경첩문을 여는 비행 매니퓰레이터에 대한 모델 예측 제어

학위논문 (석사) -- 서울대학교 대학원 : 공과대학 기계항공공학부, 2020. 8. 김현진.From aerial pick-and-place to aerial transportation, aerial manipulation has been extensively studied in recent years thanks to its mobility and dexterity, each of which is a merit of an aerial vehicle and a robotic arm. However, to fully harness the concept of aerial manipulation, more complex tasks including interaction with movable structures should also be considered. Among various types of movable structures, this paper presents a multirotor-based aerial manipulator opening a daily-life moving structure, a hinged door. Two additional issues that would arise in interaction with a movable structure are addressed: 1) a constrained motion of the structure, and 2) collision avoidance with a moving structure. To handle these issues, we formulate a model predictive control (MPC) problem with a system dynamics constraint and state constraints for collision avoidance. A coupled system dynamics of a multirotor-based aerial manipulator and a hinged door is derived and later simplified for faster computation in MPC. State constraints for collision avoidance with itself, a door, and a doorframe are generated. By implementing a constrained version of differential dynamic programming (DDP), we can generate reference trajectories through MPC in real-time. The proposed method is validated through simulation results and experiments with a real-like hinged door in which a disturbance observer (DOB) based robust motion controller is employed.비행 매니퓰레이터는 3차원 공간 속에 빠르게 위치할 수 있는 비행체의 장점과 외부와의 상호작용이 가능한 로봇팔의 장점이 결합된 비행체로, 최근 물건 집고 옮기기부터 물품 운송까지 다양한 임무를 수행하기 위해 활발하게 연구되어 왔다. 그러나, 온전히 비행 매니퓰레이터의 가능성을 활용하기 위해서는 움직일 수 있는 외부 구조와의 상호작용과 같이 더욱 복잡한 임무 또한 수행할 수 있어야 할 것이다. 여러 종류의 움직일 수 있는 구조물 중 본 논문에서는 일상 속에서 쉽게 마주칠 수 있는 경첩문을 여는 멀티로터 기반의 비행 매니퓰레이터에 대해 제시한다. 정적인 구조물과의 상호작용과는 달리 동적인 구조물과의 상호작용에 있어서 발생할 수 있는 1) 구조물의 제약된 움직임, 그리고 2) 움직이는 구조물과의 충돌 회피의 2가지 추가적인 문제에 대해 다루었다. 이러한 문제를 다루기 위해 모델 예측 제어 (MPC)를 적용하였으며, 시스템 동역학에 대한 제약조건 및 충돌 회피에 대한 제약 조건을 부여하였다. 멀티로터 기반의 비행 매니퓰레이터와 경첩문의 결합 시스템에 대한 동역학을 유도하였으며, 이후 모델 예측 제어에서의 빠른 계산 속도를 위해 단순화되었다. 충돌 회피에 대한 제약 조건은 모두 상태 변수로 표현되었으며, 비행 매니퓰레이터의 멀티로터 프레임과 로봇팔 사이의 충돌 (자기 충돌), 문과의 충돌, 그리고 문틀과의 충돌을 고려하였다. 미분 기반의 동적 프로그래밍 기법 (differential dynamic programming)에 제약조건이 고려된 알고리즘을 구현함으로써 모델 기반 예측 제어를 통해 실시간으로 경로를 계획할 수 있다. 제안된 방법은 시뮬레이션과 실제 크기의 문을 활용한 실험을 통해 검증되었으며, 외란 관측기 기반의 강건 제어 기법이 실험에 활용되었다.1 Introduction 1 1.1 Literature review 2 1.2 Thesis contribution 3 1.3 Thesis outline 3 2 Equations of motion 4 2.1 Assumption 4 2.2 Kinematics 5 2.3 Dynamics 6 2.4 Simpli ed dynamics 8 3 Model predictive control 10 3.1 Problem formulation 10 3.1.1 Objective function 11 3.1.2 Hard constraints 11 3.2 Collision avoidance constraints 11 3.2.1 Self collision avoidance 13 3.2.2 Door collision avoidance 13 3.2.3 Doorframe collision avoidance 14 3.3 Optimal control solver 14 3.3.1 Differential dynamic programming 14 3.3.2 DDP with augmented Lagrangian method 15 4 Experimental setup 17 4.1 Door state estimation 17 4.2 Multirotor robust controller 18 4.3 Hardware setup 19 5 Results 20 5.1 Simulation results 20 5.2 Experimental results 25 6 Conclusion 29Maste

