Real-Time Estimation of Human ADL based on In-House Noisy Sound Event Classification using Convolutional Neural Network : CNN을 사용하여 거주환경 내 발생한 소음 분류를 통한 거주자의 실시간 ADL 예측

유아현 경북대학교 대학원 2022 국내석사

지속적으로 증가하는 1인가구와 고령화 사회는 특히 치매환자를 위한 스마트 헬스케어 서비스의 필요성을 요구한다. 소리 이벤트를 감지하여 환자의 일상생활수행능력을 기록하는 자체 모니터링 시스템은 더 나은 의료 경험을 제공한다. 실내 환경에서 환자들이 자주 관찰하는 독특한 소리를 실내 환경에 설치된 마이크에서 소리 이벤트를 감지하여 일상생활수행능력을 예측할 수 있다. 본 논문에서는 실생활 오디오 데이터를 이용하여 실내에서 일상생활수행능력을 예측하여 치매 환자의 수행능력을 분석하는 방법을 제안한다. 온라인 오픈 소스 데이터를 사용하는 대신 무선 마이크 네트워크 설치부터 녹음, 레이블링 및 오디오 데이터 전처리 과정을 설명한다. 다음으로 오디오 기능을 추출하고 딥 러닝 분류기를 설계하여 다양한 사운드 이벤트를 분류한다. 모델을 훈련시키기 위해 2D CNN(Convolutional Neural Network)의 입력에 고속 푸리에 변환을 사용하여 오디오 신호를 Mel-Spectrogram으로 변환한다. 실시간 오디오를 분류하기 위해 세 가지 실시간 보정 알고리즘인 Mean-Max, Voting 및 Bayes-Voting을 분석한다. 마지막으로 환자의 일상수행능력을 나타내는 각 이벤트의 시간을 측정하는 알고리즘을 구상한다. 본 논문에서는 총 16개의 사운드 이벤트를 2D CNN로 분류하여 95.55% 의 훈련 정확도, 94.64% 의 검증 정확도, 96.40% 의 Recall, 그리고 94.93% 의 F1 Score을 달성하였다. 마지막으로 Bayes-Voting 보정 알고리즘을 통해 실시간으로 오디오 데이터를 분류하였다.

