KR20230044581A - Program for operation of cognitive state diagnosis device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 인지 상태 진단 장치의 동작 프로그램에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델을 이용하여 자동 수행이 가능한 맞춤형 태스크 수행 모델을 생성하고 맞춤형 태그스 수행 모델을 실행시켜 인지 상태 진달을 하는 인지 상태 진단 장치의 동작 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램에 관한 것이다.The present invention relates to an operating program of a cognitive state diagnosis device. More specifically, the present invention provides a method of operating a cognitive state diagnosis device that generates a customized task performance model that can be automatically performed using a learning-based user-customized cognitive model and executes a customized tags performance model to diagnose a cognitive state using a computer. It's about the program to run.
부모가 인지 발달 상태에 대해 잘 알고 있으면 자녀에게 적절히 대응할 수 있는 능력이 강화되므로, 부모에게 아동에 대한 정보를 제공하는 것은 문제 해결을 더 쉽게 하며, 부모 결정에 확신을 줄 수 있으며, 아이가 자라면서 필요한 요구 사항에 대해 더욱 민감하게 반응할 수 있게 한다.Parents' knowledge of their cognitive development strengthens their ability to respond appropriately to their child, so providing parents with information about their child makes problem-solving easier, gives them confidence in their decisions, and helps them grow as they grow. while making it more responsive to the necessary requirements.
이에 부모들은 자녀의 발달 상태를 파악하기 위해 자녀와 함께 전문 진단 기관에 방문하여, 자녀가 의학적검사, 표준화 검사(예를 들어, 사회성숙도 검사, KEDI-WISC, 포테이지 인지 발달 검사 등), 비형식적 검사, 관찰, 문진표 작성, 면담 등을 수행하도록 한다.Accordingly, parents visit specialized diagnostic institutions with their children to determine the developmental status of their children, and their children receive medical examinations, standardized tests (e.g., social maturity test, KEDI-WISC, portage cognitive development test, etc.), Perform formal examination, observation, questionnaire, interview, etc.
또한, 치매 노인이나 우울증 등이 예상되는 경우에도, 이러한 전문 진단 기관에 방문하여 다양한 인지 검사를 수행하고 있다. In addition, even when elderly people with dementia or depression are expected, various cognitive tests are performed by visiting specialized diagnostic institutions.
그러나 종래의 진단 방법들은 수많은 문진검사와 태스크(task)들을 수행함에 따라 적어도 2시간 이상의 시간이 소요되고 있으며, 아동이나 노인 등의 진단 대상이 진단 자체를 거부하거나, 피로함을 느껴 정상적으로 문진이나 태스크를 수행하지 못하는 문제들이 발생할 수 있다.However, conventional diagnostic methods take at least 2 hours or more as they perform numerous medical examinations and tasks, and diagnosis subjects such as children and the elderly refuse to diagnose themselves or feel tired and do the medical examinations or tasks normally. There may be problems that cannot be performed.
본 발명은 상기한 바와 같은 과제를 해결하고자 안출된 것으로, 짧은 시간 동안 제공되는 인지 게임에 대한 사용자 단말의 입력 정보로부터, 게임 데이터를 추출하여 인지 상태 진단을 위한 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델을 구축하고, 사용자 맞춤형 인지 모델에 기초하여 인지 상태 진단에 필요한 태스크들이 사용자 맞춤형 인지 모델에서 자동적으로 수행되도록 처리함으로써, 인지 상태 진단에 소요되는 시간 및 피로도를 획기적으로 감축하고, 다양한 진단 및 평가가 가능하게 되는 인지 상태 진단 장치의 동작 프로그램을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and extracts game data from input information of a user terminal for a cognitive game provided for a short period of time to construct a learning-based user-customized cognitive model for diagnosing a cognitive state, , Based on a user-customized cognitive model, tasks necessary for diagnosing cognitive states are processed so that they are automatically performed in a user-customized cognitive model, thereby dramatically reducing the time and fatigue required for diagnosing cognitive states, and enabling various diagnoses and evaluations. Its purpose is to provide an operating program for a cognitive state diagnosis device.
