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상관관계 기반 신호 분류를 이용한 비정상 호흡 상태 모니터링 시스템
이덕우(Deokwoo Lee) 한국산학기술학회 2020 한국산학기술학회논문지 Vol.21 No.5
본 논문에서는 사람의 비정상적인 호흡과 정상적인 호흡 신호를 획득한 후, 이 신호들을 분석하고, 특히 비정상 호흡신호를 감지하는 방법과 정상 및 비정상 신호를 분류하는 방법을 제시한다. 본 연구에서 사람의 호흡신호는 BIOPAC 장비를 활용하여 획득하며, 사람의 호흡 상태를 정량적인 수치 정보를 활용하여 판단한다. 궁극적으로 본 논문에서는 일반 환경에서 사람의 호흡상태를 신호로 획득하여 분석하고, 호흡상태를 모니터링 할 수 있는 시스템을 개발하고자 하며, 무호흡 상태를 감지 할 수 있는 방법을 제안한다. 획득되는 호흡신호를 활용하여 정량적인 정보를 바탕으로 호흡신호를 상태에 따라 분류한다. 접촉식 의료장비를 활용하여 호흡신호를 획득하고 호흡상태를 분류하기 전에 잡음제거 알고리즘을 적용한다. 기존의 사비츠키-골레이 필터와 중간값 필터의 장점만을 활용하여 혼합필터를 사용하여 신호를 분석하기에 적절한 상태가 되도록 한다. 서로 다른 호흡 상태, 즉 서로 다른 클래스간 거리는 최대로 하고, 동일한 호흡상태, 즉 같은 클래스 간의 거리는 최소로 하기 위해 신호 획득후 신호의 특징값들 간의 상호상관 계수를 계산한다. 제안하는 알고리즘은 실제 호흡 환경에 적용할 수 있을 정도로 직관적이고, 제안하는 방법을 증명하기 위한 실험 결과들을 함께 제시한다. This paper focuses on detecting abnormal patterns of respiration of humans. In this study, a contact-based device was used to acquire both normal and abnormal respiration signals. To this end, this paper reports the development of a monitoring system to investigate the respiratory status of humans in a normal environment. This work aims to classify the respiratory status, i.e., normal and abnormal status, quantitatively. The respiration signal is acquired using a contact-based medical device(BIOBPAC), and noise reduction is carried out before classifying the respiratory status. To reduce noise, a mixed filter that combines the Savitzky-Golay filter and Median filter is applied to the acquired respiration signals. The inter-class distance is maximized, and the intra-class distance is minimized. The proposed algorithm is straightforward and can be applied to a practical environment. In addition, the experimental results are provided to substantiate the proposed approach.
알고리즘 구현을 위한 수학적 기반이론에 대한 사전 설명의 효과에 관한 연구
이덕우(Deokwoo Lee) 한국산학기술학회 2021 한국산학기술학회논문지 Vol.22 No.10
본 논문에서는 소프트웨어, 컴퓨터과학 또는 컴퓨터공학 분야 전공 과목을 수강하는 학생들이 알고리즘 구현을 위해 필요한 수학적 기반 이론에 대한 설명 위주의 수업의 효과에 대해 살펴본다. 본 연구에서 수행한 설문조사로부터 학생들이 구현해야 하는 알고리즘에 필요한 수학적 기반 이론을 구두로 설명하는 것이 문서로 된 강의자료보다 더 효과가 있다는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서는 컴퓨터 분야 전공수업을 듣는 학생들이 프로그래밍 언어를 사용해서 알고리즘을 구현하기 전에 요구되는 수학적 기반 이론에 대한 의견을 알아보기 위해 학부생들에게 몇가지 질문으로 구성된 설문조사를 수행하였다. 학생들은 모두 세 그룹으로 나뉘어 졌으며, 첫번째 그룹은 문서로 된 강의자료와 보충자료들만을 활용할 경우 알고리즘 구현의 가능성에 대한 질문을 받았다. 두번째 그룹은 기반이 되는 수학적 이론에 대한 구두설명을 제공받을 경우 알고리즘 구현 가능성에 대한 질문을 받았다. 세번째 그룹은 문서로 된 자료와 구두설명 모두 제공받았을 경우 알고리즘 구현의 가능성에 대한 질문을 받았다. 모든 학생들의 답변을 확인한 결과 학생들은 문서로 된 자료보다 구두설명을 제공받을 경우 알고리즘 구현에 더 효과적이라는 것을 알 수 있었다. 본 연구에서 내린 또 하나의 결론은 학생들은 문서와 구두설명 모두 제공받은 경우와 구두설명만을 제공받은 경우에 대해 알고리즘 구현에 있어 비슷한 효과를 얻는다는 것이었다. 그러므로 본 논문에서는 소프트웨어 알고리즘을 구현하기 전에 해당되는 개발 내용에 대한 지식의 기반이 되는 수학적 이론은 구두설명으로 충분히 전달될 필요가 있다는 결론을 내릴 수 있다. This paper deals with the effects of preliminary explanations of mathematical-based theory on algorithm implementations, especially for students who major in software or computer science engineering. In this work, the results of a survey conclude that verbal explanations of the underlying mathematical theory of an algorithm to be implemented using programming languages is more effective than letterpress materials provided a priori that describe the mathematical theories, structure, or flow of the algorithm, etc. When surveying undergraduates in computer engineering with questions to acquire opinions about the effects of explanations of mathematical theory on the feasibility of implementing algorithms using programming languages, those students were segmented into three groups. The first group was provided with lecture notes and detailed supplementary materials, and were then asked to implement the algorithms. The second group was provided with a verbal explanation about the underlying mathematical theories of the algorithms. The third group was provided with both verbal explanations and letterpress materials. The conclusion is that the effect of a verbal explanation of a mathematical theory is almost the same as the effect from provision of both of letterpress materials and verbal explanations.
이덕우 ( Deok Woo Lee ),양지혜 ( Ji Hye Yang ),원종현 ( Chong Hyun Won ),장성은 ( Sung Eun Chang ),이미우 ( Mi Woo Lee ),최지호 ( Jee Ho Choi ),문기찬 ( Kee Chan Moon ) 대한피부과학회 2009 대한피부과학회지 Vol.47 No.5
Cutaneous and systemic plasmacytosis is a rare disorder that`s characterized by a cutaneous plasma cell infiltrate accompanied by polyclonal hypergammaglobulinemia. Clinically, it appears as multiple red-brown plaques that mainly occur on the trunk, and this is sometimes associated with variable extracutaneous involvement. All the cases of cutaneous and systemic plasmacytosis reported in Korea have shown the typical skin manifestations on the trunk of the patients. Herein, we report on a case of cutaneous and systemic plasmacytosis and the patient presented with multiple erythematous to brownish patches on the face, neck and both axillary areas. (Korean J Dermatol 2009;47(5):558~561)