• 제목/요약/키워드: Learning and Memory

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자연과학분야 대학실험실에서의 연구노트 작성 및 관리에 관한 연구 (A Study on the Creation and Maintenance of Laboratory Notebooks in Scientific Laboratories of a University)

  • 김지현
    • 한국기록관리학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.139-159
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    • 2011
  • 본 연구는 대학 내 실험실에서 연구노트의 기록자인 학생들과 관리자인 교수들의 관점에서 연구노트의 중요성과 생산 및 관리의 측면을 조사하고자 하였다. 이를 위해 대학 내 물리, 화학, 생명과학 실험실의 교수 3명과 대학원생 4명을 대상으로 반구조화된 심층 면담을 실시하였다. 교수들은 연구 연속성을 연구노트 작성의 중요한 목적으로 인식한 반면 학생들은 기억으로서의 연구노트의 중요성과 이를 작성하는 과정을 통한 지식과 노하우의 학습을 강조하였다. 학생들은 연구노트가 연구실의 소유임을 분명히 인식하고 있었으며 교수들은 연구노트를 퇴임 시까지 실험실에 보관할 것이라고 언급하였다. 면담 참여자들은 연구노트의 형식적인 측면보다 내용적인 측면에 초점을 맞추고 있었으며 전자연구노트의 도입 필요성은 인식하지 못하고 있었다. 학생들은 정규 실험수업, 실험실 내 교수님과 선배, 견본 연구노트를 통해 연구노트 작성법을 습득하고 있었고 특히 실험실이라는 지식실행공동체 내에서의 학습이 큰 부분을 차지하고 있었다. 이는 연구노트 작성 교육에 있어 실험실의 총책임자인 교수의 역할이 중요하다는 것을 보여준다. 또한 대학 내 연구노트 작성과 관리에 있어 대학기록관의 역할이 보다 강조될 필요성이 있다.

해양환경 모니터링을 위한 순환 신경망 기반의 돌고래 클릭 신호 분류 알고리즘 개발 (Development of Dolphin Click Signal Classification Algorithm Based on Recurrent Neural Network for Marine Environment Monitoring)

  • 정서제;정우근;신성렬;김동현;김재수;변기훈;이다운
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제26권3호
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    • pp.126-137
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    • 2023
  • 본 연구에서는 해양 모니터링 중에 기록된 돌고래 클릭 신호를 분류하기 위해 순환 신경망(RNN)을 적용하는 방법을 검토했다. 클릭 신호 분류의 정확도를 높이기 위해 단일 시계열 자료를 분수 푸리에 변환을 사용하여 분수 영역으로 변환하여 특징을 확장했으며, 분류를 위한 최적의 네트워크를 결정하기 위해 세 가지 순환 신경망 모델(LSTM, GRU, BiLSTM)을 비교 분석하였다. 순환 신경망 모델의 입력 자료로써 이용된 분수 영역 자료의 경우, 분수 푸리에 변환 시 회전 각도에 따라 다른 특성을 가지므로, 각 네트워크 모델에 따라 우수한 성능을 가지는 회전 각도 범위를 분석했다. 이때 네트워크 성능 분석을 위해 정확도, 정밀도, 재현율, F1-점수와 같은 성능 평가 지표를 도입했다. 수치실험 결과, 세 가지 네트워크 모두 높은 성능을 보였으며, BiLSTM 네트워크가 LSTM, GRU에 비해 뛰어난 학습 결과를 제공했다. 마지막으로, 현장 자료 적용 가능성 측면에서 BiLSTM 네트워크가 다른 네트워크에 비해 낮은 오탐지 결과를 제공하였다.