상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 장치는, 인지 상태 진단 장치에 있어서, 사용자의 인지 게임 어플리케이션에 대한 입력 정보에서 인지 게임 데이터를 추출하는 게임 데이터 처리부; 상기 게임 데이터를 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델에 적용하여 맞춤형 인지 태스크 수행 모델을 생성하는 인지 모델 생성부; 및 상기 맞춤형 인지 태스크 수행 모델에 따라 하나 이상의 인지 태스크를 별도의 사용자 입력 없이 자동적으로 처리하여, 상기 사용자의 인지 능력을 평가하는 인지 능력 평가부를 포함한다.An apparatus according to an embodiment of the present invention for solving the above problems is a cognitive state diagnosis apparatus, comprising: a game data processor extracting cognitive game data from input information for a user's cognitive game application; a cognitive model generation unit generating a customized cognitive task performance model by applying the game data to a learning-based user-customized cognitive model; and a cognitive ability evaluation unit that evaluates the user's cognitive ability by automatically processing one or more cognitive tasks without a separate user input according to the customized cognitive task performance model.
또한, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 인지 상태 진단 장치의 동작 프로그램은, 사용자의 인지 게임 어플리케이션에 대한 입력 정보에서 인지 게임 데이터를 추출하는 단계; 상기 게임 데이터를 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델에 적용하여 맞춤형 인지 태스크 수행 모델을 생성하는 단계; 및 상기 맞춤형 인지 태스크 수행 모델에 따라 하나 이상의 인지 태스크를 별도의 사용자 입력 없이 자동적으로 처리하여, 상기 사용자의 인지 능력을 평가하는 단계를 포함하는 인지 상태 진단 장치의 동작 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 제공한다.In addition, an operation program of a cognitive state diagnosing apparatus according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes extracting cognitive game data from input information for a user's cognitive game application; generating a customized cognitive task performance model by applying the game data to a learning-based user-customized cognitive model; and automatically processing one or more cognitive tasks without a separate user input according to the customized cognitive task performance model to evaluate the user's cognitive ability. provides
또한, 상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 방법은, 상기 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 컴퓨터 판독 가능한 기록매체 및 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.In addition, the method according to the embodiment of the present invention for solving the above problems may be implemented as a computer readable recording medium and a computer program for executing the method on a computer.
본 발명의 실시 예에 따르면, 짧은 시간 동안 제공되는 인지 게임에 대한 사용자 단말의 입력 정보로부터, 게임 데이터를 추출하여 인지 상태 진단을 위한 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델을 구축하고, 사용자 맞춤형 인지 모델에 기초하여 인지 상태 진단에 필요한 태스크들이 사용자 맞춤형 인지 모델에서 자동적으로 수행되도록 처리함으로써, 인지 상태 진단에 소요되는 시간 및 피로도를 획기적으로 감축하고, 다양한 진단 및 평가가 가능하게 되는 인지 상태 진단 장치 및 그 동작 방법을 제공할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a learning-based user-customized cognitive model for diagnosing a cognitive state is constructed by extracting game data from input information of a user terminal for a cognitive game provided for a short time, and based on the user-customized cognitive model Cognitive state diagnosis device and its operation that drastically reduce the time and fatigue required for cognitive state diagnosis and enable various diagnoses and evaluations by processing tasks necessary for cognitive state diagnosis to be automatically performed in a user-customized cognitive model method can be provided.
이에 따라, 본 발명의 실시 예예 따르면 인지 모델링을 통한 개인 맞춤형 진단 및 평가를 통해 교육, 의료 등으로 활용 가능하며, 기존의 2시간 가량 소요되던 ADHD 검사 등의 다양한 문진검사들을 간단하고 짧은 게임 기반의 캐주얼한 형태로 진행할 수 있다.Accordingly, according to the embodiments of the present invention, it can be used for education, medical care, etc. through personalized diagnosis and evaluation through cognitive modeling, and various medical examinations such as ADHD examination, which previously took about 2 hours, can be performed through simple and short game-based tests. It can be done in casual form.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면 인지 상태에 대한 자가진단도 가능하게 되어, 인지 건강상태 모니터링 및 신속한 병원 내방 및 치료로 이어질 수 있는 인지 건강증진의 효과도 도모할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, self-diagnosis for cognitive status is also possible, so that the effect of cognitive health promotion, which can lead to cognitive health status monitoring and rapid visit to the hospital and treatment, can also be promoted.
