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코로나-19 사태에 확진자 수가 빠르게 급증하면서 읍암병실이 부족해져 치료를 받지 못하고 사망하신 분이 있었다. 읍암병실을 많이 만드는 것도 중요하지만 코로나-19 대구 확진자 폭발적인 증가로 인해 음압병실의 효율적인 관리의 중요성 또한 생겼다. 환자 수용 방법을 환자 데이터에 따라 우선순위 정하는 알고리즘을 유전 알고리즘(GA)을 통해서 제시한다.
▪ 주제어: 코로나19, 알고리즘, 사망률, 데이터
지하철 노선도는 비선형 자료구조인 그래프로 표현된다. 그런데 어떤 한 노선을 역 사이의 연결 관계가 아닌, 역의 포함 여부로 간단히 저장할 수도 있을 것이다. 몇 가지 조건이 필요하겠지만 만약 유효하다면 각각의 노선에 대한 정보를 간단히 저장하여 모아둔다면, 곧바로 노선도를 생성할 수 있다. 이런 식으로 노선을 유전자로 삼아 적절한 노선도 평가와 함께 유전 알고리즘을 실행하여 노선도를 개선할 것이다. 이 과정에서 환승과 기차의 움직임을 구현하는 방법도 보일 것이다.
▪ 주제어: 유전 알고리즘, 지하철, 노선도 평가
청각 정보란 인간의 5대 감각인 청각, 시각, 후각, 미각, 촉각 중 매질의 떨림으로 된 정보를 청각으로 인식하는 것을 말한다. 하지만 청각적 제약을 가진 사람들은 정보를 인식하는 데 어려움을 가진다.청각 정보들 중 긴급한 반응을 요구하는 동물 소리, 자동차 소리, 물 끓는 소리 등은 신체적 제약을 가진 사람들에게 불편함을 준다. 우리는 이 불편함에 주목해 급격한 반응을 요하는 청각적 자극을 촉각으로 바꿔 알려주는 보조기구를 제작하고자 하였다. 소리가 발생한 위치까지 알려주어 청각장애인이 위험한 상황에 처하지 않게 하고자 하였다. 소리가 발생했는지의 여부와, 위치가 어느 위치인지 알려주는 프로그램을 제작하기 위해 아두이노의 사운드 센서, 특이값 분해(SVD)를 이용하였다.
▪ 주제어 : 청각장애인, 청각, 아두이노, SVD, 소리
정지영상 데이터셋을 활용하여 표정을 인식, 분류하여 감정 상태를 추론하는 프로그램을 구현한 후,시계열 정보를 가진 동영상 데이터셋을 생성 및 수집, 훈련을 통해 감정 상태를 추론하는 딥러닝 모델을 개발하고자 한다.
▪ 주제어: 딥러닝, MATLAB, 표정 인식, CNN
본 연구에서는 머신 러닝(기계 학습)을 이용하여 뇌파를 분석하여 피실험자의 감정 상태를 분석하여 분류하는 연구를 하였다. 머신 러닝이란 경험을 통해 자동으로 개선하는 컴퓨터 알고리즘이다. 데이터셋을 머신 러닝 프로그램에 학습시켜 감정 상태를 분류할 수 있는 프로그램을 만든 후, 뇌파 측정 기기를 이용하여 측정한 뇌파 데이터를 프로그램에 입력하여 사용자의 감정 상태를 분류하는 프로그램을 개발한다.
▪ 주제어: 뇌파, 머신 러닝
화학 실험에서 용액을 사용할 때 부정하게 수치를 읽거나 측정하여 실험 데이터 및 결과에서 종종 오차가 발생한다. 이때 화학 실험에서도 아두이노를 이용한다면 보다 정확한 실험을 진행할 수 있을 것이며 그 결과 신뢰도가 높은 데이터 또는 결과를 얻을 수 있을 것이다.본 연구에서는 아두이노에 pH센서를 사용하여 pH 감지 기능, 뷰렛 잠금 조절 장치, 자동 계산프로그램들을 추가한 장치를 구성하고 아두이노를 이용한 산․염기 적정 실험 설계 장치를 개발하고자 하였다. 그리고 결과 분석을 위하여 반복적인 산․염기 적정 실험을 통하여 장점 및 단점까지도 함께 분석을 하였다.
신체적 장애가 있는 사람들은 집안 내 가전제품을 이용이 어렵다. 기존의 리모컨을 이용한 가전제품 조종은 루게릭병이나 뇌병변 환자들에게는 사용이 어렵기 때문인데, 따라서 우리는 이러한 신체적 제약을 가진 사람들을 위해 안구 추적 기술을 적용한 장애인용 IR 리모트 컨트롤러를 개발하고자 한다. OpenCV를 이용한 영상처리 기법을 통해 눈동자를 추적하는 기술을 제작하고 아두이노의 블루투스 통신을 통해 IR리모컨이 신호를 발사하도록 설계하고자 한다. 신호는 기존의 리모컨의 버튼을 누를 때 나오는 신호를 매핑해 사용하고자 한다. 사용 기기에 따라 신호가 다를 수 있어 보편적인 기기의특징적인 기능에 대한 제스쳐를 기본설정하고 세부적인 기능과 사용자의 편의에 따라 자유롭게 추가, 변경할 수 있는 설정 기능을 구현한다.
