KR20230090890A - Method for evaluating cognitive ability - Google Patents

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KR20230090890A
KR20230090890A KR1020210180051A KR20210180051A KR20230090890A KR 20230090890 A KR20230090890 A KR 20230090890A KR 1020210180051 A KR1020210180051 A KR 1020210180051A KR 20210180051 A KR20210180051 A KR 20210180051A KR 20230090890 A KR20230090890 A KR 20230090890A
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윤상원
김기영
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주식회사 아티피셜 소사이어티
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Abstract

Disclosed is a method performed by a computing device including one or more processors according to some embodiments of the present disclosure, which may provide user-customized text data. The method may comprise: a step of acquiring an eye image by using a first pre-processing module that uses a face image as input, and extracting face information by using a second pre-processing module that uses the face image as input; a step of generating gaze position information of a user and gaze pattern information of the user from the eye image and the face information by using a gaze information generation module; a step of generating face movement information of the user from the eye image and the face information by using a face movement information generation module; a step of generating emotion state information of the user from the eye image and the face information by using an emotion state classification module; and a step of generating evaluation information on a cognitive ability of the user at least based on the gaze position information, the gaze pattern information, the face movement information, and the emotion state information.

Description

인지 능력을 평가하기 위한 방법{METHOD FOR EVALUATING COGNITIVE ABILITY}METHOD FOR Evaluating COGNITIVE ABILITY}

본 개시는 인공지능 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로 인공 지능 기술을 활용하여 인지 능력을 평가하기 위한 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to artificial intelligence technology, and more particularly, to a method for evaluating cognitive abilities using artificial intelligence technology.

현대 사회는 가히 정보의 홍수라고 불리울 만큼 다양한 정보를 담은 많은 문서들을 손쉽게 찾아볼 수 있다. 이러한 정보들은 그 양이 너무 방대하고 체계적으로 분류되어 있지 않기 때문에, 이러한 정보의 홍수로부터 필요한 정보를 신속하고 정확하게 취득하기 위해서는 필요로 하는 정보만을 정확히 타겟팅하여 선택적으로 추출하는 것이 필요하다.In modern society, it is easy to find many documents containing various information, which can be called a flood of information. Since the amount of such information is too vast and not systematically classified, it is necessary to precisely target and selectively extract only the necessary information in order to quickly and accurately acquire necessary information from the flood of such information.

더불어, 멀티미디어 기술의 발전으로 사용자들의 학습 능력은 시대의 흐름에 따라 지속적으로 하락되고 있다. 이에 수반하여 유년기부터 디지털 기기와 멀티미디어에 익숙한 사용자들의 독해력 및 논리적 사고력은 그 필요성에도 불구하고 오히려 감소되고 있는 추세이다. 전 연령대에 걸쳐 양질의 글을 읽고 받아들이는 독해력 훈련을 지속적으로 수행해야 이러한 학습능력의 부진 내지 퇴화를 방지할 수 있고, 이를 위해 사용자의 인지 능력 및/또는 읽기 능력에 대한 제대로된 진단 또는 평가 기술이 개발될 필요가 있다.In addition, with the development of multimedia technology, the learning ability of users continues to decline with the passage of time. Concomitantly, the reading comprehension and logical thinking ability of users familiar with digital devices and multimedia since childhood tend to decrease despite the necessity. Reading comprehension training that reads and accepts high-quality texts must be continuously performed across all age groups to prevent this sluggishness or deterioration of learning ability. need to be developed

한국 공개 특허 제10-2021-0089340호Korean Patent Publication No. 10-2021-0089340

본 개시는 전술한 배경기술에 대응하여 안출된 것으로, 사용자의 인지 능력 및/또는 읽기 능력을 효율적인 방식으로 정확하게 평가하기 위함이다.The present disclosure has been made in response to the above background art, and is intended to accurately evaluate a user's cognitive ability and/or reading ability in an efficient manner.

