KR102557826B1 - 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템에 있어서, 교육자와 학습자로부터 수신된 질의정보와 응답정보와 이에 대한 각각의 평가수치를 표시하는 사용자단말기를 포함한다.
Description
본 발명은 교육시스템, 보다 구체적으로 교육자와 학습자로부터 수신된 질의정보와 응답정보를 수신하고, 이에 대한 평가수치를 표시하는 사용자단말기를 포함하는 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템에 관한 것이다.
최근, 컴퓨터 그래픽 기술을 응용한 가상현실(Virtual Reality), 증강현실(Augmented Reality) 및 혼합현실(Mixed Reality) 기술이 발달하고 있다. 이 때, 가상현실 기술은 컴퓨터를 이용하여 현실 세계에 존재하지 않는 가상 공간을 구축한 후 그 가상 공간을 현실처럼 느끼게 하는 기술을 말하고, 증강현실 또는 혼합현실 기술은 현실 세계 위에 컴퓨터에 의해 생성된 정보를 덧붙여 표현하는 기술, 즉 현실 세계와 가상 세계를 결합함으로써 실시간으로 사용자와 상호작용이 이루어지도록 하는 기술을 말한다.
이러한 증강현실과 혼합현실 기술은 스마트폰(Smart phone)의 등장과 함께 다양한 응용 서비스로 구현되어 제공되고 있는데, 이 때 증강현실 또는 혼합현실을 사용자에게 제공하는 대표적인 서비스로서, 메타버스(Meta-verse)가 있다. 이 메타버스는 가공, 추상을 의미하는 '메타(Meta)'와 현실세계를 의미하는 '유니버스(Universe)'의 합성어로 3차원 가상 세계를 의미한다. 메타버스는 기존의 가상현실 환경(Virtual reality environment)이라는 용어보다 진보된 개념으로서, 웹과 인터넷 등의 가상세계가 현실세계에 흡수된 증강 현실 환경을 제공한다.
이와 관련하여, 메타버스 기반의 네트워크 환경에서 교육자 및 학습자들이 소지하고 있는 스마트폰과 같은 스마트 단말기를 활용하여 강의(수업)를 진행하고, 교육자와 학습자간 커뮤니케이션을 활성화시키는 서비스를 제공하고 있다. 다만, 이와 같은 교육자와 학습자간 커뮤니케이션에서는 학습자는 교육자를 평가할 수 있지만, 교육자는 학습자를 평가할 수 없어 일방향의 의사소통만이 가능한 한계가 존재하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 메타버스 기반의 네트워크 환경에서 교육자와 학습자, 그리고 커뮤니케이션 내에서의 이들에 대한 제3자의 평가도를 산정하여, 이에 기초한 명성수치를 제공하여 교육자 및 학습자 각각에 대한 올바른 평가를 제공하며, 명성수치에 따라 교육플랫폼 내에서 거래가 가능한 블록체인 기반의 가상화폐를 제공하여 교육자 및 학습자가 자발적으로 질의 응답하게 함으로써 커뮤니케이션을 보다 활성화시킬 수 있다.
본 발명은 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템에 있어서, 교육자와 학습자로부터 수신된 질의정보와 응답정보와 이에 대한 각각의 평가수치를 표시하는 사용자단말기를 포함한다.
