• 제목/요약/키워드: Human-Computer Interaction Analysis

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An FPGA-based Parallel Hardware Architecture for Real-time Eye Detection

  • Kim, Dong-Kyun;Jung, Jun-Hee;Nguyen, Thuy Tuong;Kim, Dai-Jin;Kim, Mun-Sang;Kwon, Key-Ho;Jeon, Jae-Wook
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제12권2호
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    • pp.150-161
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    • 2012
  • Eye detection is widely used in applications, such as face recognition, driver behavior analysis, and human-computer interaction. However, it is difficult to achieve real-time performance with software-based eye detection in an embedded environment. In this paper, we propose a parallel hardware architecture for real-time eye detection. We use the AdaBoost algorithm with modified census transform(MCT) to detect eyes on a face image. We parallelize part of the algorithm to speed up processing. Several downscaled pyramid images of the eye candidate region are generated in parallel using the input face image. We can detect the left and the right eye simultaneously using these downscaled images. The sequential data processing bottleneck caused by repetitive operation is removed by employing a pipelined parallel architecture. The proposed architecture is designed using Verilog HDL and implemented on a Virtex-5 FPGA for prototyping and evaluation. The proposed system can detect eyes within 0.15 ms in a VGA image.

실시간 아바타 표정 제어를 위한 SVM 기반 실시간 얼굴표정 인식 (SVM Based Facial Expression Recognition for Expression Control of an Avatar in Real Time)

  • 신기한;전준철;민경필
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 1부
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    • pp.1057-1062
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    • 2007
  • 얼굴표정 인식은 심리학 연구, 얼굴 애니메이션 합성, 로봇공학, HCI(Human Computer Interaction) 등 다양한 분야에서 중요성이 증가하고 있다. 얼굴표정은 사람의 감정 표현, 관심의 정도와 같은 사회적 상호작용에 있어서 중요한 정보를 제공한다. 얼굴표정 인식은 크게 정지영상을 이용한 방법과 동영상을 이용한 방법으로 나눌 수 있다. 정지영상을 이용할 경우에는 처리량이 적어 속도가 빠르다는 장점이 있지만 얼굴의 변화가 클 경우 매칭, 정합에 의한 인식이 어렵다는 단점이 있다. 동영상을 이용한 얼굴표정 인식 방법은 신경망, Optical Flow, HMM(Hidden Markov Models) 등의 방법을 이용하여 사용자의 표정 변화를 연속적으로 처리할 수 있어 실시간으로 컴퓨터와의 상호작용에 유용하다. 그러나 정지영상에 비해 처리량이 많고 학습이나 데이터베이스 구축을 위한 많은 데이터가 필요하다는 단점이 있다. 본 논문에서 제안하는 실시간 얼굴표정 인식 시스템은 얼굴영역 검출, 얼굴 특징 검출, 얼굴표정 분류, 아바타 제어의 네 가지 과정으로 구성된다. 웹캠을 통하여 입력된 얼굴영상에 대하여 정확한 얼굴영역을 검출하기 위하여 히스토그램 평활화와 참조 화이트(Reference White) 기법을 적용, HT 컬러모델과 PCA(Principle Component Analysis) 변환을 이용하여 얼굴영역을 검출한다. 검출된 얼굴영역에서 얼굴의 기하학적 정보를 이용하여 얼굴의 특징요소의 후보영역을 결정하고 각 특징점들에 대한 템플릿 매칭과 에지를 검출하여 얼굴표정 인식에 필요한 특징을 추출한다. 각각의 검출된 특징점들에 대하여 Optical Flow알고리즘을 적용한 움직임 정보로부터 특징 벡터를 획득한다. 이렇게 획득한 특징 벡터를 SVM(Support Vector Machine)을 이용하여 얼굴표정을 분류하였으며 추출된 얼굴의 특징에 의하여 인식된 얼굴표정을 아바타로 표현하였다.

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S/W 재사용을 위한 새로운 접근법으로서의 Domain Theory의 개요 (Outline of Domain Theory As a New Approach to Software Reuse)

  • 함동한;김진삼;하수정;조진희
    • 한국IT서비스학회:학술대회논문집
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    • 한국IT서비스학회 2002년도 추계학술대회
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    • pp.425-430
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    • 2002
  • Over the years, several different approaches have been proposed to enhance the practice of software reuse. These approaches vary in reuse abstraction levels or application domains they focus on. However, it seems that they do not adequately meet the needs of software designers in planning and managing reuse. One reason may be the lack of conceptually well-established framework supporting work domain analysis and modeling. As a new viable solution to this problem, Sutcliffe and his colleagues developed Domain Theory , which is introduced in this paper. Utilizing multidisciplinary perspective, such as cognitive psychology, management science, human-computer interaction, and software engineering. it provides a schematic framework that defines a comprehensive library of generic and reusable models of domain knowledge in terms of generic tasks and meta-domains. It also provides useful methods and guidelines for software reuse, emphasizing the concept of abstraction process in a designer s mind. This paper firstly gives a brief overview of fundamentals of software reuse. Next, it explains the foundation of domain theory and discusses its applicability to software reuse. In particular, the taxonomy of meta-domains and the types of generic tasks are described in more detail. Finally, the future research framework, which primarily addresses the problem of how to apply the domain theory to various work domains, is proposed.