본 개시의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems of the present disclosure are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 개시의 몇몇 실시예에 따라, 적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법이 개시된다. 얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 1 전처리 모듈을 사용하여 눈 이미지를 획득하고, 그리고 상기 얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 2 전처리 모듈을 사용하여 얼굴 정보를 추출하는 단계; 시선 정보 생성 모듈을 사용하여 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 사용자의 시선 위치 정보 및 상기 사용자의 시선 패턴 정보를 생성하는 단계; 얼굴 움직임 정보 생성 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 얼굴 움직임 정보를 생성하는 단계; 감정 상태 분류 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 감정 상태 정보를 생성하는 단계; 및 상기 시선 위치 정보, 상기 시선 패턴 정보, 상기 얼굴 움직임 정보 및 상기 감정 상태 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to some embodiments of the present disclosure for solving the above problems, a method performed by a computing device including at least one processor is disclosed. acquiring an eye image using a first pre-processing module that takes a face image as an input, and extracting face information using a second pre-processing module that takes the face image as an input; generating gaze position information of the user and gaze pattern information of the user from the eye image and the face information using a gaze information generation module; generating facial movement information of the user from the eye image and the face information by using a facial movement information generating module; generating emotional state information of the user from the eye image and the face information using an emotional state classification module; and generating evaluation information on the cognitive ability of the user based at least in part on the gaze position information, the gaze pattern information, the facial movement information, and the emotional state information.

대안적으로, 상기 시선 정보 생성 모듈은, 컨볼루셔널 신경망 구조를 사용하여 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보에 대한 잠재 특징을 추출하고, 그리고 다층 퍼셉트론(MLP) 구조를 사용하여 상기 잠재 특징으로부터 상기 사용자의 시선의 위치 정보를 생성하며, 상기 사용자의 시선 위치 정보를 기초로 하여, 상기 사용자의 시선의 이동 속도 및 방향을 연산하고, 그리고 상기 사용자의 시선의 이동 속도 및 방향에 기초하여, 상기 사용자의 시선 패턴 정보를 생성할 수 있다.Alternatively, the gaze information generation module extracts latent features for the eye image and face information using a convolutional neural network structure, and uses a multi-layer perceptron (MLP) structure to extract the user's latent features from the latent features. Generating location information of the gaze of the user, based on the location information of the user's gaze, calculating the movement speed and direction of the user's gaze, and based on the movement speed and direction of the user's gaze, Gaze pattern information may be generated.

대안적으로, 상기 제 1 전처리 모듈, 상기 제 2 전처리 모듈, 상기 얼굴 움직임 정보 생성 모듈 및 상기 감정 상태 정보 생성 모듈은, 잠재 특징을 추출하는 컨볼루셔널 신경망 구조 및 상기 추출된 잠재 특징으로부터 모듈의 출력을 생성하는 다층 퍼셉트론(MLP) 구조를 포함할 수 있다.Alternatively, the first pre-processing module, the second pre-processing module, the face motion information generating module, and the emotional state information generating module may include a convolutional neural network structure for extracting a latent feature and a module from the extracted latent feature. It may include a multi-layer perceptron (MLP) structure that generates an output.

대안적으로, 상기 얼굴 이미지는 사전결정된 카테고리 및 사전결정된 난이도가 할당된 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 획득될 수 있다.Alternatively, the face image may be obtained in a process in which the user reads test text data to which a predetermined category and a predetermined level of difficulty are assigned.

대안적으로, 상기 방법은: 상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 생성되는 상기 사용자의 메모 이미지를 획득하는 단계; 및 제 3 전처리 모듈을 사용하여 상기 메모 이미지로부터 메모 위치 정보 및 메모 형태 정보를 획득하는 단계를 더 포함하며, 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는, 상기 메모 위치 정보 및 상기 메모 형태 정보에 추가적으로 기초할 수 있다.Alternatively, the method may include: obtaining a memo image of the user generated in a process of the user reading the test text data; and acquiring memo location information and memo type information from the memo image using a third pre-processing module, wherein generating evaluation information on the user's cognitive ability includes the memo location information and the memo location information. It may additionally be based on shape information.

대안적으로, 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는, 제 1 모델을 사용하여, 상기 시선 위치 정보, 상기 시선 패턴 정보, 상기 메모 위치 정보 및 상기 메모 형태 정보로부터, 시선과 메모 위치 간의 비교 정보, 시선 역행 정보, 필체 분석 정보 및 메모 정량 정보를 포함하는 제 1 메타 정보를 생성하는 단계; 및 상기 제 1 메타 정보에 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Alternatively, the generating of the evaluation information on the user's cognitive ability may include, using a first model, the gaze position information, the gaze pattern information, the memo position information, and the memo type information, the gaze and the memo generating first meta-information including comparison information between locations, gaze-retrogression information, handwriting analysis information, and memo quantitative information; and generating evaluation information on the cognitive ability of the user based on the first meta-information.