제품 서비스 개발을 위한 디자인 프로세스 모델 제언 : 스마트 쉘터(Smart Shelter) 서비스 개발을 중심으로

유아현 전북대학교 일반대학원 2021 국내석사

Rapid transformation took place in the structure of industries across the world from being centered on manufacturing to focusing on services. Many fields converged with such prompt change, and people have come to face a complex and diversified business environment. Due to the heightened standardization of technological developments and level of formative designs, global companies that grew previously based on the manufacturing industry have now begun to recognize that it is difficult to distinguish their products from competing ones through production and sales. Breaking away from the one-dimensional aesthetic design of a product’s outward appearance, these companies are expanding their boundaries to creating services that consider users’ experience and desire. Only differentiated products that reflect such demands have a competitive advantage in the market. Rather than seeking for a product in itself, users want to gain a continuous experience when using a particular product, and even wish to be provided of the service they desire. Evidently, with changes in the concept of products and people’s perception, the boundary between products and services is giving way, and the importance of design methodology is on the rise as a means to solve problems centered on users through creative thinking. The reality, however, is that existing design methodologies and processes are only rushed into application based on the concepts of foreign cases, without sufficiently reflecting differences in the characteristics, goals and subjects of various projects during application. While a new and innovative approach method is desperately needed, one that can respond to the diversifying and converging project environments and users’ demands caused by paradigm shifts from the rapidly changing industry, the existing design methodologies and processes are unable to reflect such demands. This study, therefore, recognizes the need to develop a design process that can solve the aforementioned problem, and proposes an integrative design process model that can be selectively applied in various settings by comprehensively considering a variety of factors like the environment, subject for development, and characteristics. A theoretical review was first conducted on product design, design methodology and design process, which serves as the overall background of this study. Then, the concept of process was redefined by selecting five most representative design methodologies that are currently being used extensively in a variety of fields: Double Diamond Model, Design Thinking, Lean UX, Agile UX, and Google Design Sprint. To ensure the objectivity of this research, combined case study analyses were carried out for Double Diamond process, Design Thinking process, Lean UX process and Agile UX process, which all have many cases of application. Also, it was identified in which project environment a process of design methodologies was selected and implemented for application. From the findings of case study analyses, tools applied in the processes of each design methodology were combined in a linear series by factors that shared similar usability, purpose and relevance based on the process time flow. The process progress of the four design methodologies were joined and expressed by taking into account the volume of information and the stage that needs to be emphasized during the progress. Furthermore, the effectiveness and validity of it was verified through two consultations with an expert. By reflecting and building on the outcomes of the consultations, a new integrative design process, the Triple Diamond Model, was developed and proposed. The Triple Diamond Model is composed of the following five stages: Plan, Research, Strategy, Design, and Offer & Evaluation. This paper presents the specific concepts and application criteria of each stage. The Triple Diamond Model was redesigned to fit the characteristics of Smart Shelter Project to observe whether it can be appropriately applied to a new product service development environment without any user experience. Through its application, a satisfactory future service strategy optimized for the project’s goals was established and produced. The possibility of the multidirectional use of the Triple Diamond Model and process, developed and proposed by this research, was verified through the results of the empirical study. Ultimately, not only is it possible to design a flexible process by selecting and combining necessary stages from the five stages of Triple Diamond Model that suit complex environmental factors, like the nature and characteristics of a project, subject for development, and user experience, it can also be utilized adaptably in diverse project environments. Additionally, it allows members to carry out the process smoothly through cooperation by building the process together and performing pre-training that consider their prior knowledge and capabilities. Since a process is designed flexibly by focusing on various environmental factors of the project and user experience, it is possible to save time and cost. It is also possible to develop the service of a product in a swift and efficient manner by decreasing the number of errors in the process. Different from existing general design processes, the advantage of planning a customized design process that suits a variety of circumstances and characteristics is that it can be intensively used for analysis by combining or emphasizing the process in multidirectional methods. Finally, creative service can be produced due to the user-oriented product service development method. The development and proposal of the Triple Diamond Model and process in this study is significant in that it overcame the limitation of existing design methodologies of application difficulties in diverse environments. This study also presented a new approach method of design process that incorporates complex factors relevant to the project and can be applied in various fields. It is deemed that the Triple Diamond Model can be used as tool to develop a product service that coincides with a project’s goal, and contribute to the expansion of the academic domain of design process development research. Through the application of the Triple Diamond Model and expansion of its use, generating products and services that sufficiently reflect the needs of users has been made possible, which will ultimately lead to providing users with the best and most satisfactory service.