도 1은 본 발명의 전체 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 인지 상태 진단 장치를 보다 구체적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인지 아키텍쳐를 도식화한 도면이다.
도 4 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 사용자 단말로 제공되는 게임 인터페이스 및 이로부터 추출되는 게임 데이터를 예시적으로 설명하기 위한 도면들이다.
도 14 내지 도 15는 본 발명의 실시 예예 따른 인지 상태 진단 및 평가 인터페이스를 각각 도시한다.1 is a conceptual diagram schematically showing the entire system of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a cognitive state diagnosis apparatus according to an embodiment of the present invention in more detail.
3 is a schematic diagram of a cognitive architecture according to an embodiment of the present invention.
4 to 13 are diagrams for exemplarily explaining a game interface provided to a user terminal and game data extracted therefrom according to an embodiment of the present invention.
14 to 15 each illustrate a cognitive state diagnosis and evaluation interface according to an embodiment of the present invention.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.The following merely illustrates the principles of the present invention. Therefore, those skilled in the art can invent various devices that embody the principles of the present invention and fall within the concept and scope of the present invention, even though not explicitly described or shown herein. In addition, it is to be understood that all conditional terms and embodiments listed herein are, in principle, expressly intended only for the purpose of making the concept of the present invention understood, and not limited to such specifically listed embodiments and conditions. It should be.
또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Further, it should be understood that all detailed descriptions reciting specific embodiments, as well as principles, aspects and embodiments of the present invention, are intended to encompass structural and functional equivalents of these matters. In addition, it should be understood that such equivalents include not only currently known equivalents but also equivalents developed in the future, that is, all devices invented to perform the same function regardless of structure.
따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.Thus, for example, the block diagrams herein are to be understood as representing conceptual views of exemplary circuits embodying the principles of the present invention. Similarly, all flowcharts, state transition diagrams, pseudo code, etc., are meant to be tangibly represented on computer readable media and represent various processes performed by a computer or processor, whether or not the computer or processor is explicitly depicted. It should be.
프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.The functions of various elements shown in the drawings including functional blocks represented by processors or similar concepts may be provided using dedicated hardware as well as hardware capable of executing software in conjunction with appropriate software. When provided by a processor, the functionality may be provided by a single dedicated processor, a single shared processor, or a plurality of separate processors, some of which may be shared.
또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.In addition, the explicit use of terms presented as processor, control, or similar concepts should not be construed as exclusively citing hardware capable of executing software, but without limitation, digital signal processor (DSP) hardware, ROM for storing software (ROM), random access memory (RAM) and non-volatile memory. Other hardware for the governor's use may also be included.
본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.In the claims of this specification, components expressed as means for performing the functions described in the detailed description include, for example, a combination of circuit elements performing the functions or all types of software including firmware/microcode, etc. It is intended to include any method that performs the function of performing the function, combined with suitable circuitry for executing the software to perform the function. Since the invention defined by these claims combines the functions provided by the various enumerated means and is combined in the manner required by the claims, any means capable of providing such functions is equivalent to that discerned from this specification. should be understood as
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. The above objects, features and advantages will become more apparent through the following detailed description in conjunction with the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention belongs can easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 전체 시스템을 개략적으로 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram schematically illustrating an entire system according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전체 시스템은 인지 상태 진단 장치(100), 사용자 단말(200) 및 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델(300)을 포함한다.The entire system according to an embodiment of the present invention includes a cognitive
인지 상태 진단 장치(100)는, 본 발명의 실시 예에 따른 인지 상태 진단 및 평가 서비스 제공을 위해, 각 사용자 단말(200), 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델(300)과 유/무선 네트워크를 통해 연결될 수 있으며, 상호간 통신을 수행할 수 있다.The cognitive
여기서 상기 각 네트워크는 근거리 통신망(Local Area Network; LAN), 광역 통신망(Wide Area Network; WAN), 부가가치 통신망(Value Added Network; VAN), 개인 근거리 무선통신(Personal Area Network; PAN), 이동 통신망(mobile radiocommunication network) 또는 위성 통신망 등과 같은 모든 종류의 유/무선 네트워크로 구현될 수 있다.Here, each network is a Local Area Network (LAN), a Wide Area Network (WAN), a Value Added Network (VAN), a Personal Area Network (PAN), a mobile communication network ( It can be implemented in all types of wired/wireless networks, such as a mobile radiocommunication network) or a satellite communication network.
