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보호자 도움 없이 실시간으로 치매환자를 관찰하고 환자의 행동 패턴을 자체적으로 판별하는 시스템이 개발됐다.
대구경북과학기술원(이하 DGIST) CPS 글로벌센터(센터장 손상혁 교수)는 “치매환자의 치매 진행 상태와 공격적 행동양식을 실시간으로 모니터링 하는 킨텐스 시스템(Kintense system)을 미국 버지니아대학과 공동으로 개발했다”고 7일 밝혔다.
킨텐스 시스템은 치매환자의 움직임을 3D 데이터화하고 그 데이터를 분석 및 가공, 환자의 행동 패턴 판별과 치료 경과를 파악할 수 있다.
손상혁 교수에 따르면 단순히 환자의 움직임 정보만을 이용했을 경우 오차가 발생할 수 있어 ‘킨텐스 알고리즘’을 개발해 움직임 패턴 판별의 정확도를 극대화시켰다.
킨텐스 알고리즘은 다음 세 가지의 복합적인 기법을 적용해 패턴 판별의 정확성을 높였다. 첫째, 키넥트센서를 통해 수집된 모션 3D 데이터에 기계학습(Machine Learning)의 교사학습(Supervised Learner) 기법을 적용하는 것이다.
둘째, 비교사학습(Unsupervised Learner) 기법을 적용해 행동 패턴 판별을 위한 새로운 지식 습득과 학습을 구현한다. 그리고 그 학습을 통해 더 정확한 결과를 낼 수 있다.
셋째, 간병인의 입력이 가능할 경우 이를 기존의 데이터에 융합시켜 보다 정밀한 지식을 갖춘 학습 시스템을 구축하는 것이다.
손상혁 교수는 “스마트홈은 편의 기능뿐만 아니라 거주자 헬스케어를 지원하는 시스템”이라며 “스마트홈을 구현하는 킨텐스 시스템은 잠재적 성장 가능성이 큰 기술로 치매환자를 포함한 독거 고령화 계층을 위한 사회적 기여에도 큰 영향을 줄 수 있다”고 설명했다.
손 교수는 “기존 의사가 육안으로 환자의 치료 상태를 판별하던 방식과 비교해 효율성 향상을 가져올 것으로 기대되며 환자의 행동 검출을 통해 생활의 안전성 향상을 기대할 수 있다”고 주장했다.
이 연구결과는 오는 11월 이탈리아 로마에서 열리는 무선 센서 네트워크 관련 세계 최고 학술대회인 ACM Sensys 2013(The 11th ACM Conference on Embedded Networked Sensor Systems)에서 연구자 및 일반인에게 시연될 계획이다.
DGIST 정보통신융합전공 손상혁 교수와 박태준 교수가 이끌고 있는 CPS 글로벌센터는 미국 버지니아 대학 존 스탄코빅(John Stankovic)교수 연구팀과 공동으로 고령자를 위한 스마트홈에서의 헬스케어 연구 및 고령자의 넘어짐 방지 기술 연구도 진행하고 있다.
한편, DGIST CPS 글로벌센터는 사이버물리시스템(CPS) 연구 분야 세계 최고 수준인 미국 카네기멜론대학, 미시간대학, 펜실베니아대학, 버지니아대학이 DGIST와 공동으로 국제 공동연구 컨소시엄을 구성해 2012년 10월 설립됐으며 CPS 분야 첨단 연구를 수행 중이다. |
