머신러닝을 통한 웨어러블 디바이스의 제스처 인식 연구

정훤재 경희대학교 대학원 2016 국내석사

본 논문에서는 영상을 사용하지 않고 오직 팔에 장착하는 웨어러블 디바이스만을 사용하여 사용자의 제스처를 기반으로 하여 시간에 따라 변화하는 시계열 패턴인 영어 소문자의 다양한 인식 방법 및 인식률 상승을 위한 시스템을 제안한다. 최근 웨어러블 디바이스의 보급률이 높아지면서 제스처 인식을 하기 위한 다양한 연구와 제품들이 나오고 있다. 본 연구에서는 생체 신호인 Electromyography(EMG)센서를 시계열 패턴인식에서 가장 중요한 동작 인식 구간 설정에 사용을 하고 3축 자이로, 3축 가속도, 3축 지자계 센서를 퓨전한 9축 Inertial Measurement Unit(IMU)센서를 동적인 패턴의 인식을 하기 위한 데이터로 사용한다. 이 연구에서는 인공신경망, Hidden Markov Model(HMM)과 Dynamic Time Warping(DTW)와 HMM을 단계적으로 인식 가능하게 하는 인식 시스템을 사용하여 제스처 인식 실험을 하였고 보다 높은 인식률을 얻기 위해 연구를 하였다. 제스처의 인식 기술은 Human Robot Interaction(HRI)과 Human Computer Interaction(HCI)에 매우 효과적으로 적용 및 응용 될 수 있으며 높은 인식률의 결과물은 전자제품의 새로운 입력기기로 자리매김할 것이다. Recently, As the penetration of wearable devices is increasing, many researchs and products are coming out. Therefore, in this paper, I will propose a recognition method of english alphabet gestures and a new system for improving recognition rate by only using the wearable device which can attach the arm instead of camera devices. This kind of alphabet gestures are called time-series patterns which are changed according to the time. In this study, Electromyography(EMG) sensor, one of the biological signals, set a recognition section which is the most important part in the recognition processing. And Inertial Measurement Unit(IMU) sensor, which is a fusion sensor mixed with 3-axis gyro, 3-axis acceleration, 3-axis magnetic sensor, is used for the recognition of a dynamic pattern. And artificial neural network(ANN), Hidden Markov Model(HMM) and a propsed recognition system for stepwise way by using HMM and DTW was used in the recognition experiment in order to obtain high recognition rate. These gesture recognition technology can be applied to Human Robot Interaction(HRI) and Human Computer Interaction(HCI) effectively and the high recognition rate result can make a new input device of the electronics.

포텐셜 필드 기반 매니퓰레이터 충돌 회피 알고리즘에 관한 연구

강연 경희대학교 2020 국내석사

최근 세계적인 금융위기 이후 침체한 제조업의 경쟁력 향상을 위해 제조업과 IT가 결합한 4차 산업혁명이 일어나고 있다. 공장들에 매니퓰레이터가 적용되고 있고, 그 과정에서 사람과 매니퓰레이터의 작업 공간이 겹치고 있다. 그 결과, 협동 로봇과 사람의 안전 보장 방법에 관한 관심이 높아졌다. 이를 위해 매니퓰레이터 디자인, 충격량 감소, 물리 센서, 광학 센서 등을 활용한 안전 보장 방법에 관한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 그중 포텐셜 필드 기반 장애물 회피 알고리즘은 매니퓰레이터와 사람 간 충돌을 예방하기 때문에 사람이 피해를 전혀 입지 않는다는 장점이 있어 안전 보장 방법에 관한 연구에서 많이 사용되고 있다. 하지만 방대한 센서 데이터 및 계산량 처리로 인한 제어 시간 지연을 해결하고 3차원에서 적용 가능한 충돌 방지 제어 알고리즘이 필요하다. 본 논문에서 제안하는 포텐셜 필드 기반 매니퓰레이터 충돌 회피 알고리즘은 매니퓰레이터와 장애물 사이의 거리 측정, 측정된 데이터 필터링, 제어기 선택, 매니퓰레이터 제어 순으로 이루어진다. 매니퓰레이터 링크에 부착한 FIR(Far InfreRed) 센서들로 매니퓰레이터와 장애물 사이의 거리를 실시간 측정 및 필터링한다. 필터링 된 거리에 따라 매니퓰레이터를 속도 제어 또는 포텐셜 필드 기반 경로 제어하여 장애물과의 충돌을 회피한다. A fourth industrial revolution is taking place in which manufacturing and IT are combined to improve the competitiveness of the manufacturing sector, which has slumped since the recent global financial crisis. Factories are being applied with manipulators, and in the process people and manipulators' working spaces overlap. As a result, interest in cooperative robots and how to ensure human safety has risen. To that end, various studies are under way on how to ensure safety by using the design of a manipulator, reducing the amount of impact, physical sensors, and optical sensors. Among them, the potential field-based obstacle avoidance algorithm has the advantage of preventing collisions between man and manipulator, so it is widely used in safety assurance studies. However, it is necessary to resolve control time delays caused by processing large amounts of sensor data and computational volumes and to have collision-avoidance control algorithms that can be applied in three dimensions. The potential field-based manipulator collision avoidance algorithm proposed in this paper consists of the distance measurement between the manipulator and the obstacle, the measured data filtering, the controller selection, and the manipulator control sequence. Real-time measurement and filtering of the distance between the manipulator and the obstacle is performed by a FIR(Far InfraRed) sensor attached to the manipulator link. Based on the filtered distance, the manipulator is prevented from colliding with obstacles by controlling the speed or the path based on the potential field.