대안적으로, 상기 제 1 모델은, 제 1 규칙 기반 모듈을 사용하여, 대응되는 시간 프레임에서의 상기 시선 위치 정보와 상기 메모 위치 정보 간의 거리 정보를 측정함으로써 상기 시선의 위치 정보와 상기 메모 위치 간의 일치도를 연산하고 그리고 상기 연산된 일치도에 기초하여 상기 시선과 메모 위치 간의 비교 정보를 생성하고, 그리고 제 2 규칙 기반 모듈을 사용하여, 상기 시선 위치 정보로부터 상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 상기 사용자의 시선이 상기 테스트 텍스트 데이터의 후방을 향하는 구간을 결정함으로써 상기 시선 역행 정보를 생성할 수 있다.Alternatively, the first model measures distance information between the gaze position information and the memo position information in a corresponding time frame using a first rule-based module, thereby measuring distance information between the gaze position information and the memo position. calculating a degree of agreement and generating comparison information between the gaze and a memo position based on the calculated degree of agreement, and reading the test text data from the gaze position information by the user using a second rule-based module; The gaze retrogression information may be generated by determining a section in which the user's eye gaze is directed toward the rear of the test text data.

대안적으로, 상기 제 1 모델은, 제 1 다층 퍼셉트론의 마지막 레이어의 출력에 대한 셀프 엔트로피를 구하는 방식으로 상기 메모 형태 정보로부터 필체의 정밀도를 나타내는 상기 필체 분석 정보를 생성하고, 그리고 컨볼루셔널 신경망을 사용하여 상기 메모 형태 정보로부터 메모 형태 잠재 특징을 획득하고, 상기 획득된 메모 형태 잠재 특징과 메모의 크기 정보를 포함하는 행렬을 생성하고 그리고 상기 생성된 행렬을 제 2 다층 퍼셉트론에 입력하여 상기 메모 정량 정보를 생성할 수 있다.Alternatively, the first model generates the handwriting analysis information indicating precision of handwriting from the memo type information in a manner of obtaining self entropy for an output of the last layer of the first multi-layer perceptron, and the convolutional neural network Obtains a memo type latent feature from the memo type information, generates a matrix including the obtained memo type latent feature and memo size information, and inputs the generated matrix to the second multi-layer perceptron to obtain the memo Quantitative information can be generated.

대안적으로, 상기 방법은: 상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 생성되는 센서 데이터를 획득하는 단계; 및 제 4 전처리 모듈을 사용하여 상기 센서 데이터로부터 상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 발생되는 진동 패턴을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.Alternatively, the method may include: acquiring sensor data generated in a process of reading the test text data by the user; and generating a vibration pattern generated while the user reads the test text data from the sensor data using a fourth pre-processing module.

대안적으로, 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는, 상기 진동 패턴에 추가적으로 기초할 수 있다.Alternatively, generating evaluation information on the user's cognitive ability may be additionally based on the vibration pattern.

대안적으로, 제 4 전처리 모듈은, 상기 센서 데이터로부터 추출된 파동 데이터를 어텐션 메커니즘이 적용된 트랜스포머 구조, 컨볼루셔널 신경망 구조 또는 로우 패스 필터(low pass filter)를 포함하는 규칙 기반 구조 중 적어도 하나의 구조를 사용하여 상기 진동 패턴을 생성할 수 있다.Alternatively, the fourth pre-processing module converts the wave data extracted from the sensor data into at least one of a transformer structure to which an attention mechanism is applied, a convolutional neural network structure, and a rule-based structure including a low pass filter. A structure can be used to create the vibration pattern.

대안적으로, 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는, 상기 진동 패턴 정보를 어텐션 메커니즘이 적용된 트랜스포머 구조 또는 컨볼루셔널 신경망 구조 중 적어도 하나의 구조에 입력하여 상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서의 상기 사용자의 감정 상태 및 집중도를 반영하는 잠재 특징 벡터를 생성하는 단계; 및 상기 테스트 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서의 상기 사용자의 감정 상태 및 집중도를 반영하는 잠재 특징 벡터에 추가로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Alternatively, the generating of the evaluation information on the user's cognitive ability may include inputting the vibration pattern information into at least one of a transformer structure to which an attention mechanism is applied and a convolutional neural network structure, so that the test text data is stored in the test text data. generating a latent feature vector that reflects the user's emotional state and concentration during reading by the user; and generating evaluation information on the user's cognitive ability based on a latent feature vector that reflects the emotional state and concentration of the user in the process of reading the test text data.