Adversarial learning algorithm to remove bias without bias information from a biased dataset

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 전기및전자공학부, 2020.8,[iii, 35 p. :]최근 수년 동안 지도적 심층 신경 네트워크는 수많은 응용에서 훌륭한 성능을 보여 왔다. 그러나 지도적 심층 네트워크는 학습 데이터 분포에 의존하므로 훌륭한 성능을 보장하기 위해서는 학습 데이터의 분포가 잘 분포되어 있어야 한다. 그러나 학습 데이터가 편향된 경우 훈련 정확도는 높지만 편향되지 않은 테스트 데이터세트에서의 정확도는 낮아진다. 이를 막기 위한 여러 가지 연구가 현재까지 연구자 커뮤니티에서 활발히 진행되고 있다. 우리는 지도적 심층 분류 네트워크가 편향된 데이터를 학습할 때 편향에 관한 정보가 없어도 편향을 제거하는 새롭고 참신한 알고리즘을 제안했다. 이 알고리즘에서 우리는 중간 특징으로부터 편향을 추출하는 역할을 하는 추가적인 신경 네트워크를 도입했다. 그리고 학습 과정에서 편향을 학습하지 않기 위해 편향 특징의 평균-분산 손실을 도입하여 적대적으로 학습했다. 그 결과 우리의 알고리즘을 이용하여 편향을 제거하여 학습한 경우가 그렇지 않은 경우보다 눈에 띄는 테스트 정확도 향상을 보였다. 실험 결과를 통해 우리의 알고리즘이 편향을 성공적으로 제거하고 있음을 알 수 있다.한국과학기술원 :전기및전자공학부

English as a Second Language(ESU) Teacher Training in the US and Reflective Teaching

I propose that the administrators of the MA and Ph.D. programs in Teaching Korean as a Second/Foreign Language scrutinize the ESL and Korean Language Programs at the University of Hawaii (UH) and establish/revise their programs, as is done at the UH, on the basis of empirical research results in second language acquisition so that their students may be trained in reflective teaching. I also propose to the students that they prepare themselves to become reflective teachers. Among the many requirements for such a teacher, along with theory of second language acquisition, mastery of the grammars of the students' native language and target language is one of the foremost and indispensable preparations, particularly when the two languages involved are distinctively different in grammar. The grammar with which they have to familiarize themselves is not a linguistic grammar but a pedagogical one

자가접착 레진 시멘트 사용 시 Universal adhesive 의 light-curing 여부에 따른 지르코니아에 대한 접착력 및 접착층의 두께 비교

