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양자 컴퓨터의 종류에 따라 큐비트의 형태가 다르기 때문에 양자 회로의 설계에 따라 Transpired Circuit에서 사용되는 게이트 수가 다소 차이날 수 있다. 이 연구에서는 양자 회로에 대해 알아보았고, ‘ㅡ’자형 양자 컴퓨터와 ‘T’자형 양자 컴퓨터에서 CNOT 게이트의 위치를 연결도를 기준으로 바꾸어 양자 회로를 최적화시키는 양자 회로 최적화 알고리즘을 고안해냈다. 고안해낸 알고리즘은 실험을 진행한 대부분의 양자 회로의 Transpired Circuit에서 최소 7%, 평균 11.27%, 최대 75%의 CNOT 게이트 감소율을 보였다. ▪ 주제어: 양자 정보학, 양자 회로, 최적화, 큐비트
본 연구에서는 우리 사회의 내용을 담고 있는 인터넷 기사를 통해 코로나 확진자 추세를 분석할 수 있는 머신러닝 모델을 제작하였다. 인터넷 기사 Big-Data를 기반으로 Text-mining을 통해 Text-Data를 키워드 추출 알고리즘을 활용하여 정형데이터로 전처리하였다. 그 후 특정 시계열 데이터의 한 구간(날짜 등)의 인터넷 기사 데이터를 통해 그 구간 직후의 데이터 변화를 추정하기 위해 시계열 데이터 추세를 유지, 상승, 하강, 급등, 급락 5가지로 분류하여 라벨링하였다. 그리고 여러 분류 모델을 통해 인터넷 기사 키워드 데이터로 시계열 그래프의 추세를 예측하였고, 가장 최적의 모델과 이에 대한 파라미터를 연구하였다. 이런 모델을 통해 코로나 확진자 수와 사회적 이슈 간의 연관성을 분석할 수 있으며 머신러닝 모델을 개량하여 이후 코로나 확진자 수 데이터 이외의 다양한 시계열 데이터 역시 예측할 수 있을 것으로 보인다. ▪ 주제어: 데이터, 시계열 데이터, Text-Mining, Big-Data, RNN, Naïve Bayes Classification
다양한 층의 이용자들은 호흡기 케어 어플리케이션을 이용하여 대기오염 물질 농도에 따른 행동요령을 제시받을 수 있다. 우선 미세먼지, 오존, TVOC의 대기오염 물질의 농도를 사용자의 휴대용 측정기에서 수집한다. 이를 구역에 따라 웹데이터베이스에 저장하여 사용자의 위치 및 특정 지정 위치에 따른 구역의 농도 값을 휴대기기로 전송해 준다. 해당 값과 대기오염 물질관련 질병 유무 등의 기준 등에 따른 분류군을 설정한 후 실내외 환경에 맞게 적절한 행동요령을 제시한다. 추가적으로 휴대용으로 사용이 가능하도록 케이스의 크기를 축소시킴으로써 사용자의 편의성을 증가시켰으며 측정기 유무에 무관하게 현재 위치에서의 농도를 제공하여 사용자의 폭을 넓히는 것이 가능하였다. 또한 이용자 접근성의 증대를 위해 지방자치단체의 협의를 통해 이루어질 수 있는 서비스를 고안하였다. ▪ 주제어: 대기오염, 호흡기 건강, 맞춤형 서비스, 헬스케어 어플리케이션
초록없음 ▪ 주제어: Content-based Filtering, 행렬 인수분해, 인공지능, 스타일, 텍스트
