• 제목/요약/키워드: S-SMART system

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스마트팜 빅데이터 분석을 위한 이기종간 심층학습 기법 연구 (A Study on Deep Learning Methodology for Bigdata Mining from Smart Farm using Heterogeneous Computing)

  • 민재기;이동훈
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.162-162
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    • 2017
  • 구글에서 공개한 Tensorflow를 이용한 여러 학문 분야의 연구가 활발하다. 농업 시설환경을 대상으로 한 빅데이터의 축적이 증가함과 아울러 실효적인 정보 획득을 위한 각종 데이터 분석 및 마이닝 기법에 대한 연구 또한 활발한 상황이다. 한편, 타 분야의 성공적인 심층학습기법 응용사례에 비하여 농업 분야에서의 응용은 초기 성장 단계라 할 수 있다. 이는 농업 현장에서 취득한 정보의 난해성 및 완성도 높은 생육/환경 모델링 정보의 부재로 실효적인 전과정 처리 기술 도출에 소요되는 시간, 비용, 연구 환경이 상대적으로 부족하기 때문일 것이다. 특히, 센서 기반 데이터 취득 기술 증가에 따라 비약적으로 방대해진 수집 데이터를 시간 복잡도가 높은 심층 학습 모델링 연산에 기계적으로 단순 적용할 경우 시간 효율적인 측면에서 성공적인 결과 도출에 애로가 있을 것이다. 매우 높은 시간 복잡도를 해결하기 위하여 제시된 하드웨어 가속 기능의 경우 일부 개발환경에 국한이 되어 있다. 일례로, 구글의 Tensorflow는 오픈소스 기반 병렬 클러스터링 기술인 MPICH를 지원하는 알고리즘을 공개하지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 심층학습 기법 연구에 있어서, 예상 가능한 다양한 자원을 활용하여 최대한 연산의 결과를 빨리 도출할 수 있는 하드웨어적인 접근 방법을 모색하였다. 호스트에서 수행하는 일방적인 학습 알고리즘과 달리 이기종간 심층 학습이 가능하기 위해선 우선, NFS(Network File System)를 이용하여 데이터 계층이 상호 연결이 되어야 한다. 이를 위해서 고속 네트워크를 기반으로 한 NFS의 이용이 필수적이다. 둘째로 제한된 자원의 한계를 극복하기 위한 메모 공유 라이브러리가 필요하다. 셋째로 이기종간 프로세서에 최적화된 병렬 처리용 컴파일러를 이용해야 한다. 가장 중요한 부분은 이기종간의 처리 능력에 따른 작업을 고르게 분배할 수 있는 작업 스케쥴링이 수행되어야 하며, 이는 처리하고자 하는 데이터의 형태에 따라 매우 가변적이므로 해당 데이터 도메인에 대한 엄밀한 사전 벤치마킹이 수행되어야 한다. 이러한 요구조건을 대부분 충족하는 Open-CL ver1.2(https://www.khronos.org/opencl/)를 이용하였다. 최신의 Open-CL 버전은 2.2이나 본 연구를 위하여 준비한 4가지 이기종 시스템에서 모두 공통적으로 지원하는 버전은 1.2이다. 실험적으로 선정된 4가지 이기종 시스템은 1) Windows 10 Pro, 2) Linux-Ubuntu 16.04.4 LTS-x86_64, 3) MAC OS X 10.11 4) Linux-Ubuntu 16.04.4 LTS-ARM Cortext-A15 이다. 비교 분석을 위하여 NVIDIA 사에서 제공하는 Pascal Titan X 2식을 SLI로 구성한 시스템을 준비하였다. 개별 시스템에서 별도로 컴파일 된 바이너리의 이름을 통일하고, 개별 시스템의 코어수를 동일하게 균등 배분하여 100 Hz의 데이터로 입력이 되는 온도 정보와 조도 정보를 입력으로 하고 이를 습도정보에 Linear Gradient Descent Optimizer를 이용하여 Epoch 10,000회의 학습을 수행하였다. 4종의 이기종에서 총 32개의 코어를 이용한 학습에서 17초 내외로 연산 수행을 마쳤으나, 비교 시스템에서는 11초 내외로 연산을 마치는 결과가 나왔다. 기보유 하드웨어의 적절한 활용이 가능한 심층학습 기법에 대한 연구를 지속할 것이다

