보고서 정보
주관연구기관 |
숭실대학교 Soongsil University |
연구책임자 |
이정진
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 2017-05 |
과제시작연도 |
2016 |
주관부처 |
과학기술정보통신부 Ministry of Science and ICT |
등록번호 |
TRKO201800003254 |
과제고유번호 |
1711037503 |
사업명 |
개인연구지원 |
DB 구축일자 |
2018-04-21
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키워드 |
문제해결형.동적 시각화.렌더링.사용자 인터페이스.정보 검색.데이터 융합.데이터 분석.데이터 예측.지식 창출 시스템.Solution-oriented.Dynamic visualization.Rendering.User interface.Information search.Data integration.Data analysis.Data prediction.Knowledge creation system.
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DOI |
https://doi.org/10.23000/TRKO201800003254 |
초록
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연구의 목적 및 내용
본 연구 과제에서는 문제해결이라는 시각화의 새로운 목표를 제시하고, 문제해결 및 의사결정에 기여하는 시각화 기술을 개발함. 또한, 본 연구는 효과적인 문제해결에 필요한 정형/이형 동적 데이터를 직접 수집하고, 만들고, 적합한 방법을 찾아 분석한 후, 사용자가 이해하기 쉽게 시각화하는 통합 과정을 통하여 전 프로세스에 대한 사용자의 접근성을 높이며, 아래와 같은 연구 내용을 수행하였음.
▷ 동적 데이터 분석을 통해 해결 가능한 문제 파악 및 분석 알고리즘 개발
▷ 문제해결형 동적 시각화 기술 개발
연구의 목적 및 내용
본 연구 과제에서는 문제해결이라는 시각화의 새로운 목표를 제시하고, 문제해결 및 의사결정에 기여하는 시각화 기술을 개발함. 또한, 본 연구는 효과적인 문제해결에 필요한 정형/이형 동적 데이터를 직접 수집하고, 만들고, 적합한 방법을 찾아 분석한 후, 사용자가 이해하기 쉽게 시각화하는 통합 과정을 통하여 전 프로세스에 대한 사용자의 접근성을 높이며, 아래와 같은 연구 내용을 수행하였음.
▷ 동적 데이터 분석을 통해 해결 가능한 문제 파악 및 분석 알고리즘 개발
▷ 문제해결형 동적 시각화 기술 개발
▷ 데이터-분석-시각화 통합 및 사용자 접근성 설계
연구결과
(1) 동적 비정형 데이터 분석 프레임워크 개발
- 의료/경영 주요 문제 정의
- 동적 데이터 수집 프로그램 개발 및 분류체계를 구성하고, 실제 데이터 수집
(2) 데이터 기반형 문제 발굴 및 관련 기술 개발
- 의료, 경영 분야 주요 데이터 기반형 문제 발굴
- 가치사슬별로 주요 문제와 동적 불확실성 기본모형 정의
- 동적 평균/수익 공분산 SLQ 기본 모형 정의
- 시범적인 Formulation은 Black-Litterman 수정과 SOCP(Second-order cone problem)를 수행
- 주요 문제해결을 위한 모형에 필요한 동적 데이터 및 주요 DB 정의
- 온라인상 자동/반자동(semi-automatic) 크롤링 및 데이터 수집 시스템/프로그램 개발
(3) 문제해결형 동적 시각화 기술 개발
- 동적 데이터 분류에 기반을 둔 문제 상황에 최적화된 2D 가시화 기술 및 HCI/UX 기술 개발
- 하나의 표현방법이 아닌 상황에 맞는 표현 방법을 이용하여 다각도로 접근 할 수 있는 HCI/UX 기술 개발
- 모든 데이터에 대해 다각적으로 비교 가능한 Heatmap 가시화 기술 및 UI 개발
- 방대한 데이터 시각화의 공간적 문제를 해결하기 위한 3D Multi-layer 가시화 기술 개발
- 주요 동적 데이터간 연관성을 2/3차원 평면에 투사하고 다양한 데이터 분류기 및 연관군집화 알고리즘을 사용해 패턴화, 군집화하고 이상점을 파악
- 분석 알고리즘상 기업 실무자들에게 유용한 분류영역(classification region)을 파악하고, 위 영역들을 하이라이트(highlight)할 수 있는 적합한 시각화 알고리즘을 파악
(4) 데이터-분석-시각화 통합 및 사용자 접근성 설계
- User Interaction 기반 사용자 선택 정보의 가시화 기술 개발
- 문제해결에 최적화 된 데이터-분석-시각화 통합 프로세스 구축 및 프로토타입 소프트웨어 개발
- 28명 실무자를 대상으로 제시한 다종 이형 데이터 통합 시각화-인터페이스 UX를 평가
- 데이터-기법-시각화를 통합한 소프트웨어 프로토타입 개발
- 데이터-분석-시각화 통합 모델 Validation 평가 기법 개발
- 통합 프로세스에 기반해 소프트웨어 프로토타입을 개발하고 HCI/UX 기반 사용자 접근성 설계
연구결과의 활용계획
본 과제의 연구 결과는 다량의 동적 정보/데이터를 보유하고도 조직의 주요한 문제 해결 및 의사 결정에 효과적으로 활용하지 못하는 기업들에게 좋은 해결책이 되고, 다양한 지식/데이터의 활용에 있어 핵심 문제인 정보 과부하에 대한 효과적 해결책이 될 수 있음. 특히 경영/경제 분야에서는 R&D, 생산, 마케팅 등의 주요 문제 해결에 활용될 수 있음. 의료 분야에서는 환자에 대한 진료 기록 데이터와 ECG, 초음파/CT/MR 영상 등 다양한 1/2/3/4차원의 진단 데이터 등을 시간에 따라 분석하고, 환자의 암과 같은 질환의 progress를 예측하여 실제적으로 진단의 정확성을 향상시킬 수 있음.