상기 사용자단말기는 서버를 통해 정보를 송수신하도록 네트워크적으로 연결되며, 상기 서버는 통신부; 저장부 및 제어부를 포함하며, 상기 제어부는 소셜네트워크 커뮤니티를 운영하여 상기 사용자단말기와 정보를 송수신하여 상기 질의정보, 상기 응답정보 및 이에 대한 토론정보를 저장하는 운영부; 제1사용자단말기에서 수신된 교육자의 응답정보에 대한 제1평가수치와 상기 교육자의 응답정보에 대응하는 제2사용자단말기에서 수신된 학습자의 질의정보에 대한 제2평가수치 및 제3사용자단말기에서 수신된 상기 응답정보 또는 상기 질의정보 중 어느 하나에 대한 제3평가수치에 기초하여 상기 제1사용자단말기에 대한 제1명성도 및 상기 제2사용자단말기에 대한 제2명성도를 측정하는 인공지능 모듈부; 기 설정된 시간동안 제1명성도 및 제2명성도의 변화값 만큼 가상화폐를 제1사용자단말기 및 제2사용자단말기에 보상하는 가상화폐 보상부; 소셜네트워크 커뮤니티 상에 교육을 위한 장소를 포함한 메타버스 공간을 생성하고, 메타버스 공간 내에서 이동할 수 있는 아바타를 생성하여 제1사용자단말기, 제2사용자단말기 및 제3사용자단말기 각각에 지정하는 메타버스 생성부;를 포함하고, 상기 응답정보 및 토론정보는 텍스트, 이미지, 동영상를 포함한 교육에 관한 컨텐츠를 포함하며, 상기 제어부는 상기 컨텐츠에 대응하는 NFT를 생성하고, 상기 제1사용자단말기, 제2사용자단말기 및 제3사용자단말기 중 어느 하나가 메타버스 공간 내에서 상기 가상화폐를 통해 상기 NFT를 구매 또는 판매하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1사용자단말기는 카메라를 포함하며, 상기 제어부는 상기 카메라를 통해 촬상되는 영상에서 홍체인식을 수행하고, 홍체인식을 수행한 결과로 홍채가 인식된 시간이 기 설정된 시간 이하면 상기 제1평가수치를 하락시키고, 상기 제1사용자단말기로부터 상기 제1평가수치의 하락에 대한 알림제공을 동의받은 제4사용자단말기로 상기 제1평가수치의 하락에 대한 알림정보를 송신하는 것을 특징으로 한다.
교육자 및 학습자 각각에 대한 올바른 평가를 제공하고, 명성수치에 따라 교육플랫폼 내에서 거래가 가능한 블록체인 기반의 가상화폐를 제공하여 교육자 및 학습자가 자발적으로 질의 응답하게 함으로써 커뮤니케이션을 보다 활성화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템의 회로도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템의 인공신경망 모듈의 학습 세션과 추론 세션의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라가 홍채인식을 수행하는 동작상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템의 회로도를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템의 인공신경망 모듈의 학습 세션과 추론 세션의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라가 홍채인식을 수행하는 동작상태를 도시한 도면이다.
이하에서는 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 도면에서 동일한 참조번호 또는 부호는 실질적으로 동일한 기능을 수행하는 구성요소를 지칭하며, 도면에서 각 구성요소의 크기는 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 있을 수 있다. 다만, 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 이하의 실시예에 설명된 구성 또는 작용으로만 한정되지는 않는다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
본 발명의 실시예에서, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용되며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, '구성되다', '포함하다', '가지다' 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명의 실시예에서, '모듈' 혹은 '부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 수행하며, 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 모듈로 일체화되어 적어도 하나의 프로세서로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서, 복수의 요소 중 적어도 하나(at least one)는, 복수의 요소 전부 뿐만 아니라, 복수의 요소 중 나머지를 배제한 각 하나 혹은 이들의 조합 모두를 지칭한다. 또한, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, "~에 적합한(suitable for)," "~하는 능력을 가지는(having the capacity to)," "~하도록 설계된 (designed to)," "~하도록 변경된(adapted to)," "~하도록 만들어진(made to)," 또는 "~를 할 수 있는(capable of)"과 바꾸어 사용될 수 있다. "~하도록 구성된(또는 설정된)"은 하드웨어적으로 "특별히 설계된(specifically designed to)"것 만을 반드시 의미하지 않을 수 있다. 대신, 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리 장치에 저장된 하나 이상의 소프트웨어 프로그램들을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(generic-purpose processor)(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 이는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세하게 설명하기 위한 것이며, 이로 인해, 본 발명의 기술적인 사상 및 범주가 한정되는 것은 아님을 밝혀 둔다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예로서 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템은 서버(200) 및 서버(200)와 네트워크적으로 연결된 사용자단말기(100)를 포함한다.
