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지역화된 템플릿기반 동적 시간정합을 이용한 모바일 제스처인식
최봉환(BongWhan Choe),민준기(Jun-Ki Min),조성배(Sung-Bae Cho) 한국정보과학회 2010 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.16 No.4
최근 모바일기기에 탑재된 가속도 센서가 제스처기반 모바일 사용자 인터페이스에 활용됨에 따라 동적시간정합(Dynamic Time Warping, DTW)기반 인식기에 대한 연구가 활발하다. DTW는 학습샘플을 매칭 템플릿으로 사용하기 때문에 별도의 학습과정이 없다. 하지만 인식시 입력 데이터를 모든 템플릿과 비교해야하기 때문에 계산복잡도로 인하여 모바일환경에 적용하기 어렵다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 지역화된 소수의 템플릿을 사용하는 DTW기반 제스쳐 인식기를 제안한다. 지역화된 템플릿은 k-평균 클러스터링(k-means clustering) 알고리즘을 사용하여 학습 제스처 셋의 유사한 패턴들을 k개의 그룹으로 묶고, 각 그룹의 중심(centroid)에 가까운 패턴을 DTW인식기의 템플릿으로 선택한다. 이러한 방법으로 템플릿수를 줄여 인식속도를 향상하고, 템플릿의 다양성을 유지하여 인식성능저하를 최소화한다. 실험 결과 제안하는 방법이 학습 템플릿을 전부 사용하는 DTW보다 약 5배 빠른 인식속도를 보였으며, 템플릿을 임의로 선택한 경우보다 안정적인 성능을 보임을 확인했다. Recently, gesture recognition methods based on dynamic time warping (DTW) have been actively investigated as more mobile devices have equipped the accelerometer. DTW has no additional training step since it uses given samples as the matching templates. However, it is difficult to apply the DTW on mobile environments because of its computational complexity of matching step where the input pattern has to be compared with every templates. In order to address the problem, this paper proposes a gesture recognition method based on DTW that uses localized subset of templates. Here, the k-means clustering algorithm is used to divide each class into subclasses in which the most centered sample in each subclass is employed as the localized template. It increases the recognition speed by reducing the number of matches while it minimizes the errors by preserving the diversities of the training patterns. Experimental results showed that the proposed method was about five times faster than the DTW with all training samples, and more stable than the randomly selected templates.
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모바일 사용자를 위한 3차원 가속도기반 제스처 인터페이스
최봉환(BongWhan Choe),홍진혁(Jin-Hyuk Hong),조성배(Sung-Bae Cho) 한국HCI학회 2009 한국HCI학회 학술대회 Vol.2009 No.2
In these days, many systems are equipped with people to infer their intention and provide the corresponding service. People always carry their own mobile device with various sensors, and the accelerator takes a role in this environment. The accelerator collects motion information, which is useful for the development of gesture-based user interfaces. Generally, it needs to develop an effective method for the mobile environment that supports relatively less computational capability since huge computation is required to recognize timeseries patterns such as gestures. In this paper, we propose a 2-stage motion recognizer composed of low-level and high-level motions based on the motion library. The low-level motion recognizer uses the dynamic time warping with 3D acceleration data, and the high-level motion is defined linguistically with the lowlevel motions. 최근 많은 시스템이 사용자에 착용되어 사용자의 의도를 추론하고, 그에 맞는 서비스를 제공한다. 항상 사용자가 지니게 되는 모바일 기기에 장착될 센서에 의해 진행되는 이러한 흐름에서 가속도 센서는 이미 선두적인 역할을 하고 있다. 가속도 센서는 각종 움직임 정보를 수집하며, 제스처 기반의 사용자 인터페이스의 개발에 매우 유용하다. 보통 제스처 등의 시계열 패턴을 인식하기 위해서 많은 연산이 필요하며 연산능력이 상대적으로 부족한 모바일 환경에서는 보다 효율적인 기법이 요구된다. 본 논문은 저수준과 고수준으로 이루어진 모션 라이브러리기반 2 단계 인식기를 제안한다. DTW 를 기반으로 동작하는 3 차원 가속도 기반 저수준 인식기와 언어적으로 기술된 정보를 기반으로 하여 복합적인 동작에 대한 인식기로 구성된 모션 라이브러리를 구성하여 모바일 환경에 적합하도록 하였다.
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단문 메시지 서비스의 준자동 응답을 위한 비지도학습 및 추론 방법
최봉환(BongWhan Choe),조성배(Sung-Bae Cho) 한국정보과학회 2008 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.35 No.1
모바일 상의 단문메시지 서비스는 등장한 이례 꾸준히 사용량이 증가하는 추세이며, 현재 세계적으로 가장 많이 사용되는 모바일 서비스이다. 모바일 기기에서 단문 메시지 작성의 불편함을 개선하기 위한 기술로 하드웨어적인 입력 방법 개선과 소프트웨어적인 입력보조 기능이 꾸준히 개발되었다. 소프트웨어적인 방법은 범용성이 넓고 적용이 쉽다는 장점이 있지만 제한된 자원에서 구현상의 어려움이 있어 연구가 미비한 분야이다. 본 논문은 소프트웨어적으로 단문 메시지의 작성을 보조하는 방법을 제시한다. 일상 생활의 반복성에 초점을 맞추어 반복 작성될 메시지에 대해 기존의 메시지를 제시해 자동적으로 응답하도록 하는 방법을 제안한다. 자동적으로 응답 메시지를 선택하기 위한 비교사 학습과 추론 기술로 "메시지 네트워크"를 제안하고, 실험을 통해 고안한 방법의 가능성을 보였다. 실험 결과로부터 반복적인 메시지의 작성에 제시한 방법이 유용함을 알 수 있었다.
