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한국정보처리학회> 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학> 인공지능 : 스마트폰 가속도 센서를 이용한 행위 인식 시스템의 설계

KCI등재

인공지능 : 스마트폰 가속도 센서를 이용한 행위 인식 시스템의 설계

Artificial lntelligence : Design of an Activity Recognition System using Smartphone Accelerometer

김인철 ( In Cheol Kim ) , 김주희 ( Joo Hee Kim ) , 남상하 ( Sang Ha Nam ) , 허세경 ( Se Kyeong Heo )
  • : 한국정보처리학회
  • : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 2권1호
  • : 연속간행물
  • : 2013년 01월
  • : 49-54(6pages)

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스마트폰 가속도 센서를 이용한 사용자 행위 인식은 동일한 행위를 수행하더라도 사용자마다 가속도 데이터 패턴이 서로 달라지는 사용자 의존성 문제를 가지고 있다. 그뿐만 아니라 스마트폰은 사용자의 어느 주머니나 손에도 놓일 수 있기 때문에 위치 의존성 문제도 지니고 있다. 본 논문에서는 특정 사용자나 특정 폰 위치에 대한 의존성이 적은 효과적인 행위 인식 방법을 제안한다. 제안한 방법을 기초로 안드로이드 스마트폰에서 동작하는 실시간 행위 인식 시스템을 구현하였다. 서로 다른 사용자와 서로 다른 폰 위치로부터 수집한 총 6642개의 샘플들을 이용한 실험을 통해, 본 논문에서 제안한 행위 인식 시스템의 성능을 분석하였다.
Activity recognition using smartphone accelerometer suffers from the user dependency problem that acceleration patters of one user differ from those of others for the same activity. Moreover, it also suffers from the position dependency problem since a smartphone may be placed in any pockets or hands. In order to overcome these problems, this paper proposes an effective activity recognition method which is less dependent with both specific users and specific positions of the smartphone. Based on the proposed method, we implement a real-time activity recognition system working on an Android smartphone. Throughout some experiments with 6642 examples collected from different users and different positions, we investigate the performance of our activity recognition system.

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2013-000-002233922

간행물정보

  • : 공학분야  > 전자공학
  • : KCI 등재
  • : -
  • : 월간
  • : 2287-5905
  • :
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 2012-2019
  • : 506


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1소프트웨어 공학: GA-SVM을 이용한 결함 경향이 있는 소프트웨어 모듈 예측

저자 : 김영옥 ( Young Ok Kim ) , 권기태 ( Ki Tae Kwon )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 2권 1호 발행 연도 : 2013 페이지 : pp. 1-6 (6 pages)

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소프트웨어의 결함 경향 모듈 예측을 위해 SVM 분류기가 우수한 성능을 보인다는 연구들이 많지만, SVM에서 필요한 파라미터 선정 시매 커널마다 다르게 선정해야 하고, 파라미터의 변경에 따른 결과예측을 위해 알고리즘을 반복적으로 수행해야 하는 불편함이 있다. 따라서 본 논문에서는 SVM의 파라미터 선정 시 유전알고리즘을 이용하여 스스로 찾게 하는 GA-SVM 모델을 구현하였다. 그리고 분류 성능 비교를 위해 신경망의 역적파알고리즘을 이용하여 분류했던 기존 논문과 비교 분석한 결과, GV-SVM 모델의 성능이 더 우수함을 확인하였다.

2소프트웨어 공학: 전자 교수학습 시스템의 보안성 평가를 위한 결함트리분석과 고장유형에 대한 영향분석의 통합적 방법

저자 : 박만곤 ( Man Gon Park ) , 진은지 ( Eun Ji Jin ) , 김명의 ( Myong Hee Kim )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 2권 1호 발행 연도 : 2013 페이지 : pp. 7-18 (12 pages)