대안적으로, 상기 방법은: 상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 상기 사용자에 의해 발화되는 음성 데이터를 획득하는 단계; 및 컨볼루셔널 신경망 구조와 트랜스포머 구조가 결합되어 상기 음성 데이터를 텍스트 데이터로 변환하는 제 5 전처리 모듈을 사용하여 상기 음성 데이터로부터 시간별 녹음 정보를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는, 상기 시간별 녹음 정보에 추가적으로 기초할 수 있다.Alternatively, the method may include: obtaining voice data uttered by the user in a process of the user reading the test text data; and generating time-based recording information from the voice data by using a fifth pre-processing module that converts the voice data into text data by combining the convolutional neural network structure and the transformer structure. Here, the generating of the evaluation information on the user's cognitive ability may be additionally based on the time-based recording information.

대안적으로, 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는, 제 4 모델을 사용하여, 상기 시간별 녹음 정보와 상기 테스트 텍스트 데이터를 비교함으로써 서로 대응되는 부분을 표시하고 그리고 상기 시간별 녹음 정보와 상기 시선 위치 정보를 비교함으로써 상기 사용자의 집중력 정보를 생성하는 단계; 및 상기 집중력 정보에 추가로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.Alternatively, the generating of the evaluation information for the cognitive ability of the user may include comparing the recorded information for each time period with the test text data using a fourth model, displaying corresponding parts, and comparing the recorded information for each time period with the test text data. generating concentration information of the user by comparing the gaze position information with the gaze position information; and generating evaluation information on the user's cognitive ability based on the concentration information.

본 개시의 일 실시예에 따라 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램이 개시된다. 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 경우 이하의 방법을 수행하며, 상기 방법은, 얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 1 전처리 모듈을 사용하여 눈 이미지를 획득하고, 그리고 상기 얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 2 전처리 모듈을 사용하여 얼굴 정보를 추출하는 단계; 시선 정보 생성 모듈을 사용하여 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 사용자의 시선 위치 정보 및 상기 사용자의 시선 패턴 정보를 생성하는 단계; 얼굴 움직임 정보 생성 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 얼굴 움직임 정보를 생성하는 단계; 감정 상태 분류 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 감정 상태 정보를 생성하는 단계; 및 상기 시선 위치 정보, 상기 시선 패턴 정보, 상기 얼굴 움직임 정보 및 상기 감정 상태 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, a computer program stored in a computer readable storage medium is disclosed. The computer program, when executed by one or more processors, performs the following method, wherein the method acquires an eye image using a first preprocessing module that takes a face image as an input, and uses the face image as an input extracting face information using a second pre-processing module; generating gaze position information of the user and gaze pattern information of the user from the eye image and the face information using a gaze information generating module; generating facial movement information of the user from the eye image and the face information by using a facial movement information generating module; generating emotional state information of the user from the eye image and the face information using an emotional state classification module; and generating evaluation information on the cognitive ability of the user based at least in part on the gaze position information, the gaze pattern information, the facial movement information, and the emotional state information.

본 개시의 일 실시예에 따라 저장부 및 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치가 개시된다. 상기 프로세서는 상기 프로세서는 이하의 방법을 수행하며, 상기 방법은: 얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 1 전처리 모듈을 사용하여 눈 이미지를 획득하고, 그리고 상기 얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 2 전처리 모듈을 사용하여 얼굴 정보를 추출하는 단계; 시선 정보 생성 모듈을 사용하여 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 사용자의 시선 위치 정보 및 상기 사용자의 시선 패턴 정보를 생성하는 단계; 얼굴 움직임 정보 생성 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 얼굴 움직임 정보를 생성하는 단계; 감정 상태 분류 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 감정 상태 정보를 생성하는 단계; 및 상기 시선 위치 정보, 상기 시선 패턴 정보, 상기 얼굴 움직임 정보 및 상기 감정 상태 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to one embodiment of the present disclosure, a computing device including a storage unit and a processor is disclosed. The processor performs the following method, the method: acquiring an eye image using a first preprocessing module taking a face image as an input, and using a second preprocessing module taking the face image as an input extracting face information; generating gaze position information of the user and gaze pattern information of the user from the eye image and the face information using a gaze information generation module; generating facial movement information of the user from the eye image and the face information by using a facial movement information generating module; generating emotional state information of the user from the eye image and the face information using an emotional state classification module; and generating evaluation information on the cognitive ability of the user based at least in part on the gaze position information, the gaze pattern information, the facial movement information, and the emotional state information.