발효유 산물인 LHFM의 인지기능 개선 효과 (Cognitive-enhancing Effects of a Fermented Milk Product, LHFM on Scopolamine-induced Amnesia)

  • 전용진;김준형;이명재;전우진;이승훈;연승우;강재훈
    • 한국식품과학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.428-433
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    • 2012
  • 본 연구팀의 선행 연구 결과, L. helveticus IDCC3801의 발효유 주정 침전물이 BACE의 활성 억제를 통한 amyloid beta($A{\beta}$) 생성 저해효과를 갖고 있음을 확인하였다(15). 이러한 결과를 바탕으로 L. helveticus IDCC3801의 발효유 주정 침전물의 산업화를 위한 공정 개선연구를 진행하였고, 대량생산을 통해 LHFM을 확보하였다. 본 연구는 LHFM의 인지기능 개선 기능성 입증 연구로써 $A{\beta}$ 저해효과 외에 신경세포 보호효과 및 기억력 개선 효능을 확인하고 어떠한 작용 기전으로 개선 효과가 나타나는지 조사한 것으로 scopolamine으로 기억 손상을 유발한 mouse에서 학습 능력과 기억력 개선 효과, 신경세포 보호 효과, AChE 저해와 ACh 증가 효과 등을 평가하였다. LHFM은 신경세포 사멸을 유도하는 고농도의 glutamate가 존재하는 환경에서 농도 의존적으로 신경세포의 사멸을 억제하여 신경세포를 보호하였다. 또한 LHFM은 in vitro에서 농도 의존적으로 강력하게 AChE의 활성을 저해하였다. 이러한 in vitro 결과들을 근거로 scopolamine으로 기억 손상을 유발한 mouse에서 Morris water maze와 Y-maze 행동 시험을 통해 LHFM의 학습능력과 기억 개선 효과를 조사하였다. LHFM은 Morris water maze에서 실험 2일째부터 escape latency시간을 유의적으로 감소 시켰으며 5일째에서는 정상 mouse와 동등한 수준으로 감소되어 우수한 학습 효과를 보였다. 실험 6일째 platform을 치운 후 시행한 probe trial에서도 platform이 있던 위치에 머무는 회수가 scopolamine을 단독으로 처리한 것보다 유의적으로 높아 장기기억의 개선에도 효과가 있었다. Y-maze 시험에서도 LHFM은 scopolamine 단독 처리군과 비교하여 뚜렷하게 변경 행동력을 증가시켜 여러 행동 시험을 통해 LHFM의 인지기능 개선 효과를 확인하였다. 행동실험 후 hippocampus를 적출하여 ACh 및 AChE의 활성을 측정한 결과, donepezil과 마찬가지로 LHFM은 AChE의 활성을 유의적으로 억제하였으며 또한 ACh 함량도 증가시켰다. 결론적으로 LHFM은 신경세포 보호 효과와 신경전달물질인 ACh의 뇌 조직 내 농도를 높여 인지기능 개선 효과를 보이는 것을 확인하였다.

딥 러닝 기반 실시간 센서 고장 검출 기법 (Timely Sensor Fault Detection Scheme based on Deep Learning)

  • 양재완;이영두;구인수
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.163-169
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    • 2020
  • 최근 4차 산업혁명의 핵심기술인 인공지능, 빅데이터, 사물인터넷의 발전으로 산업 현장에서 가동되는 기계의 자동화 및 무인화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 공정 기계들은 부착된 다양한 센서들로부터 수집된 데이터를 기반으로 제어되고 이를 통해 공정이 관리된다. 만약 센서에 고장이 발생한다면 센서 데이터 이상으로 인해 자동화 기계들이 오작동함으로써 공정 손실 발생뿐만 아니라 인명피해로도 이어질 수 있다. 전문가가 센서의 이상 여부를 주기적으로 확인하여 관리하고 있으나 산업 현장의 여러 가지 환경요인 및 상황으로 인하여 고장점검 시기를 놓치거나 고장을 발견하지 못하여 센서 고장으로 인한 피해를 막지 못하는 경우가 발생하고 있다. 또한 고장이 발생하여도 즉각 감지하지 못함으로써 공정 손실을 더욱 악화시키고 있는 실정이다. 따라서 이러한 돌발적인 센서 고장으로 인한 피해를 막기 위해 자체적으로 임베디드 시스템에서 센서의 고장 유무를 실시간으로 파악하고 빠른 대응을 위해 고장 진단 및 유형을 판별하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 대표적인 센서 고장 유형인 erratic fault, hard-over fault, spike fault, stuck fault를 분류하기 위해 딥 뉴럴 네트워크 기반의 고장 진단 시스템을 설계하고 라즈베리 파이를 활용하여 구현하였다. 센서 고장 진단을 위해 구글이 제안한 MobilieNetV2의 Inverted residual block 구조를 사용하여 네트워크를 구성하였다. 본 논문에서 제안하는 방식은 기존 CNN 기법을 사용한 경우보다 메모리 사용량이 줄고 성능이 향상되며, 입력 신호에 대해 구간별로 센서 고장을 분류하여 산업 현장에서 효과적으로 사용될 것으로 기대된다.