최근, 다양한 자가접착 레진시멘트가 등장함에 따라, 추가의 접착 과정 없이 지르코니아 재료에 대한 접착이 시행되었다. 그러나, 자가접착 레진시멘트 단독으로 사용하는 경우의 접착 강도에 대해서는 여전히 의문이 있으며, universal adhesive를 사용함으로써 더 우수한 접착이 이루어 질 수 있다는 주장이 있다. 이 연구는 자가접착 레진시멘트에 universal adhesive를 지르코니아 접착에 함께 사용할 때, 광중합에 따라 shear bond strength와 bonding layer thickness를 비교하고자 하였다. 96 개의 지르코니아 시편 (10mm x 10mm x 10mm)을 준비하여 레진블록에 고정시켰다. 지르코니아 표면에 4 가지의 bonding agent, SBU (Single Bond Universal), ABU (All-Bond Universal), PBU (Prime & Bond Universal), Z-prime plus (ZPP)를 적용하고 pre-curing 유무에 따라 그룹을 나누었다. 모든 시편 표면을 RelyX U-200 레진 시멘트와 접착하고 5 ℃와 55 ℃ 사이에서 10,000 사이클 동안 thermocycling 시행하였다. Shear bond strength, Fracture type, bonding layer thickness에 대해 평가하였다. 통계 분석은 95 %의 유의구간을 기준으로 ANOVA 로 통계적으로 분석하였다. 사용된 모든 agent는 대조군과 비교하여 bond strength의 증가를 보여 주었다. Prime & Bond Universal은 pre 혹은 co-curing된 다른 세 가지 bonding agent보다 유의차 있게 낮은 값을 나타냈습니다 (p <0.05). pre 혹은 co-curing그룹 사이에는 유의한 차이가 없었다. Co-curing한 SBU, ABU, PBU의 평균 bonding layer thickness는 각각 10.34μm, 9.28μm 및 9.14μm이고, co-curing에서는 두께가 각각 10.52μm, 9.42μm 및 10.02μm였다. 세 가지 agent 모두 pre-curing시에 두께가 약간 증가한 것으로 나타났다. 3 가지 universal adhesive 중에서, Adhesive failure (70 % ~100 %)가 co-curing시에 지배적 이었지만, ABU 및 PBU를 사용하는 그룹에서, mixed failure의 비율은 pre-curing 시에 증가 하였다. Universal adhesive및 자가 접착 레진 시멘트는 기존의 지르코니아 프라이머를 대체할 수 있으며 임상 상황을 보다 단순하고 술식 시간의 단축을 가져올 수 있다는 결론을 낼 수 있다. 핵심 되는 말: Universal adhesive, 자가 접착 레진 시멘트, 지르코니아 수복물, shear bond strength, 접착층 두께 Recently, as various self-adhesive resin cements have emerged, adhesion to zirconia materials has been carried out without additional adhesive bonding. However, there are still doubts about the adhesive strength when only self-adhesive resin cement is used alone, and there is a claim that a better adhesive strength can be achieved by using universal adhesive bonding. The purpose of this study is to compare the adhesive strength and adhesive layer thickness to zirconia depending on light curing when adding universal adhesive bonding to self-adhesive resin cement. Ninety-eight zirconia specimen block (10mm x 10mm x 10mm) was prepared and embedded in acrylic resin blocks. The four different surface-conditioning agents Single Bond Universal (SBU), All-Bond Universal (ABU), Prime&Bond Universal (PBU), Z-prime plus(ZPP) applied to zirconia surfaces. And then, the groups were divided according to the presence of pre-curing. All specimen surfaces were bonded with RelyX U-200 resin cement cylinders and subjected to thermocycling for 10,000 cycles between 5℃ and 55℃. The shear bond strengths, fracture type and bonding layer thickness were evaluated. Statistical analyses were performed by analysis of variance and oneway ANOVA, at a significance level of 95%. All agents used showed an increase in bond strength compared to the control group. Prime&Bond Universal showed significantly lower values than the other three bonding agents with pre or co-curing (p<0.05). There was no significant difference between pre and co-curing group. The mean bonding thickness using SBU, ABU, PBU with co-curing was 10.34μm, 9.28μm, and 9.14μm respectively, and with pre-curing, the thicknesses were 10.52μm, 9.42μm, and 10.02μm respectively. All three agents showed a slight increase in thickness with pre-curing. Among the three universal adhesive agents, adhesive failures (70% to 100%) were dominant with co-curing, but in the group using ABU and PBU, the ratio of mixed failure increased with pre-curing. It can be concluded that universal bonding agents and self-adhesive resin cement could replace the conventional zirconia primer and make the clinical situation simpler and less time consuming.open석

(The) relationships among satisfaction in major, gender identity, and gender stereotypes of male nursing students

