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심층신경망을 사용한 충격 전 낙상 검출에서 클래스 불균형 문제에 대한 데이터 처리
구범모(B. M. Koo),김종만(J. M. Kim),남예진(Y. J. Nam),성동진(D. J. Sung),이승희(S. H. Lee),김영호(Y. H. Kim) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2021 No.11월
낙상은 고령자들의 상해와 죽음의 주요 요인이다. 낙상 검출 알고리즘은 낙상을 사전에 감지하여 웨어러블 에어백을 통한 고관절 보호를 통하여 상해를 예방할 수 있다. 딥러닝 기반으로 낙상을 개발하기 위해서는 사전에 측정된 모의 데이터들을 사용하지만, 일반적으로는 낙상데이터가 일상생활데이터에 비해 부족하므로 클래스 불균형 현상이 발생된다. 본 연구에서는 신경망으로 낙상을 검출할 때, 클래스 불균형 현상을 해결하기 위한 기법 간의 비교를 목적으로 하였다. 30 명의 건강한 20 대 실험대상자들을 모집하였으며, 9 가지 낙상 동작과 14 가지 일상생활동작을 3 회씩 반복 수행하였다. 관성 센서는 전상장골극 중앙에 위치시켰으며, 3 축 가속도와 3 축 각속도를 100 Hz 샘플링 주파수로 측정하였다. 측정된 데이터를 2 개의 은닉층을 가지는 Deep Neural Network 모델을 사용하여 Binary Class(낙상과 비-낙상)으로 분류를 시도하였으며, 3 가지 클래스 불균형 해결 기법으로 Under-sampling, SMOTE (Synthetic Minority Oversampling Technique), Class Weight 을 적용하여 비교하였다. 클래스 불균형 해결 기법을 적용하지 않았을 때는 80.00%의 정확도, 66.67%의 민감도와 89.47%의 특이도를 보이며, 데이터가 많은 비-낙상에 치중된 결과를 보였다. SMOTE 와 Class Weight 를 적용하는 경우, 각각 80.51%의 정확도, 75.31%의 민감도, 84.21%의 특이도 그리고 79.49%의 정확도, 76.54%의 민감도, 81.58%의 특이도를 보이며, 정확도는 비슷하게 유지하면서 특이도는 조금 떨어지고 민감도가 올라가 클래스 불균형 현상을 회복되는 양상을 보였다. 하지만 Under-sampling을 적용하였을 때는, 64.10%의 정확도, 80.25%의 민감도와 52.63%의 특이도를 보이며, 클래스 균형도 무너지고 전반적인 성능을 나타내는 지표인 정확도도 감소하였다.
유도결합 플라즈마(ICP) Sputtering에 의한 평판 디스플레이 (FPD)용 ITO 박막의 저온 증착
구범모(B. M. Koo),정승재(S. J. Jung),한영훈(Y. H. Han),이정중(J. J. Lee),주정훈(J. H. Joo) 한국표면공학회 2004 한국표면공학회지 Vol.37 No.3
Indium tin oxide (ITO) is widely used to make a transparent conducting film for various display devices and opto-electric devices. In this study, ITO films on glass substrate were fabricated by inductively coupled plasma (ICP) assisted de magnetron sputtering. A two-turn rf coil was inserted in the process chamber between the substrate and magnetron for the generation of ICP. The substrates were not heated intentionally. Subsequent post-annealing treatment for as-deposited ITO films was not performed. Low-temperature deposition technique is required for ITO films to be used with heat sensitive plastic substrates, such as the polycarbonate and acrylic substrates used in LCD devices. The surface roughness of the ITO films is also an important feature in the application of OLEDs along with the use of a low temperature deposition technique. In order to obtain optimum ITO thin film properties at low temperature, the depositions were carried out at different condition in changing of Ar and O₂ gas mixtures, ICP power. The electrical, optical and structural properties of the deposited films were characterized by four-point probe, UV/VIS spectrophotometer, atomic force microscopy (AFM) and x-ray diffraction (XRD). The electrical resistivity of the films was ~10?⁴Ω㎝ and the optical transmittance in the visible range was >85%. The surface roughness (Rrms) was ~20Å.