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BIM기반의 WBS 구축을 위한 정보프레임워크 도입방안 연구 -토목사업의 적용을 중심으로- (A Study on Applying Information Framework for BIM Based WBS -Focusing on Civil Construction-)

  • 남정용;조찬원;박소현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.770-777
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    • 2017
  • BIM(Building Information Modeling)은 2000년대 들어서면서 기존의 CAD를 대신하여 통합정보모델로서의 관심과 기대를 받아왔다. 건설산업 전체 중에서 건축분야에서 먼저 활용되기 시작한 BIM기술은 토목분야에서는 상대적으로 늦게 도입이 되기 시작하였다. 그러나 정부에서 2020년부터 모든 SOC사업의 20%를 적용계획을 발표하는 등 토목사업에서의 도입은 가속화 될 것으로 예상된다. BIM을 성공적으로 도입하기 위해서는 통합적 설계정보에 대한 체계적인 구조와 이를 구현하는 기술이 뒷받침되어야 한다. 또한 건설사업에서 정보화는 많은 복잡한 요소들이 얽혀 있어 정보체계간의 관계 정립이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 토목사업에 BIM을 도입하기 위한 정보관계를 규명하여 통합정보를 구성하기 위한 프레임워크를 제시하고 이를 교량사업에 적용하여 그 효용성을 확인한다. 본 연구는앞으로 토목분야에서 WBS(Work Breakdown Structure)를 BIM에 도입하여 공정 및 공사비 관리를 통합적으로 수행하는데 활용될 수 있다. 또한 BIM을 도입하기 위한 정보체계의 표준화에 대한 방향제시를 통하여 앞으로 토목의 각 분야에서 BIM을 도입하는데 도움이 될 것이다.

전립선암의 남성호르몬 박탈 치료와 근치적 전립선적출술의 비용 분석 (Cost Comparison of Androgen Deprivation Therapy and Radical Prostatectomy for Prostate Cancer)

  • 김장묵;노미정;장광수;박용현;이지열;최인영
    • 한국병원경영학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.28-38
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    • 2018
  • Purposes: 본 연구는 전립선암 환자의 의료비 지출을 평가하기 위해 남성호르몬 박탈 치료와 근치적 전립선적출술의 비용을 비교하였다. Methods: 본 연구는 스마트 전립선암 데이터베이스(Smart Prostate Cancer Database)의 전립선암 환자 357명의 데이터와 청구데이터베이스에서 의료비 관련 데이터를 도출하였다. 근치적 전립선적출술과 남성호르몬 박탈 치료간 비교를 위해 독립표본 t검정을 실시하였다. 또한 남성호르몬 박탈 치료와 근치적 전립선적출술에 영향을 미치는 요인을 검증하기 위해 다중회귀 분석을 실시하였다. Findings: 치료 후 1년까지 남성호르몬 박탈치료가 근치적 전립선적출술 보다 비용이 낮은 것으로 나타났으며, 치료 후 4년까지 낮게 유지되었다. 그러나 4년이 지나면 남성호르몬 박탈 치료의 누적의료비가 근치적 전립선적출술보다 더 유의미하게 높게 나타났다. 환자의 병기가 높거나 나이가 많은 경우 근치적 전립선적출술보다 남성호르몬 박탈 치료를 할 확률이 더 높았다. Practical Implications: 본 연구는 조기 암 발견이 환자 뿐 아니라 국민건강보험공단의 의료비를 줄일 수 있다는 것을 보여 준다. 또한 의료비를 정확히 평가하기 위해서는 오랜 기간의 정보를 평가해야 하며, 이를 기반으로 평가 및 예측이 필요함을 증명하였다.