간호학교육 전공/석사[한글] 본 연구는 직업에 대한 성고정관념이 강한 한국 문화 속에서 여성 주류의 학문인 간호학을 전공하는 남자 간호대학생들의 전공만족도를 확인하고 그들의 성정체감, 성고정관념과의 관련성을 규명하려는 탐색적 연구이다. 연구의 참여자는 서울 소재 4개 간호대학과 지방 소재 16개의 3,4년제 간호대학에 재학 중인 남자 간호대학생으로 총 94명이었으며 자료 수집 기간은 2003년 10월부터 2004년 4월까지였고, 질문지를 통한 자가 보고식과 우편법으로 자료 수집하였다. 본 연구의 전공만족 도구는 하혜숙(2000)이 개발한 학과(학부)만족 도구 31문항 중 18문항, 성정체감 도구는 정진경(1990)이 개발한 한국 성역할 검사(KSRI) 60문항 중 40문항, 성고정관념 도구는 김동일(1993)이 개발한 성고정관념 사정 도구 33문항을 사용하였다. 채택된 자료는 SPSS WIN. Program V. 11.5를 이용하여 전산처리하였다. 연구 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 남자 간호대학생의 간호학 전공 만족도는 가능점수 범위 1～5점 중 3.73(±.53)으로서 대체로 만족하는 것으로 나타났고, 성정체감 유형 분포의 우선순위는 미분화 유형이 30명(32.0%)으로 가장 많았고, 양성성 유형 28명(29.8%), 남성성 유형 18명(19.1%), 여성성 유형 18명(19.1%) 순으로 나타났다. 2. 일반적 특성에 따른 전공만족 차이는 24세 미만 집단이 24세 이상 집단보다(t=2.194, p<.05), 학제와 관련해서는 3년제 재학생 집단이 4년제 재학생 집단보다 더 전공에 만족하는 것으로 나타났다(t=2.418, p<.05). 3. 남자 간호대학생의 성고정관념과 전공만족의 관계는 Pearson''s Correlation 계수 r=-.048(p=.648)이었다. 하부요인별로 보면, 성고정관념이 높을수록 교과만족이 약간 높은 것으로 나타났고(r=.252, p<.05), 특히 지적 성고정관념(r=.253, p<.05), 심리적 성고정관념(r=.248, p<.05), 가정적 성고정관념(r=.247, p<.05)과 낮은 상관관계를 나타냈다. 또한 직업/외형적 성고정관념이 높을수록 전공만족이 약간 낮은 것으로 나타났다(r=-.207, p<.05). 4. 남자 간호대학생의 성정체감 유형에 따른 전공만족의 차이는 양성성 유형3.94(±.34), 남성성 유형 3.76(±.42), 여성성 유형 3.70(±.67), 미분화 유형 3.52(±.57)의 순으로 나타났는데, Scheffe''s post hoc test 결과 양성성 유형군이 미분화 유형군보다 전공에 더 만족하는 것으로 나타났다(F=3.25, p<.05). 5. 남자 간호대학생의 성정체감 유형에 따른 성고정관념의 차이는 통계적으로 유의하지 않았다. 결론적으로 본 연구의 남자 간호대학생들의 성정체감은 미분화 유형이 가장 많았고, 양성성 유형군이 미분화 유형군보다 전공만족도가 유의하게 높음이 발견되었다. 따라서 남자 간호대학생의 전공만족을 돕기 위하여 입학시부터 미분화 유형을 위한 특별지도 방안이 개발되어야 하는 필요성이 제시되었다. [영문]An increasing number of male students are coming to nursing, a profession traditionally dominated by women. However, there is a lack of information on how male nursing students are affected by gender identity and gender stereotypes. The purpose of this study was to examine the relationships among satisfaction in major, gender identity, and gender stereotypes of male nursing students. Convenience sampling was done to recruit 94 male nursing students from 20 nursing colleges in Korea. Data were collected from October, 2003 to April, 2004 by mailed survey. Instruments were 18 items on satisfaction in major developed by H. S. Ha(2000), 40 items on gender identity developed by J. G. Jeong(1990), and 33 items on gender stereotypes developed by D. I. Kim(1993). Descriptive statistics, t-test, Pearson''s correlation, ANOVA, and Scheffe&'s post-hoc test were generated by SPSS WIN. Program V. 11.5 for data analysis. Study findings are summarized as follows: 1. The average score of male nursing students'' satisfaction in major 3.73(±.53) from a possible score of 1～5. The pattern of gender identity was mainly undifferentiated (32%), followed by bisexual-type (29.8%), and maleness(19.1%) and femaleness(19.1%) in order. The average score of gender stereotypes was 2.74(±.45) among a possible score of 1～5, suggesting that the higher score means more gender stereotypes. 2. The difference of nursing major satisfaction according to demographic features showed that male students younger than 24 years-old appeared to be more satisfied more than those older than 24 years-old(t=.219, p<.05). Male nursing students attending three-year junior colleges were more satisfied in their major than baccalaureate students attending four-year colleges(t=2.41, p<.05). 3. The relationship between satisfaction in major and gender stereotypes appeared to be weakly correlated with course satisfaction(r=.252, p<.05), especially for familial(r=.247, p<.05), psychological(r=.248, p<.05), and intellectual gender stereotypes(r=.253, p<.05). On the contrary, occupational/external gender stereotypes appeared to have a weak negative correlation with satisfaction in major(r=-.207, p<.05). 4. Male nursing students'' satisfaction in major in relation to the pattern of gender identity appeared to differ between groups. The results of Scheffe's post-hoc test showed that the bisexual-type group was more satisfied than the undifferentiated group(F=3.25, p<.05). 5. The difference of gender stereotypes according to the pattern of gender identity was statistically insignificant. In conclusion, study findings indicate that male nursing students with an undifferentiated gender identity have the lowest satisfaction in their major. Developing a special program for male nursing students to identify those with undifferentiated gender identity attitudes, as well as offer counseling and education may increase satisfaction in major and adjustment.ope