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최근 정보통신기술의 발전으로 교육훈련 현장에는 전자 교수학습 시스템(e-teaching and learning system)에 대한 사용이 급증하고 있다. 또한 무선 이동통신기술과 멀티미디어 처리 기술의 발전에 따라 언제 어디서나 양질의 교육 및 훈련 콘텐츠에 쉽게 접근할 수 있게 되었고, 개인 맞춤형의 교수학습 서비스 시스템도 등장하고 있다. 많은 전자 교수학습 시스템들이 개발됨에 따라 이의 보안성(security) 역시 중요한 이슈로 떠오르고 있다. 전자 교수학습 시스템들과 같은 정보 서비스 시스템의 보안성을 평가하기 위한 여러 가지 결함 분석 기법들이 있다. 그러나 융합IT 기술이 확대 발전함에 따라 정보 서비스 시스템의 종류와 특성이 다양해지면서 단지 하나의 시스템 보안성 평가 방법으로는 적절한 분석이 이루어 질 수 없다. 따라서 본 논문에서는 정보 서비스 시스템의 보안성을 평가하기 위해서 결함 트리 분석(Fault Tree Analysis; FTA) 기법과 고장모드별 영향 분석(Fault Modes and Effect Analysis; FMEA)기법의 두 가지의 분석 기법을 통하여 사용함으로써 전자 교수학습시스템의 결함 분석을 수행하고 보안성을 개선하는 방법을 제안한다.

3소프트웨어 공학 : 트리 형태를 이용한 클래스의 단계별 상태 다이어그램 도출 기법에 대한 연구

저자 : 최수경 ( Soo Kyung Choi ) , 박용법 ( Young Bom Park )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 2권 1호 발행 연도 : 2013 페이지 : pp. 19-26 (8 pages)

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소프트웨어 시스템의 안정성 및 품질을 향상시키기 위해서 상태 다이어그램을 기반으로 한 테스트 기법들의 상태 다이어그램 도출에 관한 연구들이 진행되고 있다. 기존의 연구들은 일부 상태와 전이를 변경하여 상태 다이어그램의 복잡도 문제를 해결하고 있다. 그러나 테스트 케이스 도출에 상태화 전이를 유지하면서 상태 다이어그램을 도출하는 방법이 필요하며 복잡도를 낮추는 방법도 필요하다. 본 논문에서는 상태나 전이의 변경 없이 복잡도를 감소시키기 위해 STMT(State-Transition Mapping Tree) 방법을 제안한다. 제안한 방법은 기존의 표기법과 비교하였을 때 복잡도가 낮다는 결과를 얻을 수 있었으며 시스템이 복잡해질수록 기존 방식에 비해 복잡도 개선에서 이점을 보였다.

4인공지능 : 다중 구간 샘플링에 기반한 배경제거 알고리즘

저자 : 최영규 ( Young Kyu Choi ) , 이동은 ( Dong Eun Lee )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 2권 1호 발행 연도 : 2013 페이지 : pp. 27-34 (8 pages)

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배경제거는 동영상의 내용을 자동으로 분석하기 위한 매우 중요한 기술의 하나로 움직이는 객체를 검출하고 추적하기 위한 핵심 기술이다. 본 논문에서는 배경 모델과 함께 배경 영상을 제공하는 새로운 샘플링 기반의 배경제거 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법에서는 움직임이 빠른 객체와 느린 객체를 동시에 처리하기 위해 다중 구간 샘플링 기법을 이용하여 배경 모델을 생성한다. 이러한 다중 구간 배경 모델들로부터 최선의 배경 모델을 만들기 위해 "신뢰도"를 사용한 것이 본 논문의 특징이다. 배경 제거 분야에서 다양한 모델을 병합하여 하나의 모델을 만들기 위해 신뢰도를 정의하여 사용한 경우는 현재까지 보고되지 않았다. 실험을 통해 제안된 방법이 다양한 속도의 객체가 존재하고 시간에 따른 그림자의 이동과 같은 환경 변화가 있는 응용에서도 안정적인 결과를 나타내는 것을 알 수 있었다.

5인공지능 : 영한 기계번역 시스템의 영한 변환사전 확장 도구

저자 : 김성동 ( Sung Dong Kim )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 2권 1호 발행 연도 : 2013 페이지 : pp. 35-42 (8 pages)