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실시간 3축 가속도 기반 제스처 인식을 위한 점증적 동적시간왜곡
최봉환(BongWhan Choe),홍진혁(Jin-Hyuk Hong),조성배(Sung-Bae Cho) 한국정보과학회 2009 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.36 No.1C
최근 유비쿼터스, 편재형 컴퓨팅의 발달로 많은 모바일 장치를 위한 제스처 인터페이스를 통해 많은 서비스가 창출되고 있다. 다양한 센서들 중에서 3축 가속도 센서는 저전력과 사용자의 행동을 인식하는 센서로서 적합하기 때문에 많은 모바일 장비에 적용되고 있으나, 모바일 장치의 성능 문제 등, 제약사항으로 인해 적은 수의 동작 인식을 실시간으로 제공하고 있다. 특히 동적시간왜곡은 인식의 정확도나, 학습 불필요성 등 장점에도 불구하고, 속도가 느려 모바일 기기 등에 직접 사용하기는 힘들다. 본 논문에서는 많은수의 비교 데이터를 효율적으로 관리하는 방법으로 점증적 동적시간왜곡을 제안하고, 온라인 제스처 인식의 성능 향상을 실험적으로 보였다.
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사용자 접근성과 도메인 확장성을 고려한 대화 인터페이스 기반 멀티 에이전트 시스템
임성수(Sungsoo Lim),최봉환(Bong Whan Choe),조성배(Sung-Bae Cho) 한국정보과학회 2008 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.35 No.2
최근 유비쿼터스 컴퓨팅의 발전과 함께, 다양한 기술과 기기의 융합이 이루어지면서 에이전트간의 협업이 늘어나고 있으며, 이러한 환경에서 시스템을 설계하고 개발하기 위한 방법들 중 하나로 멀티 에이전트 모델을 이용하는 방식이 연구되고 있다. 멀티 에이전트는 고유한 동작을 하는 에이전트들이 협업을 통해 어떤 목적에 맞는 서비스를 제공하는 에이전트 메커니즘으로, 각각의 에이전트는 분산된 환경에서도 네트워크를 통해 상호작용을 할 수 있기 때문에 유비쿼터스 환경에 적합하다. 분산 컴퓨팅 환경에서의 멀티 에이전트 시스템은 각종 서비스 에이전트의 추가, 변경이 용이해야 하며, 사용자가 접근하기 쉬운 인터페이스가 필요하다. 본 논문에서는 사용자 접근성 및 도메인 확장성을 위한 대화 인터페이스 에이전트, 대화 에이전트, 그리고 서비스 에이전트로 구분하며, 각 에이전트는 네트워크를 통해서 정보를 교환한다. 사용자는 인터페이스 에이전트를 이용하여 언제 어디서든지 대화를 통해 원하는 서비스를 받을 수 있으며, 대화 에이전트는 사용자의 의도를 추론하여 상황에 맞는 서비스 에이전트와 연결을 시켜주며, 서비스 에이전트는 사용자가 원하는 서비스를 수행한다. 시스템 분석 및 MS outlook과의 비교 실험 결과 제안하는 방법의 유용성을 확인 하였다.
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대화형 일정관리 에이전트의 기능 향상을 위한 스크립트 설계 방안
임수정 ( Soojung Lim ),최봉환 ( Bongwhan Choe ),임성수 ( Sung-soo Lim ),조성배 ( Sung-bae Cho ) 한국정보처리학회 2008 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.15 No.2
최근 개인의 업무 능률 향상을 위해 일정 관리를 대행해주는 지능형 에이전트에 대한 연구가 진행 중이다. 사용자는 쉽고 친숙한 인터페이스 환경을 제공하며 유연하고 풍부한 의사전달 과정인 대화를 보다 선호하게 되는데, 본 논문에서는 CAML을 사용하여 효율적인 대화 스크립트 설계 방법을 제안한다. 스크립트 설계 시, 예외처리에 시간이 많이 소요되는 등 기존 연구에서의 문제점을 해결하기 위해 스크립트는 도메인 분석, 대화흐름 설계, 대화로그 수집 및 대화 스크립트 생성, 외부 함수 정의, 실제 일정관리에이전트에서의 적용의 단계를 거쳐 생성되며, 생성된 스크립트는 실제 대화 에이전트를 통해 일정관리의 기능을 수행한다. 10명의 사용자를 대상으로 비교평가를 통해 제안하는 스크립트 설계방법이 우수함을 보였고, 사람 간 대화와의 유사성 역시 높음을 보였다.
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