Three dimensional analysis of hot plate rolling process using rigid plastic FEM

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :기계설계학과,1997.Docto

개 두경부의 FRACTURE MR 시퀀스와 CT 영상의 비교 연구

학위논문(석사) -- 서울대학교대학원 : 수의과대학 수의학과, 2024. 2. 최지혜.Magnetic resonance imaging (MRI) is essential for evaluating cerebellar compression in patients with craniocervical junction abnormalities (CJA). However, it is limited in depicting cortical bone because of its short T2 relaxation times, low proton density, and organized structure. Fast field echo resembling a computed tomography (CT) scan using restricted echo-spacing (FRACTURE) MRI, is a new technique that offers CT-like bone contrast without radiation. This study aimed to assess the feasibility of using FRACTURE MRI for craniocervical junction (CCJ) assessment compared with CT and conventional MRI, potentially reducing the need for multiple scans and radiation exposure, and simplifying procedures in veterinary medicine. CT and MRI of the CCJ were obtained from five healthy beagles. MRI was performed using three-dimensional (3D) T1-weighted, T2-weighted, proton density-weighted (PDW), single echo-FRACTURE (sFRACTURE), and multiple echo-FRACTURE (mFRACTURE) sequences.For qualitative assessment, cortical delineation, trabecular bone visibility, joint space visibility, vertebral canal definition, overall quality, and artifacts were evaluated for each sequence. The geometrical accuracy, signal-to-noise ratio (SNR), and contrast-to-noise ratio (CNR) were quantified. Both sFRACTURE and CT images provided significantly higher scores for cortical delineation and trabecular bone visibility than conventional MRI. Joint space visibility and vertebral canal definition were similar to those observed on CT images, regardless of the MR sequence. In the quantitative assessment, the distances measured on T2-weighted images differed significantly from those measured on CT. There were no significant differences between the distances taken using T1-weighted, PD-weighted, sFRACTURE, mFRACTURE and those taken using CT. T1-weighted and sFRACTURE had a higher SNR for trabecular bone than CT. The CNR