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Hi, KIA! 기계 학습을 이용한 기동어 기반 감성 분류
김태수 ( Taesu Kim ),김영우 ( Yeongwoo Kim ),김근형 ( Keunhyeong Kim ),김철민 ( Chul Min Kim ),전형석 ( Hyung Seok Jun ),석현정 ( Hyeon-jeong Suk ) 한국감성과학회 2021 감성과학 Vol.24 No.1
본 연구에서는 승용차에서 사람들이 기기를 사용하기 위해 사용하는 기동어인 “Hi, KIA!”의 감성을 기계학습을 기반으로 분류가 가능한가에 대해 탐색하였다. 감성 분류를 위해 신남, 화남, 절망, 보통 총 4가지 감정별로 3가지 시나리오를 작성하여, 자동차 운전 상황에서 발생할 수 있는 12가지의 사용자 감정 시나리오를 제작하였다. 시각화 자료를 기반으로 총 9명의 대학생을 대상으로 녹음을 진행하였다. 수집된 녹음 파일의 전체 문장에서 기동어 부분만 별도로 추출하는 과정을 거쳐, 전체 문장 파일, 기동어 파일 총 두 개의 데이터 세트로 정리되었다. 음성 분석에서는 음향 특성을 추출하고 추출된 데이터를 svmRadial 방법을 이용하여 기계 학습 기반의 알고리즘을 제작해, 제작된 알고리즘의 감정 예측 정확성 및 가능성을 파악하였다. 9명의 참여자와 4개의 감정 카테고리를 통틀어 기동어의 정확성(60.19%: 22~81%)과 전체 문장의 정확성(41.51%)을 비교했다. 또한, 참여자 개별로 정확도와 민감도를 확인하였을 때, 성능을 보임을 확인하였으며, 각 사용자 별 기계 학습을 위해 선정된 피쳐들이 유사함을 확인하였다. 본 연구는 기동어만으로도 사용자의 감정 추출과 보이스 인터페이스 개발 시 기동어 감정 파악 기술이 잠재적으로 적용 가능한데 대한 실험적 증거를 제공할 수 있을 것으로 기대한다. This study explored users’ emotional states identified from the wake-up words ―“Hi, KIA!”―using a machine learning algorithm considering the user interface of passenger cars’ voice. We targeted four emotional states, namely, excited, angry, desperate, and neutral, and created a total of 12 emotional scenarios in the context of car driving. Nine college students participated and recorded sentences as guided in the visualized scenario. The wake-up words were extracted from whole sentences, resulting in two data sets. We used the soundgen package and svmRadial method of caret package in open source-based R code to collect acoustic features of the recorded voices and performed machine learning-based analysis to determine the predictability of the modeled algorithm. We compared the accuracy of wake-up words (60.19%: 22%~81%) with that of whole sentences (41.51%) for all nine participants in relation to the four emotional categories. Accuracy and sensitivity performance of individual differences were noticeable, while the selected features were relatively constant. This study provides empirical evidence regarding the potential application of the wake-up words in the practice of emotion-driven user experience in communication between users and the artificial intelligence system.
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탁도에 따른 음료의 미각 인지: 20, 30대 소비자를 중심으로
김태수 ( Taesu Kim ),최경아 ( Kyungah Choi ),석현정 ( Hyeon-jeong Suk ) 한국감성과학회 2017 감성과학 Vol.20 No.2
본 연구에서는 음료의 탁도와 맛의 교차-양상에 근거한 연상관계를 탐색하였다. 시각 자극물로 무채색의 막걸리와 탄산음료를 선정하였으며, 자극물은 각각 0.0625~32 g/L, 0.0078~4 g/L 범위 내에서 인지적 등간격을 이룰 수 있도록 열 단계로 나누어 제작하였다. 시각적 관능 평가 실험에서는 `단맛`, `짠맛`, `쓴맛`, `신맛`, `마시고 싶은` 기본 미각형용사와 더불어, 막걸리와 관련된 `누룩향이 나는`, `술맛이 나는`, `산뜻한` 특징 미각 형용사와 탄산음료와 관련된 `부드러운`, `톡 쏘는`, `인공적인` 특징 미각 형용사를 선별하여 리커트 3점 척도로 평가하였다(N=35). 실험 결과 기본 미각에 대한 판단에 있어 막걸리는 탁도가 증가함에 따라 기본 맛이 더욱 강하게 느껴지는 반면, 탄산음료의 경우 `신맛`에서만 양의 상관관계가 관찰되었다. 