• 제목/요약/키워드: Functional Task

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Targeting motor and cognitive networks with multichannel transcranial direct current stimulation along with peripheral stimulation in a subacute stroke survivor: single case study

  • Midha, Divya;Arumugam, Narkeesh
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제9권4호
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    • pp.318-323
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    • 2020
  • Objective: Reacquisition of motor functions following stroke depends on interhemispheric neural connections. The intervention highlighted in the present case is an insight for augmenting motor recovery by stimulating the lesioned area and adjacent areas governing the motor behaviour of an individual. The purpose of this study was to determine the changes in the motor and cognitive outcomes through multi target stimulation of cortical areas by application of multichannel transcranial direct current stimulation (M-tDCS) in a stroke survivor. Design: A case report. Methods: The patient was a participant of a trial registered with the clinical trial registry of India (CTRI/2020/01/022998). The patient was intervened with M-tDCS over the left primary motor cortex i.e. C3 point and left dorsolateral prefrontal cortex i.e. F3 point with 0.5-2 mA intensity for the period of 20 minutes. SaeboFlex-assisted task-oriented training, functional electrical stimulation over the lower extremity (LE) to elicit dorsiflexion at the ankle and eversion of the foot, and conventional physiotherapy rehabilitation including a tailored exercise program were performed. Outcome assessment was done using the Fugl-Meyer assessment scale (FMA) for the upper and lower extremity (UE and LE), Montreal Cognitive Assessment (MOCA), Wisconsin Gait Scale (WGS) and the Stroke Specific Quality of Life (SSQOL) measures. Assessment was taken at Day 0, 15 and 30 post intervention. Results: Improvement was observed in all the outcome measures i.e FMA (UE and LE), MOCA, SSQOL and WGS across the span of 4 weeks. Conclusions: M-tDCS induced improvement in motor functions of the UE and LE, gait parameters and cognitive functions of the patient.

영유아 어린이집 공간설계 시 자연광 도입의 방향성 (Direction of Introduction of Natural Light when Designing Space for Infant and Toddler Daycare Centers)

  • 장진하;임경란
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.179-192
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    • 2021
  • 인간이 외부 환경으로부터 일련의 식별과 적응 단계를 거치는 것은 생존과 깊은 관련이 있으며, 육체적 정신적 발달 과정은 각 성장기의 과제를 가지고 있다. 특히 영유아는 주변 환경에서 다양한 정보를 받아들이며 균형 잡힌 행동과 사고를 개발하는 가장 활동적인 시기이다. 따라서, 영유아의 발달을 지원하는 공간은 다양한 감각과 경험을 제공하는 공간으로 미적, 기능적 역할을 넘는 의미 있는 환경으로 조성되어야 하며 이를 위해 자연광 유입의 적극적인 도입은 필수적이다. 이에 본 연구는 첫째, 영유아 발달과 '빛 환경'의 개념을 이해하고, 필요성을 분석하였다. 둘째, 자연광이 영유아에게 기능하는 관계성을 파악하였다. 셋째, 파악 된 기능이 어떻게 활용될 수 있는지 우수 건축가의 연출을 분석하여 공간에 적용되는 자연광 유입의 특성을 도출하였고 이를 바탕으로 어린이집 현황을 분석하여 '자연광 도입'의 필요성과 방향성을 논의하였다.

Applying a Novel Neuroscience Mining (NSM) Method to fNIRS Dataset for Predicting the Business Problem Solving Creativity: Emphasis on Combining CNN, BiLSTM, and Attention Network