그리고, 사용자 단말(200)은 컴퓨터, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 스마트 패드(smart pad), 노트북 컴퓨터(laptop computer), PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Media Player) 중 어느 하나의 개별적 기기, 또는 특정 장소에 설치되는 키오스크 또는 거치형 디스플레이 장치와 같은 공용화된 디바이스 중 적어도 하나의 멀티 디바이스일 수 있다.In addition, the user terminal 200 is any one of a computer, a mobile phone, a smart phone, a smart pad, a laptop computer, a personal digital assistant (PDA), and a portable media player (PMP). It may be at least one multi-device of an individual device or a common device such as a kiosk or a stationary display device installed in a specific place.
사용자 단말(200)은, 인지 상태 진단 장치(100)로부터 제공된 인지 게임을 출력하고, 인지 게임에 대응하는 사용자 반응 데이터를 입력받아 인지 상태 진단 장치(100)로 전달할 수 있다.The user terminal 200 may output the cognitive game provided from the cognitive
이와 같은 시스템 구성에 있어서, 인지 상태 진단 장치(100)는, 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델(300)을 사전 구축할 수 있다. 인지 상태 진단 장치(100)는, 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델(300)은, 인지 게임에 대응하는 사용자 반응 데이터에서 추출되는 인지 게임 데이터와, 실제 사용자에 대응하여 진단되었던 과거 인지 상태 데이터를 비교 학습하여, 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델(300)을 구축할 수 있다. 학습에는 예를 들어 CNN, DNN, RNN, LSTM 등의 다양한 딥러닝 학습이 예시될 수 있으며, 회귀분석 등의 분석방식이나 통계적인 관계 분석 방식도 이용될 수 있다.In such a system configuration, the
이렇게 생성된 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델(300)은, 인지 상태 진단 장치(100)에서 각 사용자별로 맞춤형으로 구축하기 위한 태스크 수행 모델을 생성하는데 이용될 수 있다. 태스크 수행 모델은, 게임 데이터 입력으로부터 사용자의 인지 상태를 예측하여 생성된 태스크 자동 수행 모델로서, 인지 상태 진단을 위해 2시간 정도 소요되는 일련의 다양한 문진 및 태스크를 별도의 사용자 입력 없이도 자동적으로 수행하게 하는 모델일 수 있다.The thus generated learning-based user-customized
태스크 수행 모델 생성을 위해, 인지 상태 진단 장치(100)는, 먼저 게임 데이터 추출을 위한 인지 게임 어플리케이션을 사용자 단말(200)로 제공할 수 있다.To generate a task performance model, the cognitive
인지 게임 어플리케이션에는 짧은 시간 동안 수행 가능한 인지 게임이 포함될 수 있으며, 진단에 이용되는 인지 변수 등을 추출하기 위한 다양한 태스크들이 순차 또는 동시에 병렬적으로 수행되는 인지 게임들을 포함할 수 있다.Cognitive game applications may include cognitive games that can be performed in a short period of time, and may include cognitive games in which various tasks for extracting cognitive variables used for diagnosis are sequentially or concurrently performed.
사용자 단말(200)에서는 인지 게임 어플리케이션이 출력될 수 있으며, 진단 대상자는 게임을 수행하기 위한 사용자 입력을 사용자 단말(200)로 입력한다. 사용자 단말(200)은 입력된 사용자 입력 정보를 가공하여, 인지 상태 진단 장치(100)로 전달할 수 있다.A cognitive game application may be output from the user terminal 200 , and the diagnosis subject inputs a user input to the user terminal 200 to play the game. The user terminal 200 may process input user input information and transmit it to the cognitive
그리고, 인지 상태 진단 장치(100)는 사용자 입력 정보로부터 추출되는 인지 게임 데이터를 이용하여, 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델(300)에 적용함으로써, 사용자 맞춤형 인지 모델을 생성하고, 사용자 맞춤형 인지 모델에 대응하는 맞춤형 태스크 수행 모델을 생성할 수 있다.In addition, the cognitive
이에 따라, 인지 상태 진단 장치(100)는 맞춤형 태스크 수행 모델에 태스크들을 입력함으로써, 모델 구동에 따른 사용자별 인지 상태 진단 결과 데이터를 획득할 수 있으며, 획득된 결과 데이터 기반의 적절한 진단 및 평가 정보가 신속하게 처리되어 사용자 단말(200) 또는 별도의 기관이나 보호자 단말로 제공될 수 있다.Accordingly, the cognitive
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 배너 자동 생성 장치를 보다 구체적으로 설명하기 위한 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating an apparatus for automatically generating a banner according to an embodiment of the present invention in more detail.
