챗봇 환경에서 데이터 시각화 인터랙션을 위한 자연어처리 모델

오상헌,허수진,김성희,Oh, Sang Heon,Hur, Su Jin,Kim, Sung-Hee 한국정보처리학회 2020 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.9 No.11

스마트폰의 보급으로 인해 개인화된 데이터를 활용하고자 하는 서비스들이 증가하고 있다. 특히, 헬스케어와 관련된 서비스들은 다양한 데이터를 다루며, 이를 효과적으로 보여주기 위해 데이터 시각화 기법을 활용하고 있다. 데이터 시각화 기법이 활용되면서 자연스럽게 시각화에서의 인터랙션 또한 함께 강조되고 있다. PC 환경에서 데이터 시각화에 대한 인터랙션은 마우스로 이루어지기 때문에, 데이터에 대한 필터링이 다양하게 제공되고 있다. 반면, 모바일 환경에서의 인터랙션은 화면의 크기가 작고, 인터랙션 가능 여부를 인지하기 어려워 버튼 터치 방식으로 앱에서 제공하는 제한된 시각화만을 제공받을 수 있다. 이러한 모바일 환경에서의 인터랙션 한계를 극복하기 위해, 챗봇과의 대화를 통해 데이터 시각화 인터랙션을 가능하게 하여 사용자들에게 개개인의 데이터를 다양한 시각화를 통해 확인할 수 있도록 하고자 한다. 이를 위해서는 사용자의 질의를 쿼리로 변환하여, 주기적으로 데이터를 축적하고 있는 데이터베이스에서 변환된 쿼리를 통해 결과 데이터를 불러올 수 있어야 한다. 자연어를 쿼리로 변환하는 연구는 현재 많이 이루어지고 있지만, 시각화를 기반으로 하여 사용자의 질의를 쿼리로 변환하는 연구에 대해서는 아직 이루어지지 않았다. 따라서, 본 논문에서는 사전에 데이터 시각화 기법이 정해진 상황에서의 쿼리 생성에 초점을 맞추고자 한다. 지원하는 인터랙션은 태스크 x-축 값에 대한 필터링 및 두 그룹 간 비교이다. 테스트 시나리오는 걸음 수에 대한 데이터를 활용하였으며, x-축 기간에 대한 필터링은 바 그래프, 두 그룹간 비교는 라인 그래프로 나타내었다. 시각화를 통해 요청한 정보를 제공받을 수 있는 자연어처리 모델을 개발하기 위해 1,000명을 대상으로 한 설문조사를 통해 약 15,800개의 학습 데이터를 수집하였다. 알고리즘 개발 및 성능 평가를 진행한 결과, 분류 모델에서는 약 89%, 쿼리 생성 모델에서는 약 99% 정확도를 보였다. With the spread of smartphones, services that want to use personalized data are increasing. In particular, healthcare-related services deal with a variety of data, and data visualization techniques are used to effectively show this. As data visualization techniques are used, interactions in visualization are also naturally emphasized. In the PC environment, since the interaction for data visualization is performed with a mouse, various filtering for data is provided. On the other hand, in the case of interaction in a mobile environment, the screen size is small and it is difficult to recognize whether or not the interaction is possible, so that only limited visualization provided by the app can be provided through a button touch method. In order to overcome the limitation of interaction in such a mobile environment, we intend to enable data visualization interactions through conversations with chatbots so that users can check individual data through various visualizations. To do this, it is necessary to convert the user's query into a query and retrieve the result data through the converted query in the database that is storing data periodically. There are many studies currently being done to convert natural language into queries, but research on converting user queries into queries based on visualization has not been done yet. Therefore, in this paper, we will focus on query generation in a situation where a data visualization technique has been determined in advance. Supported interactions are filtering on task x-axis values and comparison between two groups. The test scenario utilized data on the number of steps, and filtering for the x-axis period was shown as a bar graph, and a comparison between the two groups was shown as a line graph. In order to develop a natural language processing model that can receive requested information through visualization, about 15,800 training data were collected through a survey of 1,000 people. As a result of algorithm development and performance evaluation, about 89% accuracy in classification model and 99% accuracy in query generation model was obtained.

