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NTT 도코모와 도쿄대학은 휴대 전화를 이용해 수집한 “모바일 공간 통계”의 활용을 위해 2010년 11월 1일 ~ 2011년 3월 31일까지 공동 연구를 한다고 한다. 도쿄대학 캠퍼스가 있는 치바현 카시와시를 무대로 공공 분야의 데이터 활용을 목표로 한다.

ㅇ 모바일 공간 통계란

도코모는 “유저가 휴대 전화를 가지고 다닌다”라는 특징을 배경으로 휴대 전화의 움직임을 기록?분석하는 “모바일 공간 통계”을 연구하고 있다. 휴대 전화는 언제 어디서나 전화나 메일을 수신할 수 있고 일정 주기 동안 기지국과 통신하면서 위치를 알 수 있다. 이 구조를 기초로 계약자 정보를 가진 도코모는 휴대 전화가 매일 어떻게 이동하고 있는지를 기록하고 있다.

[그림 1] 공동연구의 개요

당연한 일이지만, 개개인 유저의 프라이버시를 보호하기 위해 전화 번호나 생년월일 등 개인을 식별하는 정보가 제거되어(비식별화 처리), “0일 0시, 남성, 40대”라는 데이터로 시장쉐어 약 50%가 되는 도코모의 보급율을 활용하여 인구 전체를 추계한다. 이것으로 500 m 사방의 인구를 추정할 수 있게 되지만, 어느 A 부분의 인구가 “6명” 밖에 없는 경우 등 극단적으로 적은 경우는 “은닉 처리”를 한다. 도코모는 “모바일 공간 통계”의 공동 연구를 하기 위해 준수해야 할 가이드 라인을 정하여 공개하고 있다.

[그림 2] 모바일 공간 통계의 데이터 처리

도 코모의 에리어 커버율은 전국의 시읍면 동사무소의 소재지에서 보면 100%가 된다. 집계 대상과 에리어에 있어서 밀도(공간 해상도)는 FOMA 기지국의 설치 간격에 의존하여, 도쿄 23구에서는 500 m간격, 교외에서는 수km단위가 된다. 기지국측에서 휴대 전화의 장소를 확인하는 주기는 1시간 간격으로 24시간 365일 행해진다.

이렇게 모아진 “모바일 공간 통계”를 일본내의 지도에 적용하면, 평일 아침은 교외→도시지역으로 인구가 이동하며, 저녁부터 밤에는 교외로 돌아온다. 즉 귀가하는 것을 알 수 있다. 도코모가 보여준 도쿄도심의 그래프를 보면, 평일 10시는 도쿄 중심부에 사람이 밀집되지만 밤이 되면 서서히 사람이 줄어 든다. 23시가 되면 신쥬쿠나 이케부쿠로에 많은 사람이 있는 한편, 주변은 한가하여 귀가하고 있는 상태를 알 수 있다. 또, 연령?성별로 신쥬쿠와 스가모를 비교하면, 평일 낮의 신쥬쿠 인구 구성(20대~70대)은 젊은 연령의 유저가 많은 한편, 스가모는 고령자의 여성이 많은 것을 알 수 있다. 신쥬쿠와 스가모는 인구수 그 자체로 보면 신쥬쿠 쪽이 압도적으로 많기 때문에 단순 비교는 어렵다고 생각되지만, 비율로 비교하면 연령층이나 성별에 의해 거리의 성격이 부각된다.

“사람이 항상 휴대 전화를 가지고 다닌다”는 것을 토대로 얻어진 데이터를 어떻게 활용하는지 도코모와 도쿄대학이 연구를 하게 되었다.

ㅇ 공동 연구로 데이터의 정도를 높인다

치바현 카시와시를 무대로 행해지는 이번 연구는 도코모와 도쿄대학 대학원 세이케 츠요시준 교수(건축 도시계획 연구)가 공동 실시한다. 카시와시의 인구 구성이나 인구 이동 등의 관계성을 분석해 향후 마을 조성을 목표로 한다.