고구마 소비실태와 기호도 조사

박지원 목포대학교 교육대학원 2010 국내석사

<Abstract> A sweet potato which is a perennial plant reared well in several area especially in a tropical region and a subtropical area, because it doesn't receive the environmental effect. A sweet potato is almost composed of starch except moisture, it's recognized the nutritional peculiarity and functionality as a source of natural β-carotene, various kinds of minerals and dietary fiber. And then it's used for materials of convenience foods, favorite foods and wholesome foods. The starch of the solidity in a sweet potato occupies 80~90% and is the excellent physical property. So it is widely used for food processing like a starch syrup, cold noodles(Naengmyeon) and Chinese noodles. Recently, a sweet potato of the new species which is improved the functionality and processing utilization is bred. Among these, there's β-amylase, a yellow sweet potato and a purple sweet potato. Using these peculiarity as the species of sweet potato, the research that develops the natural food coloring which uses the colored sweet potato is conducted. This study was progressing for the development of functional process food of a sweet potato and brand of it.

항균물질 첨가시기를 달리한 저식염 고추장의 저장 중 미생물 및 이화학적 특성 변화

서영은 목포대학교 교육대학원 2009 국내석사

This research intends to examine the fermentation characteristics of low salt kochujang in which parts of salt were replaced for alcohol or mustards, or solely replaced for chitosan, and the physico-chemical characteristics change of low salt kochujang to which anti-microbial substance was added before ripening during aging. The results of physico-chemical characteristics change of the low salt kochujang to which anti-microbial substance was added before ripening during storage were as follows: The α-amylase, ß-amylase and protease activities were low in kochujang to which alcohol was added and mixed. The number of yeasts in late period of kochujang ripening decreased remarkably with addition and mixing of mustards, chitosan additions were high except for control group. The group with the lowest kochujang ORP was alcohol-mustard added group. As for kochujang color, L-, a- and b- values all decreased as ripening progressed due to addition and mixing of alcohol-mustard-chitosan. Alcohol added kochujang showed small decrease of water activity degree during ripening, and as pH decrease was not significance, titratable acidity change was not that large. Reducing sugar of kochujang was increased at first, and throughout the 15 weeks, it tended to decrease. Alcohol generation was prohibited the most with ethanol addition. The amino nitrogen of kochujang increased with the addition and mixing of alcohol-mustard-chitosan, however formation of ammonia was the lowest at alcohol-mustard-chitosan addition group. The taste and flavor of kochujang were best with alcohol added kochujang, and production of low salt kochujang was most efficient when some of the salts were added by mixing with alcohol and mustard. 고추장은 간장, 된장과 더불어 식생활에서 빼놓을 수 없는 중요한 조미식품으로 찹쌀 등 전분질과 고춧가루를 주원료로 하고 koji와 소금 등을 혼합하여 발효시킨 우리나라 고유의 전통 발효식품으로 독특한 맛과 기호성을 가진다. 고추장에 대한 연구는 숙성중의 품질변화 요인에 대한 원인규명과 저장·유통과정에 품질변화에 관한 연구는 미비한 편이다. 또한 식염의 과잉섭취가 각종 성인병의 원인이 될 수 있기 때문에 고추장도 세계적인 조미식품으로 발전하기 위해서는 저식염화가 바람직하나, 식염농도가 낮을 경우에는 숙성·저장 과정에서 이상발효에 의한 품질저하의 원인이 된다. 이에 본 연구에서는 고추장 제조 시 식염의 일부를 알콜 또는 겨자나 키토산의 단독 첨가로 대체한 저식염 고추장의 발효특성에 이어 이들 항균물질을 숙성전에 첨가한 저식염 고추장의 저장중 이화학적 특성 변화을 알아보고자 하였다. 항균물질을 숙성전에 첨가한 저식염 고추장의 저장중 이화학적 특성 변화의 결과는 다음과 같았다. 고추장의 ß-amylase와 protease 활성은 알콜첨가 혼합첨가 고추장에서 낮았으며, α-amylase도 마찬가지였다. 고추장의 숙성 후기의 효모수는 겨자의 혼합 첨가로 현저히 감소하였고 키토산의 첨가는 대조구를 제외하고 높았다. 고추장의 ORP는 알콜-겨자 첨가구에서 가장 낮았다. 고추장의 색도는 알콜-겨자-키토산 혼합 첨가로 숙성이 진행되면서 L, a, b 값 모두 저하되었다. 알콜 첨가 고추장은 숙성중에 수분활성도의 저하는 적었으며, pH의 저하는 급격하지 않아 적정산도 변화가 그리 크지 않았다. 고추장의 환원당은 처음에 증가하다 15주로 갈수록 감소하는 경향을 보였다. 알콜 생성은 에탄올 첨가로 가장 현저하게 억제되었다. 고추장의 아미노태 질소는 알콜-겨자-키토산 혼합 첨가로 증가되었으나 암모니아태 질소의 생성은 알콜-겨자-키토산 첨가구에서 가장 낮았다. 고추장의 맛과 향은 알콜 첨가한 고추장에서 양호하여 저식염 고추장의 제조는 소금의 일부를 알콜과 겨자를 혼용하여 첨가하는 것이 효과적이었다.

STAD 모형의 소집단 협동학습이 수학과 학업 성취도 및 학습 태도에 미치는 영향 : 중학교 2학년 '도형의 닮음' 지도를 중심으로 : Focusing on the ‘Similar Figures’ unit for the second grade middle school