클라우드 서비스의 재사용성 평가 및 향상 기법

오상헌,라현정,김수동,Oh, Sang-Hun,La, Hyun-Jung,Kim, Soo-Dong 한국정보처리학회 2012 정보처리학회논문지D Vol.19 No.1

클라우드 컴퓨팅에서 서비스 제공자들은 다양한 어플리케이션들 중에서 재사용 특징과 공통성을 고려하여 개발하고 배포하며 서비스 사용자들은 어플리케이션을 구축하기 위해 서비스를 찾고 재사용한다. 그러므로 재사용성은 클라우드 서비스의 중요한 본질적인 특성이다. 서비스의 재사용성이 높으면, 투자대비 높은 수익을 올릴 수 있다. 클라우드 서비스는 기존의 소프트웨어 재사용성을 위한 품질모델은 전통적인 프로그래밍 패러다임에 나타나지 않는 특성을 가지고 있기 때문에 서비스 평가에 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 클라우드 서비스 재사용성을 평가하기 위해 품질속성과 메트릭이 포함된 평가모델을 제시한다. 사례연구에서는 평가모델을 적용한 사례를 보여준다. In cloud computing, service providers develop and deploy services with common and reusable features among various applications, service consumers locate and reuse them in building their applications. Hence, reusability is a key intrinsic characteristic of cloud services. Services with high reusability would yield high return-on-investment. Cloud services have characteristics which do not appear in conventional programming paradigms, existing quality models for software reusability would not applicable to services. In this paper, we propose a reusability evaluation suite for cloud services, which includes quality attributes and metrics. A case study is presented to show its applicability.

SOA 서비스 성능 측정을 위한 실용적 품질모델

오상헌,최시원,김수동,Oh, Sang-Hun,Choi, Si-Won,Kim, Soo-Dong 한국정보처리학회 2008 정보처리학회논문지D Vol.15 No.2

서비스 지향 아키텍처(Service-Oriented Architecture, SOA)는 재사용 가능한 서비스들을 동적으로 발견하고 조립하여 완성된 어플리케이션을 만드는 효과적인 접근 방법으로 주목받고 있다. 일반적으로 알려진 SOA의 장점으로는 개발 비용 절감, 기민성, 확장 용이성, 비즈니스 수준 재사용 등이 있다. 그러나, SOA를 널리 적용하는데 대표적인 문제점으로 성능 문제가 있으며, 이는 SOA의 특징인 분산환경에서의 배치 및 실행, 서비스 플랫폼의 이질성, 표준 메시지 포맷 사용 등에 기인한다. 따라서, SOA를 효과적으로 적용하기 위해서는 성능 문제가 개선되어야 하며, 성능 개선을 위해서는 서비스의 성능을 상세히 측정하여 문제가 어디서 발생했고 왜 발생했는지 분석할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 우선적으로 서비스 성능을 효과적으로 측정하기 위한 품질모델이 정의되어야 한다. 그러나, 현재까지 SOA의 실행 환경 및 특징을 잘 반영한 실용적이고 상세한 성능 측정 품질모델에 대한 정의가 부족하다. 따라서 본 논문에서는 서비스 성능을 측정하기 위한 실용적인 메트릭의 집합을 가진 품질모델과 제안된 메트릭을 효과적으로 측정하기 위한 기법을 정의한다. 또한, 제안된 메트릭의 실용성과 유용성을 보여주기 위해 호텔 예약 서비스 시스템에 메트릭을 적용한다. Service-Oriented Architecture (SOA) is emerging as an effective approach for developing applications by dynamically discovering and composing reusable services. Generally, the benefits of SOA are known as low-development cost, high agility, high scalability, business level reuse, etc. However, a representative problem for widely applying SOA is the performance problem. This is caused by the nature of SOA such as service deployment and execution in distributed environment, heterogeneity of service platforms, use of a standard message format, etc. Therefore, performance problem has to be overcome to effectively apply SOA, and service performance has to be measured precisely to analyze where and why the problem has occurred. Prerequisite for this is a definition of a quality model to effectively measure service performance. However, current works on service performance lacks in defining a practical and precise quality model for measuring performance which adequately addresses the execution environment and features of SOA. Hence, in this paper, we define a quality model which includes a set of practical metrics for measuring service performance and an effective technique to measure the value of the proposed metrics. In addition, we apply the metrics for Hotel Reservation Service System (HRSS) to show the practicability and usefulness of the proposed metrics.