  • Kim, Kyu Sung;Kim, Min Gyeong;Lee, Kun Chang
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권8호
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    • pp.1-7
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    • 2022
  • 인공지능 기술이 발달하면서 뉴로사이언스 마이닝(NSM: NeuroScience Mining)과 AI를 접목하려는 시도가 증가하고 있다. 나아가 NSM은 뉴로사이언스와 비즈니스 애널리틱스의 결합으로 인해 연구범위가 확장되고 있다. 본 연구에서는 fNIRS 실험을 통해 확보한 뉴로 데이터를 분석하여 비즈니스 문제 해결 창의성(BPSC: business problem-solving creativity)을 예측하고 이를 통해 NSM의 잠재력을 조사한다. BPSC는 비즈니스에서 차별성을 가지게 하는 중요한 요소이지만, 인지적 자원의 하나인 BPSC의 측정 및 예측에는 한계가 존재한다. 본 논문에서는 BPSC 예측 성능을 높이는 방안으로 CNN, BiLSTM 그리고 어텐션 네트워크를 결합한 새로운 NSM 기법을 제안한다. 제안된 NSM 기법을 15만 개 이상의 fNIRS 데이터를 활용하여 유효성을 입증하였다. 연구 결과, 본 논문에서 제안하는 NSM 방법이 벤치마킹한 알고리즘(CNN, BiLSTM)에 비하여 우수한 성능을 가지는 것으로 나타났다.

아동기 학대 경험이 인지적 정서조절 능력 및 관련 뇌영역 기능에 미치는 영향 (Alterations in Functions of Cognitive Emotion Regulation and Related Brain Regions in Maltreatment Victims)

  • 김승호;이상원;장용민;이승재
    • 생물정신의학
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    • 제29권1호
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    • pp.15-21
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    • 2022
  • Objectives Maltreatment experiences can alter brain function related to emotion regulation, such as cognitive reappraisal. While dysregulation of emotion is an important risk factor to mental health problems in maltreated people, studies reported alterations in brain networks related to cognitive reappraisal are still lacking. Methods Twenty-seven healthy subjects were recruited in this study. The maltreatment experiences and positive reappraisal abilities were measured using the Childhood Trauma Questionnaire-Short Form and the Cognitive Emotion Regulation Questionnaire, respectively. Twelve subjects reported one or more moderate maltreatment experiences. Subjects were re-exposed to pictures after the cognitive reappraisal task using the International Affective Picture System during fMRI scan. Results The maltreatment group reported more negative feelings on negative pictures which tried cognitive reappraisal than the no-maltreatment group (p < 0.05). Activities in the right superior marginal gyrus and right middle temporal gyrus were higher in the maltreatment group (uncorrected p < 0.001, cluster size > 20). Conclusions We found that paradoxical activities in semantic networks were shown in the victims of maltreatment. Further study might be needed to clarify these aberrant functions in semantic networks related to maltreatment experiences.

Using Artificial Neural Network in the reverse design of a composite sandwich structure

  • Mortda M. Sahib;Gyorgy Kovacs
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제85권5호
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    • pp.635-644
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    • 2023
  • The design of honeycomb sandwich structures is often challenging because these structures can be tailored from a variety of possible cores and face sheets configurations, therefore, the design of sandwich structures is characterized as a time-consuming and complex task. A data-driven computational approach that integrates the analytical method and Artificial Neural Network (ANN) is developed by the authors to rapidly predict the design of sandwich structures for a targeted maximum structural deflection. The elaborated ANN reverse design approach is applied to obtain the thickness of the sandwich core, the thickness of the laminated face sheets, and safety factors for composite sandwich structure. The required data for building ANN model were obtained using the governing equations of sandwich components in conjunction with the Monte Carlo Method. Then, the functional relationship between the input and output features was created using the neural network Backpropagation (BP) algorithm. The input variables were the dimensions of the sandwich structure, the applied load, the core density, and the maximum deflection, which was the reverse input given by the designer. The outstanding performance of reverse ANN model revealed through a low value of mean square error (MSE) together with the coefficient of determination (R2) close to the unity. Furthermore, the output of the model was in good agreement with the analytical solution with a maximum error 4.7%. The combination of reverse concept and ANN may provide a potentially novel approach in designing of sandwich structures. The main added value of this study is the elaboration of a reverse ANN model, which provides a low computational technique as well as savestime in the design or redesign of sandwich structures compared to analytical and finite element approaches.