본 개시의 몇몇 실시예에 따른 기법은 사용자에 대한 효율적이고 정확한 인지 능력 및/또는 읽기 능력을 평가하는 테스트 결과를 생성할 수 있으며, 나아가 사용자 맞춤형 텍스트 데이터를 제공할 수 있다.Techniques according to some embodiments of the present disclosure may generate test results for evaluating a user's cognitive ability and/or reading ability efficiently and accurately, and may further provide user-customized text data.

본 개시에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Effects obtainable in the present disclosure are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below. .

다양한 양상들이 이제 도면들을 참조로 기재되며, 여기서 유사한 참조 번호들은 총괄적으로 유사한 구성요소들을 지칭하는데 이용된다. 이하의 실시예에서, 설명 목적을 위해, 다수의 특정 세부사항들이 하나 이상의 양상들의 총체적 이해를 제공하기 위해 제시된다. 그러나, 그러한 양상(들)이 이러한 구체적인 세부사항들 없이 실시될 수 있음은 명백할 것이다.
도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 블록도를 예시적으로 나타낸다.
도 2는 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 네트워크 함수를 나타낸 개략도이다.
도 3은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 인지 능력 및/또는 읽기 능력을 평가하기 위한 방법을 예시적으로 도시한다.
도 4는 본 개시내용의 몇몇 실시예에 따른 인지 능력 및/또는 읽기 능력을 평가하기 위한 컴퓨팅 장치의 동작을 예시적으로 도시한다.
도 5는 본 개시내용의 몇몇 실시예에 따른 인지 능력 및/또는 읽기 능력을 평가하기 위한 컴퓨팅 장치의 동작을 예시적으로 도시한다.
도 6은 본 개시내용의 몇몇 실시예에 따른 인지 능력 및/또는 읽기 능력을 평가하기 위한 컴퓨팅 장치의 동작을 예시적으로 도시한다.
도 7은 본 개시의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경에 대한 간략하고 일반적인 개략도를 도시한다.
Various aspects are now described with reference to the drawings, wherein like reference numbers are used to collectively refer to like elements. In the following embodiments, for explanation purposes, numerous specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of one or more aspects. However, it will be apparent that such aspect(s) may be practiced without these specific details.
1 illustratively illustrates a block diagram of a computing device in accordance with some embodiments of the present disclosure.
2 is a schematic diagram illustrating a network function according to some embodiments of the present disclosure.
3 illustratively illustrates a method for assessing cognitive ability and/or reading ability according to some embodiments of the present disclosure.
4 illustratively illustrates operation of a computing device for assessing cognitive ability and/or reading ability in accordance with some embodiments of the present disclosure.
5 illustratively illustrates operation of a computing device for assessing cognitive ability and/or reading ability in accordance with some embodiments of the present disclosure.
6 illustratively illustrates operation of a computing device for assessing cognitive ability and/or reading ability in accordance with some embodiments of the present disclosure.
7 depicts a simplified and general schematic diagram of an exemplary computing environment in which embodiments of the present disclosure may be implemented.

다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명된다. 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 개시의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나, 이러한 실시예들은 이러한 구체적인 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다.Various embodiments are now described with reference to the drawings. In this specification, various descriptions are presented to provide an understanding of the present disclosure. However, it is apparent that these embodiments may be practiced without these specific details.