호텔 고객의 소비성향에 따른 호텔선택속성 차이 연구 : 중국인 관광객 중심으로

유아현 세종대학교 관광대학원 2017 국내석사

Recently, the desire of foreign tourists has become more and more diversified and advanced. In the hotel industry, hotel guests have been differentiated and information oriented, and their preferences have also become diversified and complicated by gender, country, and age. As a result, tourists have wanted to receive customized and differentiated services tailored to their personal preferences. In addition, in Seoul hotels with usefulness has not been supplied smoothly and illegal lodges has been continuously increased, so now situation of hotel industry has become worse. Thus it would be necessary to expand customized tourist accommodation facilities to meet the needs of tourists, especially for Muslim tourists as well. For this study, a questionnaire was carried out for 2 months period, during Jan. 02-Feb. 28, 2017, targeting Chinese tourist stayed at hotel in Seoul, and total 450 sheets were distributed, and 419 sheets, after deleting 31 invalid sheets, were used for empirical analysis. To verify hypothesis, factor analysis, reliability analysis, cluster analysis, crossover analysis, and one-way ANOVA were used. In this study, total 12 items and 5 factors were extracted for hotel guest's consuming propensity, such as impulsive consuming propensity, others conscious propensity, planned consuming propensity, show-off consuming propensity, and economic consuming propensity, and for hotel selection attribute, such as service, brand image, environment, ancillary facilities, and fare, total 23 items and 5 factors were extracted. After estimating the approximate number of clusters by hierarchical cluster analysis, three clusters were designated using K-means cluster analysis, a non-hierarchical cluster analysis. There were significant differences in hotel selection attributes among the clusters and it was found that they had different characteristics according to the consuming propensity of each cluster. The results of the analysis were as follows. Of the total 419 questionnaire subjects, 129 subjects were classified as Cluster 1, 150 subjects were as Cluster 2, and 140 subjects were as Cluster 3. Cluster 1 has shown high level of importance in all 5 factors of hotel guest's consuming propensity, i.e. service, brand image, environment, additional facilities, and fare. This could be interpreted that people, with high income level and much experience in hotel, might have different consuming propensity depending on the situation, and in hotel selection, all available facilities have also been considered. In cluster 2, all the factors of consuming propensity were low or normal, among those the higher average value was 'service' factor, while the factor 'ancillary facilities' was almost disregarded. It might be interpreted that the one without characteristics, less active in consumption, a low income group, little chance of hotel use, and a lack experience, have had no clear criteria for hotel selection. For Cluster 3, ‘fare’ was the most important factor, followed by ancillary facilities, but for ‘brand image’ and ‘environment’ were found somewhat low. This meant that prior to visit hotel, the budget was set in advance and using the discount period, so ‘fare’ had top priority and also the facilities as well in selecting hotel. These could be interpreted that Cluster 3 regarded the price vs performance ratio as the most important factor in hotel selection. In this study the focus was on different desire of consumption of Chinese visitors visiting hotels, and this study had its meaning on finding the difference of hotel selection attributes according to the consuming propensity when selecting the hotel. The results of this study have suggested the marketing strategies and implications for hotel to induce hotel guests by finding result of consumer sentiment, and it would be the significance of this study. 최근 외래 관광객의 욕구는 점점 다양화·고도화 되고 있다. 호텔업 분야에서도 고객은 차별화, 정보화 되고 성별, 국가별, 연령별로 관광객들의 기호는 다양해지고, 까다로워짐에 따라 과거에 비해 관광객들은 본인 취향에 맞는 맞춤형, 차별화된 서비스를 받길 원하고 있다. 또한 서울시내에 효용성 있는 원활한 호텔공급이 이루어지지 못하고, 계속해서 증가하는 불법숙박업소로 인해 호텔업계의 사정은 갈수록 악화되고 있는 현 시점에 관광객들의 욕구를 만족시킬 수 있는 맞춤형 관광숙박시설 확충이 필요하다. 특히나 무슬림 관광객을 위한 숙박시설도 필요할 것으로 보인다. 본 연구에서는 호텔을 방문하는 중국인 관광객을 대상으로 2017년 1월 2일부터 2017년 2월 28일까지 두 달에 걸쳐 총 450부를 배포하여 31개의 결측값을 제외한 419부를 실증분석에 사용하였으며, 요인분석 및 신뢰도 분석, 군집분석, 교차분석, 일원분산분석(ANOVA)을 이용하여 가설을 검증하였다. 본 연구는 호텔 고객의 소비성향인 충동소비성향, 타인의식성향, 계획소비성향, 과시소비성향, 절약소비성향 총 12개의 문항, 5개의 요인을 추출하였으며, 호텔선택속성의 경우 서비스, 브랜드 이미지, 환경, 부대시설, 요금 총 23개, 5개의 요인으로 추출하였다. 계층적 군집분석을 실시하여 대략적인 군집의 수를 추정하고 비계층적 군집분석인 K-means 군집분석을 이용하여 3개의 군집으로 지정하였다. 각각의 집단별로 호텔선택속성에 대하여 유의한 차이를 보이며 각 군집의 소비성향에 따라 다른 특성을 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 분석 결과는 다음과 같다. 총 419명 중 1군집은 129명, 2군집은 150명, 3군집은 140명으로 구성되었다. 군집 1은 호텔 고객의 소비성향 중 서비스, 브랜드 이미지, 환경, 부대시설, 요금 5가지 요인 모두 높은 중요도를 보였다. 이는 소득이 높고, 호텔 이용 경험이 많은 사람일수록 상황에 따라 각기 다르게 소비성향이 나타날 수 있으며 호텔을 선택하는 과정에서 전반적으로 호텔의 모든 시설을 다 고려하여 호텔을 선택한다는 것으로 해석 할 수 있다. 군집 2는 소비성향의 모든 요인이 낮거나 보통으로 나타났으며 그 중에서는 ‘서비스’ 요인에 평균값이 제일 높았으며, ‘부대시설’ 요인을 가장 등한시 하는 것으로 나타났다. 이는 특성이 없고, 소비가 활발하지 않은 사람, 저소득층이 많고 호텔 이용 횟수가 적은, 경험이 부족한 사람일수록 호텔을 선택하는데 있어 명확한 기준이 없다는 것으로 해석 할 수 있다. 군집 3은 요금을 가장 중요하게 생각하고 그 다음으로 부대시설이 중요한 것으로 나타났으며, 브랜드 이미지와 환경은 다소 낮은 것으로 확인되었다. 이는 호텔을 방문하기 전에 미리 예산을 정하고, 할인 기간을 이용하는 것으로 호텔을 선택할 때 요금을 가장 우선적으로 고려하고 부대시설 또한 좋아야 한다는 것을 알 수 있다. 이들은 호텔을 선택 할 때 가성비를 중요하게 본다고 해석할 수 있는 것이다. 본 연구는 호텔을 방문하는 중국인의 각기 다른 소비욕구에 초점을 맞추어, 호텔을 선택할 때 그들이 가지고 있는 소비성향에 따라 호텔선택속성에 어떠한 차이가 있는가를 밝혀낸 것에 대해 큰 의의가 있다고 할 것이며, 소비심리에 대한 결과의 발견으로 호텔에서 고객을 유치하기 위한 마케팅 전략 및 시사점을 제공한 것에 대해 본 연구의 의의가 있다고 할 것이다.