본 발명의 실시 예에 따른, 인지 상태 진단 장치(100)는, 인지 모델 생성부(110), 인지 능력 평가부(120)를 포함할 수 있다.The
인지 모델 생성부(110)는 인지 아키텍처 구성부, 사용자 단말 입력 수신부, 인지 모델 생성부를 포함한다.The cognitive model generator 110 includes a cognitive architecture component, a user terminal input receiver, and a cognitive model generator.
인지 아키텍처 구성부는 게임 어플리케이션을 통항 게임 데이터로부터 인지 상태 진단을 위한 변수를 추출하기 위하여, 사전 구축된 인지 변수의 아키텍처 데이터를 저장 및 관리한다.The cognitive architecture construction unit stores and manages architecture data of pre-constructed cognitive variables in order to extract variables for diagnosing a cognitive state from game data through a game application.
그리고, 사용자 단말 입력 수신부로 입력된 사용자의 입력 정보는, 게임 데이터 처리부에서 인지 변수로서 처리되어, 인지모델 생성부로 인가된다.Then, the user's input information input to the user terminal input receiving unit is processed as a cognitive variable in the game data processing unit and applied to the cognitive model generating unit.
그리고, 인지모델 생성부는, 게임 데이터 처리부의 인지 변수를 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델(300)에 입력하여, 맞춤형 태스크 수행 모델을 구축한다.Then, the cognitive model generation unit inputs the cognitive variables of the game data processing unit to the learning-based user-customized
보다 구체적으로, 예를 들어, 인지 아키텍처 구성부는, 인간의 인지/행동 과정을 논리적으로 구성한 ACT-R 인지 아키텍쳐를 이용하여 설정된 모듈과 버퍼에 맞게 조건-실행문의 아키텍처를 구성할 수 있다. More specifically, for example, the cognitive architecture configuration unit may configure a condition-execution statement architecture according to set modules and buffers using the ACT-R cognitive architecture, which logically configures human cognitive/behavioral processes.
그리고, 인지모델 생성부는 사용자가 N개의 게임을 수행한 결과 데이터로부터 작업기억력, 주의력, 인지적 유연성, 억제력, 처리속도에 관련된 변수들을 추출하고, 추출된 변수들을 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델(300)에 적용하여, 사용자에 개인화된 인지모델을 구축할 수 있다.In addition, the cognitive model generation unit extracts variables related to working memory, attention, cognitive flexibility, inhibition, and processing speed from the result data of the user playing N games, and uses the extracted variables to create a learning-based user-customized
이러한 인지 모델은, 기본적인 태스크 수행 모델 아키텍처상에 사용자의 수행시간, 오류, 미션 성공율 등을 반복/측정할 수 있도록 구성된 가상의 태스크 수행 모델을 생성하는데 이용될 수 있다.Such a cognitive model can be used to create a virtual task performance model configured to repeat/measure a user's performance time, error, mission success rate, etc. on the basic task performance model architecture.
인지 모델 생성부는, 이러한 태스크 수행 모델을 생성하고, 그 정확도 검증을 위해 모델링에 활용되지 않았던 N+1번째 게임 데이터를 더 수신할 수 있으며, 이를 기준으로 실사용자의 정보와 모델 예측 정보를 비교하고, 수행시간, 에러율, Latency 등을 기준으로하는 비교 평가에 따른 추가 게임 수행여부를 결정할 수도 있다. 이러한 모델의 자가 학습을 통해, 맞춤형 태스크 자동 수행을 위한 사용자 복제 인지 모델이 생성될 수 있는 것이다.The cognitive model generation unit may generate such a task performance model and further receive N+1th game data that was not used in modeling to verify its accuracy, and based on this, compare actual user information and model prediction information, , execution time, error rate, latency, etc., it is possible to determine whether to perform an additional game according to comparative evaluation. Through self-learning of such a model, a user-replicated cognitive model for automatically performing customized tasks can be created.