무 대가 되는 카시와시는 인구 40만명, 도쿄의 북동쪽 약 27 km(도쿄역에서 카시와역 직선 거리)에 위치하여 도쿄의 주택 지역으로 발전하여 최근 개통한 철도 노선으로 신도시 지구, 대기업 사업소, 도쿄대학의 캠퍼스 등이 존재한다. 이번 연구로 얻을 수 있는 데이터로 NTT 도코모 선진 기술 연구소 오카지마 이치로씨는 “카시와시 외의 지역에 적용할 수 있는 부분도 있을 것이다. 연구를 통해 여러 가지 찾을 수 있다고 생각한다”라고 말했다.

또, 고령자나 아이 등 휴대 전화를 가지고 있지 않은 혹은 계약자명과 실제 이용자가 다른 이도 있을 수 있다. 이러한 유저에 의한 오차가 어느 정도인지 확인하는 작업도 이루어진다. 도코모와 도쿄대학은 이번 연구를 통해 데이터 그 자체가 충분히 정확성을 가지고 있는지 검증하고, 경우에 따라 정확성 향상도 도모할 생각이라고 한다.

현재는 아직 기초적인 단계로 유저의 이동 데이터를 이용하는 것이 사회에서 받아 들여지는가, 혹은 어떻게 도움이 될 수 있는가 등은 보이지 않는다. 단지, 사람의 움직임이 보이는 것으로 커뮤니티 버스의 정비, 고령자용 시설의 설치 장소, 공원의 정비 등에 활용할 수 있을 것이다. 또 사회적인 요구가 높아지면, 상권을 분석하는 등 비즈니스로도 이용을 기대할 수 있지만, 우선 사회 전체에 기여하기 위해 공공 분야에서 먼저 유용성에 대해 연구가 진행된다. 그 성과는 학회 등에서 별도로 발표된다.
출처 : http://k-tai.impress.co.jp/docs/news/20100915_394018.html

KISTI 미리안글로벌동향브리핑2010-09-21

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에모리 의과대학 연구팀이 쥐 뇌의 한 영역에서 기억과 학습을 제한하는 유전자의 기능을 규명한 연구 결과를 학술지 “PNAS” 온라인 판에 보고하였다. 신호 단백질 RGS14는 CA2 피라미드 신경에서 풍부하게 존재하며 시냅스에서 시냅스 가소성과 해마 학습과 기억의 억제에서 역할을 한다. 연구팀은 RGS14-결손 쥐가 대조 군에 비해 대상을 기억하고 미로를 찾기 위한 학습을 더 잘할 수 있다는 것을 보여주었다.

해마는 학습과 기억에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 뇌 영역으로 해마, 치아이랑(dentate gyrus), 해마이행부(subiculum)가 해마형성체를 이루고 있다. 해마는 대체적으로 세포의 형태가 일정하지만 부위에 따라 세포의 형태와 연결에 약간의 차이가 있어 해마이행부 쪽에서부터 CA1, CA2, CA3, CA4로 나뉘어 있다. 이 중 CA4는 해마의 피라미드 층의 피라미드 세포가 없어지고 치아이랑의 과랍층의 과립 세포가 나타나기 전 형태가 다양한 세포들이 있는 부위로 치아구역(area dentate)라고도 한다. 학습과 기억은 치아이랑-CA3-CA1 경로 내에 있는 신경 사이의 시냅스적 연결 강화와 밀접하게 연관되어 있다. 그러나 다른 영역과 달리 CA2 영역의 기능이 무엇인지는 분명하지 않다.

많은 연구자들이 해마의 다른 영역이 장기 기억 강화에 어떻게 연관되었는지를 조사해왔다. 장기 기억 강화는 신경 사이의 연결 강화를 말하며, 새로운 기억의 형성이나 배양 접시에서 인공적인 자극 후에 보일 수 있다. 그러나 CA2 영역은 장기 기억 강화가 억제되어 때문에 다른 영역과 구별되며 CA2내에 있는 신경들은 발작이나 뇌졸중에 의한 손상에도 해마의 다른 부분에 있는 신경들 보다 더 많이 살아남는다.