UbiController: 스마트 홈 환경의 가전기기 제어를 위한 통합 모바일 시스템 (UbiController: Universal Mobile System for Controlling Appliances in Smart Home Environment)

  • 윤효석;김혜진;우운택;이상국
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.1059-1071
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    • 2008
  • 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 사용자는 많은 수의 장치 및 서비스를 언제, 어디서나 손쉽게 사용할 수 있다. 이를 위해서 사용자에게 대상 장치 및 서비스의 사용자 인터페이스를 쉽고 직관적으로 제공할 필요가 있다. 기존의 방법에서는 각각의 장치 및 서비스를 위해 개별적인 사용자 인터페이스를 제공하기 때문에 사용자는 사용법을 학습하기 위해 많은 시간을 투자해야했다. 또한 지금까지 개발된 시스템은 제한된 시나리오에서만 검증되어, 일반적인 사용자 인터페이스로써의 확장성에 대한 고려가 부족하다. 본 논문에서는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 개인 모바일 단말기를 사용하여 확장된 모바일 상호작용을 지원하는 시스템인 UbiController를 제시한다. 먼저, 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서의 모바일 시스템의 기능을 정의하기 위해, 기존의 관련연구를 분석하고 세 가지 필수 기능인 서비스 발견, 선택 및 상호작용을 지원할 수 있는 시스템 구조를 설계하고, 이를 통해 UbiController는 스마트 홈 환경의 다수의 서비스를 자동으로 발견하고, 직/간접적 선택된 서비스에 대응하는 GUI 인터페이스를 통해 홈 환경의 가전기기를 직관적으로 제어하는 방법을 제공한다. 마지막으로, UbiController의 보편성과 확장성을 검증하기 위하여, 스마트 홈 테스트베드에서 다양한 응용 시나리오를 가지고 UMPC기반의 프로토타입을 구현하고 사용자 스터디를 통해 UbiController를 정성적으로 평가한다.

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도보여행 안전정보의 유형별 중요도 및 우선순위 도출: 오픈데이터 활용을 중심으로 (Analyzing the Importance and Priority of Safety Information in Walking Tourism: Focusing on Open Data Utilization)

  • 함주연;최수정;구철모
    • 지식경영연구
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    • 제19권1호
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    • pp.59-77
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    • 2018
  • The tourism industry is now changing to smart tourism, which maximizes tourists' overall tourism experience with the use of advanced mobile technologies and emphasizes the utilization of tourism information. Despite the quantitative expansion of the tourism industry, there is a lack of academic and practical discussion on tourism safety. Especially, in the context of walking tourism, tourists are more likely to be exposed to natural or social disasters and emergencies. Therefore, it is necessary to build a system that can provide walking tourists with safety information not only on dangerous factors which are anticipated to be confronted during a walking trip in advance but also on specific dangers in real time. Under the circumstances, this study seeks to identify the types of tourism safety information that can be offered by using publicly available open data, drawing on the safety information framework on the walking tourism that is presented in Choi et al. (2017)'s study. More specifically, this study focuses on the use of open data which is provided by the Korean government. Furthermore, this study verifies the types of safety information that are most urgently needed in walking travel situations. Specifically, this study aims to derive the importance and priority of each type of safety information for a walking trip by applying the analytic hierarchy process (AHP) analysis. For this, we collected 35 questionnaires from walking tour operators (practitioners) and walking tourists. The main results are as follows. First, natural disaster information is the most important factor in the top-level factor of safety information for walking tourists, followed by social disaster, life safety, and exhibition (security crisis) information. Second, information on natural disasters, environmental pollution, and weather is considered to be important at the sub-level factor. Lastly, the noteworthy result of this study is that the importance of each type of safety information varies depending on the walking tour operators (practitioners) and the walking tourists. That is, there is a recognition difference between the operator (practitioner) and the user in the importance and priority of the safety information of the walking trip. Therefore, it is necessary to develop policies and services reflecting the opinions of potential users when providing safety information so that the most importantly recognized information can be provided first.

림프절 유래 fibroblastic reticular cell의 효율적 항원처리 관련성에 대한 연구 (Fibroblastic Reticular Cell Derived from Lymph Node Is Involved in the Assistance of Antigen Process)