서버(200)는 사용자단말기(100)와 네트워크적으로 연결되어 통신을 수행하며, 소셜네트워크 커뮤니티에 대한 교육자와 학습자로부터 질의정보와 응답정보 및 이에 대한 평가수치를 송수신하도록 구성된다. 그 명칭이나 형태에 관계없이, 데이터를 송수신하여 처리할 수 있고, 사용자단말기(100)와 유선 또는 무선으로 통신 가능한 장치라면 무엇이든 가능하다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자단말기(100)는 예컨대, 스마트폰으로 구현될 수 있으며, 본 발명의 다른 실시예에 따른 사용자단말기(100)는 예컨대, 스마트 가전 태블릿, 스마트워치, 헤드 마운트형 디스플레이(Head-Mounted Display) 등의 웨어러블 디바이스, 컴퓨터, 멀티미디어 재생기, 셋탑박스 등 컨텐츠를 출력할 수 있고, 이에 대응하여 사용자입력을 할 수 있는 모든 장치로 구현될 수 있다.
나아가 본 발명은 사용자단말기(100)와 서버(200)의 구분 없이 하나의 장치에서 사용자단말기(100)와 서버(200)의 기능을 모두 수행하는 형태로 구현될 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위하여 사용자단말기(100)와 서버(200)가 구분되어 있는 구성을 전제로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템의 회로도를 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템의 서버(200)는 통신부(210), 저장부(220), 제어부(230), 운영부(240), 인공지능 모듈부(250), 가상화폐 보상부(260) 및 메타버스 생성부(270)를 포함한다.
사용자단말기(100)는 통신부(210), 디스플레이부 및 사용자입력부를 포함한다. 여기서 디스플레이부의 구현 방식은 한정되지 않으며, 예컨대 액정(Liquid Crystal), 플라즈마(Plasma), 발광 다이오드(Light-Emitting Diode), 유기발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode), 면전도 전자총(Surface-Conduction Electron-Emitter), 탄소 나노 튜브(Carbon Nano-Tube), 나노 크리스탈(Nano-Crystral) 등의 다양한 디스플레이 방식으로 구현될 수 있다. 디스플레이부는, 액정 방식인 경우에, 액정 디스플레이 패널과 액정 디스플레이 패널에 광을 공급하는 백라이트유닛과, 액정 디스플레이 패널을 구동시키는 패널구동부 등을 포함한다. 디스플레이부는 백라이트유닛 없이, 자발광 소자인 OLED 패널로 구현될 수 있다. 사용자단말기(100)는 복수로 존재할 수 있으며, 제1사용자단말기(110), 제2사용자단말기(120), 제3사용자단말기(130) 및 제4사용자단말기(140)를 포함할 수 있다. 다만, 도 2에 도시된 서버(200) 또는 사용자단말기(100)의 구성은 하나의 예시일 뿐, 본 발명의 실시예에 의한 서버(200)와 사용자단말기(100)는 다른 구성으로도 구현될 수 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 의한 서버(200)와 사용자단말기(100)는 도 2에 도시된 구성 외에 다른 구성이 추가되거나, 혹은 도 2에 도시된 구성 중 일부가 배제되어 구현될 수도 있다.
서버(200)의 통신부(210)는 사용자단말기(100) 또는 외부 다른 서버 등과 통신할 수 있고, 사용자단말기(100)로부터 영상, 이미지 또는 텍스트 등의 정보를 수신할 수 있다. 통신부(210)는 유선 또는 무선으로 통신할 수 있다. 따라서 유선 접속을 위한 커넥터 또는 단자를 포함하는 접속부 이외에도 다양한 다른 통신 방식으로도 구현될 수 있다. 예컨대, Wi-Fi, 블루투스, 지그비(Zigbee), 적외선 통신, Radio Control, UWM(Ultra-Wide Band), Wireless USB, NFC(Near Field Communication) 중 하나 이상의 통신을 수행하도록 구성될 수 있다. 통신부(210)는 BLE(Bluetooth Low Energy), SPP(Serial Port Profile), Wi-Fi Direct, 적외선 통신, Zigbee, NFC(Near Field Communication) 등의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한 통신부(210)는 Device, S/W module, Circuit, Chip 등의 형태로 구현될 수 있다.