본 연구의 목적은 인공지능 컴퓨터 비전 기술을 활용하여 기존 도서관에서의 시스템을 개선하기 위한 것이다. 해당 시스템의 범주는 도서 대출, 도서 반납, 도서 재정렬의 유형으로 구성된 도서 지원 시스템은 다음과 같다. 첫째, 찾고자 하는 책의 정보를 입력하고 책장의 위치를 안내한다. 둘째, 사용자가 카메라로 촬영한 책장 이미지에서 청구기호를 추출한다. 셋째, 추출된 청구기호를 기반으로 원하는 책의 위치를 찾아 모바일 화면에 표시해준다. 본 연구를 통해 도서관에서 책을 대여하거나 정리하는 상황에서 번거로움을 줄이는 효과를 기대할 수 있으며, 청구기호를 기반으로 하는 도서관에 범용적으로 적용될 수 있을 것으로 기대된다. ▪ 주제어: CNN, 인공지능, 컴퓨터 비전, 도서 관리 시스템, 도서 대여/반납
본 연구는 학교 학생들이 조금 더 편리한 학교생활을 할 수 있도록 하는 학교 생활 도우미의 제작을 목표로 하였다. 본 연구에서는 RASA의 NLU와 Core 시스템을 활용한 자연어 처리를 통해 학교생활에 편리함을 제공하고 학생들과 상담할 수 있는 챗봇을 설계하고 구현한다. 이 애플리케이션에서 지원되는 대화형 봇 애플리케이션은 페이스북 내에서 메신저를 통해 실제로 대화를 주고받으며 학생과 일상적인 학교생활에 대한 대화를 나눌 수 있고, 또한 학생의 심리 상태를 판단하여 그에 따른 반응을 해 줄 수 있다. 최종적으로 학교에 페이스북 페이지를 공유하여 학생들이 실제로 사용할 수 있도록 하는 것을 목표하고 있다. ▪ 주제어: Chatbot, NLU, Rasa, Facebook
인간의 보행 메커니즘을 측정하고, 이를 수학적 계산식을 활용해 로봇의 2족 보행에 적용하여 좀 더 안정적인 로봇의 2족 보행을 구현한다. ▪ 주제어: 균형, 2족 보행, 보행 인자, 로봇
각종 AI에 관한 자료를 찾아보다 음악에 비하여 언어에 관한 연구가 많이 이루어지지 않았다는 사실을 알게 되었다. 그에 병행하여 “AI가 작문을 할 수 있을까?”라는 호기심을 얻고 언어 학습에 대하여 다양한 조사를 해보게 되었다. 그 후 사전학습 된 모델을 활용하는 Fine Tuning을 알게 되었고 KoGPT의 전이학습을 통해 매체를 활용하여 작문을 하는 독창적인 AI를 만들어 보았다. 이 연구로 얼마나 AI가 인간의 문체를 잘 학 습할 수 있는지 연구하였으며 이를 통해 현재의 언어 모델의 문제점을 자세히 탐구하면서 이를 해결해 보고자 하였다. ▪ 주제어: KoGPT, AI, Fine Tuning, 언어, 전이학습
현재의 물류 네트워크는 운송 과정에서 몇 개의 물류 허브를 경유하는 Hub and Spoke를 사용하고 있다. 운송의 효율성이 높지만, 물류 허브를 경유하는 과정에서 운송거리와 운송시간이 증가하며 허브가 포화되어 배송 지연이 일어날 수 있다는 단점이 존재한다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 기존의 Hub and Spoke 구조에서 허브 일부를 경유하지 않는 직접운송의 방법을 고려하여 운송 거리와 시간을 단축하고 운송 효율을 개선하고자 한다. 물류 네트워크의 상황을 인지해 행동을 선택하기 위해 환경과 상호작용해 행동 선택 방법을 학습하는 인공지능의 학습 방법인 강화학습을 사용해 최적의 운송 경로를 찾고자 하였다. 운송 효율을 판단하기 위해 물류의 이동 속도와 단위 비용당 이동거리를 사용했으며, REINFORCE 알고리즘을 사용해 강화 학습 모델을 학습시킨 결과, 물류의 이동 속도를 증가시키는 운송 효율을 개선하였다. 하지만 다른 물류 네트 워크 구조에서의 시뮬레이션 결과와 비교한 결과, 학습된 모델의 운송 효율이 낮았다. 강화학습 모델의 성능 개선을 위해, 추후 개선된 강화학습 알고리즘을 사용해 학습을 진행하고 물류 네트워크의 운송 효율을 개선할 것이다. ▪ 주제어: 물류 네트워크, 허브 앤 스포크, 최적화, 강화학습