특히 막걸리의 `마시고 싶은` 척도는 4.6~20 g/L 범위에서 가장 높이 관찰됐는데, 이는 시판되는 막걸리 탁도 범위와 일치하여 기억 탁도의 영향을 확인할 수 있었다. 음료 별 미각 형용사에 대해서는 `산뜻한` 맛과 `인공적인` 맛을 제외하고 두 음료 모두 탁도와 강한 양의 상관관계를 보였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 음료의 미각적 경험을 공유할 때 탁도를 활용한다면, 각 음료가 추구하는 맛을 보다 효율적으로 소비자에게 전달할 수 있을 것으로 예상된다. This research investigated the cross-modal correspondence between the turbidity and taste of beverages. For an empirical study, we employed two types of achromatic beverages: rice wine and a soft drink. The turbidity of each drink varied between 0.0625~32 g/L, and 0.0078~4 g/L, respectively, and the stimuli were prepared in ten levels according to cognitive turbidity. In the study, participants (N=35) rated each drink stimulus using a 3-point Likert scale with regard to five basic tastes: sweet, salty, bitter, sour, and preferred. In addition, six specific tastes were included that deliberately describe rice wine and the soft drink. Three were yeasty, alcoholic, and astringent for the rice wine, and the other three were creamy, bubbly, and syrupy for the soft drink. Based on participants` assessments, the turbidity of rice wine is highly positively correlated with all five basic tastes. In contrast, the turbidity of the soft drink was positively correlated with sour only. Concerning preference, the most preferred turbidity of rice wine was 4.6~20 g/L, which is close to the turbidity of existing products on the market. Furthermore, except for astringent and syrupy, all tastes were influenced by the turbidity, which implies the potential of turbidity as a new visual parameter to communicate the taste experience of beverages.
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김태수(Taesu Kim),석현정(Hyeon-Jeong Suk) 한국색채학회 2021 한국색채학회 학술대회 Vol.2021 No.12
본 연구는 차량 앰비언트 라이트가 하나의 CMF (Color, Material and Finishing) 요소로 자리잡으며 마감재 색상과의 심미적 조화를 평가할 수 있는 키트를 개발하고 디자이너들을 대상으로 품평을 진행해 그 실효성을 검토한다. 키트는 조명의 색상 변화와 마감재 교채가 용이하며 한 손에 들고 평가할 수 있도록 디자인되었다. 12가지의 조명 색상과 3가지의 내장재를 변화시켜가며 2가지 대표 조도 환경에서 디자이너 품평을 진행하였다. 그 결과 외부 환경의 조도가 어두울수록 조명과 마감재 간 심미적 조화가 중요하게 고려되어야 해야 함이 발견되었다. 또한 내장재의 채도가 높을수록 조명의 색상에 대한 영향을 크게 받는 것이 관찰되었다. 위 결과는 앞으로의 자동차 앰비언트 라이트 설계에 차량 마감재에 최적화된 설계가 요구될 것을 제안하며, 그 과정에서 본 키트가 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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김태수(Taesu Kim),김병진(Byeongjin Kim),이건표(Gyunpyo Lee),석현정(Hyeon-Jeong Suk) 한국HCI학회 2022 한국HCI학회 학술대회 Vol.2022 No.2
자동차 내 음성 어시스턴트의 탑재 비율이 증가하면서, 음성 어시스턴트 피드백 방식에 대한 관심도 증가하였다. 본 연구는 클러스터 하단의 조명을 통한 음성 어시스턴트 피드백 방식에 대한 정량적 가이드를 도출하고자 한다. 조명 요소인 조명 패턴, 속도, 그리고 색상을 조작할 수 있는 장치를 제작하여 참여형 워크샵을 통해, 조명을 통한 피드백 방식의 디자인 가이드를 도출한다. 총 12 그룹, 24 명의 디자이너가 워크샵에 참여하였으며, 4가지 발화 시나리오에 대해 1 명은 발화, 1 명은 조명을 조작하는 그룹 형태의 참여형 워크샵을 수행하였다. 그 결과, 패턴은 두가지로, 패턴을 이용해 화자를 구분하는 디자인과 전체적으로 은은하게 반응하는 디자인이 도출되었다. 디자이너들은 브랜드 컬러에 맞추면서도 너무 쨍하지 않은 26.7% 정도의 순색도를 가진 조명을 일반적으로 제공하였다. 오류 메시지에서는 51.4%의 순색도를 가진 붉은 조명을 이용해 효과를 전달하는 것이 확인되었다. 위 결과는 디자이너들이 차량 내 보이스 어시스턴트의 조명을 디자인할 때 정량적 참고 자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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금속 보강재와 채움재 특성에 따른 보강토교대의 인발거동 분석 연구