제어부(230)는 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템 서버(200)의 제반 구성들이 동작하기 위한 제어를 수행할 수 있다. 제어부(230)는 이러한 제어 동작을 수행할 수 있도록 하는 제어프로그램(혹은 인스트럭션)과, 제어프로그램이 설치되는 비활성의 메모리, 설치된 제어프로그램의 적어도 일부가 로드되는 휘발성의 메모리 및 로드 된 제어프로그램을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 혹은 CPU(Central Processing Unit)를 포함할 수 있다. 또한, 이와 같은 제어프로그램은 서버(200) 외에도 다른 전자기기에도 저장될 수 있다.
제어프로그램은 BIOS, 디바이스드라이버, 운영체계, 펌웨어, 플랫폼 및 응용프로그램(어플리케이션) 중 적어도 하나의 형태로 구현되는 프로그램(들)을 포함할 수 있다. 일 실시예로서, 응용프로그램은, 서버(200)의 제조 시에 제공하는 서버(200)에 미리 설치 또는 저장되거나, 혹은 추후 사용 시에 외부로부터 응용프로그램의 데이터를 수신하여 수신된 데이터에 기초하여 서버(200)에 설치될 수 있다. 응용프로그램의 데이터는, 예컨대, 어플리케이션 마켓과 같은 외부서버로부터 다운로드 될 수도 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 제어부(230)는 device, S/W module, circuit, chip 등의 형태 또는 그 조합으로 구현될 수 있다.
제어부(230)는, 예컨대, 통신부(210)를 통해 수신된 사용자단말기(100)로부터 교육자의 응답정보와 학습자의 질의정보 및 이들에 대한 평가수치를 수신하여 이들을 각각의 복수의 사용자단말기(100)로 전송되도록 통신부(210)를 제어할 수 있다. 예를 들어 학습자의 사용자단말기(100)로부터 수신된 질의정보를 교육자의 사용자단말기(100)로 송신하고, 교육자의 사용자단말기(100)로부터 응답정보를 수신하면, 질의정보와 응답정보를 각각의 사용자단말기(100)에 표시하도록 제어할 수 있다. 도 2에 도시된 서버(200)는 하나의 제어부(230)에서 분석과 제어를 함께 수행하는 구성으로 구현되는 것으로 도시하였으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 본 발명의 다른 실시예에 의한 서버(200)는 제어부(230)와 별도로 다른 제어부를 추가로 구비한 구성이 구현될 수 있다.
저장부(220)는 통신부(210)를 통해 사용자단말기(100)로부터 교육자의 응답정보, 학습자의 질의정보, 응답정보와 질의정보에 대한 제3자의 토론정보 및 이들에 대한 각 사용자단말기(100)로부터 입력된 평가수치를 수신하여, 이를 저장할 수 있다. 저장부(220)는 제어부(230)의 처리 및 제어에 따라서 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(220)는 제어부(230)에 의해 엑세스되어, 데이터의 독취, 기록, 수정, 삭제, 갱신 등을 수행할 수 있다. 저장부(220)는 서버(200)에 대한 시스템 전원의 제공 유무와 무관하게 데이터를 보존할 수 있도록 플래시메모리(flash-memory), 하드디스크 드라이브(hard-disc drive), SSD(solid-state drive) 등과 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다. 또한, 저장부(220)는 제어부(230)에 의해 처리되는 데이터가 임시로 로딩되기 위한 버퍼, 램 등과 같은 휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 사용자단말기(100)도 별도의 통신부를 포함할 수 있으나, 사용자단말기(100)에 마련될 수 있는 별도의 통신부에 관한 설명은 서버(200)의 통신부(210)에 관한 설명이 모두 적용 가능하므로 이하 자세한 설명은 생략한다.
