ANFIS를 이용한 전자 혈압 측정 알고리즘 개발

권석영(Seok-Young Kwon),이대종(Dae-Jong Lee),전명근(Myung-Geun Chun) 한국지능시스템학회 2006 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.16 No.1

본 논문에서는 ANFIS를 이용한 전자혈압계 측정알고리즘을 제안한다. 이를 위해 본 연구에서는 우선, 기존의 팔뚝형 커프와 수동 공기주입기 방식의 전자혈압 측정시스템을 구축하여 혈압 신호를 실시간으로 취득하였다. 다음단계로 취득된 실시간 혈압신호를 이용하여 최고혈압과 최저 혈압을 측정하기 위해 MAA(Maximum Amplitude Algorithm) 기법을 이용한다. 그러나. MAA기법은 개인의 특성을 고려하지 않고 일정한 비율을 고정시키므로 정확한 혈압을 측정하는데 한계가 있다. 따라서, 본 논문에서는 MAA에 의해 측정된 최고혈압과 최저혈압을 ANFIS를 이용하여 학습시키므로서 이러한 문제점을 해결하고자 한다. 제안된 알고리즘의 효율성을 보이기 위해 다양한 혈압신호에 대해 실험한 결과 기존의 MAA에 의한 방법보다 향상된 결과를 나타냈다.

Contourlet 변환 및 PCA에 의한 얼굴인식

권석영(Seok-Young Kwon),송창규(Chang-Kyu Song),전명근(Myung-Geun Chun) 한국지능시스템학회 2007 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.17 No.1

본 논문에서는 컨투어렛과 주성분분석기법을 이용한 융합기법에 의한 얼굴인식 시스템을 제안한다. 제안된 방법은 우선적으로 컨투어렛변환에 의해 얼굴영상을 대역별, 방향성분별로 분해한 후, 주성분분석기법을 이용하여 방향성분별로 분할된 부영상에서 특징벡터를 각각 추출한다. 최종 단계에서는 각각의 대역별로 산출된 매칭도를 효과적으로 융합할 수 있는 융합기법을 이용하여 얼굴인식이 수행된다. 제안된 방법의 유용성을 보이기 위해 ORL 얼굴데이터베이스를 대상으로 실험하여 기존 방법인 PCA나 웨이블렛변환을 이용한 방법에 비해 향상된 결과를 보임을 확인한다.

임베디드 시스템을 이용한 거동관리 프로그램 개발

권석영(Seok-Young Kwon),권만준(Man-Jun Kwon),이대종(Dae-Jong Lee),전명근(Myung-Geun Chun) 한국지능시스템학회 2007 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.17 No.2

본 논문에서는 PXA270 임베디드 시스템을 이용한 거동관리 프로그램 개발한다. 개발 프로그램의 목적은 혼자 있는 환자 또는 독거노인의 거동을 관리함으로서 응급상황을 신속히 처리하도록 한다. 우선 개발 프로그램은 웹 카메라(QuickCam Pro5000)를 사용하여 Visual Studio 2005로 기본프로그램을 작성하였다. 웹 카메라로 부터 영상을 받아온 후 기준영상을 등록을 한다. 다음 단계로 감시되고 있는 영상에 사람이 들어오거나 움직이는 물체가 있다면 감시영상에서 기준영상을 뺀 차영상 기법을 이용하여 지속적으로 물체를 추적 한 다음 물체가 일정시간 이상 움직이지 않는다면 경고 메세지를 출력하게 된다. 최종적으로 개발된 알고리즘을 임베디드 시스템인 PXA270에 탑재하기 위하여 Embedded Visual C++ 4.0을 이용하여 증명 한 후, 실험을 통하여 제안방법의 타당성을 검토한다.

PDA를 이용한 개인 심혈관리 시스템 개발

권석영(Seok-Young Kwon),권만준(Mann-Jun Kwon),박경순(Kyoung-Soon Park),차은종(Eun-Jong Cha),전명근(Myung-Geun Chun) 한국지능시스템학회 2007 한국지능시스템학회논문지 Vol.17 No.5