소양선 동국대학교 2013 국내석사

저식염 된장의 저장 중 성분특성 변화

김정례 목포대학교 교육대학원 2009 국내석사

된장은 대두를 주원료로 하는 우리나라 고유의 전통 발효식품으로 곡류 위주 의 식생활에서 부족 되기 쉬운 단백질 함량이 높아 영양적으로 우수한 조미 식 품이다. 전통적인 된장은 콩만으로 메주를 쑤고 Bacillus sp. 등 세균과 곰팡 이가 발효과정에 관여하여 밀이나 보리, 쌀을 원료로 하고 Aspergillus oryzae 등 국균을 접종하여 제조되는 개량식 된장과는 맛과 생리활성에서 상당한 차이 가 있다. 최근에는 생활양식의 변화와 핵가족화로 편리성을 추구하는 소비자 의 욕구 때문에 공장에서 생산되는 제품의 수요가 점점 증가되고, 개량식 된장 도 소비자의 기호에 맞게 전통식 방법을 혼용하여 변형시키려는 노력과 여러 가 지 부재료를 첨가하여 그 기능성을 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 된장의 품질은 원료와 배합비율, koji의 종류 등에 따라 그 특성이 다르며, 소금의 종류와 농도에 따라 숙성이 조절된다. 그러나 소금의 과잉섭취가 각종 성인병의 원인이 되기 때문에 된장도 세계적인 조미식품으로 발전하기 위해서는 저식염화가 바람직하나, 식염 농도가 낮을 경우에는 숙성·저장 과정에서 이상발효에 의한 품질 저하의 원인이 된다. 이에 본 연구에서는 저식염 된장의 저장성 향상을 위하여 된장의 소금농도를 10%에서 6%로 줄인 후 알콜 또는 겨자, 마늘을 단독 또는 혼합 첨가하여 저장 중의 품질특성을 비교 하였다. 된장의 산가는 저식염 된장에서 높았으나 알콜-마늘의 혼합 첨가구에서 낮았다. 마늘이나 겨자의 첨가로 저식염 된장의 저장 중 pH는 낮아 적정산도는 높았다. 부원료의 첨가로 된장 저장중의 환원당은 높았으며, 알콜은 겨자 첨가 된장에서 저장중 감소가 심하였다. 아미노태 질소는 알콜 첨가 된장과 마늘-겨자 혼합 첨가구에서 감소가 심하였고 암모니아태 질소는 알콜과 겨자 첨가구에서 낮았다. 16주 저장시킨 된장의 맛과 종합적인 기호도는 알콜과 마늘 첨가 된장이 양호하여 저식염 된장의 제조는 소금의 일부를 알콜 또는 마늘로 대체하거나 이를 혼합 첨가하는 것이 효과적이었다. This study compares the keeping quality of low salted doenjang between the salt density 10% of doenjang and lowered density 6% by adding each or mixture of ethanol, mustard, garlic. Acid values of low salted doenjang are high, but those of a mixture of ethanol and garlic are low. The storage pH of low salted doenjang adding garlic or mustard is low, but the titratable acidity of that is high. Because of adding the side-materials, reducing sugar are higher in the course of doenjang storing and moreover, in the course of storage, ethanol decreased to the largest extent in mixed doenjang. Amino Nitrgen sharply decreased in doenjang mixed with mustard and galic whereas ammonia nitrogen decreased in one with ethanol and mustard. In terms of general taste, doenjang, stored for sixteen weeks with ethanol and mustard appear better than one mixed with mustard and galic. The low salted doenjang is made effectively in case of substituting the little of salt for ethanol and garlic and mixing them.

저식염 고추장 저장시 항균물질 혼합첨가의 영향

한선미 목포대학교 교육대학원 2009 국내석사