김태수(Taesu Kim),이수양(Soo-Yang Lee),남문석(Moon S. Nam),한희수(Heuisoo Han) 한국산학기술학회 2018 한국산학기술학회논문지 Vol.19 No.11
보강토교대는 보강토옹벽을 교대로 활용하는 토류구조물로써, 보강토체의 변형을 억제하기 위해, 마찰성능이 우수한 채움재와 비신장성 금속 보강재를 사용하고 있다. 본 연구에서는 보강토교대에 주로 사용되는 비신장성 금속 보강재에 대한 인발거동을 분석하기 위하여, 보강토교대 채움재의 강성 및 입도분포와 보강재의 간격에 따른 인발거동을 검토하였다. 매개분석을 통한 분석결과, 보강토체의 인발력은 최상단 보강재에 가장 크게 작용하였고, 보강토교대의 채움재의 특성과 보강재의 수평간격도 보강토의 인발저항에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 채움재의 내부마찰각은 최소 25도 이상, 균등계수는 4 이상의 사질토 그리고 최상단 보강재의 수평간격은 25cm 이하로 배치해야만 설계기준에 제시된 최소 인발 안전율을 만족하였다. 따라서, 보강토체의 인발저항성능을 확보하기 위해서는 채움재의 특성을 면밀하게 고려하여 설계를 수행하여야 하며, 채움재의 특성뿐만 아니라 하중조건을 고려하여 보강재의 배치도 적절하게 하여야 할 것이다. 시공시에는 설계시 고려한 채움재의 강성과 입도분포에 대한 철저한 품질 및 시공 관리가 필요할 것이다. The mechanically stabilized earth wall abutment is an earth structure using a mechanically stabilized earth wall and it uses in-extensional steel reinforcements having excellent friction performance. In order to analyze the pullout behavior of in-extensional steel reinforcements usually applied on the mechanically stabilized earth wall abutment, effects of stiffness and particle-size distributions of backfills and also horizontal spacings were considered in this study. As a result of parametric analyses, the highest pulling force acted on the uppermost reinforcement, and the stiffness and the particle-size distributions of the backfill significantly affected the pulling resistance of the reinforced soils. The internal friction angle of backfills should be at least 25 degrees, the coefficient uniformity factor should be at least 4, and the horizontal spacing of the uppermost steel reinforcement should be less than 25cm. Therefore, in order to secure the pullout resistance of the reinforced soil, it is necessary a properly spacing of reinforcement and more strict quality control for the backfill.
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김태수(Taesu Kim),이건표(Gyunpyo Lee),박민정(Minjung Park),석현정(Hyeon-Jeong Suk) 한국HCI학회 2022 한국HCI학회 학술대회 Vol.2022 No.2
자동차 실내조명이 중요한 디자인 요소로 자리 잡으면서, 이에 대한 규명이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는, 6가지의 조명 패턴과 2가지 배광을 종합해 총 12가지 조명 시나리오에 대한 운전자의 감성 평가를 진행하였다. 감성 평가는 사용성(방해되는, 복잡한, 필요한, 첨단적인)과 감성(재밌는, 긴장되는, 선호하는)에 관련한 7가지 척도를 바탕으로 진행 되었다. 그 결과, 조명의 패턴에 따라 7 가지 감성 척도 모두 유의미한 차이를 볼 수 있었다. 운전자들은 조명 전체가 변하는 패턴을 단순하지만, 적절한 긴장감을 조성해 줌으로써 차량에 필요한 조명으로 판단했다. 조명이 움직이는 패턴에 대해서 운전자들은 복잡하더라도, 첨단적이고 재미있는 조명으로 평가하였다. 또한, 운전자들은 직접 등과 같은 조명이 단순하지만, 강한 긴장감을 조성해 운전 시에 필요한 조명이라 답변하였다. 자동차 패턴에 대한 감성 평가의 응답은 추후 자동차 출시 타깃 사용자 맞춤형으로 내장된 조명의 패턴을 디자인하는 가이드라인과 그에 필요한 기반의 역할을 할 것이다.
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