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영한 기계번역 시스템을 개발하기 위해서는 언어에 대한 다양한 정보를 필요로 하며, 특히 영어 단어에 대한 의미 정보를 포함한 영한 변환사전의 풍부한 정보량은 번역품질에 중요한 요소이다. 지속적으로 생성되는 새로운 단어들은 사전에 등록되어 있지 않아 번역문에 영어 단어가 그대로 출력되어 번역품질을 저하시킨다. 또한 복합명사는 어휘분석, 구문분석을 복잡하게 하고 사전에 의미가 등록되지 않은 경우가 많아 올바르게 번역하기 어렵다. 따라서 영한 기계번역의 번역품질 향상을 위해서는 사전에 등록되어 있지 않은 단어들과 자주 사용하는 복합명사들을 수집하고 의미 정보를 추가하여 영한 변환사전을 지속으로 확장하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 인터넷 신문기사로부터 말뭉치를 추출하고, 사전 미등록 단어와 자주 나타나는 복합명사를 찾은 후, 이들에 대해 의미를 부착하여 영한 변환사전에 추가하는 일련의 과정으로 구성되는 영한 변환사전의 확장 방안을 제한하고 이를 자원하는 도구를 개발하였다. 사전 정보의 확대는 많은 사람의 노력을 필요로 하는 일이지만, 영한 기계번역 시스템의 개선을 위해서는 필수적이다, 본 노문에서 개발한 도구는 사람의 노력을 최소화 하면서, 영한 변환사전의 정보량 지속적인 확대를 위해 유용하게 활용되어 영한 기계번역 시스템의 번역품질 개선에 기여할 것으로 기대된다.

6인공지능 : 다중 분포 학습 모델을 위한 Haar-like Feature와 Decision Tree를 이용한 학습 알고리즘

저자 : 이창훈 ( Chang Hoon Lee ) , 곽주현 ( Ju Hyun Kawak ) , 원일용 ( Li Young Woen )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 2권 1호 발행 연도 : 2013 페이지 : pp. 43-48 (6 pages)

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Adaboost 알고리즘은 얼굴인식을 위한 Haar-like feature들을 이용하기 위해 가장 널리 쓰이고 있는 알고리즘이다. 매우 빠르며 효율적인 성능을 보이고 있으며 하나의 모델이미지가 존재하는 단일분포 데이터에 대해 매우 효율적이다. 그러나 정면 얼굴과 측면 얼굴을 혼합한 인식등 둘 이상의 모델이미지를 가진 다중 분포모델에 대해서는 그 성능이 저하된다. 이는 단일 학습 알고리즘의 선형결합에 의존하기 때문에 생기는 형상이며 그 응용범위의 한계를 지니게 된다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위한 제안으로서 Decision Tree를 Harr-like Feature와 결합하는 기법을 제안한다. Decision Tree를 사용 함으로서 보다 넓은 분야의 문제를 해결하기 위해 기존의 Decision Tree를 Harr-like Feature에 적합하도록 개선한 HDCT라고 하는 Harr-like Feature를 활용한 Decision Tree를 제안하였으며 이것의 성능을 Adaboost와 비교 평가하였다.

7인공지능 : 스마트폰 가속도 센서를 이용한 행위 인식 시스템의 설계

저자 : 김인철 ( In Cheol Kim ) , 김주희 ( Joo Hee Kim ) , 남상하 ( Sang Ha Nam ) , 허세경 ( Se Kyeong Heo )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 2권 1호 발행 연도 : 2013 페이지 : pp. 49-54 (6 pages)

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스마트폰 가속도 센서를 이용한 사용자 행위 인식은 동일한 행위를 수행하더라도 사용자마다 가속도 데이터 패턴이 서로 달라지는 사용자 의존성 문제를 가지고 있다. 그뿐만 아니라 스마트폰은 사용자의 어느 주머니나 손에도 놓일 수 있기 때문에 위치 의존성 문제도 지니고 있다. 본 논문에서는 특정 사용자나 특정 폰 위치에 대한 의존성이 적은 효과적인 행위 인식 방법을 제안한다. 제안한 방법을 기초로 안드로이드 스마트폰에서 동작하는 실시간 행위 인식 시스템을 구현하였다. 서로 다른 사용자와 서로 다른 폰 위치로부터 수집한 총 6642개의 샘플들을 이용한 실험을 통해, 본 논문에서 제안한 행위 인식 시스템의 성능을 분석하였다.