서버(200)는 운영부(240)를 포함한다. 운영부(240)는 소셜네트워크 커뮤니티를 운영하며, 통신부(210)를 통해 복수의 사용자단말기(100)와 정보를 송수신하여 질의정보, 응답정보 및 이에 대한 토론정보를 저장하는 역할을 한다. 이 때 소셜네트워크 커뮤니티는 교육플랫폼을 서비스를 네트워크 상에서 제공할 수 있다. 이때 소셜네트워크 커뮤니티는 각각의 사용자단말기(100)를 통해 텍스트, 이미지, 동영상을 포함하는 컨텐츠를 수신하며, 이를 통해 다양한 분야의 전문성 있는 컨텐츠 공급이 가능하다. 학습자 또는 교육자는 소셜네트워크 커뮤니티를 통해 본인이 원하는 컨텐츠를 선택할 수 있고, 이들을 제공받고 각각의 컨텐츠에 대한 평가수치를 사용자단말기(100)를 통해 서버(200)로 전송할 수 있다.
서버(200)는 인공지능 모듈부(250)를 포함한다. 인공지능 모듈부(250)는 학습자가 이용하는 제1사용자단말기(110)로부터 학습자의 질의정보에 대한 교육자의 응답정보와 이에 대한 제1평가수치(310)를 수신하고, 응답정보에 대응하는 교육자의 제2사용자단말기(120)로부터 학습자의 질의정보에 대한 제2평가수치(320)를 수신하고, 제3사용자단말기(130)로부터 응답정보 또는 질의정보 중 어느 하나에 대한 제3평가수치(330)를 수신하고, 이에 기초하여 제1사용자단말기(110)에 대한 제1명성도 및 제2사용자단말기(120)에 대한 제2명성도를 측정하는 역할을 한다. 예컨대, 학습자가 질의정보를 소셜네트워크 커뮤니티에 제1사용자단말기(110)를 통해 송신하면, 교육자는 서버(200)를 통해 수신된 학습자의 질의정보에 대한 제2평가수치(320)를 제2사용자단말기(120)를 통해 송신하고, 제3자는 서버(200)를 통해 수신된 학습자의 질의정보에 대한 제3평가수치(330)를 제3사용자단말기(130)를 통해 송신하고, 인공지능 모듈부(250)는 이들에 기초하여 제2사용자단말기(120)를 사용하는 학습자에 대한 제2명성도를 측정하고, 이를 각각의 사용자단말기(100)에 송신하도록 하는 역할을 한다. 이때 명성도는 어뷰징 프로그램 등을 평가수치를 조작하는 것을 방지하기 위하여, 각각의 사용자단말기(100)의 고유 시리얼 번호에 기초하여 각 질의정보와 응답정보에 중복하여 평가수치를 송신할 수 없도록 할 수 있다. 또한 명성도는 질의정보와 응답정보에 대하여 학습자와 교육자가 아닌 다른 참여자가 이들에 대한 의견을 포함한 토론정보를 수신하여 이들을 종합적으로 판단하여 측정될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 모듈부(250)는 인간의 신경계 구조를 모방한 뉴런 구조로부터 착안된 지도학습(Supervised learning) 알고리즘이며, 신경망 모델의 기본적인 작동원리는 여러 개의 뉴런들을 상호 연결하여 입력값에 대한 최적의 출력값을 예측하는 것이다. 통계적 관점에서 보면 신경망 모델은 입력 인자의 선형 결합에 비선형 함수를 취하는 사영추적회귀로 볼 수 있다.
서버(200)는 가상화폐 보상부(260)를 포함한다. 가상화폐 보상부(260)는 소셜네트워크 커뮤니티 플랫폼상에 기 설정된 가상화폐일 수 있으며, 일정 임무를 수행한 사용자단말기(100)에 가상화폐를 지급하는 역할을 한다. 예컨대, 가상화폐 보상부(260)는 학습자의 사용자단말기(100)로부터 수신된 질의정보에 대하여 교육자의 사용자단말기(100)가 응답정보를 입력받아 서버(200)에 송신하면, 이를 송신한 교육자의 사용자단말기(100)에 가상화폐를 보상할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 가상화폐는 지폐나 동전과 같은 실물 없이 네트워크적으로 연결된 플랫폼에서 전자적 형태로 사용되는 화폐를 의미하며, 암호화폐를 포함할 수 있다. 암호화폐란 분산 장부에서 공개키 암호화를 통해 전송하고, 해시 함수를 이용한 검증을 통해 증명하는 방식을 이용하는 화폐를 의미한다. 편의상 가상화폐로 표현하였으나, 온라인 상에서 전자적 형태로 존재하여 가치를 갖는 모든 화폐를 포함할 수 있다.