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Honeypot game-theoretical model for defending against APT attacks with limited resources in cyber-physical systems

  • Tian, Wen;Ji, Xiao-Peng;Liu, Weiwei;Zhai, Jiangtao;Liu, Guangjie;Dai, Yuewei;Huang, Shuhua
    • ETRI Journal
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    • 제41권5호
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    • pp.585-598
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    • 2019
  • A cyber-physical system (CPS) is a new mechanism controlled or monitored by computer algorithms that intertwine physical and software components. Advanced persistent threats (APTs) represent stealthy, powerful, and well-funded attacks against CPSs; they integrate physical processes and have recently become an active research area. Existing offensive and defensive processes for APTs in CPSs are usually modeled by incomplete information game theory. However, honeypots, which are effective security vulnerability defense mechanisms, have not been widely adopted or modeled for defense against APT attacks in CPSs. In this study, a honeypot game-theoretical model considering both low- and high-interaction modes is used to investigate the offensive and defensive interactions, so that defensive strategies against APTs can be optimized. In this model, human analysis and honeypot allocation costs are introduced as limited resources. We prove the existence of Bayesian Nash equilibrium strategies and obtain the optimal defensive strategy under limited resources. Finally, numerical simulations demonstrate that the proposed method is effective in obtaining the optimal defensive effect.

Effects of Omnichannel on Pleasure, Resistance, and Repurchase Intention

  • JUNG, Eun-A;KIM, Jung-Hee
    • 유통과학연구
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    • 제20권3호
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    • pp.95-106
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    • 2022
  • Purpose: This study aims to verify the effects of omnichannel characteristics on pleasure, resistance and repurchase intention in the omnichannel situation in order to provide the innovative commercial business. Research design, data and methodology: The study examined relations between research concepts centered on previous studies, set hypotheses, developed a research model, and verified the model through a questionnaire survey. A total of 297 questionnaires were used for the final analysis, excluding the questionnaires showing insincere or outliers. Results: First, Omnichannel showed multi-dimensional characteristics consisting of consistency, innovation, economy, and integration. Second, innovation and economic feasibility had a positive effect on pleasure. Third, only economic feasibility had a negative effect on user resistance. Fourth, consumers' shopping pleasure had a negative effect on user resistance. Fifth, repurchase intention of consumers was positively affected by innovation. Conclusions: This research contributed to extend academic framework of distribution research by examining causal relationship through adoption of economic and innovation factors as new characteristics from the integrated perspective beyond the research frame of the existing omnichannel distribution environment. Companies should provide meaningful experiences by resolving concerns about side effects caused by human-computer interaction and providing smart information that matches the products most suitable for consumer needs.

A Study on Character Design Using [Midjourney] Application

  • Chen Xi;Jeanhun Chung
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제11권2호
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    • pp.409-414
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    • 2023
  • In recent years, the emergence of a number of AI image generation software represented by [Midjourney] has brought great impetus to the development of the field of AI-assisted art creation. Compared with the traditional hand-painted digital painting with the aid of electronic equipment, broke the traditional sense of animation character creation logic.This paper analyzes the application of AI technology in the field of animation character design through the practice of two-dimensional animation character . This is having a significant impact on the productivity and innovation of animation design and character modeling. The key results of the analysis indicate that AI technology, particularly through the utilization of "Midjourney,"enables the automation of certain design tasks, provides innovative approaches, and generates visually appealing and realistic characters. In conclusion, the integration of AI technology, specifically the application of "Midjourney," brings a new dimension to animation character design. The utilization of AI image generation software facilitates streamlined workflows, sparks creativity, and improves the overall quality of animated characters. As the animation industry continues to evolve, AI-assisted tools like "Midjourney" hold great potential for further advancement and innovation.

Unveiling the synergistic nexus: AI-driven coding integration in mathematics education for enhanced computational thinking and problem-solving

  • Ipek Saralar-Aras;Yasemin Cicek Schoenberg
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제63권2호
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    • pp.233-254
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    • 2024
  • This paper delves into the symbiotic integration of coding and mathematics education, aimed at cultivating computational thinking and enriching mathematical problem-solving proficiencies. We have identified a corpus of scholarly articles (n=38) disseminated within the preceding two decades, subsequently culling a portion thereof, ultimately engendering a contemplative analysis of the extant remnants. In a swiftly evolving society driven by the Fourth Industrial Revolution and the ascendancy of Artificial Intelligence (AI), understanding the synergy between these domains has become paramount. Mathematics education stands at the crossroads of this transformation, witnessing a profound influence of AI. This paper explores the evolving landscape of mathematical cognition propelled by AI, accentuating how AI empowers advanced analytical and problem-solving capabilities, particularly in the realm of big data-driven scenarios. Given this shifting paradigm, it becomes imperative to investigate and assess AI's impact on mathematics education, a pivotal endeavor in forging an education system aligned with the future. The symbiosis of AI and human cognition doesn't merely amplify AI-centric thinking but also fosters personalized cognitive processes by facilitating interaction with AI and encouraging critical contemplation of AI's algorithmic underpinnings. This necessitates a broader conception of educational tools, encompassing AI as a catalyst for mathematical cognition, transcending conventional linguistic and symbolic instruments.