본 논문에서는 PDA를 이용하여 개인이 직접 관리하고 자가진단을 내릴 수 있는 개인 심혈관리 시스템을 개발하였다. 개발된 심혈관리 시스템은 개인정보관리, 생활관리, 식이관리, 질병관리 및 네트워크 관리의 5개 모듈로 구성되어 있다. 개인 정보관리 모듈은 개인의 정보와 신체정보 및 비만정보 등을 관리하며, 생활관리 모듈은 운동량계산과 비만도등을 관리한다. 식이관리 모듈은 식사를 관리하고 섭취음식을 분석하고, 질병관리 모듈은 개인의 혈압 및 자각증상 등을 관리한다. 마지막으로 통신망을 관리하는 네트워크 모듈로 나누어진다. 이렇게 개발된 시스템은 필요에 따리서 체계적으로 개인의 건강을 관리할 수 있으며 병원을 직접 방문해야 하는 기존의 방식에서 벗어나 자기 자신이 혈압을 스스로 측정하고 관리하여 필요한 부분을 네트워크를 통하여 의사에게 알림으로서 치료와 처방을 받을 수 있도록 한 심혈관리 시스템을 개발하였다. In this paper, we developed a personal hypertension management system (PHMS) having self-diagnosis function with PDA. The developed PHMS consists of five modules such as a personal information management, a Life management, a food management, a sickness management, and network management modules. The personal information management module offers physical and fatness information as well as personal information. The life management module gives exercise and body mass index. The food management module includes caloric intake and the sickness management module renders a personal blood pressure and a subjective symptom. Finally, wireless networks are implemented for the network management. From these, it is possible to make a self diagnosis and be examined and treated remotely by sending the stored blood pressure related information to a medical doctor.

ANFIS를 이용한 전자 혈압 측정 알고리즘 개발

전명근(Myung-Geun Chun),권석영(Seok-Young Kwon),이대종(Dae-Jong Lee) 한국지능시스템학회 2006 한국지능시스템학회논문지 Vol.16 No.4

본 논문에서는 ANFIS를 이용한 전자혈압계 측정 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 본 연구에서는 우선, 기존의 팔뚝형 커프와 수동 공기주입기 방식의 전자혈압 측정시스템을 구축하여 혈압신호를 실시간으로 취득하였다. 다음단계로 취득된 실시간 혈압신호를 이용하여 최고혈압과 최저혈압을 측정하기 위해 MAA(Maximum Amplitude Algorithm) 기법을 이용한다. 그러나, MAA기법은 개인의 특성을 고려하지 않고 일정한 비율을 고정시키므로 정확한 혈압을 측정하는데 한계가 있다. 따라서, 본 논문에서는 MAA에 의해 측정된 최고혈압과 최저혈압을 ANFIS를 이용하여 학습시킴으로서 이러한 문제점을 해결하고자 한다. 제안된 알고리즘의 효율성을 보이기 위해 다양한 혈압신호에 대해 실험한 결과 기존의 MAA에 의한 방법보다 향상된 결과를 나타냈다. In this paper, we propose a blood pressure measurement method using ANFIS. Usually, the maximum and minimum blood pressures are calculated by Maximum Amplitude Algorithm(MAA) method. However, the MAA method has some drawbacks to measure exact blood pressure since it uses a fixed ratio to set the measuring points for everyone without considering individual's special conditions. To solve this problem, the pressures measured by the MMA are trained by ANFIS having self-learning ability. From various experiments, we confirm that the proposed method shows better performance than conventional method

Contourlet 변환 및 PCA에 의한 얼굴인식

송창규(Chang-Kyu Song),권석영(Seok-Young Kwon),전명근(Myung-Geun Chun) 한국지능시스템학회 2007 한국지능시스템학회논문지 Vol.17 No.3

컨투어렛 변환은 2차원의 웨이블렛 변환을 확장한 개념으로 다중스케일과 방향성필터뱅크를 이용한다. 이러한 컨투어렛 변환은 웨이블렛 변환의 특징인 다중스케일과 시간-주파수의 지역적 특성뿐만 아니라 방향성분에 대해서도 풍부한 정보를 얻을 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 컨투어렛 변환과 주성분분석기법을 이용하는 융합기법에 의한 얼굴인식 시스템을 제안한다. 제안된 방법은 먼저 컨투어렛 변환에 의해 얼굴영상을 방향성 부대역 영상으로 분할한 후, 주성분분석기법을 이용하여 방향성분별로 분할된 각각의 부영상에 대하여 특징벡터를 산출한다. 그리고 최종 단계에서는 각각의 대역별로 산출된 매칭도를 효과적으로 융합할 수 있는 융합기법을 이용하여 얼굴인식을 수행한다. 제안된 방법의 타당성을 보이기 위해 ORL 얼굴영상과 CBNU 얼굴영상을 대상으로 실험한 결과 기존 방법인 PCA나 웨이블렛 변환을 이용한 방법에 비해 향상된 인식 성능을 보임을 확인할 수 있었다. Contourlet transform is an extention of the wavelet transform in two dimensions using the multiscale and directional filter banks. The contourlet transform has the advantages of multiscale and time-frequency-localization properties of wavelets, but also provides a high degree of directionality. In this paper, we propose a face recognition system based on fusion methods using contourlet transform and PCA. After decomposing a face image into directional subband images by contourlet, features are obtained in each subband by PCA. Finally, face recognition is performed by fusion technique that effectively combines similarities calculated respectively in each local subband. To show the effectiveness of the proposed method, we performed experiments for ORL and CENU dataset, and then we obtained better recognition performance in comparison with the results produced by conventional methods.