서버(200)는 메타버스 생성부(270)를 포함한다. 메타버스 생성부(270)는 소셜네트워크 커뮤니티에서 얻을 수 있는 각종 응답정보, 질의정보, 토론정보 등을 포함한 컨텐츠에 대한 메타버스 공간을 생성하고, 복수의 사용자단말기(100)에 가상 현실로 표시되도록 제어할 수 있다. 본 발명에서 의미하는 메타버스는 가공, 추상을 의미하는 '메타(Meta)'와 현실세계를 의미하는 '유니버스(Universe)'의 합성어로 3차원 가상 세계를 의미한다. 메타버스는 기존의 가상현실 환경이라는 용어보다 보다 진보한 개념으로, 웹과 인터넷 등의 가상 세계가 현실세계에 흡수된 증강 현실 환경을 제공할 수 있다. 예컨대, 메타버스 생성부(270)는 마을의 지도를 모방하도록 구성된 메타버스 공간을 생성하고, 각각의 구역을 교육자와 학습자에 대한 공간으로 조성하고, 복수의 사용자단말기(100) 각각에 아바타 형태로 캐릭터를 생성하고, 각각의 사용자단말기(100)에 포함된 사용자입력부를 통해 메타버스 공간 내에서 아바타를 조작하여, 교육자의 응답정보와 학습자의 질의정보를 제공받을 수 있도록 한다. 이때 메타버스 공간 내에서는 응답정보와 질의정보 외에도 다양한 전문지식을 쌓기 위한 교육컨텐츠를 게시할 수 있고, 교육자는 각 전문지식에 대한 교육과정에 맞춘 강의 컨텐츠를 등록하여 개설할 수 있다. 강의 컨텐츠는 강의의 카테고리, 강의일정, 접수기간, 수강료 등의 정보를 포함할 수 있다. 이때 강의 컨텐츠는 온라인 동영상 컨텐츠와 오프라인 강의를 모두 포함할 수 있다. 이때 제어부(230)는 컨텐츠에 대응하는 NFT를 생성하고, 메타버스 공간 내에서 복수의 사용자단말기(100)가 가상화폐를 통해 NFT 또는 강의 컨텐츠에 대한 온라인거래가 될 수 있도록 제어할 수 있다.
도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템의 동작을 하기에 구체적으로 서술한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 서버(200)는 소셜네트워크 커뮤니티를 운영하여 복수의 사용자단말기(100)로부터 질의정보, 응답정보 및 이에 대한 토론정보를 저장 및 수신하고, 제1사용자단말기(110)에서 수신된 교육자의 응답정보에 대한 제1평가수치(310)와 교육자의 응답정보에 대응하는 제2사용자단말기(120)에서 수신된 학습자의 질의정보에 대한 제2평가수치(320) 및 제3사용자단말기(130)에서 수신된 응답정보 또는 질의정보 중 어느 하나에 대한 제3평가수치(330)에 기초하여 제1사용자단말기(110)에 대응한 학습자의 제1명성도와 제2사용자단말기(120)에 대응한 교육자의 제2명성도를 인공지능 모듈부(250)를 통해 측정한다. 이에 기 설정된 시간동안 제1명성도 및 제2명성도의 변화값 만큼 가상화폐 보상부(260)가 가상화폐를 제1사용자단말기(110) 또는 제2사용자단말기(120)에 보상한다. 이때 사용자단말기(100)는 소셜네트워크 커뮤니티 상에 교육을 위한 장소를 포함한 메타버스 공간에서 각각의 아바타를 조작하는 것으로 소셜네트워크 커뮤니티 상의 조작을 수행한다. 또한 제어부(230)는 소셜네트워크 커뮤니티 상에 존재하는 질의정보, 응답정보 또는 이에 대한 토론정보 및 교육컨텐츠에 대한 NFT를 생성하여, 복수의 사용자단말기(100) 각각이 NFT에 대한 구매 또는 판매를 수행한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템의 인공지능 모듈부(250)의 학습 세션과 추론 세션의 구성을 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 제1평가수치(310), 