졸음운전은 전체 교통사고 원인 중 큰 비중을 차지하며 그 위험성이 음주운전보다도 크다고 알려져 있다. 따라서 운전자의 졸음을 판단하고 경고하는 시스템 개발에 대한 관심이 높아지고 있으며, 뇌파를 분석하는 것이 운전자의 피로와 졸음을 감지하는데 효과적이라는 연구결과들이 발표되었다. 본 논문은 짧은 시간에 높은 해상도를 가지는 auto-regressive 모델 기법 중 잡음에 강인한 errors-in-variables(EIV) 방법을 이용하여 특징벡터를 추출하고, 다층신경망(multilayer perceptron; MLP)에 적용하여 운전자의 상태를 각성, 천이, 졸음의 세 가지 상태로 분류하는 졸음 감지 시스템을 제안한다. 생체신호의 측정 환경에 따른 성능을 평가하기 위해 높은 진단률을 갖도록 하는 EIV차수를 결정하고, 잡음에 대한 강인성을 확인하기 위해 신호대 잡음비(signal-to-noise ratio; SNR)에 따른 성능을 선형 예측 부호화(linear predictive coding; LPC) 방법과 비교하였다. 이 결과로부터 제안한 EIV와 MLP를 결합한 졸음 감지 시스템은 기존의 LPC와 MLP를 이용한 시스템에 대해 우수한 성능을 얻을 수 있음을 확인하였다.
A technique based on bispectrun averaging is described for generally recovering the signal waveform from a set of noisy signals with variable signal delay. The technique does not require explicit tune alignment of signals and any initial estimate of signal. The new method is suggested and is compared with other methods. This method are numerically investigated using computer generated-data and a physiological signal and noise Some experimental results for the evoked potential studios that demonstrate the technique are given. The results show the effectiveness of the technique: various potential applications of the technique might be expected.
In this paper, pseudo-random ternary sequence (PRTS) was used to investigate the cardiovascular and respiratory responses to hypoxia and hypercapnia. The actual input or this study was the changes in inhaled oxygen and carbon dioxide concentrations. It is hard to randomly change the concentration within a given breath. Since PRTS has almost the same statistical properties as Gaussian white noise, plus it is physically realizable, PRTS is used for this study. Using PRTS and Volterra kernels by Gram-Schmidt orthogonalization procedure, the cardiovascular and respiratory responses to hypoxia and hypercapnia were analyzed.
Fake fingersubmission to the sensor is a major problem in fingerprint recognition systems. In this paper, we introduce a novel liveness detection method using multi-static features. For convenience and usefulness of field application, static features are only considered to detect 'live' and 'fake' fingerprint images. Individual pore spacing, noise of image and first order statistics of image are analyzed as our static features to reflect the Physiological and statistical characteristics of live and fake fingerprint.
We investigated technological trends in an electrocardiogram (ECG)-based biometric cryptosystem that uses physiological features of ECG signals to provide personally identifiable cryptographic key generation and authentication services. The following technical details of the cryptosystem were investigated and analyzed: preprocessing of ECG signals, extraction of personally identifiable features, generation of quantified encryption keys from ECG signals, reproduction of ECG encryption keys under time-varying noise, and new security applications based on ECG signals. The cryptosystem can be used as a security technology to protect users from hacking, information leakage, and malfunctioning attacks in wearable/implantable medical devices, wireless body area networks, and mobile healthcare services.
동적 양전자방출단층 촬영은 3차원의 공간적 정보와 추가적인 1차원의 시계열 정보가 함께 존재하는 시공간 정보(4차원)의 데이터를 활용할 수 있어서 전통적인 영상기법에 비해 임상 진단 및 분석에 활용할 수 있는 정보의 양이 급격히 증가된 의료영상 촬영기법이다. 그러나, 인체에 주입할 수 있는 방사성 동위원소의 양의 제한 및 검출기 특징에 따른 감마선 검출의 제한 등이 영상을 재구성 하는 것에 제약사항으로 존재하여, 고화질 의료 영상의 획득에 어려움이 존재하여 임상적 활용의 제한사항이 되어왔다. 본 연구에서는, 4차원 영상의 적극적인 임상 활용을 위해서 영상의 화질을 개선하고 정량적인 평가를 할 수 있는 영상 기법을 연구하였다. 이를 위해, Matlab을 이용하여 영상의 여러 독립적인 신호원을 분리하여 영상의 신호와 노이즈로 구분할 수 있도록, 선형 대수학의 기법 중 하나인 특이값 분해를 활용하였다. 이를 통해, 개선된 동적 양전자방출단층 영상은 정량적인 평가를 통하여, 원래 영상에 비해 SNR이 최소 5%에서 최대 30%까지 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 향후 dynamic PET 연구의 기초적인 도구로 활용될 것이라 기대된다.