안드로이드 미니PC를 이용한 Retail-Store형 디지털사이니지 솔루션 개발 및 사용성 테스트 (Retail-Store Type Digital Signage Solution Development And Usability Test Using Android Mini PC)

  • 임정택;신동희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.29-44
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    • 2015
  • 디스플레이를 활용해 사용자에게 광고 및 정보를 노출 할 수 있는 디지털사이니지는 공공장소에서 광고 채널로서의 역할에서 확장되었다. 최근에는 음식점 및 소매상점으로 널리 확장되어 이용되고 있다. 그러나, 특정 용도에만 맞게 개발되어 있어 확장이 어렵고 단말의 가격 또한 비싸다. 본 연구에서는 이러한 단점을 모두 보완할 수 있는 합리적인 가격과 안정적인 운영성, 높은 확장성을 가진 안드로이드 스틱형 디지털 사이니지 상품을 개발하였다. 안정성 및 사용성을 테스트 하기 위해 H/W 및 App의 Performace Test실시하였다. H/W성능, 시나리오별 최대성능을 Load Runnner로 측정한 결과 모두 목표지수에 도달하였다. 사용성 테스트를 진행한 결과, 피험자들은 비 디지털사이니지 시스템 사용자를 포함해 모두 기능을 쉽게 습득하였다. 설문지를 통해 만족도를 측정하였다. 그 결과 어플리케이션의 학습률 및 사용성(LEU), 유익함 및 문제해결능력(HPSC), 정감적요소와 멀티미디어특성 (AAMP), 제어력 및 단기기억부담의 최소화(CMML), 작동과 효율성(CE)에서 긍정적인 반응을 보였다.

스트레스 유발 마우스모델에서 뇌염증 및 신경행동 장애 변화 (Neuro-inflammation induced by restraint stress causes impairs neurobehavior in mice)

  • 오태우;도현주;김광연;김영우;이병욱;마진열;박광일
    • 대한한의학방제학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.483-497
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    • 2017
  • Background : Behavioral stress has been suggested as one of the significant factors that is able to disrupt physiological systems and cause depression as well as changes in various body systems. The stressful events can alter cognition, learning, memory and emotional responses, resulting in mental disorders such as depression and anxiety. Results : We used a restraint stress model to evaluate the alteration of behavior and stress-related blood parameter. The animals were randomly divided into two groups of five animals each group. Furthermore, we assessed the change of body weight to evaluate the locomotor activity as well as status of emotional and anxiety in mice. After 7 days of restraint stress, the body weight had significantly decreased in the restraint stress group compared with the control group. We also observed stress-associated behavioral alterations, as there was a significant decrease in open field and forced swim test, whereas the immobilization time was significantly increased in the stress group compared to the control group. We observed the morphological changes of neuronal death and microglia by immunohistochemistry and western blot. In our study restraint stress did not cause change in neuronal cell density in the frontal cortex and CA1 hippocampus region, but there was a trend for an increased COX-2 and iNOS protein expression and microglia (CD11b) in brain, which is restraint stress. Conclusion : Our study, there were significant alterations observed in the behavioral studies. We found that mice undergoing restraint stress changed behavior, confirming the increased expression of inflammatory factors in the brain.