다중 목적지 네트워크에서 최단 경로 라우팅을 위한 새로운 유전자 알고리즘

오상헌(Sanghoun Oh),안창욱(Changwook Ahn),R.S. Ramakrishna 한국통신학회 2005 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2005 No.6

고정밀 INS를 이용한 GAK(GPS Adapter Kit) 항법 모듈의 차량 시험

오상헌(Sang Heon Oh),손석보(Seok Bo Son),권승복(Seung Bok Kwon),신동호(Don Ho Shin),황동환(Dong-Hwan Hwang),이상정(Sang Jeong Lee),박찬식(Chansik Park) 한국항공우주학회 2007 韓國航空宇宙學會誌 Vol.35 No.3

GAK(GPS adapter kit)은 GPS/INS 항법 모듈을 내장한 사거리 연장 키트의 일종으로 자유 낙하식 폭탄에 장착하여 투하 정확도의 향상을 목적으로 한다. 본 논문에서는 GAK 항법 모듈의 차량 시험 결과를 제시하였다. 항법 모듈은 상용의 MEMS IMU, 내장형 GPS 수신기 및 항법 컴퓨터로 구성된다. GPS 수신기는 위성 가시성 향상 및 자세 측정을 위하여 다중 안테나를 사용하는 구조로 설계하였다. 실시간 항법 소프트웨어는 모듈화 구조로 설계하여 유지보수성 및 확장성을 고려하였다. 항법 모듈의 성능을 평가하기 위해 고성능 INS인 Honeywell H-726 MAPS를 탑재한 차량 시험을 수행하였다. 차량 시험 결과 GPS 자세 결과를 사용한 GAK 통합 합법 모듈이 일반적인 GPS/INS 통합의 경우에 비하여 더 나은 항법 성능을 나타내었으며 재밍 환경을 고려한 경우에도 순수 항법에 비하여 우수한 coasting 성능을 제공하였다. A GPS adapter kit (GAK) is a GPS/INS guided range extension system to improve the accuracy and availability of existing dumb bombs. In this paper, a van test result of GPS/INS navigation module (NM) for guided bomb with GAK has been presented. The NM consists of a commercial MEMS IMU, embedded GPS receiver and navigation computer unit (NCU). The GPS receiver of NM was designed to use multiple antennas for satellite visibility and GPS attitude determination. The real-time navigation software was designed by modularized structure to guarantee the maintainability and extensibility. In order to evaluate the performance of the NM, a van test was preformed by using a high performance INS - Honeywell H-726 MAPS(Modular Azimuth Position System). The van test results show that the GAK NM with GPS attitude measurement gives better navigation performance than a conventional GPS/INS integration and good coasting capabilities under jamming environment.

프로덕트 라인 공학의 핵심자산 재사용성 평가를 위한 품질시스템

오상헌(Sang Hun Oh),허진선(Jin Sun Her),김지혁(Ji Hyeok Kim),류성열(Sung Yul Rhew),김수동(Soo Dong Kim) 한국정보과학회 2006 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.33 No.3

프로덕트 라인 공학(Product Line Engineering, PLE)은 소프트웨어 재사용을 위한 새로운 접근 방법이고, 핵심자산은 인스턴시에이션(Instantiation)을 통하여 어플리케이션을 개발하기 위한 큰 재사용 단위이다. 따라서, 핵심자산은 PLE의 중요한 요소이므로 핵심자산의 재사용성은 PLE 프로젝트의 큰 성공을 결정한다. 핵심자산은 전체가 아니라 재사용 부품(Part)에 불과하며, 고정된 기능뿐만 아니라 가변적인 기능도 포함, 지원하고 있다. 그러나, 기존의 품질모델로는 이러한 특성을 가지고 있는 핵심자산을 평가하기에는 한계가 있다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 ISO/IEC 9126을 기반으로 하여 핵심자산의 재사용성을 평가하기 위한 체계적인 품질시스템을 제안한다. 핵심자산의 중요한 특징들을 식별하고 식별된 재사용성의 특징을 기반으로 품질속성(Quality Attribute)을 도출한다. 이렇게 정의된 품질속성을 이용하여 메트릭을 정의한다. 또한 제안된 메트릭을 이용하기 위한 지침 및 대여 프로덕트 라인에서의 적용사례를 제시한다. 이러한 품질시스템을 이용하여 핵심자산의 재사용성을 보다 효과적이고 정확하게 평가한다. Product line engineering (PLE) is a new effective approach to software reuse, where applications are generated by instantiating a core asset which is a large-grained reuse unit. Hence, a core asset is a key element of PLE, and therefore the reusability of the core asset largely determines the success of PLE projects. A core asset is a reusable part not a whole system, and supports not only variable functions but also common functions. However, there are limitations to evaluate reusability of core asset that has these unique characteristics. This paper proposes a comprehensive quality system for evaluating the reusability of core assets, based on ISO/IEC 9126. We first identify the key characteristics of core assets, and derive the set of quality attributes that characterizes the reusability of core assets. Finally, we define metrics for each quality attribute. In addition, we provide guidelines for applying the metrics and perform a case study based on rental product line. Using the proposed quality system, reusability of core assets can be more effectively and correctly evaluated.