  • 김민환;이종환
    • 생명과학회지
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    • 제26권9호
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    • pp.1027-1032
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    • 2016
  • 항원은 병원체로부터 유래한 질병인자다. 생명체는 항원에 대항하는 방어계인 면역계를 가지고 있다. 항원은 식세포작용, 항체, 보체 활성화, NK세포 혹은 MHC 분자를 통한 세포독성 T세포와 같은 방법을 통해서 처리된다. 림프절은 스트로마세포와 3차원 네트워크를 통해서 구성되어 있다. Fibroblastic reticular cells (FRC)는 림프절 T zone에서 T세포와 상호작용한다. FRC는 세포외 기질 생산과 homing 케모카인을 생산하여 감염에 대비한다. 하지만, FRC가 항원처리과정에 관련되어있다는 보고는 없다. 본 연구는 FRC의 항원처리 관련성에 대한 연구이다. 이를 위해 FRC는 대식세포, T세포, LPS, 그리고 TNFα와 같은 다양한 감염상황에 노출시켜 연구를 진행하였다. FRC가 대식세포 및 T세포와 공배양 했을 때 FRC가 형태적 변화와 FRC간 빈 공간 형성이 관찰 되었다. MMP 활성은 Y27632와 T세포에 의해 조절 되었다. 더욱이, 염증물질인 TNFα를 FRC에 처리 후 마이크로어레이를 통한 결과에서 부착분자와 MHC I antigen transporter의 발현을 조절하는 것으로 나타났다. FRC 단일층에 LPS와 대식 세포를 공배양 했을 때 NO 생성력이 크게 향상되었다. GFP antigen을 FRC와 대식세포 공배양군에 처리 했을 때 항원 흡수율이 증가되었다. 이러 결과는 FRC가 항원처리에 관여하고 있다는 것을 의미하며 이는 림프절이 항원처리과정에 연관되어 있다는 것을 제시한다.

USN 기반의 댁내 분산 전력 관리 알고리즘 제안 (A Proposal of USN-based DER(Decentralized Energy Resources) Management Algorithm)

  • 조영록;장민석;이연식;배석찬;김원구
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.824-827
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    • 2011
  • 에너지원의 고갈, 지구온난화 방지 및 탄소 배출량 감소라는 인류 절대적 과제에 대한 해결책 강구와 맞물리면서 스마트 그리드 시스템에 대한 요구가 절실히 요구되고 있는 실정이다. 이는 국 내외적으로 에너지 정책방향에 반영되고 있다. 이를 위해 요구되는 기술 중에는, 현재의 중앙 집중식, 단방향성 전력계통의 비효율성을 극복하기 위해 신재생에너지를 중심으로 하는 다양한 분산형 전원이 도입되어 소규모 발전시설로 생산한 전기를 계통과 효율적으로 연결, 전력 소비자에게 안정적으로 전달하는 시스템을 핵심 개념으로 하고 있다. 하지만 분산형 전원의 에너지원으로 주로 사용되는 풍력 및 태양광 발전은 기후 변화에 매우 민감하기 때문에 전기품질 문제를 야기할 수 있다. 본 논문에서는 분산형 전원 단위인 댁내 분산형 전원 시스템에 운용 가능한 신재생에너지원(풍력, 태양광)을 적용하고, 기후 데이터의 변화를 감지함으로써 문제 해결을 할 수 있는 시스템 관리 방법(알고리즘)을 제안한다.

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스마트 홈 서비스 로봇 맥봇II의 설계에 관한 연구 (A Study on Design of Smart Home Service Robot McBot II)

  • 김승우;김하이준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.1824-1832
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    • 2011
  • 본 논문에서는 스마트 홈 서비스 로봇인 맥봇II(Mess-Cleanup Robot; McBot II)를 설계한다. 그것은 맥봇I에 비하여 더욱 지능적이고 실용적인 시스템으로 개발하였다. 지금까지 진공청소기는 가사 노동의 부담을 덜어주었지만 진공청소기를 운용하는 점에서 노동의 강도는 차이가 없다. 최근에 이 문제의 해결을 위해 상용화된 청소로봇이 나왔지만 큰 시장을 형성하지는 못했다. 왜냐하면 여전히 진공청소 이전에 큰 부피의 쓰레기나 신문, 옷가지 등을 정리정돈 하지 못하는 문제를 가지고 있다. 따라서 우리는 실제 환경에서 이 문제를 해결하기 위해 더 발전된 새로운 정리정돈 로봇 맥봇II를 개발한다. 특히, 본 논문에서는 로봇의 기계적인 설계와 기본적인 제어에 초점을 맞추어 논문을 구성한다. 맥봇II는 인간이 허리 및 손을 이용하여 정리 정돈 작업을 수행하는 메커니즘을 모델로 하여 설계되어 진다. 작업 시 인간의 허리 기능은 변화 범위가 큰 수직형 리프트와 전후진이 가능한 어깨 조인트 구조로 구현한다. 정리정돈 작업을 직접 수행하는 로봇 팔과 핸드는 실용성을 위하여 최소 자유도를 갖는 시스템으로 설계한다. 또한 맥봇II가 좁은 면적의 실내에서 장애물과의 충돌을 방지하면서 고속의 이동 능력을 갖기 위하여 홀로노믹(Holonomic)특성의 이동로봇으로 설계한다. 끝으로 최적화 설계로 구현된 로봇의 몸체/이동/로봇팔/핸드의 동작 제어 실험 결과들을 통하여 맥봇 II의 향상된 성능을 확인한다.