본 명세서에서 사용되는 용어 "부", "모듈", "시스템", "컴포넌트", 및 "모델" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 소프트웨어 및 하드웨어의 조합, 또는 소프트웨어의 실행을 지칭하며, 이들은 서로 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 예를 들어, "부"는 프로세서상에서 실행되는 처리과정(procedure), 프로세서, 객체, 실행 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치에서 실행되는 애플리케이션 및 컴퓨팅 장치 각각이 "부"에 해당할 수 있다. 하나 이상의 컴포넌트는 프로세서 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있다. 일 컴포넌트는 하나의 컴퓨터 내에 로컬화 될 수 있다. 일 컴포넌트는 2개 이상의 컴퓨터들 사이에 분배될 수 있다. 또한, 이러한 컴포넌트들은 그 내부에 저장된 다양한 데이터 구조들을 갖는 다양한 컴퓨터 판독가능한 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은 예를 들어 하나 이상의 데이터 패킷들을 갖는 신호(예를 들면, 로컬 시스템, 분산 시스템에서 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터 및/또는 신호를 통해 다른 시스템과 인터넷과 같은 네트워크를 통해 전송되는 데이터)에 따라 로컬 및/또는 원격 처리들을 통해 통신할 수 있다.As used herein, the terms "unit", "module", "system", "component", and "model" and the like refer to a computer-related entity, hardware, firmware, software, a combination of software and hardware, or the execution of software. , and they can be used interchangeably with each other. For example, "unit" can be, but is not limited to, a procedure running on a processor, a processor, an object, a thread of execution, a program, and/or a computer. For example, each of an application executed on the computing device and the computing device may correspond to “unit”. One or more components may reside within a processor and/or thread of execution. A component can be localized within a single computer. A component may be distributed between two or more computers. Also, these components can execute from various computer readable media having various data structures stored thereon. Components may be connected, for example, via signals with one or more packets of data (e.g., data and/or signals from one component interacting with another component in a local system, distributed system) to other systems and over a network such as the Internet. data being transmitted) may communicate via local and/or remote processes.

더불어, 용어 "또는"은 배타적 "또는"이 아니라 내포적 "또는"을 의미하는 것으로 의도된다. 즉, 달리 특정되지 않거나 문맥상 명확하지 않은 경우에, "X는 A 또는 B를 이용한다"는 자연적인 내포적 치환 중 하나를 의미하는 것으로 의도된다. 즉, X가 A를 이용하거나; X가 B를 이용하거나; 또는 X가 A 및 B 모두를 이용하는 경우, "X는 A 또는 B를 이용한다"가 이들 경우들 어느 것으로도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서에 사용된 "및/또는"이라는 용어는 열거된 관련 아이템들 중 하나 이상의 아이템의 가능한 모든 조합을 지칭하고 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the term “or” is intended to mean an inclusive “or” rather than an exclusive “or”. That is, unless otherwise specified or clear from the context, “X employs A or B” is intended to mean one of the natural inclusive substitutions. That is, X uses A; X uses B; Or, if X uses both A and B, "X uses either A or B" may apply to either of these cases. Also, the term "and/or" as used herein should be understood to refer to and include all possible combinations of one or more of the listed related items.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 다만, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 하나 이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 달리 특정되지 않거나 단수 형태를 지시하는 것으로 문맥상 명확하지 않은 경우에, 본 명세서와 청구범위에서 단수는 일반적으로 "하나 또는 그 이상"을 의미하는 것으로 해석되어야 한다.Also, the terms "comprises" and/or "comprising" should be understood to mean that the features and/or components are present. However, it should be understood that the terms "comprises" and/or "comprising" do not exclude the presence or addition of one or more other features, elements, and/or groups thereof. Also, unless otherwise specified or where the context clearly indicates that a singular form is indicated, the singular in this specification and claims should generally be construed to mean "one or more".

그리고, "A 또는 B 중 적어도 하나"이라는 용어는, "A만을 포함하는 경우", "B 만을 포함하는 경우", "A와 B의 구성으로 조합된 경우"를 의미하는 것으로 해석되어야 한다. In addition, the term “at least one of A or B” should be interpreted as meaning “when only A is included”, “when only B is included”, and “when A and B are combined”.