그리고, 인지 능력 평가부(120)에서는, 맞춤형 태스크 수행 모델을 이용하여, 인지 모델 기반 태스크를 자동적으로 수행시키는 인지 모델 기반 태스크 수행부를 포함한다.The cognitive ability evaluation unit 120 includes a cognitive model-based task performer that automatically performs a cognitive model-based task using a customized task performance model.
여기서 태스크들은 각각의 진단 목적이나 대상에 따라 대체 구성이 가능한 진단이나 문진 태스크들을 포함할 수 있으며, 인지 상태 진단 장치(100)는 태스크를 각 목적이나 사용자 분류에 따라 대체 구성하는 태스크 대체 구성부가 더 포함될 수 있다.Here, the tasks may include diagnosis or questionnaire tasks that can be alternatively configured according to each diagnosis purpose or subject, and the cognitive
그리고, 인지 상태 진단 장치(100)는 결과 데이터를 처리하는 결과 데이터 처리부를 포함하며, 결과 데이터는 클라우드 연결부를 통해 보호자나 사용자 단말(200)로 제공되거나, 화면 출력부를 통해 인지 상태 진단 장치(100)의 화면상에 출력하거나, 인지 강화 트랙 추천부로 제공되어, 인지 상태 진단 결과에 대응하는 인지 강화 프로세스가 사용자 단말(200) 또는 보호자 단말로 제공되도록 처리될 수 있다.In addition, the cognitive
보다 구체적으로, 인지 능력 평가부(120)는 맞춤형 태스크 수행 모델을 기반으로 실제 사용자가 진행해야 하는 다양한 과제들을 대신해서 수행하게 하며, 사용자 맞춤형으로 학습되고 복제된 수행능력(미션을 얼마나 수행하는지, 에러는 얼마나 일어났는지, 어떤 타겟을 자주 놓쳤는지 등)을 기준으로 하는 M 번 이상의 다양한 TASK를 수행하게 할 수 있다.More specifically, the cognitive ability evaluation unit 120 allows the actual user to perform various tasks on behalf of the user based on the customized task performance model, and the user-customized learned and replicated performance ability (how much the mission is performed, Errors can cause multiple TASKs to be performed more than M times, based on how many times they occur, which targets are missed often, etc.).
수행결과 데이터는 5가지 기준과 자체 정의한 알고리즘에 따라 정량화 과정이 진행될 수 있으며, 예를 들어 사용자 단말(200)을 통해 오각형의 스파이더맵 형태로 리포팅될 수 있고, 추가적으로 분석된 정보를 정성적 데이터로 제공할 수도 있다.The performance result data may undergo a quantification process according to five criteria and a self-defined algorithm, and may be reported in the form of a pentagonal spider map through the user terminal 200, for example, and additionally analyzed information as qualitative data. may also provide.
나아가, 결과 데이터 처리부는, 기존까지 수행한 정보를 바탕으로 향 후 2주간 내의 데이터를 통계적 분석을 이용하여 예측하고, 에측된 데이터를 사용자 단말(200)로 제공할 수도 있다. 이를 위해, 결과 데이터 처리부는, 인지 모델과 학습에 의한 성장 회귀 방정식을 산출하고, 2주 내 예측 데이터를 생성할 수 있다.Furthermore, the resulting data processing unit may predict data within the next two weeks using statistical analysis based on information performed up to now, and may provide the predicted data to the user terminal 200 . To this end, the resulting data processing unit may calculate a cognitive model and a growth regression equation by learning, and generate prediction data within two weeks.
또한, 인지 강화 트랙 추천부는, 5가지 기준에 대해 부족한 부분을 정의하여 해당 부분을 강화할 수 있는 자체 게임을 추천할 수 있다. 추천 정보는 사용자 단말(200) 또는 보호자 단말로 제공될 수 있다. 추천되는 각 게임은 인지 능력을 종합적으로 향상시켜주는 task 이지만 그 중 부족한 일부를 더 강하게 집중 강화하는 TASK들로 구성될 수 있다.In addition, the cognitive enhancement track recommendation unit may define an insufficient part for five criteria and recommend its own game capable of reinforcing the corresponding part. Recommendation information may be provided to the user terminal 200 or the guardian terminal. Each recommended game is a task that comprehensively improves cognitive abilities, but it can be composed of tasks that focus and reinforce some of the weak parts more strongly.
