머신러닝 얼굴인식 기술을 이용한 자동 출석 프로그램 개발 및 적용 Development and Application of Automatic Attendance Check Program Using Machine Learning Face Recognition Technology원문보기
현재 4차 산업혁명이라는 시대 변화 흐름 속에 사회 전반적으로 여러 분야에서 다양한 기술이 접목되어 빠르게 변화하고 있다. 특히 데이터 처리 기술과 컴퓨팅 처리 속도의 발전으로 인하여 빅데이터와 인공지능의 처리 수준이 높아져 실제 여러 분야에서 활용되어 뛰어난 성과를 보여주고 있다. 이에 따라 인공지능 교육의 중요성과 도입에 대한 논의 및 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 교육 현장에서 인공지능 및 머신러닝 기술을 활용한 시스템이나 프로그램을 적용하는 사례는 충분하지 않은 실정이다. 학교 교사에게 있어 수업에 집중하게 하기 위해서는 잡무 부담을 적게 해주는 방안이 필요한 데, ...
현재 4차 산업혁명이라는 시대 변화 흐름 속에 사회 전반적으로 여러 분야에서 다양한 기술이 접목되어 빠르게 변화하고 있다. 특히 데이터 처리 기술과 컴퓨팅 처리 속도의 발전으로 인하여 빅데이터와 인공지능의 처리 수준이 높아져 실제 여러 분야에서 활용되어 뛰어난 성과를 보여주고 있다. 이에 따라 인공지능 교육의 중요성과 도입에 대한 논의 및 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 교육 현장에서 인공지능 및 머신러닝 기술을 활용한 시스템이나 프로그램을 적용하는 사례는 충분하지 않은 실정이다. 학교 교사에게 있어 수업에 집중하게 하기 위해서는 잡무 부담을 적게 해주는 방안이 필요한 데, 인공지능 기술을 활용하여 이를 해결해 주는 것이 바람직할 것이다. 이에 인공지능 기술의 발전과 교사의 필요를 반영하여 본 연구에서는 인공지능의 머신러닝 얼굴인식 기술을 이용한 자동 출석 프로그램을 개발하여 적용하였다. 머신러닝의 얼굴인식 기술은 Haar-like 특성을 활용한 검출기를 활용하였다. 캠을 이용하여 학생의 얼굴 부분의 이미지 데이터를 입력받고 수집하였다. 수집한 데이터를 가지고 모델을 학습시킨다. 출석 확인을 위해서 캠을 활용하여 학생 얼굴 이미지를 입력하면 LBPH알고리즘을 활용하여 사용자의 얼굴 이미지가 어떤 학생의 데이터와 가장 유사한지 비교한다. 유사도가 일정 수준 이상의 결괏값이 나오면 동일 사용자로 간주하여 출석을 인정한다. 그 즉시 텔레그램 봇이 자동으로 출석한 사용자의 이름, 시간을 전송하고 출석부에 동일한 내용을 기록한다. 설정한 시간이 되면 출석을 마감하여 출석부를 생성하고 이메일로 출석부를 전송한다. 본 프로그램은 전문가 및 학습자로 나누어 사용 및 적용하여 설문 및 인터뷰를 실시하여 검증하였다. 전문가 집단은 인공지능 관련 강의 경험이 있는 초등학교 교사 12명으로 구성하였고, 학습자 집단은 초등학교 5학년 12명으로 구성하였다. 설문 결과 전문가 집단에서 본 프로그램이 업무 경감에 도움이 되고 실제 교육 현장에서 활용하기 용이하다고 응답하였다. 학습자 또한 본 프로그램 활용에 긍정적인 반응을 보여주었다. 본 연구에서 설계 및 구현한 출석 프로그램이 다양한 교육 현장에서 활용된다면 교사와 강사의 부담을 줄이고 동시에 인공지능에 대한 학생들의 흥미 및 인식 향상에 도움을 줄 것으로 기대한다.