저식염 고추장 제조시 알콜 또는 알콜에 겨자나 키토산을 혼합 첨가한 고추장을 1년간 숙성시켜, 30℃에서 12주간 저장하면서 미생물상과 이화학적 특성 변화를 비교하였다. 고추장의 amylase 활성은 저장 중에 급격히 감소하였고, 저온살균 처리구에서 낮았다. 산성protease 활성은 저장 중에 증가하였으나 중성 protease는 저장 4주 이후에 서서히 감소하였다. 고추장 중의 효모수는 저장 중에 조금 증가하였으나 세균수는 감소하는 경향이었고, 시험구간의 차이는 없었다. 고추장의 색은 저장 중에 a값은 감소하였으나 L-과 b-값은 저장 4주에 증가한 후에 감소하였고, ΔE값의 변화는 4주에 제일 심하였다. 고추장의 수분과 수분활성도는 저장 중에 감소하였으며 수분활성도는 부원료 첨가구들에서 높았다. 고추장의 pH는 저장 중에 저하하였으나, 적정산도는 저장 4주 이후에는 감소하였으며 알콜에 겨자나 키토산을 혼합 첨가한 고추장에서 높았다. 산화환원전위는 저장 4주에 증가하였으나 그 이후에는 감소하였고 부원료 첨가구에서 낮았다. 총당과 환원당은 저장 중에 감소하였으나 부원료 첨가구에서 높았다. 알콜은 저장 중에 증가하나 알콜 첨가구들은 감소하였다. 아미노태 질소와 암모니아태 질소 함량은 저장 중에 감소하였으며 부원료 첨가 고추장에서 아미노태 질소 함량이 낮았다. 따라서 부원료를 첨가한 저식염 고추장을 장기간 숙성시키면 저장 중에 가스 발생이 없어 유통 중에 포장용기의 파열이나 변색이 적고, 환원당과 아미노태 질소의 감소가 적어 품질저하 요인이 상대적으로 적은 것으로 판단되었다. Effect of combined use of anti-microbial materials, such as alcohol, mustard and chitosan, or pasteurization on the quality of low salted kochujang was investigated during storage at 30℃ for 12 weeks. Activity of amylase decreased during storage, with lower activity in pasteurized kochujang than the other groups. Acidic protease activity increased during storage, but neutral protease activity decreased after 4 weeks. Viable cells of yeast increased during storage, but bacterial counts decreased gradually and did not show any remarkable difference among the test groups. Hunter a-values decreased as storage time increased, whereas L- and b-values decreased after 4 weeks and the degree of increase in total color difference(ΔE) was low in the supplementary ingredients added kochujang. The moisture contents and water activities decreased during storage with being lower in supplementary ingredients added groups. Titratable acidity of kochujang was decreased after 4 weeks of storage with the highest in combination of the supplementary ingredients added group. Oxidation-reduction potential was low in the supplementary ingredients added kochujang. Total sugar and reducing sugar contents of kochujang decreased during storage, with the highest contents in the supplementary ingredients added group. Ethanol content of kochujang increased during storage, whereas ethanol production was reduced in ethanol added one. Amino-nitrogen and ammonia-nitrogen contents decreased during storage with being lower in kochujang prepared with supplementary ingredients. Therefore, supplementary ingredients added kochujang would be effective for extending shelf-life of kochujang.