이러한 일련의 프로세스를 위해, 모든 RAW 데이터는 사용자 단말(200)에서 1차 저장 후 가공되어 인지 상태 진단 장치(100)로 제공될 수 있으며, 종합된 데이터는 클라우드 연결부를 통해 클라우드 서버에 저장되고, 최종적 종합 데이터는 사용자 단말(200)또는 보호자 단말로 제공될 수 있다.For this series of processes, all RAW data can be processed after being primarily stored in the user terminal 200 and provided to the cognitive
이러한 시스템 구축을 통해 인지 모델링을 통한 개인 맞춤형 진단/평가가 신속하고 쉽게 진행될 수 있으며, 이는 교육, 의료(치료) 등으로 활용 가능하고, 특히 기존 2시간 가까이 진행해야했던 아동ADHD 검사 등을 좀 더 캐쥬얼하면서도 신속하게 처리할 수 있다.Through the establishment of such a system, personalized diagnosis/evaluation through cognitive modeling can be carried out quickly and easily, which can be used for education, medical (treatment), etc. It is casual yet can be handled quickly.
또한, 국내 잠재적 아동ADHD의 90%가 병원을 가지 않는데, 본 인지 상태 진단 장치(100)를 이용하게 되면 간단한 자가진단 후 병원 내방도 쉬워질 수 있는 효과를 가질 수 있으며, 이는 아동 진단 뿐만 아니라 자폐, 우울증, 치매 등의 일반 인지 진단에도 활용될 수 있는 장점이 있다.In addition, 90% of potential children with ADHD in Korea do not go to the hospital. If the present cognitive
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인지 아키텍쳐를 도식화한 도면이다3 is a schematic diagram of a cognitive architecture according to an embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 인지 아키텍쳐 구성부는, 각 인지 아키텍쳐 요소들간의 관계를 정의하고, 필요한 변수를 추출하기 위한 아키텍처 데이터를 구축하고, 인지 상태 진단 장치(100) 내에서 저장 및 관리할 수 있다.As shown in FIG. 3, the cognitive architecture construction unit according to an embodiment of the present invention defines the relationship between each cognitive architecture element, constructs architecture data for extracting necessary variables, and constructs the cognitive
도 4 내지 도 13은 본 발명의 실시 예에 따라 사용자 단말로 제공되는 게임 인터페이스 및 이로부터 추출되는 게임 데이터를 예시적으로 설명하기 위한 도면들이다.4 to 13 are diagrams for exemplarily explaining a game interface provided to a user terminal and game data extracted therefrom according to an embodiment of the present invention.
도 4 내지 도 13을 참조하면, 사용자가 인식하는 정보에 대응하는 반응 속도, 인지 유연성, 분산 주의력, 작업 기억력, 억제력 등의 다양한 인지 변수들을 게임 데이터로부터 추출하기 위해 각 변수별 제안된 게임들이 제시되어 있으며, 이로부터 어떠한 변수들을 추출하여 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델(300)에 적용할 수 있는지를 도 4 내지 도 13 각각의 게임 실시 예들을 통해 예시적으로 설명하고 있다.4 to 13, suggested games for each variable are presented in order to extract various cognitive variables such as reaction speed, cognitive flexibility, distributed attention, working memory, and inhibition corresponding to information recognized by the user from game data. 4 to 13 exemplarily illustrate which variables can be extracted and applied to the learning-based user-customized
도 14 내지 도 15는 본 발명의 실시 예예 따른 인지 상태 진단 및 평가 인터페이스를 각각 도시한다.14 to 15 each illustrate a cognitive state diagnosis and evaluation interface according to an embodiment of the present invention.
도 14를 참조하면, 진단 인터페이스에서는 사용자의 결과 데이터를 기준으로 하는 인지 상태를 수치화하여 출력할 수 있으며, 부가 정보로서 부족한 요소를 보강하기 위한 강화 게임들과, 주변 병원 정보 등이 출력될 수 있다.Referring to FIG. 14, the diagnostic interface can digitize and output the cognitive state based on the user's result data, and as additional information, strengthening games for reinforcing insufficient elements and information on nearby hospitals can be output. .