제2평가수치(320), 제3평가수치(330)를 구성하는 속성은 x1, x2, x3와 같은 인공지능 모듈부(250)의 입력층(input layer)의 각 노드에 입력되고, w1과 같은 weight을 기반으로 h1, h2, h3와 같은 은닉층(hidden layer)의 컴퓨팅 이후에 softmax나 ReLU와 같은 cost function을 기반으로 예측되는 실제 명성도(350)와 예상 명성도(340)가 유사해지도록 예상 명성도(340)에 대한 피드백 결과가 y1인 출력층(output layer)에서 출력될 수 있다. 피드백 결과는 질의정보, 응답정보, 이에 대한 토론정보 및 교육 컨텐츠에 대한 조회수 등을 포함할 수 있다. 또한, 인공지능 모듈부(250)는 평가수치 정보를 일정 시간이 지난 후 다시 수집하여 이를 기초로 피드백을 수행할 수 있다. 구체적으로, 예상 명성도(340)와 실제 명성도(350)를 기초로 에러(error, -Sigma(yi log pi))를 줄이는 방향으로 은닉층의 weight를 업데이트 시키도록 Back propagation 할 수 있다. 여기서 예상 명성도(340)는 평가수치만을 기준으로 각각의 평가수치를 평균하여 얻어지는 수치로 할 수 있으며, 실제 명성도(350)는 각각의 평가수치를 평균하여 얻어지는 수치에 각각의 질의정보, 응답정보, 이에 대한 토론정보 및 교육 컨텐츠에 대한 조회수에 대한 가중치를 추가한 것을 의미한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 카메라(400)가 홍채인식을 수행하는 동작상태를 도시한 도면이다.
학습자의 제1사용자단말기(110)는 카메라(400)를 더 포함할 수 있으며, 서버(200)로부터 수신된 교육 컨텐츠를 제1사용자단말기(110)에 표시될 때 제어부(230)는 제1사용자단말기(110)의 카메라(400)를 통해 현재 교육 컨텐츠를 통해 학습하고 있는 학습자의 영상을 실시간으로 촬상하도록 제어할 수 있다. 이때 카메라(400)를 통해 촬상된 영상에 대하여 홍채인식을 수행할 수 있다. 홍채인식 시간이 교육 컨텐츠 전체 시간에 대하여 기 설정된 시간 이하로 판단되면, 학습자에 대한 제1평가수치(310)를 하락시킬 수 있다. 이를 통해 사용자가 제1사용자단말기(110)를 통해 표시된 교육 컨텐츠에 집중하고 있는지를 판단할 수 있다. 예컨대, 제1사용자단말기(110)의 카메라(400)를 통해 실시간으로 촬상된 영상을 통해 홍채인식을 수행하였는데, 기 설정된 시간인 10분이상 홍채인식을 통해 측정되는 홍채가 없다면, 학습자가 자리를 비웠거나 졸고 있는 것으로 판단하여 제1평가수치(310)를 하락시킨다. 이를 통해 학습자는 온라인 학습을 수행하는데 있어서 보다 긴장감을 갖고, 학습의 효율성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예로 제어부(230)는 홍채인식을 수행하였는데, 기 설정된 시간 이하로 홍채가 인식되었다면, 제1사용자단말기(110)로부터 홍채인식 수행 결과에 따른 제1평가수치(310)의 하락에 대한 알림제공을 동의 받은 제4사용자단말기(140)로 제1평가수치(310)의 하락에 대한 알림정보를 송신할 수 있다. 예컨대, 학습자의 보호자 또는 감시자는 제4사용자단말기(140)를 통해 알림제공을 받을 수 있으며, 이를 통해 학습자가 보다 효율적으로 학습에 집중할 수 있는 환경을 제공해줄 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
100: 사용자단말기
110: 제1사용자단말기
120: 제2사용자단말기
130: 제3사용자단말기
140: 제4사용자단말기
200: 서버