(출처 : 한글요약문 5p)
Abstract
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Purpose&contents
In this research, a new goal of visualization is proposed as a problem solving. We developed a novel visualization technique for problem solving and decision making. Our research focused on the data acqusition and generation of homogeneous/inhomogeneous dynamic data for efficient
Purpose&contents
In this research, a new goal of visualization is proposed as a problem solving. We developed a novel visualization technique for problem solving and decision making. Our research focused on the data acqusition and generation of homogeneous/inhomogeneous dynamic data for efficient problem-solving, analysis by optimal methods, the integration process for intuitive visualization, and the enhancement of the user accessibility for the whole process.
▷ Problem definition using dynamic data analysis and development of analysis algorithm
▷ Development of dynamic visualization technique for problem solving
▷ Data-analysis-visualization integration and design of user accessibility
Result
(1) Development of dynamic inhomogeneous data analysis framework
- Definition of major problems of medical and management fields
- Development of dynamic data acqusition program and design of classification system, data acqusition
(2) Data-based problem definition and development of related technologies
- In medical, and management fields, data-based problem definition
- Definition of major problems and dynamic uncertainty basic model in each value chain
- Definition of dynamic average/income covariance SLQ basic model
- Black-Litterman modification and SOCP application as a model
- Definition of dynamic data and major DB for the model for problem solving of major problems
- Development of online automatic/semi-automatic crawling and data acqusition system/program
(3) Development of problem-solving dynamic visualization
- Development of 2D visualization and HCI/UX technologies for problem situation based on dynamic data classification
- Development of HCI/UX technologies to approach in multi-view by using optimal modeling method
- Development of heatmap visualization and UI technologies for the comparison of the whole data
- Development of 3D multi-layer visualization technologies for the solution of spatial problem of big data visualization
- Projection of the relation between major dynamic data on 2D/3D planes and pattern classification, grouping, abnormality detection by using data classifier and grouping algorithm
- Devising optimal visualization algorithm to detect classification region in practice and highlight related regions
(4) Data-analysis-visualization integration and design of user accessibility
- Development of visualization method of user selection information based on user interaction
- Development of data-analysis-visualization integration process and prototype software for the optimal problem-solving
- Evaluation of multiple inhomogeneous data integration visualization-interface UX for 28 testers
- Development of software prototype by integrating data-method-visualization
- Development of validation evaluation method of data-analysis-visualization integration
- Development of software prototype based on integration process and design of user accessibility based on HCI/UX
Expected Contribution
The research outcome of this project is a good solution for the company, which did not use a lot of dynamic information/data for major problem solving and decision making of the organization. The research outcome becomes the efficient solution of information overflow, which is the core problem for the application of various knowledge/data. In management/economic fields, the research outcome can be used for the problem solving of major problems : R&D, production, and marketing. In medical fields, the research outcomes can be used for the temporal analysis of EMR, ECG, ultrasound/CT/MR images, and various 1/2/3/4 dimensional dataset. And the research outcome can improve the accuracy of the diagnosis by expecting the progress of a cancer of a patient.
(출처 : SUMMARY 7p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 목차 ... 2
- 연구계획 요약문 ... 3
- 연구결과 요약문 ... 4
- 한글요약문 ... 4
- SUMMARY ... 6
- 연구내용 및 결과 ... 8
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 8
- 2. 국내외 기술개발 현황 ... 10
- 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 16
- 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 37
- 5. 연구결과의 활용계획 ... 41
- 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 43
- 7. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 48
- 8. 참고문헌 ... 49
- 9. 연구성과 ... 51
- 10. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 58
- 11. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 58
- 12. 기타사항 ... 58
- [별첨1] 대 표 연 구 실 적 ... 59
- [별첨2] 세부 목표 관련 증빙 ... 75
- 끝페이지 ... 81
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