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제2총괄 과제

제2총괄 연구 내용

Simulated Self: Individuated Second Self

Semantic Self 박현애, 김정은, 윤형진 (서울대), 송영수 (아주대) 생체 기능 정보와 개인 건강 정보의 온톨로지 기반 지식표현 및 추론엔진 개발 Ontological Representation and Engineering of Digital Self
Augmented Self 박종철, 박진아 (카이스트), 김기웅(서울대), 성준경 (숭실대) 생체기능 보존과 향상을 위한 다중 모달리티 분석기술 및 처치기술 개발 연구 Multi-modal Assessment and Treatment for Retaining and Enhancing Human Performance

연구내용 제2-1 세부내용(1/2)

Semantic Self 박현애, 김정은, 윤형진 (서울대), 송영수 (아주대) 생체 기능 정보와 개인 건강 정보의 온톨로지 기반 지식표현 및 추론엔진 개발 Ontological Representation and Engineering of Digital Self
의생명과학 온톨로지 기반 지식표현 기법을 이용한 개인 건강 정보의 의미론적 모델링
  • Representation of health avatar reflecting health state of real person 다양한 Real life의 건강상태를 health avatar에 표현하는 method, medium, 및apparatus 연구 이런 기능을 가지고 건강증진, 만성질환자 관리 등에 활용하여 효과를 입증하는 연구
에이전트 기술 기반의 건강 정보 수집 및 추론과 의미론적 의사결정지원 엔진 개
  • Guardian Angel Nurse : 국제표준 통제어휘와 온톨로지에 기반한 개인 건강 정보 획득 및 인코딩 엔진 개발 의료기관 방문 시 기관 의료정보 시스템과의 연동 체계 개발 일상 생활에서 스마트폰 등으로 획득되는 건강정보와의 정보교류 연동 체계 개발 획득 건강정보에 기반한 실시간 의미론적 추론을 통한 의사결정 지원 시스템 구현
  • Resource recruiter : 가상공간에서 Digital Self의 건강 상태 파악과 건강 정보 수요 추론 건강 정보 서비스 지원을 위한 의료기관, 의료진, 시설, 검사 등의 정보 획득 및 의사결정 지원
'건강 다마고치' 개발
  • 게임이론 및 행동 강화 이론에 기반한 Digital Self 건강관리 및 증진 프로그램 개발 개인의 건강정보를 기반을 재구성된 Digital Self의 모습과 기능에 현실감을 부여하고, 건강증진 행동 되먹임을 통한 운동, 영양, 금연, 음주, 체중관리 등 건강 행위 증진에 활용 바람직한 건강행위와 바람직하지 못한 건강행위에 대한 인센티브 체계 설계 건강 행위와 인센티브 설계가 실제 세계의 개인의 건강증진에 미치는 영향 분석 연구
  • Semantic Self를 이용한 맞춤형 건강관리 서비스 및 만성질환 관리 시스템 개발 Semantic Self의 3D 가시화를 통해, 개인의 건강위험 요인의 부위별 평가를 돕고 처방을 제시 스트레스 모니터 / 식이 및 칼로리 평가 / 일상 활동 / 운동량 평가

연구내용 제2-2 세부내용(1/3)

Augmented Self 박종철, 박진아 (카이스트), 김기웅 (서울대), 성준경 (숭실대) 생체기능 보존과 향상을 위한 다중 모달리티 분석기술 및 처치기술 개발 연구 Multi-modal Assessment and Treatment for Retaining and Enhancing Human Performance
다중 모달리티 분석과 인체 적용을 통한 생체 기능 재활 시스템 연구
  • 재활은 심신의 기능을 정상적인 상태로 다시 돌려놓기 위한 의료행위를 의미함.
  • 인체 기능 재활은 정확한 진단과, 치료에 따른 상태 변화 추이의 주기적 측정 및 모니터링을 요함.
  • 생체정보 획득과 생체정보 분석을 통한 맞춤화된 치료 방향 설정을 위해서는 진단 정확도와 치료 유효성 향상 기술 개발이 필요함.
  • 공학적으로는 모니터링 된 계측 자료 기반 진단법과 뇌와 같은 신체 특정 기관의 형태적 변화의 측정에 기반한 진단법을 개발할 수 있음.
  • 개인의 건강유지 및 증진과 질병의 재활치료를 위한 다중 모달리티 진단-치료 시스템 연구 수행.
Speech Rehabilitation : 자연언어처리를 통한 언어 장애 진단 및 재활 도구 개발
  • 언어를 적절히 이해하고 구사하기 위해서는 다양한 인지 능력이 요구됨.
  • 언어적 장애를 가지는 환자들의 언어 구사나 이해 양식의 변화에 따른 연구가 진행되어 옴.
  • 본 연구는 환자가 여러 시기에 작성한 글에서 나타나는 언어적 능력의 다양한 변화의 문서화 및 시각화 기술을 개발함.
  • 한국어 형태(통사 구조 파악, 병렬 구문 해석, 문장 유형 파악 등)에 대한 종합적 분석 연구 수행
  • 언어학적 자원에 나타나는 각종 변화 추이의 식별 분석을 지원하는 시각화 도구 개발
Motor Rehabilitation : 컴퓨터 햅틱 기술을 통한 운동 장애 진단 및 재활 도구 개발
  • 컴퓨터 햅틱은 가상의 물체나 환경을 촉감을 통하여 사용자에게 전달하는 기술로서 가상현실에서 몰입감을 증대시킬 수 있는 요소기술임.
  • 촉감을 제시하기 위하여 현재 개발되어 있는 대부분의 햅틱장비들은 역감(force feedback)을 제공하며 이를 통하여 사용자의 움직임을 제어하거나 또는 가이드 해 줄 수 있음.
  • 뇌졸중 환자의 상지 재활 프로그램에 햅틱 기술이 이용되고 있음.
  • 본 연구는 정해진 손동작의 움직임을 통한 환자의 상태 분석 및 시뮬레이션 및 손동작 움직임 가이드를 통한 생체 기능 재활 지원 콘텐츠를 개발함.
  • 햅틱렌더링 기법을 적용한 의료 시뮬레이션 기반 기술 개발 (예, 치과 임플랜트 시뮬레이터)
Brain Simulation : 뇌 발달 과정 시뮬레이션
  • 현재 뇌영상 분석 연구들은 퇴행성, 발달성 뇌병변 환자군과 정상군 사이의 뇌 형태학적 특성이나 기능적 차이의 분석 단계에 머물고 있음.
  • 뇌의 초기 발달 과정과 노화 퇴행 과정에 대한 시뮬레이션 기술 관점의 모델링 시도는 없었음.
  • 본 연구는 대뇌 발달 과정에 관한 가설들을 시뮬레이션 기반 방법론으로 모델링하고, 이를 통해 향후 대뇌의 노화 퇴행 과정 또한 모델링할 수 있는 방법론을 제시하고자 함.
  • 이는 정상적인 대뇌의 발달과 구분되는 발달성 또는 퇴행성 뇌질환 환자들의 대뇌 변화 과정의 모니터링 연구에 적용 가능하며, 이를 바탕으로 뇌 질환의 조기진단 및 재활 치료 등에 응용 가능함.
  • 대뇌 피질의 굴곡 패턴 분석을 위한 새로운 feature를 정의 및 자동으로 추출 기술 개발.
그림, Speech, motor and brain rehabilitation using health avatar
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