저식염 된장의 숙성 중 이화학적 특성변화

이슬 목포대학교 교육대학원 2009 국내석사

된장은 대두를 주원료로 하는 우리나라 고유의 전통 발효식품으로 곡류 위주 의 식생활에서 부족 되기 쉬운 단백질 함량이 높아 영양적으로 우수한 조미식품이다. 전통적인 된장은 콩만으로 메주를 쑤고 Bacillus sp. 등 세균과 곰팡이가 발효과정에 관여하여 밀이나 보리, 쌀을 원료로 하고 Aspergillus oryzae 등 국균을 접종하여 제조되는 개량식 된장과는 맛과 생리활성에서 상당한 차이가 있다. 최근에는 생활양식의 변화와 핵가족화로 편리성을 추구하는 소비자의 욕구 때문에 공장에서 생산되는 제품의 수요가 점점 증가되고, 개량식 된장도 소비자의 기호에 맞게 전통식 방법을 혼용하여 변형시키려는 노력과 여러 가지 부재료를 첨가하여 그 기능성을 향상시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 된장의 품질은 원료와 배합비율, koji의 종류 등에 따라 그 특성이 다르며, 소금의 종류와 농도에 따라 숙성이 조절된다. 그러나 소금의 과잉섭취가 각종 성인병의 원인이 되기 때문에 된장도 세계적인 조미식품으로 발전하기 위해서는 저식염화가 바람직하나, 식 염 농도가 낮을 경우에는 숙성·저장 과정에서 이상발효에 의한 품질 저하의 원인이 된다. 이에 본 연구에서는 된장 담금 시 식염의 일부를 알콜 또는 마늘이나 겨자의 첨가로 대체하여 저식염 된장을 제조하고, 숙성중의 미생물상 및 이화 학적 특성과 저장성 향상에 미치는 이들 부원료의 영향을 비교하여 된장의 식염화에 관하여 검토하였다. 저식염 된장을 제조하기 위하여 된장의 소금농도를 10%에서 6%로 줄인 후 알콜 또는 겨자, 마늘을 단독 또는 혼합 첨가하여 숙성중의 품질특성을 비교하였다. 된장의 amylase는 숙성 2-4주에 높았으며 겨자 첨가 된장이 숙성 후기에 낮은 활성을 보였으며, 메주 된장이 koji 된장에 비하여 효소 활성이 현저히 낮았다. 된장 숙성중의 효모수는 겨자나 알콜, 마늘의 첨가로 현저하게 줄었으나 세균수는 겨자의 첨가로 숙성 후기에 조금 적었다. 된장의 산화환원전위는 겨자와 마늘 첨가 된장에서 숙성 후기에 낮았으며 수분활성도의 저하는 알콜 첨가구에서 심하였다. 알콜 첨가 된장이 숙성 중에 L-과 b-값이 낮아 ΔE의 변화가 심하였고 메주 된장은 L-값이 낮고 a-값이 높았다. 된장의 pH는 겨자와 마늘 첨가구에서 낮았고 적정산도의 증가가 심하였으나, 알콜의 첨가로 적정산도와 산가는 적었다. 된장의 환원당은 알콜-마늘과 겨자-마늘 혼합 첨가구에서 높았으며, 알콜의 생성은 겨자의 첨가로 억제되었다. 된장의 아미노태 질소는 마늘과 겨자 첨가구에서 높았으며 암모니아태 질소의 생성은 겨자 첨가구에서 낮았다. 8주 숙성시킨 된장의 맛과 종합적인 기호도는 알콜과 알콜-마늘 첨가 된장이 양호하여 저식염 된장의 제조는 소금의 일부를 알콜 또는 마늘로 대체하거나 이를 혼합 첨가하는 것이 효과적이었다. Effect of combine use of anti-microbial materials, such as alcohol, mustard and garlic on the quality of low salted doenjang was investigated during fermentation at 20℃ for 8 weeks. Amylase activity of doenjang was higher from 2 to 4 weeks period and mustard added doenjang showed low activity at the late period of fermentation. Meju doenjang showed considerably lower activity of yeast compare to the koji doenjang. The number of yeast during fermentation was remarkably decreased by the added group but the number of bacteria was a little reduced at the late period of fermentation by added mustard. ORP of doenjang was low at th last stage of fermentation on the mustard and garlic added group, and water activity was reduced considerably in the alcohol added group. The degree of increase in total color difference(△E) was higher in alcohol added doenjang during the fermentation as L-value was low but the a-value was high. pH of doenjang was low in mustard and garlic added group and titrable acidity was remarkably increased. But due to the added alcohol, titrable acidity and acid value was low. Reducing sugar of doenjang was high in alcohol-garlic and mustard-garlic added group and producing alcohol was limited by added mustard. Amino nitrogen of doenjang was high in garlic and mustard added group and the production of ammonia nitrogen was low in mustard added group. Taste and overall acceptability of doenjang was alcohol and alcohol-garlic added group and manufacturing of low salted doenjang showed more effective when substituting of salt with alcohol or garlic or mix them added.