여주의 amyloid beta 유도 알츠하이머질환 동물 모델에서 인지능력 개선 효과 (Cognitive improvement effects of Momordica charantia in amyloid beta-induced Alzheimer's disease mouse model)

  • 신승미;김지현;조은주;김현영
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제64권3호
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    • pp.299-307
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    • 2021
  • 뇌 내 amyloid beta (Aβ) 축적으로 인한 신경독성은 산화적 스트레스를 야기하여 알츠하이머 질환(Alzheimer's disease, AD)을 유도하는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 여주(Momordica charantia L.)의 활성분획물인 butanol (BuOH) 분획물의 Aβ25-35 유도 AD 동물모델에서 인지능 개선 효과에 대해 연구하였다. T-미로 실험 및 물체인지실험을 통해서 여주 BuOH 분획물 100 및 200 mg/kg/day 농도 투여군은 AD를 유도한 control군에 비해 유의적으로 새로운 경로와 물체를 탐색하는 비율이 감소되어 공간인지 및 물체인지능력 개선 효과를 확인하였다. 수중미로실험을 통해 학습·기억력에 미치는 효과를 측정한 결과, 여주 BuOH 분획물 투여군은 훈련을 반복할수록 숨겨진 도피대를 찾아가는 시간이 감소함을 통해 학습·기억력 개선 효과를 나타내었다. 여주 BuOH 분획물이 산화적 스트레스 개선 효과에 미치는 효과를 확인하기 위해 뇌, 간, 신장 조직에서 지질과 산화 함량 및 nitric oxideNO 생성량을 측정하였다. 여주 BuOH 분획물을 처리한 군은 Aβ25-35를 주입한 control군에 비해 유의적으로 뇌, 간, 신장 조직에서 지질과산화 함량 및 NO 생성량이 감소되어 산화적 스트레스 개선 효과를 확인하였다. 따라서 본 연구는 여주 BuOH 분획물이 Aβ25-35 유도 AD 동물모델에서 산화적 스트레스 개선을 통해 인지능력 개선 효과를 나타냄을 확인하였으며, 이에 따라 여주는 AD 예방 및 개선용 소재로써의 가능성이 있는 것으로 사료된다.

유방암 방사선 치료 환자의 심리의 체계적 분석 (Psychological Systematic Consideration of Breast Cancer Radiotherapy)

  • 양은주;김영재
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.629-635
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    • 2019
  • 유방암 환자의 사회 심리적 적응 영향 요인을 수술, 방사선, 항암치료 후의 삶의 질 변화를 체계적 메타분석한 결과 방사선 치료시 삶의 질은 치료직후에 가장 낮았고 종료 후에는 점점 상승하고 있지만 종료 6개월 후에도 치료 전의 삶의 질 만큼 회복 되지 않았다. 우울증과 부작용은 치료 직후 가장 높았으며 치료 종료 후에는 다소 감소하였다. 수술요법의 경우 학력이 높을수록 심리 사회적 적응이 높았으며 검진과 보험가입이 있을 경우 심리 사회적 적응이 좋았다. 항암 화학요법의 경우 인지기능에 영향을 받아 기억력, 학습, 사고 등의 단계에서 장해를 받고 있으며 주관적 인지장애와 우울은 연관성이 있어서, 항암요법환자의 우울증의 추적관찰이 필요하다. 본 체계적 메타연구 결과 유방암환자의 3가지 치료법(수술요법, 방사선요법, 항암요법)을 시행 할 때 간호분야와 방사선 치료분야는 이러한 환자의 사회심리적 적응, 우울, 불안, 삶의 질의 경향을 인지하여 전인적 접근을 할 수 있도록 중재프로그램을 도입해야 할 것으로 생각된다.