당업자들은 추가적으로 여기서 개시된 실시예들과 관련되어 설명된 다양한 예시적 논리적 블록들, 구성들, 모듈들, 회로들, 수단들, 로직들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양쪽 모두의 조합들로 구현될 수 있음을 인식해야 한다. 하드웨어 및 소프트웨어의 상호교환성을 명백하게 예시하기 위해, 다양한 예시적 컴포넌트들, 블록들, 구성들, 수단들, 로직들, 모듈들, 회로들, 및 단계들은 그들의 기능성 측면에서 일반적으로 위에서 설명되었다. 그러한 기능성이 하드웨어로 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 전반적인 시스템에 부과된 특정 어플리케이션(application) 및 설계 제한들에 달려 있다. 숙련된 기술자들은 각각의 특정 어플리케이션들을 위해 다양한 방법들로 설명된 기능성을 구현할 수 있다. 다만, 그러한 구현의 결정들이 본 개시내용의 영역을 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안된다.Those skilled in the art will further understand that the various illustrative logical blocks, components, modules, circuits, means, logics, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein may be implemented using electronic hardware, computer software, or combinations of both. It should be recognized that it can be implemented as To clearly illustrate the interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, configurations, means, logics, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented in hardware or as software depends on the particular application and design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application. However, such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of this disclosure.

제시된 실시예들에 대한 설명은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예 들로 한정되는 것이 아니다. 본 발명은 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다. The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art of this disclosure. The general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of this disclosure. Thus, the present invention is not limited to the embodiments presented herein. The present invention is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features set forth herein.

도 1은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 컴퓨팅 장치의 블록도를 예시적으로 나타낸다.1 illustratively illustrates a block diagram of a computing device in accordance with some embodiments of the present disclosure.

컴퓨팅 장치(100)는 본 개시의 일 실시예에 따라 인공신경망 기반의 사용자 읽기 능력 및/또는 인지 능력을 평가하기 위한 방법을 수행할 수 있다. The computing device 100 may perform a method for evaluating a user's reading ability and/or cognitive ability based on an artificial neural network according to an embodiment of the present disclosure.

도 1에 도시된 컴퓨팅 장치(100)의 구성은 간략화 하여 나타낸 예시일 뿐이다. 본 개시의 일 실시예에서 컴퓨팅 장치(100)는 컴퓨팅 장치(100)의 컴퓨팅 환경을 수행하기 위한 다른 구성들이 포함될 수 있고, 개시된 구성들 중 일부만이 컴퓨팅 장치(100)를 구성할 수도 있다. 또한, 도 1에서는 컴퓨팅 장치(100)를 한 개의 엔티티로 표현하였으나, 본 개시의 일 실시예에 따른 방법은 복수개의 컴퓨팅 장치(100)에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 서버를 포함하는 컴퓨팅 장치(100)와 사용자 단말을 포함하는 컴퓨팅 장치(100) 간의 프로세싱 및 통신에 기반하여 본 개시의 일 실시예에 따른 방법이 구현될 수도 있다. The configuration of the computing device 100 shown in FIG. 1 is only a simplified example. In one embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may include other components for performing a computing environment of the computing device 100, and only some of the disclosed components may constitute the computing device 100. In addition, although the computing device 100 is represented as one entity in FIG. 1 , the method according to an embodiment of the present disclosure may be implemented by a plurality of computing devices 100 . For example, a method according to an embodiment of the present disclosure may be implemented based on processing and communication between the computing device 100 including a server and the computing device 100 including a user terminal.

본 개시내용에서의 컴퓨팅 장치(100)는 프로세싱 능력을 가지고 있는 임의의 형태의 디바이스를 의미할 수 있다. 일례로, 컴퓨팅 장치(100)는 서버 및/또는 사용자 단말일 수 있다. The computing device 100 in the present disclosure may refer to any type of device having processing capability. As an example, the computing device 100 may be a server and/or a user terminal.

컴퓨팅 장치(100)는 예를 들어, 마이크로프로세서, 메인프레임 컴퓨터, 디지털 프로세서, 휴대용 디바이스 또는 디바이스 제어기 등과 같은 임의의 타입의 컴퓨터 시스템 또는 컴퓨터 디바이스를 포함할 수 있다. 이러한 컴퓨팅 장치(100)는 임의의 형태의 서버 및/또는 사용자 단말을 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말은 사용자가 소유하고 있는 PC(personal computer), 노트북(note book), 모바일 단말기(mobile terminal), 스마트 폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet pc) 등을 포함할 수 있으며, 유/무선 네트워크에 접속할 수 있는 모든 종류의 단말을 포함할 수 있다.Computing device 100 may include any type of computer system or computer device, such as, for example, a microprocessor, mainframe computer, digital processor, portable device or device controller, and the like. This computing device 100 may include any type of server and/or user terminal. For example, the user terminal may include a PC (personal computer), a notebook (note book), a mobile terminal, a smart phone (smart phone), a tablet PC (tablet pc), etc. owned by the user, , can include all types of terminals that can access wired/wireless networks.