210: 통신부
220: 저장부
230: 제어부
240: 운영부
250: 인공지능 모듈부
260: 가상화폐 보상부
270: 메타버스 생성부
310: 제1평가수치
320: 제2평가수치
330: 제3평가수치
340: 예상 명성도
350: 실제 명성도
400: 카메라
110: 제1사용자단말기
120: 제2사용자단말기
130: 제3사용자단말기
140: 제4사용자단말기
200: 서버
210: 통신부
220: 저장부
230: 제어부
240: 운영부
250: 인공지능 모듈부
260: 가상화폐 보상부
270: 메타버스 생성부
310: 제1평가수치
320: 제2평가수치
330: 제3평가수치
340: 예상 명성도
350: 실제 명성도
400: 카메라
Claims (3)
- 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템에 있어서,
교육자와 학습자로부터 수신된 질의정보와 응답정보와 이에 대한 각각의 평가수치를 표시하는 사용자단말기를 포함하며,
상기 사용자단말기는 서버를 통해 정보를 송수신하도록 네트워크적으로 연결되며,
상기 서버는 통신부; 저장부 및 제어부를 포함하며,
상기 제어부는
소셜네트워크 커뮤니티를 운영하여 상기 사용자단말기와 정보를 송수신하여 상기 질의정보, 상기 응답정보 및 이에 대한 토론정보를 저장하는 운영부;
제1사용자단말기에서 수신된 교육자의 응답정보에 대한 제1평가수치와 상기 교육자의 응답정보에 대응하는 제2사용자단말기에서 수신된 학습자의 질의정보에 대한 제2평가수치 및 제3사용자단말기에서 수신된 상기 응답정보 또는 상기 질의정보 중 어느 하나에 대한 제3평가수치에 기초하여 상기 제1사용자단말기에 대한 제1명성도 및 상기 제2사용자단말기에 대한 제2명성도를 측정하는 인공지능 모듈부;
기 설정된 시간동안 제1명성도 및 제2명성도의 변화값 만큼 가상화폐를 제1사용자단말기 및 제2사용자단말기에 보상하는 가상화폐 보상부;
소셜네트워크 커뮤니티 상에 교육을 위한 장소를 포함한 메타버스 공간을 생성하고, 메타버스 공간 내에서 이동할 수 있는 아바타를 생성하여 제1사용자단말기, 제2사용자단말기 및 제3사용자단말기 각각에 지정하는 메타버스 생성부;를 포함하고,
상기 응답정보 및 토론정보는 텍스트, 이미지, 동영상를 포함한 교육에 관한 컨텐츠를 포함하며,
상기 제어부는 상기 컨텐츠에 대응하는 NFT를 생성하고, 상기 제1사용자단말기, 제2사용자단말기 및 제3사용자단말기 중 어느 하나가 메타버스 공간 내에서 상기 가상화폐를 통해 상기 NFT를 구매 또는 판매하도록 제어하며,
상기 제1사용자단말기는 카메라를 포함하며,
상기 제어부는 교육 컨텐츠를 상기 제1사용자단말기의 화면에 표시하며,
상기 제어부는 상기 카메라를 통해 촬상되는 영상에서 상기 교육 컨텐츠가 진행되는 동안에 상기 학습자가 현재 상기 제1사용자단말기의 화면에 표시된 교육 컨텐츠에 집중하고 있는지를 판단하기 위한 홍체인식을 수행하고, 홍체인식을 수행한 결과로 홍채가 인식된 시간이 상기 교육 컨텐츠 전체 시간에 대하여 기 설정된 시간 이하면 상기 제1평가수치를 하락시키고,
상기 제어부는 상기 카메라에 의해 촬상된 영상을 통해 홍채인식을 수행 후 10분 이상 홍채인식을 통해 측정되는 홍채가 없다면 상기 제1평가수치를 하락시키고, 상기 제1사용자단말기로부터 상기 제1평가수치의 하락에 대한 알림제공을 동의받은 제4사용자단말기로 상기 제1평가수치의 하락에 대한 알림정보를 송신하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 메타버스와 블록체인 혼합 교육시스템. - 삭제
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