소부대 전투 모의를 위한 의사결정트리 기반 재보급 행위 모델링 (Resupply Behavior Modeling in Small-unit Combat Simulation using Decision Trees)

  • 안세일;한상우
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제32권3호
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    • pp.9-21
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    • 2023
  • 최근 러시아·우크라이나 전쟁에서 볼 수 있듯이 군수지원은 현대전에서 빼놓을 수 없는 중요한 요소 중의 하나이다. 군수지원은 모의 논리의 특수성과 복잡성으로 인해 대부대 분석 모델과 전문적인 기능 모델 중심으로 발전되어 왔지만, 교전급 분석 모델에서는 군수지원에 대한 요구가 상대적으로 높지 않았다. 그러나 대대급 이하 제대에서도 무인 수송자산을 이용한 재보급 필요성이 제기되면서, 이의 전투 효과를 분석하기 위한 모의 기법도 함께 요구되고 있다. 이에 본 연구에서는 대대급 이하 제대의 탄약 재보급 논리를 기반으로 교전급 분석 모델을 위한 재보급 과업 모델을 설계한다. 재보급 과업 모델은 다음과 같은 순서로 도출되는 의사결정트리를 기반으로 동작한다. 먼저, 사전 반복 모의실험을 통해 여러 가지 쌍방 교전 조건과 아군의 탄 잔여량에 따른 피아 손실교환비를 수집한다. 이어서, 쌍방 교전 조건, 탄 잔여량, 손실교환비로 표현되는 의사결정 트리를 만든다. 의사결정트리는 전투모의 실행 간에 적의 위협 강도, 피지원 부대의 탄 잔여량 등을 고려하여 재보급 우선순위를 결정하는 데 사용된다. 끝으로 제안된 모델의 실행 가능성을 OneSAF 기반 소부대 전투 모의실험을 통해 입증한다.

Ensembles of neural network with stochastic optimization algorithms in predicting concrete tensile strength

  • Hu, Juan;Dong, Fenghui;Qiu, Yiqi;Xi, Lei;Majdi, Ali;Ali, H. Elhosiny
    • Steel and Composite Structures
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    • 제45권2호
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    • pp.205-218
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    • 2022
  • Proper calculation of splitting tensile strength (STS) of concrete has been a crucial task, due to the wide use of concrete in the construction sector. Following many recent studies that have proposed various predictive models for this aim, this study suggests and tests the functionality of three hybrid models in predicting the STS from the characteristics of the mixture components including cement compressive strength, cement tensile strength, curing age, the maximum size of the crushed stone, stone powder content, sand fine modulus, water to binder ratio, and the ratio of sand. A multi-layer perceptron (MLP) neural network incorporates invasive weed optimization (IWO), cuttlefish optimization algorithm (CFOA), and electrostatic discharge algorithm (ESDA) which are among the newest optimization techniques. A dataset from the earlier literature is used for exploring and extrapolating the STS behavior. The results acquired from several accuracy criteria demonstrated a nice learning capability for all three hybrid models viz. IWO-MLP, CFOA-MLP, and ESDA-MLP. Also in the prediction phase, the prediction products were in a promising agreement (above 88%) with experimental results. However, a comparative look revealed the ESDA-MLP as the most accurate predictor. Considering mean absolute percentage error (MAPE) index, the error of ESDA-MLP was 9.05%, while the corresponding value for IWO-MLP and CFOA-MLP was 9.17 and 13.97%, respectively. Since the combination of MLP and ESDA can be an effective tool for optimizing the concrete mixture toward a desirable STS, the last part of this study is dedicated to extracting a predictive formula from this model.

Analysis of the Prediction of Operation Processes based on Mode of Operation for Ships: Applying Delphi method

  • HyeRi Park;JeongMin Kim
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권10호
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    • pp.267-275
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    • 2023
  • 조선 및 해운·물류 분야의 디지털 전환은 자율운항선박의 도입 및 선박의 운항방식의 변화를 이끌 것으로 예상된다. 기존 운항방식과 함께 자율운항, 원격운항 등 다양한 운항형태가 공존하며, 선박 운용 프로세스의 전환과 새로운 이해관계자의 등장이 전망된다. 본 논문에서는 선박 운항방식 변화에 따른 미래 선박 운항 프로세스를 분석하고, 미래 선박의 운항환경 변화를 예측하여 주요 업무별·이해관계자별 기능요건을 도출하고자 한다. 델파이 기법을 활용하여 항해 및 화물운송 계획 수립단계부터 최종 목적항 입항 및 화물 하역단계까지 선박 운항 시나리오를 구성하고, 업무별, 수행 주체별 미래 업무 변화를 예측했다. 원격운항, 자율운항 등으로 선원의 개입이 최소화될 것이며, 각 분야의 전문가가 선박 운항의 다양한 측면에서 책임과 의무를 갖게 될 것으로 예상된다.