또한, 도 15를 참조하면, 평가 인터페이스에서는 사용자의 결과 데이터를 기준 변수 기반의 오각형 그래프로 가공하여 출력할 수 있으며, 일정 기간(2주)동안의 변화를 추적 및 예측하여 출력할 수 있다. 또한, 강화 게임에 의해 변화된 수치 등을 확인할 수 있으므로, 사용자가 자신의 인지 상태를 쉽게 모니터링하고 보완할 수 있도록 하는 기능을 제공할 수 있다.In addition, referring to FIG. 15 , in the evaluation interface, the user's result data can be processed and output as a pentagonal graph based on reference variables, and changes can be tracked and predicted over a period of time (two weeks) and then output. In addition, since it is possible to check the numerical value changed by the reinforcement game, a function allowing the user to easily monitor and supplement his/her own cognitive state can be provided.
상술한 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다.The method according to the present invention described above may be produced as a program to be executed on a computer and stored in a computer-readable recording medium. Examples of the computer-readable recording medium include ROM, RAM, CD-ROM, and magnetic tape. , floppy disks, and optical data storage devices.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The computer-readable recording medium is distributed to computer systems connected through a network, so that computer-readable codes can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the method can be easily inferred by programmers in the technical field to which the present invention belongs.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.In addition, although the preferred embodiments of the present invention have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and the technical field to which the present invention belongs without departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be individually understood from the technical spirit or perspective of the present invention.
Claims (4)
사용자의 인지 게임 어플리케이션에 대한 입력 정보에서 인지 게임 데이터를 추출하는 단계;
상기 게임 데이터를 학습 기반 사용자 맞춤형 인지 모델에 적용하여 맞춤형 인지 태스크 수행 모델을 생성하는 단계; 및
상기 맞춤형 인지 태스크 수행 모델에 따라 하나 이상의 인지 태스크를 별도의 사용자 입력 없이 자동적으로 처리하여, 상기 사용자의 인지 능력을 평가하는 단계를 포함하는
인지 상태 진단 장치의 동작 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램.In the operating program of the cognitive state diagnosis device,
extracting cognitive game data from input information for a user's cognitive game application;
generating a customized cognitive task performance model by applying the game data to a learning-based user-customized cognitive model; and
Evaluating the cognitive ability of the user by automatically processing one or more cognitive tasks without a separate user input according to the customized cognitive task performance model
A program for executing the operating method of the cognitive state diagnosis device on a computer.
상기 맞춤형 인지 태스크 수행 모델은,
상기 인지 태스크에 대응하는 상기 사용자의 수행시간, 오류, 미션 성공율 중 적어도 하나를 예측하여 측정하는 가상의 태스크 수행 모델을 포함하는
인지 상태 진단 장치의 동작 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램.According to claim 1,
The customized cognitive task performance model,
A virtual task performance model that predicts and measures at least one of the user's execution time, error, and mission success rate corresponding to the cognitive task
A program for executing the operating method of the cognitive state diagnosis device on a computer.
상기 인지 능력 평가 단계에서 획득되는 결과 데이터는,
사전 정의된 기준에 따라 다각형의 스파이더맵 형태로 구성되어 상기 사용자 단말로 리포팅되는 것을 특징으로 하는
인지 상태 진단 장치의 동작 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램.According to claim 1,
The result data obtained in the cognitive ability evaluation step,
Characterized in that it is configured in the form of a polygonal spider map according to predefined criteria and reported to the user terminal
A program for executing the operating method of the cognitive state diagnosis device on a computer.
상기 인지 능력 평가 단계는
상기 결과 데이터에 대응하여 부족한 인지 능력을 강화하는 태스크를 추천하는 인지 강화 트랙 추천 단계를 더 포함하는
인지 상태 진단 장치의 동작 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램.According to claim 1,
The cognitive ability evaluation step is
Further comprising a cognitive enhancement track recommendation step of recommending a task for reinforcing insufficient cognitive ability in response to the result data
A program for executing the operating method of the cognitive state diagnosis device on a computer.
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| KR1020210126846A KR20230044581A (en) | 2021-09-27 | 2021-09-27 | Program for operation of cognitive state diagnosis device |
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