디지털미디어의 사운드는 인간의 감각을 자극하여 커뮤니케이션을 수행한다. 소리 자극은 생리적 흥분을 가져오고 반응에 민감한 상태로 각성시키는데, 이는 심장박동, 혈압, 뇌파신호로 나타난다. 본 논문에서는 이완효과가 있는 백색잡음을 혼합한 게임음악과 백색잡음이 섞이지 않은 게임음악을 듣는 게임 플레이어의 뇌파변화를 검사했다. 실험은 두 그룹으로 나누어 진행되었으며 A 그룹은 백색잡음이 섞인 게임음악을, B 그룹은 백색잡음이 섞이지 않은 게임음악을 들으며 게임을 플레이했다. 두 그룹의 전전두엽 뇌파 변화를 측정한 결과 좌뇌에서는 백색 잡음의 이완효과가 나타났으며, 우뇌의 경우는 기대치에 미치지 못했다. 본 연구는 백색잡음의 이완효과를 이용한 기능성 심리치료 게임을 개발하기 위한 기본 연구가 될 것이다.
The train transportation has a lot of advantages-energy efficiency is high, it is eco-friendly, safety is better than normal roads and it is possible for people to arrive on time. In these days, the valuation of ride comfort, which is only limited to road transportation, is newly recognized in order to having competitiveness from other transportation. Especially, in the development of the Korean high-speed railroad business, the ride comfort enhancement of train is very important problem to be solved. Currently, there are international standards of ride comfort such as UIC13, ISO2631. In Korea case, although it has own standard like KS R9216, it mainly depends on the physical parameter such as vibration and noise. So recently, in the valuation of ride comfort, the movements of living parameter technique introduction are increasing on the base of Japan and many developed countries of Europe techniques. Presently, the method of train ride comfort is mainly based of vibration, that is, mechanical parameter adding selection of variable acceleration and noise. This paper would like to show biological parameter; heart rate and blood pressure variation. This method is more direct, based on human body response, than mechanical parameter method. In this experiment, the variability of heart rate and blood pressure of passengers according to tilting angle change of Train, the Korean tilting train, we are supposed to know that the extent of tilting on the simulation has influence on variability of heart rate and blood pressure, which are living parameter of heart's blood.
본 연구에서는 행동활성화체계(behavioral activation system : BAS)와 행동억제체계(behavioral inhibition system BIS)의 개인차가 음향감성에 의한 전전두엽의 비대칭성과 심박동변이도(heart rate variability : HRV)에 미치는 영향을 밝히고자 하였다. 이를 위하여 피험자들을 BAS와 BIS 민감성의 고저에 따라 네 집단으로 분류하고 명상음악과 소음이 제시되는 동안 전전두엽의 비대칭성과 심박동변이도를 측정하였다. 전전두엽의 비대칭성을 측정한 결과, 명상음악에서는 BAS가 BIS에 비하여 민감도가 상대적으로 높을수록 전전두엽 편측치(asymmetry score)가 증가하였고, 소음조건에서는 BAS와 BIS 중 어느 하나라도 민감도가 높으면 소음과 같은 부정감성을 유발시키는 음 환경에서는 전전두엽의 편측치가 감소하는 것으로 나타났다. 또한 부정감성이 상대적으로 우측 전전두엽의 활성화를 증가시키는 반면, 긍정감성은 좌측 전전두엽의 활성화를 증가시킴을 알 수 있었다. 심박동변이도를 각 주파수 대역별로 전력을 분석한 결과, 명상음악에서는 BAS가 높고 BIS는 낮은 집단이 BAS와 BIS가 모두 낮은 집단에 비하여 심박동변이조의 감성평가지표로 알려진 MF/(LF+HF)가 유의하게 높았다. 또한 BAS가 높고 BIS는 낮은 집단은 명상음악 청취시가 소음 청취시에 비하여 MF/(LF+HF)가 더 높은 경향을 보였는데, 이는 BAS가 높고 BIS는 낮은 집단이 다른 집단에 비하여 긍정감성에 더 민감함을 의미한다. 본 연구결과는 전전두엽 비대칭성과 심박동변이도, 특히 MF/(LF+HF)가 긍정 및 부정감성을 평가할 수 있는 지표로 사용될 수 있음을 시사한다.
Melanin concentrating hormone is a neuropeptide highly expressed in the brain that regulates several physiological functions mediated by receptors in the G-protein coupled receptor family, especially plays an important role in the complex regulation of energy balance and body weight mediated by the melanin concentrating hormone receptor subtype 1 (MCH1). Compelling pharmacological evidence implicating MCH1 signaling in the regulation of food intake and energy expenditure has generated a great deal of interest by pharmaceutical companies as MCH1 antagonists may have potential therapeutic benefit in the treatment of obesity and metabolic syndrome. Although fluorescence-based calcium mobilization assay platform has been one of the most widely accepted tools for receptor research and drug discovery, fluorescence interference and shallow assay window limit their application in high throughput screening and have led to a growing interest in alternative, luminescence-based technologies. Herein, a luminescence-based functional assay system for the MCH1 receptor was developed and validated with the mitochondrial targeted aequorin. Aequorin based functional assay system for MCH1 presented excellent Z' factor (0.8983) and high signal-to-noise ratio (141.9). The nonpeptide MCH1 receptor antagonist, SNAP 7941 and GSK 803430, exhibited $IC_{50}$ values of 0.62 ${\pm}$ 0.11 and 12.29 ${\pm}$ 2.31 nM with excellent correlation coefficient. These results suggest that the aequorin based assay system for MCH1 is a strong alternative to the traditional GPCR related tools such as radioligand binding experiments and fluorescence functional determinations for the compound screening and receptor research.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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