between the cortical bone and muscle was high on CT and FRACTURE images. However, the CNR between the cortical and trabecular bones was low in mFRACTURE. Similar to CT, FRACTURE sequences showed higher cortical delineation and trabecular bone visibility than T2-weighted, T1-weighted, and PDW CCJ sequences. In particular, sFRACTURE provided a high signal-to-noise ratio (SNR) of the trabecular bone and a high CNR between the cortical bone and muscle and between the cortical and trabecular bones. FRACTURE sequences can complement conventional MR sequences for bone assessment of the CCJ in dogs.자기공명영상은 두개골 접합부 이상이 있는 환자의 소뇌 압박을 평가하는 데 필수적이다. 그러나 짧은 T2 이완 시간, 낮은 양성자 밀도로 인해 피질골을 묘사하는 데는 한계가 있다. 제한된 에코 간격을 사용한 전산화단층촬영과 유사한 급속자장에코 자기공명영상을 사용하여 방사선 노출 없이 전산화단층촬영과 유사한 뼈 대조도를 제공하는 새로운 기술이다. 이 연구는 두경부 접합부 평가에 전산화단층촬영 및 기존의 자기공명영상과 비교하여 여러 번의 스캔과 방사선 노출의 필요성을 잠재적으로 줄이고 수의학 절차를 간소화할 수 있는 새로운 자기공명영상 시퀀스 사용의 타당성을 평가하는 것을 목표로 한다. 건강한 비글 5마리를 대상으로 3차원 T1-강조, T2-강조, 양성자 밀도 강조, 단일 에코-프랙처 및 다중 에코-프랙처 시퀀스를 사용하여 두경부 접합부의 자기공명영상 촬영을 수행했다. 정성적 평가를 위해 각 시퀀스에 대해 피질 묘사, 소주골 가시성, 관절 사이 공간의 가시성, 척추관 가시성, 영상의 전반적인 품질 및 아티팩트를 평가하였다. 기하학적 정확도, 신호 대 잡음비, 대비 대 잡음비를 정량 평가하였다. 단일 에코-프랙처와 전산화단층촬영 이미지 모두 피질 묘사 및 소주상 뼈 가시성에서 기존 자기공명영상보다 훨씬 높은 점수를 받았다. 관절 공간 가시성과 척추관 선명도는 자기공명영상 시퀀스에 관계없이 전산화단층촬영 영상에서 관찰된 것과 유사했다. 정량적 평가에서 T2 강조 영상에서 측정된 거리는 전산화단층촬영에서 측정된 거리와 큰 차이를 보였다. 자기공명영상을 사용한 측정과 전산화단층촬영 를 사용한 측정 간에는 유의미한 차이가 없었다. T1-강조 및 단일 에코-프랙처는 전산화단층촬영 보다 소주골에 대해 더 높은 신호 대 잡음비를 보였다. 피질골과 근육 사이의 대비 대 잡음비는 전산화단층촬영과 제한된 에코 간격을 사용한 전산화단층촬영과 유사한 급속자장에코 자기공명영상 시퀀스 이미지에서 모두 높게 확인되었다. 그러나 피질골과 소주골 사이의 대조 대 잡음비는 다중 에코-프랙처 시퀀스에서 낮게 확인되었다. 전산화단층촬영과 마찬가지로, 제한된 에코 간격을 사용한 전산화단층촬영과 유사한 급속자장에코 자기공명영상 시퀀스는 T2-강조, T1-강조, 양성자 밀도 강조 시퀀스보다 피질 묘사와 소주상 뼈의 가시성이 더 높게 확인되었다. 제한된 에코 간격을 사용한 전산화단층촬영과 유사한 급속자장에코 자기공명영상 시퀀스는 소주상 뼈의 높은 신호 대 잡음비와 피질 뼈와 근육 사이, 피질 뼈와 소주상 뼈 사이의 높은 대비 대 잡음비를 제공하였다. 제한된 에코 간격을 사용한 전산화단층촬영과 유사한 급속자장에코 자기공명영상 시퀀스는 개의 두경부 접합부의 뼈 평가를 위해 기존의 자기공명영상 시퀀스를 보완할 수 있을 것으로 보인다.Introduction 1 Materials and Methods 4 1. Animals 4 2. Examination schedule and anesthesia 5 3. MRI examinations 6 4. CT examinations 8 5. Image analyses 9 Results 19 Discussion 30 References 36 국문초록 44석