영역은 작지만, 위성이 가지지 못하는 초고해상도의 영상 수집이 가능하며, 작물의 생물계절에 맞는 영상을 적시에 획득 할 수 있어 들녘단위 농경지의 모니터링에 유용하게 사용될 수 있다. 하지만 무인기의 경우 위성과 달리 다양한 카메라와 촬영 환경에 따른 다중시기 영상을 활용하기 때문에 시계열 영상 활용을 위해서는 정규화 된 영상자료를 활용하는 것이 필수적으로 요구된다. 본 연구는 무인기 다중분광 영상의 농업 모니터링 시계열 활용을 위해 촬영 환경에 따른 무인기 반사율 및 식생지수의 변동성을 분석하였다. 촬영 고도, 촬영 방향, 촬영시간, 운량과 같은 환경요인에 따른 반사율 변동성은 8%에서 11%로 매우 크게 나타났으나, 식생지수의 변동성은 1% ~ 5%로 안정적인 것을 확인 할 수 있었다. 이러한 현상은 무인기 다중분광센서의 특성과 후처리 프로그램의 정규화 등 다양한 원인이 존재하는 것으로 판단된다. 따라서 무인기 영상의 시계열 활용을 위해서는 식생지수와 같은 밴드비율함수를 활용하는 것이 권장되며 촬영 시 가능한 동일한 촬영시간, 촬영 고도, 촬영 방향을 설정하여 시계열 영상의 변동성을 최소화하는 것이 권장된다.

머신러닝기법을 이용한 산사태 발생인자의 영향도 분석 (Machine-Learning Evaluation of Factors Influencing Landslides)

  • 박성용;문성우;최재완;서용석
    • 지질공학
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    • 제31권4호
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    • pp.701-718
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    • 2021
  • 본 연구에서는 산사태가 다수 발생한 충주 산척면 지역을 대상으로 야외지질조사 및 일련의 실내시험을 수행하여 데이터를 취득하고, 이후 인공신경망(Artificial neural network)과 로지스틱 회귀분석(Logistic regression)을 적용하여 각 인자가 산사태 발생에 미치는 영향도를 분석하였다. 야외지질조사 시 산사태 발생 유무에 따라 불교란시료를 채취하였으며, 동적 콘 관입시험기를 이용하여 토심을 측정하였다. 실내시험은 미국 표준시험법인 ASTM 규정에 따라 진행되었으며, 인자간 다중공선성을 해결하기 위해 VIF(Variation inflation factor)를 산정하였다. 다중공선성 분석을 통해 총 9개 인자(전단강도, 암종, 토심, 포화함수비, 비중, 투수계수, USCS, 사면 경사, 고도)가 분석에 적용되었다. 추후 도출되는 각 인자별 영향도를 직접적으로 비교하기 위해서 데이터는 최소값 0, 최대값 1이 되도록 최소-최대 정규화한 후 로지스틱 회귀분석 및 인공신경망 분석에 적용되었다. 로지스틱 회귀분석 결과, 토심, 경사, 포화함수비, 전단강도 순으로 산사태 발생에 영향력이 크게 나타났으며, 인공신경망 분석 결과, 경사, 토심, 포화함수비, 전단강도 순으로 영향력이 크게 나타났다. 각 분석기법으로 산정된 영향도를 산술평균한 결과, 토심, 경사, 포화함수비, 전단강도가 상위 4개 인자로 선정되었으며, 이들의 영향도 합계는 약 70%로 분석되었다.

초등학교 고학년 정보 교육과정 사례 연구 (Case study of information curriculum for upper-grade students of elementary school)

  • 강설주;박판우;김우열;배영권
    • 정보교육학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.229-238
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    • 2022
  • 2022 개정 교육과정을 논의하는 시기에 정보교육의 정상화에 대한 요구가 증대되고 있다. 본 연구는 이와 같은 요구에 부응하는 일환으로 초등학교 고학년 정보 교육과정 사례에 대해 연구를 진행하였다. K광역시 B초등학교 6학년 학생 14명을 대상으로 컴퓨팅시스템, 데이터, 알고리즘과 프로그래밍, 디지털 문화까지 정보 교육과정의 핵심적인 4개 영역을 수업을 통해 다루었으며, Canva, YouTube, Entry, Padlet과 같은 클라우드 기반 애플리케이션을 수업 주제에 따라 적절하게 활용하여 학생간 협력적 수업을 진행하였다. 또한 인공지능 교육 영역을 위한 아이디어를 제시하여 교육과정을 보완하고자 하였으며, 국외의 정보교육 사례를 추가 조사하여 연구의 밀도를 높였다. 단, 현 2015교육과정의 정보교과 시수가 부족하여, 본 사례조사를 위해 프로젝트 형태로 타 교과와 조합하여 수업을 운영할 수 밖에 없었다는 점에서, 정보교과를 독립적으로 편성할 필요성을 강하게 확인하였다. 본 연구가 차후 초등학교 고학년 정보 교육과정의 안착에 작은 밑거름이 되기를 기대한다.