RGS14는 십 년 전에 규명되었는데, 인간에서도 발견되었다. RGS14는 CA2 영역에서 우선적으로 발현되는 단백질이다. 연구팀은 기존에 RGS14 단백질이 학습과 기억에 중요한 뇌에서 서로 다른 형태의 신호들을 진행시키는데 연관된 여러 분자들을 조절할 수 있다는 것을 보여주었다. RGS14는 G-단백질과 H-Ras/ERK/MAP 인산화효소 신호 경로를 통합하는 지지 (scaffolding) 단백질이다. 연구팀은 RGS14가 이들 신호를 위한 핵심 조절 단백질이라고 믿고 있으며, RGS14의 기능을 증명하기 위해, 유전자 표적 기술을 이용해 RGS14 유전자를 기능하지 못하게 만든 쥐를 특성화했다. 그들은 유전자가 변형된 쥐에서 전기적 자극에 반응해 CA2 영역이 어떻게 반응하는지를 시험했다.

연구팀은 RGS14 유전자의 엑손(exon) 2-7 사이의 결손으로 RGS14가 결핍된 쥐를 만들어 CA1 신경에서 시냅스 가소성에는 영향이 없이 CA2 신경에서 장기 기억 강화가 증폭된다는 것을 보였다. RGS14가 결핍된 쥐의 CA2 신경에 특이적 MEK 억제제를 처리하면 증폭된 장기 기억 강화를 차단시켰으며, 이는 이 과정에 ERK/MAP 인산화효소 신호 경로의 역할을 제안한다. 연구자들은 RGS14가 기능하지 못하는 쥐의 CA2 영역이 활발한 장기 기억 강화가 가능하다는 사실에 놀랐는데, 전기 자극에 대한 반응에서 이 신경들은 더 강한 연결성을 갖는다. RGS14 결핍 쥐들은 또한 행동 시험에서 공간 학습과 대상 인식 기억에서 야생 형과 비교해 두드러진 강화를 보였다. 쥐들은 시각적 단서를 기억해 숨겨져 있는 탈출구로 수중 미로를 통과하기 위해 더 빨리 배웠다. 그러나 비해마-의존적 행동 시험에서는 수행 능력에 차이가 없었다.

연구팀은 왜 인간 혹은 쥐가 덜 똑똑하게 만드는 유전자를 가지고 있는지에 의문을 갖고 있다. RGS14의 결핍은 변형된 쥐에게 해를 입히는 것처럼 보이지는 않지만, 연구자들이 아직 발견하지 못한 방법으로 뇌의 기능이 변화된 가능성은 존재한다. 발작에 의한 손상에 저항적인 데다가, 특정 형태의 CA2 신경은 정신분열증에서 상실되어 있고, CA2 영역에서 유선적으로 발현되는 또 다른 유전자의 상실이 사회적 행동의 변형으로 이어질 수 있다. 이것은 이들 쥐가 다른 쥐들 만큼 쉽게 잊지 않는다거나 혹은 발작에 대한 감수성이나 사회적 행동이 변형되었다는 것을 제안한다. 연구팀은 이들 가능성의 일부를 연구하고 있다. 연구팀은 또한 RGS14를 억제하거나 감소시킬 화합물을 찾을 수 있다면 인지 기능이 강화될 수 있을 지 모른다고 언급했다.
출처 : http://www.physorg.com/news203959513.html

KISTI 미리안글로벌동향브리핑2010-09-23

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거리에서 차량을 운행한다는 것은 인근을 지나다니는 다른 차량과 보행자와 가로수와 가로등 등을 동시에 깊은 생각없이 인식하여야 하는 작업중의 하나로 이를 컴퓨터화 시킨다는 것은 매우 힘든 작업중의 하나였는데, 새로운 슈퍼 컴퓨터 기술이 이를 다음과 같이 가능하게 만들고 있다.