유전 프로그래밍을 활용한 제조 빅데이터 분석 방법 연구

오상헌(Sanghoun Oh),안창욱(Chang Wook Ahn) 한국스마트미디어학회 2020 스마트미디어저널 Vol.9 No.3

현재 제조 분야 빅데이터 분석을 위하여 black-box 기반 기계 학습 알고리즘을 활용하고 있다. 해당 알고리즘은 높은 분석 정합성 가지는 장점이 있지만, 분석 결과에 대한 해석이 어렵다는 단점이 있다. 그러나 제조업에서는 분석 알고리즘은 제조 공정 원리 기반 해석을 통하여 결과의 근거 및 도출 타당성에 대한 검증이 중요하다. 이러한 기계 학습 알고리즘의 결과 설명력 한계를 극복하기 위하여 유전 프로그래밍을 활용한 제조 빅데이터 분석 방법을 제안한다. 본 알고리즘은 생물학적 진화유전 프로그래밍 알고리즘은 생물학적 진화를 모방한 진화 연산 (선택, 교배, 돌연변이) 반복하면서 최적의 해를 찾아간다. 그리고 해는 수학적 기호를 활용하여 변수 간의 관계로 나타나며, 가장 높은 설명력을 가지는 해가 최종적으로 선택된다. 이를 통하여 입력 및 출력 변수 관계 수식화를 통한 결과를 도출하므로 직관적인 제조 매카니즘에 대한 해석이 가능하며 또한 수식으로 나타낸 변수간의 관계 기반으로 기존 해석이 불가한 제조 원리 도출도 가능하다. 제안 기법은 대표적인 기계 학습 알고리즘과 성능을 비교 분석 결과 동등 또는 우수한 성능을 보였다. 향후 해당 기법을 통하여 다양한 제조 분야 활용 가능성을 검증하였다. Currently, black-box-based machine learning algorithms are used to analyze big data in manufacturing. This algorithm has the advantage of having high analytical consistency, but has the disadvantage that it is difficult to interpret the analysis results. However, in the manufacturing industry, it is important to verify the basis of the results and the validity of deriving the analysis algorithms through analysis based on the manufacturing process principle. To overcome the limitation of explanatory power as a result of this machine learning algorithm, we propose a manufacturing big data analysis method using genetic programming. This algorithm is one of well-known evolutionary algorithms, which repeats evolutionary operators such as selection, crossover, mutation that mimic biological evolution to find the optimal solution. Then, the solution is expressed as a relationship between variables using mathematical symbols, and the solution with the highest explanatory power is finally selected. Through this, input and output variable relations are derived to formulate the results, so it is possible to interpret the intuitive manufacturing mechanism, and it is also possible to derive manufacturing principles that cannot be interpreted based on the relationship between variables represented by formulas. The proposed technique showed equal or superior performance as a result of comparing and analyzing performance with a typical machine learning algorithm. In the future, the possibility of using various manufacturing fields was verified through the technique.

챗봇 기반의 지능형 시각화 프레임워크

오상헌(Sang-Heon Oh),김성희(Sung-Hee Kim) 한국정보통신학회 2019 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.23 No.2