Practices for Readiness of Future Specialists for Professional Self-Determination in the Information Society

  • Olena Kochubei;Mykola Dubinka;Inna Knysh;Ihor Poliakov;Olga Tsokur;Vasyl Tiahur;Oleksandr Kuchai
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권12호
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    • pp.129-136
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    • 2023
  • Professional self-determination of the individual is a complex and lengthy process of finding and realizing yourself in the profession. The main goal of professional self-determination is clarified. The basic concepts of readiness for professional self-determination of future specialists in the modern information society are revealed. The following approaches to the consideration of the concept of readiness are defined: functional-psychological, personal, activity-based. Based on the components of readiness identified by the researchers, it can be assumed that the structure of professional self-determination of the future specialist contains motivational, cognitive and activity components. Self-determination is defined as a multidimensional process that can be considered from different points of view: as a series of tasks, that society sets for the emerging individual, and which the individual must solve in a certain period. As a process of step-by-step decision-making, with the help of which the individual forms a balance between his desires and inclinations, on the one hand, and the needs of society, on the other; as a process of forming an individual lifestyle, part of which is professional activity. A number of tasks of professional self-determination of a future specialist in the information society are formulated. Diagnostic practices for determining the degree of readiness of future specialists for future professional success are characterized. Practices are developed as a basis for creating an individually oriented correctional and development program to promote the formation of future specialists' focus on future professional success. Their task is to ensure control over the dynamics of this process, assess the effectiveness of this career guidance work. Practices are aimed at identifying the degree of thorough knowledge of the conditions for achieving professional success in the chosen field of activity among future specialists.

주관적-객관적 수면시간 차이를 보이는 불면증 환자에서 일반적 불안에 비해 불면증 관련 자극으로 인한 뇌활성에 관한 기능적 자기공명영상 연구 (Functional Magnetic Resonance Imaging of Brain Reactivity to Insomnia-Related vs. General Anxiety-Inducing Stimuli in Insomnia Patients with Subjective-Objective Discrepancy of Sleep)

  • 김남범;이재준;조서은;강승걸
    • 수면정신생리
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    • 제27권1호
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    • pp.24-31
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    • 2020
  • 목 적 : 주관적-객관적 수면시간의 차이는 불면증의 흔한 증상이자 주요한 유형이다. 본 연구는 주관적-객관적 수면시간 차이가 있는 불면증군, 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증군, 건강대조군을 대상으로 전반적 불안-유발 자극에 대비하여 불면-관련 자극에 대한 뇌활성의 군간 차이가 있는지를 밝히고자 하였다. 방 법 : 모든 피험자들은 수면일기와 임상척도로 주관적 수면상태를, 수면다원검사와 활동기록기로 객관적 수면상태와 불면증 외의 수면장애를 확인하였다. 기능적 뇌영상 촬영동안 불면증-관련 문장 자극과 일반 불안-유발 문장자극을 피험자들에게 주어 유발되는 뇌활성의 세 군간 차이가 있는지를 비교하였다. 뇌활성은 전체 불면증군(주관적-객관적 수면시간의 차이 여부에 상관없이)과 건강대조군 두 군간에도 비교되었다. 결 과 : 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증 군에 비해 차이가 있는 불면증 군에서 일반적 불안-유발 자극 대비 불면-관련 자극에 대해 우측 설전부와 보조운동영역에서 유의하게 증가된 blood oxygen level dependent (BOLD) 신호를 보였다. 또한, 같은 자극에 대해 통합 불면증군이 대조군 보다 좌측 앞 대상회 영역에서 유의하게 증가된 BOLD 신호를 보였다. 결 론 : 본 연구의 결과는 주관적-객관적 수면시간 차이를 가지는 불면증이 주관적-객관적 수면시간 차이가 없는 불면증에 비해 일반적 불안-유발 자극보다 불면-관련 자극에 대해 더 선택적인 집중과 불안을 가지고 증가된 뇌활성을 보인다는 결과로 수면상태 오지각이 증가된 불면증 자극에 선택적인 불안을 보임을 시사한다.