▪ 주제어: 안구추적, IR리모컨, OpenCV 영상처리기법, 블루투스 통신, 아두이노
교내에서는 다양한 이동 수업 등의 활동이 진행되며, 학생들의 공간적 이동이 자주 발생하곤 한다. 이러한 경우에 소등 등의 전기 절약이 잘 실현되지 않는다는 점을 해결하고자 하였다. 그 수단으로 파이썬 및 아두이노를 활용한 방안을 고려하여, 웹크롤링을 통해 학교 시간표에 맞게 자동화된 프로그램을 작성하는 것을 택하였다. 본 연구 결과를 활용하여 자동화를 통한 교내의 전기 절약을 실천할 수 있을 것으로 예상된다.
▪ 주제어: 웹 크롤링, IOT, 스마트에코, 모바일
본 연구는 산업현장에 사용되는 로봇팔에 적용할 수 있는 보편적인 알고리즘을 개발하여 개발 단가를 낮추기 위해 고안되었다. 따라서, 로봇팔에 적용할 수 있는 컨베이어에서 이동하는 물체를 정렬하는 효율적인 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 삼고 있다. 하나의 물체를 잡아 정방향으로 놓는 것을 기준으로 하여 정렬 알고리즘을 고안하였다. 연구에는 구별하기 쉬운 색이 다른 물체를 이용하여 연구를 진행하였다. 물체를 구별하는 알고리즘, 물체를 잡는 알고리즘, 물체를 기준에 맞추어 놓는 알고리즘으로 나누어, 각각의 알고리즘을 고안한 후, 융합하여 정렬 알고리즘을 개발하였다. 컨베이어에서 움직이는 물체를 색을 통해 구분하고, 지정된 위치에 정방향으로 정렬하는 알고리즘을 개발하였다. 추후 머신러닝을 통한 정렬 알고리즘과의 비교를 통해 효율성을 분석할 것이다.
▪ 주제어: 로봇팔, 이미지 처리, 기구학
우리의 연구에서는 이미지 처리를 통해 자율주행을 할 수 있도록 탐구하는 연구를 진행하였다. 이 연구를 통해 얻고자 한 것은 사업체에서 만들어 내는 자율주행 자동차의 알고리즘과 매커니즘에 대해 알 길이 없는 일반적인 학생들에게 쉽게 알려주기 위함이다. 이미지 처리를 통해 일차적으로 만들어낸 프로그램과 자동차 하드웨어를 테스트하고, 이 과정에서 생긴 문제점을 해결하기 위해 조금씩 피드백 하는 방법을 사용하였다. 결국 조금씩 보완한 결과 조금 더 좋은 효율과 간단한 방법을 가진 방법을 찾아낼 수 있었다. 우리가 얻어낸 결과는 그 자체로도 중요하지만, 그 과정에서 얻은 것들이 더 중요하다고 생각된다. 과정에서 얻은 결과들에서 새로운 아이디어를 생각할 수 있을 것이라 생각하기 때문이다.
▪ 주제어: 하드웨어, 효율적 배치, 효율적 구조, 효율적 방법, 라즈베리파이
우리가 근거리 통신 기술을 연구를 하게된 동기는 최근 코로나19 사태로 인해 편의점의 즉석 섭취 식품의 판매 매출이 증가하여 평소보다 자주 매장직원이 식품의 유통기한을 확인하는 모습을 볼 수 있었다. 하지만 유통기한을 자주 확인해주는 과정에서 발생하는 불편함이 커지게 된다. 우리는 유통기한을 간편한 방식으로 확인을 해주는 장치를 만들어 제 4차 산업혁명 시대에 걸맞는 무인화 시스템을 적용할 수 있을 것이라 생각하여 이 연구를 시작하였고 또한 스마트폰 시대에 살아가는 우리는 스마트폰 어플로 식품에 대한 정보를 제공할 수 있다면 더욱 편리 해질 것이라 생각하여 근거리 무선통신을 이용한 스마트폰 어플을 제작하기로 하였다. 또한 근거리 통신 기술을 이용한 이 기술은 편의점뿐만 아니라 일상생활에서도 사용이 될 수 있다. 예를 들어 집에 찾고자 하는 물건이 있을 때 이 기술을 이용하면 빠르게 찾을 수 있다. 이처럼 점점 실용화 되고 있는 무인화 시대에 매장에 사람이 많을 경우에 식료품에 문제가 생기면 신속하게 관리를 할 수 있을 것이다.
본 연구는 소리 인식 시스템과 새로운 신호제어 알고리즘을 고안하여 소방차가 화재 현장까지 도착하는 시간을 줄이는 방안에 대해 연구하였다. 현재의 신호 체계는 소방차가 현장까지 도착하는 데 걸리는 시간이 다른 일반 차들과 차이가 없어 응급 상황에 효과적으로 대처하기 어렵다. 본 연구는 인공신경망을 기반으로 소방차의 사이렌 소리를 인식하고, 수학적 모델링을 통해 신호등 체계를 조정하여 소방차가 화재 현장까지 도착하는 시간을 단축하고자 한다. 연구에서 고안한 알고리즘을 시뮬레이션을 통해 비교한 결과, 기존 신호체계에 따라 소방차가 이동할 때보다 평균적으로 30% 이상 더 빠르게 현장에 도착하는 것을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 실제 응급 차량의 신속한 이동을 위한 스마트 교통 시스템을 위한 기반이 될 수 있을 것으로 기대된다.
▪ 주제어: 소리 데이터, STFT, CNN Classification, 수학적 모델링, 소방차의 도착 시간