현재까지의 데이터분석은 관계형 데이터베이스 내에 수집된 데이터를 기반으로 SQL을 통해 주로 전문가들에 의해 이루어졌다. 빅데이터 시대에 접어들면서 데이터의 폭발적인 증가로 인해 이제는 전문가들뿐만 아니라 일반인들에게도 데이터분석은 필요한 영역이 되고 있다. 기업이나 기관에서는 보다 효과적인 데이터 분석을 위해 시각화를 활용하고 있으며, 데스크탑을 시작으로 모바일, 대형 디스플레이 등 다양한 환경으로 변화하고 있다. 하지만 시각화에 대한 인터랙션은 데스크탑 기반으로 발전해 왔으며, 모바일과 대형 디스플레이 환경에서의 최적화된 방법에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 접근성이 높고 쉽게 사용가능한 챗봇 기반의 지능형 시각화 프레임워크를 제안한다. 사용자는 챗봇을 통해 데이터 분석에 대한 요구사항을 텍스트로 입력하고, 이는 기계학습을 통해 쿼리로 변환되어 출력된 결과 데이터를 시각화하는 지능형 시각화 프레임워크를 제안한다. Data analysis so far has been done primarily by experts through SQL based on data collected within relational databases. However, with the explosive growth of data, data analysis is not only important to domain experts, but also necessary, to the general public. Companies and institutions are using visualizations for effective data analysis. And data analysis is being conducted in various types of environments, from traditional desktop to mobile or to large displays. However, interaction with visualizations has evolved on a desktop-based basis and needs to be studied on how to optimize in mobile and large display environments. Therefore, this paper proposes an intelligent visualization framework based on chatbot that is highly accessible and readily available. Users can enter text through chatbot, which creates and executes queries through machine learning, then proposes an intelligent visualization framework that visualizes output result data.

스마트 시티에서의 개인화 서비스와 개인정보 보호에 대한 사용자 인식에 관한 연구

오상헌(Sang-Heon Oh),김기환(Ki Hwan Kim),윤주상(Joosang Youn),김성희(Sung-Hee Kim) 한국HCI학회 2019 한국HCI학회 학술대회 Vol.2019 No.2

전세계적으로 스마트 시티를 구축하기 위한 움직임은 활발하게 일어나고 있으며, 스마트 시티의 핵심은 사물인터넷과 다양한 기술들을 활용해 데이터를 수집하고, 이를 통해 개인에게 맞는 편리한 서비스를 제공하는 것이다. 하지만, 개인 맞춤 서비스를 받기 위해서는 그만큼 개인에 대한 정보를 공유해야 한다. 이는 생활의 편리함과 새로운 서비스 등 가져다 줄 이점과 더불어 사생활 침해에 대한 우려도 동시에 지니고 있다는 의미로 볼 수 있다. 본 연구에서는, 스마트 시티 서비스 중 스마트 홈, 스마트 교통, 스마트 헬스케어에서 제공될 수 있는 지능형 서비스에 대한 사용자 인식을 개인화 서비스 및 개인정보 보호 선호도 측면에 대해서 조사하였다. 사생활 침해에 대한 우려가 있지만, 이를 감수하더라도 개인화 서비스를 선택하겠다는 경향성은 스마트 헬스케어 서비스, 스마트 교통서비스가 스마트 홈 서비스보다 높은 것으로 나타났다. 또한, 세 가지 서비스를 사용한다면, 어떤 개인정보가 유출될 수 있는가에 대해서 조사를 하였으며, 서비스를 사용하는 시점부터 언제나 개인정보 유출에 대한 위험을 인지하는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과는 스마트 시티 구축시 실질적으로 서비스 활용도를 높일 수 있도록, 사용자에 대한 이해를 위해 활용될 수 있다는 점에서 그 의의가 있다.

미분 정보 복구 함수 기반 제약 조건 최적화 진화 알고리즘

오상헌(Sanghoun Oh),황용수(Yongsoo Hwang),전문구(Moongu Jeon) 한국정보기술학회 2010 Proceedings of KIIT Conference Vol.2010 No.-

일반적으로 제약 조건 최적화 문제에서는 제약 조건을 만족하는 해 (feasible solutions)가 부족함으로 전역적 최적해 (global optimal value)를 찾음에 있어 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제를 효율적으로 해결하기 위하여 본 논문에서는 미분 정보를 이용한 복구 함수를 이용한 진화 기법 기반 제약 조건 최적화 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안 진화 최적화 기법에서는 시용한 미분 정보 기반 복구 함수에서는 제약 조건들을 만족하지 않는 해(infeasible solutions)을 주어진 조건을 만족하는 해로 변환하여 준다. 실험 수행 결과에서는 제안 기법과 기존의 진화 기반 최적화 기법과 비교 분석을 통하여 제안 알고리즘의 성능을 검증하였다. This paper presents an evolutionary constraint optimization algorithm using a gradient repair method to effectively solve constrained optimization function problems. In the proposed method, we employ the repair function with gradient information of the given constraint functions. Thanks to this feature, infeasible solutions are simply transformed into feasible solutions. In computational results, we compare the performance of the proposed algorithm with one reference, the conventional evolutionary strategy. Through those experiments, the proposed evolutionary algorithm shows better results than the reference.