IOT를 이용한 소규모 공간의 융합 잠금 장치 제안 (Design of Small Space Convergence Locking device Using IoT)

  • 박현주
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.45-50
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    • 2021
  • 본 논문에서는 IoT를 이용하여 원격 개폐가 가능한 스마트 공간 보안에 대한 장치 개발을 제안한다. 기존의 공간 보안 장치는 하드웨어를 부수거나 버튼 장치 또는 복제된 열쇠를 사용하여 개폐를 제어할 수 있었다. 최근 COVID-19 사태로 비접촉 장치에 대한 여러 응용 분야가 생겨났다. 본 연구에서는 장치에 접촉하지 않아도 앱을 통해 잠금을 해제 하는 기능을 가진 소형 공간 보안 장치 개발을 제안한다. 제어의 권한을 스마트폰으로 이전하여 사용자의 선택에 따라 하드웨어 조작만으로는 개폐할 수 없는 기능을 가진 장치를 고안하였다. 잠금 장치 접촉을 하지 않아도 앱을 이용하여 개폐가 가능하므로 편리하고 위생적이다. 스마트폰의 지문 인식 및 패턴 입력으로 사용자 인증 후 앱을 이용하므로 다중보안 기능을 가지고 있다. 사용자가 원한다면 앱 보안 해제 후 금고 또는 공간에 장착된 버튼을 직접 터치하거나 열쇠로 열면 보안이 해제된다. 또한 앱에 비활성 기능을 추가시켜 열쇠를 분실하거나 소형의 금고를 분실했을 경우 사용이 불가능하게 되어 금고의 문이 열리지 않도록 설계하였다. 본 연구는 보안이 필요한 사물에 다양하게 응용하여 효과적으로 확장할 수 있을 것으로 기대한다.

유비쿼터스 환경을 위한 RFID 태그의 인증과 관리에 관한 연구 (A Study on Authentication and Management Scheme of RFID Tag for Ubiquitous Environment)

  • 서대희;이임영
    • 정보보호학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.81-94
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    • 2006
  • 최근 새로운 형태의 네트워크 환경인 유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 유비쿼터스 환경을 구현하기 위한 핵심적인 기술을 Ad hoc 네트워크와 스마트 태그 기술로 규정하고, 스마트 태그와 관련한 RFID 태그의 보안 서비스에 대한 연구를 수행하고자 한다. 이는 RFID 태그가 유비쿼터스 컴퓨팅과 관련된 인프라에 적용되기 위해서는 중요한 몇 가지 기술적인 요소와 구조가 고려되어야 하며, RFID 태그의 보안성이 기술적인 측면의 핵심중에 하나로 규정되기 때문이다. 특히, 안전한 유비쿼터스 환경을 구현하기 위해 RF통신을 수행하는 수동헝 RFID 태그의 경우 태그 가격의 경제성을 보장하는 보안 서비스 및 이를 관리할 수 있는 기술적인 사항과 능동형 RFID 태그에 적용이 가능한 보안 서비스 및 네트워크 관리 기술이 절실히 요구되는 실정이다. 따라서 본 논문에서는 수동형 RFID 태그를 기반으로 구성된 네트워크에서 안전한 인증 후 태그 서비스에 따른 인증 레벨을 설정하여 동일한 서비스를 제공할 경우 이를 관리하는 프로토콜과 능동형 RFID 태그로 이루어진 네트워크에서 현재 위치 및 서비스 등록 과정을 수행하여 불법적인 RFID 태그에 대한 보안 서비스뿐만 아니라 서비스를 단일 서비스와 그룹 서비스로 구분해 안전한 통신 방식을 제안하고자 한다.