8멀티미디어 처리 : 비지역적 특징값과 서포트 벡터 머신 분류기를 이용한 위변조 지폐 판별 알고리즘

저자 : 이해연 ( Hae Yeoun Lee ) , 지상근 ( Sang Keun Ji )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 2권 1호 발행 연도 : 2013 페이지 : pp. 55-64 (10 pages)

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디지털 고성능 영상장비의 대중화와 강력한 이미지 편집 소프트웨어의 출현으로 인해 고품질의 위ㆍ변조가 가능하게 되었다. 특히 화폐 위ㆍ변조 범죄가 급격히 증가하고 있지만, 일반인이 위ㆍ변조 지폐를 발견하는 비율은 낮은 수준이다. 본 논문에서는 범용 스캐너를 이용하여 위ㆍ변조 지폐를 판별할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘에서는 위ㆍ변조 지폐를 출력하는 과정에서 나타나는 인쇄물의 고유한 특징에 기반하여 위ㆍ변조 여부를 판별한다. 비지역적 평균 알고리즘을 이용하여 인쇄 과정에서 나타나는 노이즈 특성을 추출하고, 명암도 동시발생 행렬을 계산하여 지체의 특징값을 추출하였다. 추출한 지폐의 고유한 특징값을 학습기반 데이터 분류기에 적용하여 위ㆍ변조 여부를 판별하였다. 제안한 알고리즘의 성능을 분석하기 의해 총 324의 1만원권 지폐와 8대 프린터에서 출격한 위조지폐 이미지로 실험하였다. 또한 노이즈 추출에 있어 기존 프린터 판별 기술에서 사용되었던 위너필터와 이산위이블릿변환 기반 알고리즘과 비교 분석을 수행하였다. 그 결과 제안한 알고리즘이 위ㆍ변조 판별에 있어서 94% 이상의 정확도를 보였으며, 위ㆍ변조 지폐 인쇄기기 식별에 있어서는 93% 이상의 정확도를 보여서 기존 프린터 판별 기술을 이용한 것보다 우수함을 보였다.

9멀티미디어 처리 : 빠른 특징점 기술자 추출 및 적합을 이용한 효율적인 이미지 스티칭 기법

저자 : 이상범 ( Sang Burm Rhee )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 2권 1호 발행 연도 : 2013 페이지 : pp. 65-70 (6 pages)

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최근 디지털 카메라 기술의 발전으로 이미지를 쉽게 생성할 수 있어 이를 활용한 컴퓨터 비전분야의 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 디지털 이미지에서 특징점을 추출하고 이를 활용하는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이미지 스티칭은 여러 이미지에서 특징점을 추출하고 이를 정합하여 하나의 고해상도 이미지를 생성하는 것으로 군사용, 의료용뿐만 아니라 실생활의 다양한 분야에서 활용되고 있다, 본 논문에서는 특징점 기술자의 차원을 효과적으로 감소시켜 정확하면서도 빠르게 정합점을 찾을 수 있는 SURF 기반의 빠른 특징점 기술자 추출 및 정합을 이용한 효율적인 이미지 스티칭 기법을 제안하다, 추출된 특징점에서 불필요한 특징점을 분류하여 특징점 기술자를 생성한다. 이때 특징점 기술자의 연산량을 줄이면서도 효율적인 정합을 위해 기술자의 차원을 줄이고 방향 윈도우를 확장하였다. 실험 결과 특징점 정합 및 전체 이미지 스티칭 속도가 기존의 알고리즘보다 빠르면서도 자연스러운 스티칭된 이미지를 생성할 수 있었다.

10인간 컴퓨터 상호작용: 음성 입출력 API를 이영한 모바일 접근성 지원 인터페이스 구현

저자 : 윤영선 ( Young Sun Yun ) , 오승철 ( Seung Chur Oh )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 2권 1호 발행 연도 : 2013 페이지 : pp. 71-80 (10 pages)

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최근에 모바일 기기의 확산으로 인하여 모바일 접근성에 대한 많은 논의가 이뤄지고 있다. 모바일 접근성이란 모바일 기기를 사용하여 애플리케이션을 이용하고자 하는 장애인, 고령자 등을 포함한 모든 사람들에게 모바일 기기의 활용 가능성이 제공됨을 말하다. 본 논문에서는 음성 서비스 기술을 이용하여 모바일 접근성을 향상하기 위한 인터페이스를 제안하고 구현하였다. 제안된 방법은 안드로이드 스마트폰에서 구현하였으며, 시스템에서 제공하는 음성 인식과 음성 합성 기술을 이용하였다. 또한, 전맹인과 저시력자들의 인터넷 접근을 도와주기 위하여 접근성을 고려한 웹 리더 기능을 응용 프로그램 차원에서 설계하고 구현하였다.

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