반성적 문제 만들기 활동이 초등학교 2학년 학생들의 수학 학업성취도 및 수학적 태도에 미치는 영향

유아현 서울교육대학교 교육전문대학원 2023 국내석사

본 연구의 목적은 수학 문제해결 시 범한 오류를 학생이 스스로 분석하고 틀린 문제와 비슷한 문제를 만드는 반성적 문제 만들기 활동이 초등학교 2학년 학생들의 수학 학업성취도 및 수학적 태도에 미치는 영향을 알아보고자 하는 것이다. 본 연구의 목적을 위해 다음과 같은 연구 문제를 설정하였다. 가. 반성적 문제 만들기 활동이 초등학교 2학년 학생들의 수학 학업성취도에 미치는 영향은 어떠한가? 나. 반성적 문제 만들기 활동이 초등학교 2학년 학생들의 수학적 태도에 미치는 영향은 어떠한가? 본 연구의 실행을 위해 서울시 송파구 B초등학교 2학년 1개 반 22명(남 15명, 여 7명)을 실험집단으로, 동학년에서 사전 수학 학업성취도와 사전 수학적 태도 검사 결과 동질인 1개 반 22명(남 14명, 여 8명)을 비교집단으로 하여 2022년 8월부터 12월까지 실행연구를 실시하였다. 반성적 문제 만들기 활동은 총 12회(24차시) 이루어졌으며, 반성적 문제 만들기 활동 단계는 다음과 같다. 먼저, 학습한 내용에 대한 형성평가를 실시하여 학생이 틀린 문제의 오류를 분석하고 반성적 문제 만들기 활동지를 작성하게 하였다. 개별적으로 활동지 작성과 문제 검토가 끝난 후, 모둠 활동에서 자신이 만든 문제를 설명하고 대표 문제 선정하기를 거쳐 학급 전체에 공유하였다. 매 수업 마지막 단계에서는 활동 시 알게 된 점과 느낀 점을 기록하게 하여 학생들의 소감을 분석하였고, 수업 과정에서 일어난 내용은 학생의 활동지 및 교사의 관찰일지를 바탕으로 분석하였다. 본 연구의 결과는 일차적으로 i-STATistics 2.01을 사용하여 통계적으로 분석하였다. 먼저, 학생들의 수학 학업성취도의 변화를 알아보기 위해 사전 수학 학업성취도 검사 결과를 공변인으로 설정하여 사후 수학 학업성취도 검사 결과를 공분산 분석하였다. 또한, 수학적 태도의 변화를 알아보고자 사전·사후 수학적 태도 검사 결과를 t-검정하였다. 한편, 수치상으로 드러나지 않는 학생들의 활동 과정을 파악하기 위해 학생들의 활동지를 분석하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 사전·사후 수학 학업성취도 검사 결과, 실험집단과 비교집단 간에 통계적으로 p < 0.01 수준에서 유의미한 차이가 있었다. 둘째, 사전·사후 수학적 태도 검사 결과, 수학적 태도의 하위 요소 가운데 수학에 대한 융통성 영역에서 실험집단과 비교집단 사이에 p < 0.05 수준에서 유의한 차이가 있었다. 또한, 실험집단의 사전·사후 수학적 태도 사이에 수학에 대한 융통성 영역에서 통계적으로 p < 0.05 수준에서,(수학에 대한 반성 영역에서 통계적으로 p < 0.01 수준에서 유의한 차이가 있었다. 본 연구의 결과로부터 다음 결론을 얻었다. 첫째, 반성적 문제 만들기 활동은 초등학교 2학년 학생들의 수학 학업성취도 향상에 효과적이다. 이는 학생들이 반성적 문제를 만드는 과정에서 자신이 틀린 문항에서 필요한 수학적 지식이 무엇인지를 알아보고 활용하는 능력이 신장되었기 때문이라고 볼 수 있다. 둘째, 반성적 문제 만들기 활동은 초등학교 2학년 학생들의 수학적 태도의 6가지 하위 요소 중 수학에 대한 융통성과 수학에 대한 반성을 촉진시킨다. 이러한 결과가 나타난 이유는 학생이 자신이 틀린 문제를 다시 해결할 때 다양한 문제해결 방법에 대해 모둠 친구들과 수학적으로 의사소통하고, 문제의 조건, 상황, 수 등을 다양하게 바꾸었기 때문이다. 또한 학생들이 문제를 바르게 만들고 해결하였는지 점검하고 자신이 만든 문제의 해결 방법을 설명하면서 꾸준히 반성하는 활동을 했기 때문이다. 반성적 문제 만들기 활동지와 관찰 자료를 질적으로 분석한 결과, 반성적 문제 만들기 활동은 초등학교 2학년 학생들의 수학적 태도에(전반적으로 긍정적인 영향을 미쳤다고 추측할 수 있다. 학생들은 틀린 문제를 비슷하게 바꾸어 다시 해결할 때 성공한 경험을 바탕으로 수학에 대한 자신감을 가지게 되었고, 수학적 과제를 꾸준히 수행하려는 의지를 보였다. 또한 학생들은 자신이 좋아하는 소재를 활용하여 문제를 만들며 수학을 하는 데 관심과 호기심을 보였고, 일상 경험 상황을 문제에 적용하고 수학의 역할과 가치를 인식하게 되었다. The purpose of this study is to find out the impact of reflective problem posing activities on the mathematical academic achievements and attitudes toward mathematics of second grade elementary school students to analyze errors in math problem-solving and create problems similar to wrong problems. For the purpose of this study, research problems were set up as follows. A. What is the effect of reflective problem posing activities on the mathematical academic achievements of second graders in elementary school? B. What is the impact of reflective problem posing activities on the attitudes toward mathematics of second graders in elementary school? For the purpose of this study, 22 students (15 males and 7 females) in one second grade of B Elementary School in Songpa-gu, Seoul, and 22 students (14 males and 8 females) in one class were compared as a result of the pre-mathematical academic achievements and pre-mathematical attitude test in the same grade. Reflective problem posing activities were conducted a total of 12 