유비쿼터스 홈네트워크를 위한 사용자 행위 분석 프레임워크 (UBAF(User Behavior Analysis Framework) for u-Home Network)

  • 정지홍;김우열;김영철
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.121-127
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    • 2008
  • 주거환경에서의 사용자 요구사항은 매우 다양하고 복잡한 연계관계를 갖고 있다. 근 미래의 u-Home시스템은 기존 사용자들의 요구 수용뿐만 아니라 U-home관련 신기술의 요구사항도 접목해야 한다. 본 연구에서는 이러한 사용자의 요구사항을 보다 효율적으로 시스템에 반영하기위해 사용자의 행위 데이터를 기반으로 요구유형을 분류하고 시스템 개발에 활용할 수 있도록 사용자 행위분석모형UBAF(User Behavior Analysis Framework)을 제안 하고자한다. UBAF는 SE에서의 시스템 모델링 방법과 HCI 관점의 사용자 모델링 방법을 접목한 개발 프레임워크이다. 이를 통해 u-Home에서 정형화된 방법으로 사용자들의 핵심행위를 시스템 개발에 적용할 수 있었다. 적용사례로 u-Home의 실내 온도 조절 시나리오를 분석하여 시스템 모델링과 사용자 행위를 지식화 하였다.

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순차 임계 설정법을 이용한 비디오에서의 실시간 얼굴검출 (Real Time Face Detection in Video Using Progressive Thresholding)

  • 예수영;이선봉;금대현;김효성;남기곤
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.95-101
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    • 2006
  • 얼굴검출은 얼굴인식과 비디오감시 시스템, HCI등 응용분야가 다양하므로 많은 연구가 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 실시간으로 얼굴을 검출하기 위하여 카메라에서 연속 얼굴 영상을 획득 한 후, 이 영상을 YCbCr 칼라 공간으로 변환하였다. 변환된 칼라 공간에서는 필터를 이용하여 피부색만을 분리하여 연결성분 분석으로 얼굴후보 블록을 결정하였다. 또한 외부 환경 변화에 영향을 받지 않기 위해 밝기 분포 평준화를 수행하였다. 밝기 분포를 평준화한 영상에서는 눈 영역이 다른 영역에 비해 뚜렷하게 구별되기 때문에 임의의 임계값을 적용하여 이진화 영상으로 변환 후 눈 검출을 할 수 있었다. 순차 임계값은 낮은 값에서부터 순차적으로 값을 증가시키면서 눈을 검출하고, 실패하였을 경우는 임계값이 조정되어 다시 눈을 검출한다. 순차 임계법에 의해 검출된 눈 영역은 정규화과정을 거친 후 역전파 알고리듬을 이용하여 눈 검증을 실시하고, 최종적으로 얼굴 검출을 수행하였다.

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환경변화에 강인한 눈 영역 분리 및 안구 추적에 관한 연구 (Robust Eye Region Discrimination and Eye Tracking to the Environmental Changes)

  • 김병균;이왕헌
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.1171-1176
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    • 2014
  • 안구 추적은 눈동자의 움직임을 감지하여 안구의 운동 상태나 시선의 위치를 추적하는 인간과 컴퓨터의 상호작용(HCI)분야이다. 안구 추적은 사용자의 시선 추적을 이용한 마케팅 분석이나 의도 인식 등에 적용되고 있으며 다양한 적용을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 안구 추적을 수행하는 방법 중에 영상처리를 이용한 안구 추적 방법이 사용자에게는 편리하지만 조명의 변화와 스케일 변화 그리고 회전이나 가려짐에는 추적의 어려움이 있다. 본 논문에서는 이미지 기반의 안구 추적시 발생되는 조명, 회전, 스케일 변화 등 환경변화에도 강인하게 안구 추적을 수행하기 위하여 두 단계의 추적 방법을 제안한다. 우선 Haar분류기를 이용하여 얼굴과 안구 영역을 추출하고, 추출된 안구 영역으로부터 CAMShift과 템플릿 매칭을 이용하여 강인하게 안구를 추적하는 두 단계의 안구 추적 방법을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 조명 변화, 회전, 스케일 등 변화하는 환경 조건하에서 실험을 통하여 강인성을 증명하였다.