역공학 교육프로그램 개발을 통한 고등학교 기술과 공학교육 사례연구

김홍순(Hong Soon Kim ),함형인(Hyung In Ham ),권석영(Seok Young Kwon ) 한국실과교육학회 2024 한국실과교육학회지 Vol.37 No.1

이 연구의 목적은 2022 개정 기술・가정과 고등학교 교육과정에서 공학이 강조됨에 따라 역공학 교육프로그램을 개발하고 이를 적용하여 시사점을 분석하는 데 있다. 연구의 목적을 달성하기 위해 역공학의 개념과 모형, 기술영역 교육과정을 고찰하였으며, 체험활동 개발 단 계에 따라 역공학 교육프로그램을 개발하였다. 프로그램의 완성도를 높이기 위해 역공학 교육 프로그램은 전문가의 타당도 검증을 받았으며, 프로그램의 양적・질적 개선을 위하여 A도시 기술교사모임에서 사례 발표를 통해 다양한 의견을 수렴하였다. 현장 적합도를 판단하기 위해 예비 수업 적용은 A 도시 일반계 고등학생 15명을 대상으로 2024년 1월, 4일간 10차시 수업 으로 운영하였으며, 학생의 온라인 포트폴리오 자료, 수업 촬영 영상, 수업 교사의 성찰 일지 등을 통해 수업의 의미를 분석하였다. 이 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 역공학은 이미 완성된 제품을 분해하는 과정에서 제품의 설계 원리와 각 부품의 기 능, 부품과 부품 간의 관계, 제품의 개선점 등을 학생 스스로 학습할 기회를 제공하며, 추상적 으로 이해했던 공학적 원리를 실제 제품을 통해 구체적으로 이해할 수 있었다. 둘째, 역공학 교육프로그램은 프로그램 개발 과정에 따라 준비, 개발, 개선의 단계의 과정에 따라 10차시의 프로그램으로 개발되었다. 개발된 교육프로그램은 전문가 자문을 거쳐 A 도시 일반계 고등학교 15명의 학생을 대상으로 4일간의 예비 수업을 적용하였다. 예비 수업 과정에 서 산출된 학생 온라인 포트폴리오 자료, 수업 촬영 동영상, 수업 교사의 성찰 일지 등의 결 과를 반영하여 교육프로그램을 최종 수정 및 완성하였다. 셋째, 역공학 프로그램 개발에 참여한 학생들의 경험은 ‘참여를 통한 공학 원리 이해’, ‘실패 의 경험과 도전’, ‘제품 작동에 대한 성취감’, ‘공학에 대한 흥미’, ‘진로 확인’으로 분석되었다. 이 연구는 2022 개정 기술・가정과 고등학교 교육과정에서 강조한 ‘공학’을 수업에서 어떻 게 적용해야 하는지에 대한 시사점을 제공하기 위해 실행되었으며, 연구의 결과는 기술 수업 연구와 차기 교육과정 개정에 시사점을 제공할 것으로 기대한다. This study develops a reverse engineering education program and analyzes its implications in response to the emphasis on engineering in the revised 2022 high school Technology Education curriculum. To this end, the study examined the concept and model of reverse engineering as well as the technology curriculum. A reverse engineering education program was developed following the stages of hands-on activity development. To ensure the program’s completeness, expert validation and teacher feedback from case presentations at the A City Teachers' Association were incorporated to achieve both quantitative and qualitative improvements. Program practicality was assessed through a preliminary class conducted with 15 general high school students in City A over a period of four days in January 2024, consisting of 10 sessions. The meaning of the class was assessed through students' online portfolio materials, recorded class videos, and teacher reflection journals. The study’s results are as follows: First, reverse engineering offers students opportunities to learn product design principles, understand the functions of each component, discern the relationships between components, and identify areas for product improvement by dismantling a completed product. It affords students a concrete understanding of previously abstract engineering principles by working with actual products. Second, developed as a 10-session program following the stages of preparation, development, and improvement, the program was applied to 15 general high school students in City A during a four-day preliminary class, and the resulting data informed final modifications and completion of the education program. Third, student experiences were analyzed through themes such as understanding engineering principles through participation, experiences of failure and challenges, sense of accomplishment in product operation, interest in engineering, and career exploration. This study provides insights into implementing the engineering education emphasized in the revised 2022 technical and vocational curriculum in school settings. The results have implications for the technology education field and future curriculum revisions.