각종 돌발 상황에 즉각적으로 대처할 수 있도록 각종 정보들을 가시적으로 해석하기 위해서는 다양한 규모에서 각종 계산 작업을 실행할 필요성이 존재하게 된다. 이를 위하여 인간의 뇌활동을 모방할 수 있는 컴퓨터 기반의 시스템이 필요하게 되고, 이를 통하여 기존에 시각적으로 인식하기 힘들었던 오브젝트에 대한 가시적인 인지가 가능한 시스템이 다음과 같이 개발되었다.

미국 예일대학의 엔지니어링&응용과학부의 Eugenio Culurciell은 기존보다 더욱 신속하고 더욱 효율적으로 작동할 수 있도록 지원하는 비주얼 시스템을 개발하여 선보였는데, 포유동물의 시각 시스템 작용으로부터 영감을 만든 것으로 현실세계를 보다 정확하게 인식하고 이를 통하여 각종 신경 네트워크를 신속하게 모방할 수 있는 것이 가능한 것으로 사료된다.

본 연구팀에서는 이와 같은 컴퓨터 시스템 개발에 대한 자료를 2010년 9월 미국 매사추세츠 보스턴에서 개최된 HPEC(High Performance Embedded Computing)에서 발표하였다.

본 시스템은 종합적인 비전 애플리케이션을 위한 대용량 신경 네트워크에서 작동될 수 있는 시스템 개발을 위하여 미국 뉴욕대학의 Yann LeCun이 개발한 컴퓨터 비전 알고리즘을 채택하여 사용하고 있다. 본 시스템 개발을 위한 아이디어는 연구팀에서 도로상에서 운전자가 마주칠 수 있는 다양한 물체들을 인식할 수 있도록 하는 시스템 개발을 목표로 하는 와중에 만들어진 것으로, 다른 차량이나 보행자, 신호등, 보도와 같은 다양한 오브젝트에 대하여 실시간으로 수천만 픽셀의 이미지를 처리할 수 있도록 하는 NeuFlow 알고리즘을 사용하고 있는 것이다.

이번에 개발된 시스템은 대단히 효율적인 것으로 평가되고 있는데, 단지 몇 와트의 전력만으로 초당 조 단위의 처리능력을 동시에 구현할 수 있고, 300와트 이상의 다양한 그래픽 프로세서를 사용하여 다양한 벤치탑 컴퓨터에 대한 접근이 가능한 것으로 여겨지고 있다. 이번에 개발한 본 시스템 프로토타입은 이미 다양한 비전 과업에서 여러 기존 그래픽 프로세서가 가지고 있는 성능을 뛰어넘고 있는 것으로 평가되고 있다고 본 연구팀은 말한다.

연 구팀의 Culurciello 교수는 슈퍼컴퓨터에 단일 칩의 형태로 본 시스템을 매우 작은 형태로 삽입할 예정인 것으로 알려지고 있는데, 소형화로 시스템이 개발되어도, 기존의 대형 컴퓨터가 가지고 있는 성능보다 더 뛰어나고 효율적인 것으로 기대되고 있다. 이번에 개발된 시스템 크기는 지갑보다도 크지 않으면서, 차량이나 다른 여타 장소에 설치가 매우 쉬운 것으로 여겨지고 있다.

자 율적인 자동차 네비게이션이외에, 본 시스템은 탐지자체가 난해한 도로를 운행하는데 있어서 로봇 형태의 내비게이션 시스템이 가지는 기능을 개선하여 군사목적으로 사용되어 360도 회전기능을 장착하여 전투현장에서 종합적인 응용과 활용이 가능한 것으로 기대되고 있다. 또한, 실버세대의 사용자들이 자신의 위급한 상황이나 조력이 필요한 상황 속에서도 종합적인 응용과 활용이 가능한 것으로 또한 기대된다. 이는 해당 사용자들의 움직임을 모니터링하고 자동으로 외부와 연락이 가능하도록 지원할 수 있기 때문이다.

본 시스템 개발은 예일대학과 뉴욕대학의 연구진들이 참여하여 공동으로 이루어졌다.
출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2010/09/100915171544.htm

KISTI 미리안글로벌동향브리핑2010-09-24

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Posted by 째시기