이동 로봇을 위한 사람의 연령 및 그룹 기반 Costmap Layer 연구

강수민 경희대학교 대학원 2024 국내석사

As service robots start to be used in various places, the number of situations where robots and humans move together is increasing. In social spaces, most socially-aware navigation methods consider all people as a single target and use the same avoidance strategy. This ignores the diverse characteristics of people, especially children, whose movement patterns and reaction times may differ from those of adults, increasing the risk of collisions with robots. In this study, we propose a novel Proxemics-Aware Costmap, which consists of an algorithm that distinguishes different human characteristics and several layers based on them. By using this costmap, the robot will be able to adapt to different types of people and navigate in a human-friendly way while respecting the social space. The proposed method is then evaluated through experiments in simulated and real-world environments. Key words Socially-aware navigation, Human-Robot Interaction, Proxemics, Mobile Robot, Service Robot

강화학습을 이용한 이족 보행 로봇의 균형 제어기 개선에 관한 연구

서동현 경희대학교 2019 국내석사

최근 저렴한 액추에이터와 센서를 장착한 보행 로봇이 등장하고 있다. 앞선 보행 로봇의 제한된 컴퓨팅⦁하드웨어 성능을 극복하기 위한 알고리즘 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 제한된 성능을 지닌 이족 보행 로봇의 균형 제어기를 개선하기 위한 연구이다. 인간의 형태와 비슷한 이족 보행 로봇은 구조적으로 불안정하다. 때문에 균형 제어가 필수적이다. 제안하는 이족 보행 로봇의 균형 제어기는 IMU센서부, 상위 레벨 균형 제어기, 하위 레벨 균형 제어기로 구성된다. IMU센서부는 로봇의 선형 속도, 각속도를 측정하며, 이를 상위 레벨 균형 제어기로 전달한다. 상위 레벨 균형 제어기는 안정 영역을 기준으로 하위 레벨 균형 제어기의 전략을 선택한다. 안정영역은 강화학습법의 DQN(Deep Q-Network)을 사용하여 개선하였다. 하위 레벨 균형 제어기는 , , 전략으로 구성된다. 각각의 전략은 LIPM(Linear Inverted Pendulum Model)으로 표현하여 분석하였다. 각각의 전략에 해당하는 액추에이터는 앞선 분석을 바탕으로 제어된다.