times (24 sessions), and a formative evaluation was conducted before the reflective problem posing activity to analyze errors in the process of problem solving and fill out the reflective problem posing activity sheet. After completing the individual activity paper preparation and problem review, the problems they created in the group activity were explained and shared throughout the class after selecting representative problems. In the last stage of each class, students' feelings were analyzed by recording what they learned and felt during the activity. The contents that occurred in the class process were recorded based on the student's activity papers and the teacher's observation log. The results of this study are as follows. First, there was a statistically significant difference at the p < 0.01 level between the experimental group and the comparative group as a result of covariance analysis (setting the pre-mathematical academic achievements test result as a covariate). Second, as a result of t-testing the pre- and post-attitude toward mathematics test, there was a significant difference at the p < 0.05 level between the experimental group and the comparative group in the area of flexibility for mathematics among mathematical attitudes. In addition, there was a statistically significant difference between the pre- and post-attitude toward mathematics of the experimental group at the p < 0.05 level in the area of flexibility for mathematics and at the p < 0.01 level in the area of reflection on mathematics. The following conclusions were drawn from the results of this study. First, reflective problem posing activities are effective in improving students' mathematical academic achievements. This can be said to be because students' ability to find and utilize the mathematical knowledge necessary for their wrong questions has been improved in the process of creating reflective problems. Second, reflective problem posing activities promote flexibility in mathematics and reflection on mathematics among the six sub-factors of students' mathematical attitudes. The reason for this result is that when a student solves a wrong problem again, he communicated mathematically with his group of friends on various problem-solving methods and changed the conditions, situations, and number of problems in various ways. In addition, students continued to reflect on themselves by checking whether they made and solved reflective problems correctly and explaining how to solve problems they created. Also, as a result of qualitatively analyzing reflective problem posing activities and observations, it can be assumed that reflective problem posing activities had a positive effect on students' mathematical attitudes overall. Students gained confidence in mathematics based on their successful experiences and showed a willingness to consistently carry out mathematical tasks when they changed the wrong questions similarly and solved them again. In addition, students showed interest and curiosity in making reflective problems using their favorite materials, applying daily experience situations to problems, and recognizing the role and value of mathematics.