현재 4차 산업혁명이라는 시대 변화 흐름 속에 사회 전반적으로 여러 분야에서 다양한 기술이 접목되어 빠르게 변화하고 있다. 특히 데이터 처리 기술과 컴퓨팅 처리 속도의 발전으로 인하여 빅데이터와 인공지능의 처리 수준이 높아져 실제 여러 분야에서 활용되어 뛰어난 성과를 보여주고 있다. 이에 따라 인공지능 교육의 중요성과 도입에 대한 논의 및 연구가 활발히 이루어지고 있다. 하지만 교육 현장에서 인공지능 및 머신러닝 기술을 활용한 시스템이나 프로그램을 적용하는 사례는 충분하지 않은 실정이다. 학교 교사에게 있어 수업에 집중하게 하기 위해서는 잡무 부담을 적게 해주는 방안이 필요한 데, 인공지능 기술을 활용하여 이를 해결해 주는 것이 바람직할 것이다. 이에 인공지능 기술의 발전과 교사의 필요를 반영하여 본 연구에서는 인공지능의 머신러닝 얼굴인식 기술을 이용한 자동 출석 프로그램을 개발하여 적용하였다. 머신러닝의 얼굴인식 기술은 Haar-like 특성을 활용한 검출기를 활용하였다. 캠을 이용하여 학생의 얼굴 부분의 이미지 데이터를 입력받고 수집하였다. 수집한 데이터를 가지고 모델을 학습시킨다. 출석 확인을 위해서 캠을 활용하여 학생 얼굴 이미지를 입력하면 LBPH알고리즘을 활용하여 사용자의 얼굴 이미지가 어떤 학생의 데이터와 가장 유사한지 비교한다. 유사도가 일정 수준 이상의 결괏값이 나오면 동일 사용자로 간주하여 출석을 인정한다. 그 즉시 텔레그램 봇이 자동으로 출석한 사용자의 이름, 시간을 전송하고 출석부에 동일한 내용을 기록한다. 설정한 시간이 되면 출석을 마감하여 출석부를 생성하고 이메일로 출석부를 전송한다. 본 프로그램은 전문가 및 학습자로 나누어 사용 및 적용하여 설문 및 인터뷰를 실시하여 검증하였다. 전문가 집단은 인공지능 관련 강의 경험이 있는 초등학교 교사 12명으로 구성하였고, 학습자 집단은 초등학교 5학년 12명으로 구성하였다. 설문 결과 전문가 집단에서 본 프로그램이 업무 경감에 도움이 되고 실제 교육 현장에서 활용하기 용이하다고 응답하였다. 학습자 또한 본 프로그램 활용에 긍정적인 반응을 보여주었다. 본 연구에서 설계 및 구현한 출석 프로그램이 다양한 교육 현장에서 활용된다면 교사와 강사의 부담을 줄이고 동시에 인공지능에 대한 학생들의 흥미 및 인식 향상에 도움을 줄 것으로 기대한다.
Currently, in the changing trend of the 4th Industrial Revolution, various technologies are grafted rapidly in various fields across society. In particular, due to the advancement in data processing technology and computing processing speed, the processing level of big data and artificial intelligen...
Currently, in the changing trend of the 4th Industrial Revolution, various technologies are grafted rapidly in various fields across society. In particular, due to the advancement in data processing technology and computing processing speed, the processing level of big data and artificial intelligence has increased, and it has been utilized in various fields to show outstanding results. Accordingly, the importance and introduction of AI education are actively being discussed and researched. However, there are not enough cases in which a system or program that utilizes artificial intelligence and machine learning technology is applied in the education field. In order for school teachers to focus on the lessons, it is necessary to reduce the burden on the workload, and it would be desirable to solve this by using artificial intelligence technology. Therefore, in order to reflect the development of artificial intelligence technology and the needs of teachers, this study developed and applied an automatic attendance program using artificial intelligence machine learning face recognition technology. Machine learning's face recognition technology used a detector that utilized Haar-like characteristics. Image data of the student's face was input and collected using a cam. Train the model with the collected data. If a student's face image is entered using a cam to check attendance, the user's face image is compared with which student's data is most similar using the LBPH algorithm. If the similarity results in a certain level or higher, the same user is considered and the attendance is recognized. Immediately, the Telegram bot automatically transmits the name and time of the user present and records the same information in the attendance. At the set time, attendance is closed and the attendance is created and the attendance is sent by email. This program was divided into experts and learners and used and applied to conduct questionnaires and interviews. The expert group consisted of 12 elementary school teachers with AI-related teaching experiences, and the learner group consisted of 12 elementary school fifth graders. As a result of the survey, the expert group responded that this program is helpful for job reduction and easy to use in the actual training field. Learners also responded positively to the application. If the attendance program designed and implemented in this study is used in various educational fields, it is expected to reduce the burden on teachers and instructors and at the same time help to increase students' interest and perception of artificial intelligence.
Currently, in the changing trend of the 4th Industrial Revolution, various technologies are grafted rapidly in various fields across society. In particular, due to the advancement in data processing technology and computing processing speed, the processing level of big data and artificial intelligence has increased, and it has been utilized in various fields to show outstanding results. Accordingly, the importance and introduction of AI education are actively being discussed and researched. However, there are not enough cases in which a system or program that utilizes artificial intelligence and machine learning technology is applied in the education field. In order for school teachers to focus on the lessons, it is necessary to reduce the burden on the workload, and it would be desirable to solve this by using artificial intelligence technology. Therefore, in order to reflect the development of artificial intelligence technology and the needs of teachers, this study developed and applied an automatic attendance program using artificial intelligence machine learning face recognition technology. Machine learning's face recognition technology used a detector that utilized Haar-like characteristics. Image data of the student's face was input and collected using a cam. Train the model with the collected data. If a student's face image is entered using a cam to check attendance, the user's face image is compared with which student's data is most similar using the LBPH algorithm. If the similarity results in a certain level or higher, the same user is considered and the attendance is recognized. Immediately, the Telegram bot automatically transmits the name and time of the user present and records the same information in the attendance. At the set time, attendance is closed and the attendance is created and the attendance is sent by email. This program was divided into experts and learners and used and applied to conduct questionnaires and interviews. The expert group consisted of 12 elementary school teachers with AI-related teaching experiences, and the learner group consisted of 12 elementary school fifth graders. As a result of the survey, the expert group responded that this program is helpful for job reduction and easy to use in the actual training field. Learners also responded positively to the application. If the attendance program designed and implemented in this study is used in various educational fields, it is expected to reduce the burden on teachers and instructors and at the same time help to increase students' interest and perception of artificial intelligence.
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