빛 공해 문제가 대두되고 있는 오늘날, 휘도를 제한하는 규제들이 생겨나고 있다. 하지만 기존의 휘도 측정은 고가의 장비가 필요하고 일반인이 정확하게 그 과정을 실행하기는 힘들다. 이러한 문제를 해결하기 위해 빛 시뮬레이션을 사용하기도 하는데 대부분의 프로그램은 전문성이 높아 많은 사람이 이용하기 힘들고. 이는 주로 인테리어나 조명설계가 목적이다. 따라서 우리는 간단하게 사용할 수 있는 빛 공해 시뮬레이션을 제작하고자 하였다. 우리는 시뮬레이션 제작에 이용되는 수식을 만들기 위해 광원 의 일정 거리에서 측정 각도를 달리하는 실험을 하였으며 이를 통해 휘도의 정의에서 각도의 영향이 적게 있다는 점을 알아냈다. 휘도의 정의에서 각도를 근사시켜 휘도 계산식을 만들어냈고 이것을 바탕으로 하여 시뮬레이션을 제작하였다. 시뮬레이션 결과는 일반적인 건물의 크기, 광출력을 대입했을 때에 결과를 휘도 제제 기준과 비교해보았고 대략적으로 맞는 휘도값을 얻을 수 있었다. ▪ 주제어: 빛 공해, 건물 규모, 휘도 예측, 시뮬레이션, Tkinter
우주시대가 도래하면서 우주쓰레기의 위험성이 증가하고 있어 충돌에 대비해야 하는데 이러한 인공 또는 우주물체의 궤도를 분석하여 사전에 예측하면 우주 공간 속에서 운동하는 물체들로부터의 위험을 줄일 수 있을 것이다. 따라서, 본 연구는 인공위성의 공전 궤도 운동을 확인하고 궤도를 산출하고자 한다. 먼저 우리 학교의 관측소에서 관측할 수 있는 인공위성을 선정한 다음 시뮬레이션 결과를 바탕으로 예측한 시간과 위치에 인공위성을 관측한다. 다음으로 Source Extrator, Ransac등의 프로그램을 이용해 관측데이터의 전처리와 후처리 과정을 거친 후 초기궤도를 결정한다. 그 후에는 다시 STK, ODTK등을 이용해 지구, 태양 다른 외태양계 행성들의 중력등을 고려해 정밀궤도를 결정한다. ▪ 주제어: 인공위성, 공전궤도, 광학관측
세종과학고등학교 학생 103명을 대상으로 소행성 충돌에 대한 설문조사 결과 사람들이 소행성 충돌 그 자체는 대부분 인지하고 있으나 자세한 정보를 잘 모르는 상태임에도 관련 사안들을 생각해볼 때 소행성의 ’위험성’ 보다는 ’연구 가치‘를 더 중요시하였다. 이처럼, 사람들에게 소행성에 더 많은 흥미를 느끼고 소행성 충돌에 대하여 경각심을 가지도록 더 멀리는 소행성을 배워야 하는 이유를 알아가며 소행성에게 지속적으로 관심을 쏟게 해보았다. 설문조사 결과, 마인드맵, 논문 리뷰, 소행성 관측, 유성 관측 영상 분석 등의 활동 결과물들을 홍보물에 첨부하여 가독성과 풍부도를 높여 비전문가들이 보기에도 소행성에 대해 흥미를 느끼고 소행성 충돌에 대하여 경각심을 가질 수 있게 해보았다. ▪ 주제어: 소행성 궤도, 소행성 지름, 소행성 충돌, 소행성 관측, 소행성 충돌 인식