중학생의 필기에 대한 인식, 실태 및 필기태도에 영향을 미치는 요인들 (Middle School Students' Perceptions and Practice of Handwriting and Factors Affecting their Attitudes towards Handwriting)

  • 정민선;신나민
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.416-428
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    • 2014
  • 최근 컴퓨터와 스마트 폰 사용의 증가로 학생들의 필기 능력 및 필기 행위 자체가 감소되는 추세에 있다. 이런 변화를 체계적으로 살펴보고자 본 연구는 중학생들의 필기에 대한 인식 및 실태 그리고 필기에 대한 태도에 영향을 주는 요인들을 탐색하였다. 연구 자료는 서울, 인천 지역의 9개 중학교에 재학 중인 346명의 학생들로부터 수집되었다(남 172명, 여 172명, 미기재 2명, 평균연령=13.5세, SD=.94). 필기에 대한 인식을 알아보기 위해 실시된 인터뷰는 동일 군 학생 가운데 학년별 남녀 2명씩, 총 12명의 학생을 대상으로 하였다. 인식 및 실태 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 필기의 필요성에 대한 학생들의 인식은 기억, 암기, 요약, 정리 그리고 성적향상, 수행평가 및 필기 검사 등과 관련 있는 것으로 나타났다. 둘째, 자신의 필체에 대해서는 그리 만족하지 않으며 자신보다는 친구들의 필기 능력을 더 높이 평가하는 경향이 있었다. 셋째, 최초 필기교육은 어머니로부터 이루어진다는 응답이 가장 많았고(45.7%), 절반 정도 학생이 노트 필기 방법에 대해 배운적이 없다고 응답하였다(49.7%). 필기 태도에 대한 설문 자료 분석 결과는 다음과 같다. 첫째, 여학생이 남학생보다, 학년별로는 1학년이 2, 3학년보다 필기에 대한 태도가 긍정적이었다. 둘째, 만들기, 그림 그리기, 낙서하기를 좋아하는 정서가 높을수록, 그리고 시력, 기억력, 손의 힘 조절 능력이 높을수록 필기 태도에 긍정적인 것으로 나타났다. 셋째, 한글에 대한 긍정적인 인식 역시 필기 태도에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 넷째, 컴퓨터 사용 시간은 필기 태도에 부적인 영향을 주었다. 요약하자면, 중학생의 필기에 대한 태도에는 성, 학년, 정서적 태도, 신체적 요인, 컴퓨터 사용시간, 한글에 대한 인식 등이 모두 유의미한 영향을 주었다. 논의에서는 연구결과가 중학생의 필기 실태 이해 및 교육에 주는 시사점이 다루어진다.

신경회로망을 이용한 유출수문곡선 모의에 관한 연구 (A Study on the Simulation of Runoff Hydograph by Using Artificial Neural Network)

  • 안경수;김주환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.13-25
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    • 1998
  • 신경회로망은 어떤 사상에 대한 인과관계를 연상기억능력을 통하여 인식할 수 있는 기능을 가지고 있을 뿐 아니라 비선형현상에 대한 적응능력이 뛰어나 수문계의 강우-유출 현상에 대한 적용가능성은 많으나 이를 수문학적으로 검증하는데는 아직 검토단계라 할 수 있으며 적용에 따른 방법론에 대한 연구가 필요하다 할 수있다. 본 연구에서는 하천유역에서 호우의 발생에 따른 하천의 홍수유출수문곡선을 모의하기 위한 블랙박스모형으로서 신경회로망이론의 적용에 따른 문제를 수문학적으로 규명하고자 하였다. 이를 위한 방법으로서 홍수발생의 직접적인 원인인 강우패턴을 신경회로망의 입력패턴으로하고 이에 따른 출력패턴을 유출수문곡선이라는 가정하에 신경회로망모형을 구성하고 평창강유역에서 발생된 과거 홍수기록자료를 이용하여 그 결과를 제시하였다. 본 연구결과에 의하면 신경회로망의 학습이 수행되는 동안 어떠한 형태로든 수문학적 개념을 토대로 구성된 모형의 구조에 잘 적응되고 있음을 알수 있었다. 이 결과를 토대로 지금까지 복잡한 과정을 거쳐야하는 강우-유출 모형화 과정에서 발생되는 문제점들을 효율적으로 해결할 수 있는 접근방법으로서 활용될수 있을 것으로 기대된다.

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