컴퓨팅 장치(100)는 프로세서(110), 저장부(120), 통신부(130)를 포함할 수 있다. The computing device 100 may include a processor 110 , a storage unit 120 , and a communication unit 130 .

본 개시내용의 컴퓨팅 장치(100)는 전처리 모듈들을 사용하여, 얼굴 이미지, 메모 이미지, 센서 데이터 및 음성 데이터로부터 본 개시의 일 실시예에 따른 출력물들을 획득 또는 생성할 수 있다. The computing device 100 of the present disclosure may obtain or generate outputs according to an embodiment of the present disclosure from a face image, a memo image, sensor data, and voice data using preprocessing modules.

본 개시내용에서의 전처리 모듈은 본 개시의 모델들(예컨대, 제 1 내지 제 5 모델 중 적어도 하나의 모델)에 입력하기 위한 데이터를 전처리하기 위한 임의의 형태의 모듈을 의미할 수 있다. 이러한 전처리 모듈은 인공지능 기반 모델 및/또는 규칙 기반 모델을 포함할 수 있다.A preprocessing module in the present disclosure may refer to any type of module for preprocessing data to be input to the models (eg, at least one of the first to fifth models) of the present disclosure. These pre-processing modules may include artificial intelligence-based models and/or rule-based models.

본 개시내용의 컴퓨팅 장치(100)는 하나 이상의 모델들(예컨대, 제 1 내지 제 5 모델 중 적어도 하나의 모델)을 사용하여 사용자에 대한 인지 능력(또는 읽기 능력)에 대한 평가 정보를 생성할 수 있다.The computing device 100 of the present disclosure may generate evaluation information on the cognitive ability (or reading ability) of the user using one or more models (eg, at least one of the first to fifth models). there is.

컴퓨팅 장치(100)는 추천 데이터 생성 모델을 사용하여 사용자에게 제공될 추천 텍스트 데이터를 선정 또는 생성할 수도 있다. 추천 텍스트 데이터는 사용자의 수준에 적합한 난이도 또는 가독성을 가지고 그리고/또는 사용자의 만족도를 높일 수 있는 주제를 포함하는 텍스트 데이터를 포함할 수 있다. The computing device 100 may select or generate recommendation text data to be provided to the user using a recommendation data generation model. The recommended text data may include text data having a level of difficulty or readability suitable for the user's level and/or including a subject capable of increasing the user's satisfaction.

프로세서(110)는 하나 이상의 코어로 구성될 수 있으며, 컴퓨팅 장치의 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 범용 그래픽 처리 장치 (GPGPU: general purpose graphics processing unit), 텐서 처리 장치(TPU: tensor processing unit) 등의 데이터 처리, 데이터 분석 및/또는 딥러닝을 위한 임의의 형태의 프로세서를 포함할 수 있다. 프로세서(110)는 저장부(120)에 저장된 컴퓨터 프로그램을 판독하여 본 개시의 일 실시예에 따른 텍스트 데이터 처리 방법을 수행할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따라 프로세서(110)는 신경망의 학습을 위한 연산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)는 머신러닝 또는 딥러닝(DL: deep learning)에서 학습을 위한 입력 데이터의 처리(예컨대, 입력 데이터에 대한 노이즈 제거, 토큰화, OCR 등의 전처리), 입력 데이터에서의 피처 추출, 오차 계산, 역전파(backpropagation)를 이용한 신경망의 가중치 업데이트 등의 신경망의 학습을 위한 계산을 수행할 수 있다. 프로세서(110)의 CPU, GPGPU, 및 TPU 중 적어도 하나가 네트워크 함수의 학습을 처리할 수 있다. 예를 들어, CPU 와 GPGPU가 함께 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류 및 생성을 처리할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에서 복수의 컴퓨팅 장치의 프로세서를 함께 사용하여 네트워크 함수의 학습, 네트워크 함수를 이용한 데이터 분류 및 생성을 처리할 수 있다. 또한, 본 개시의 일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치(100)에서 수행되는 컴퓨터 프로그램은 CPU, GPGPU 또는 TPU 실행가능 프로그램일 수 있다.The processor 110 may include one or more cores, and includes a central processing unit (CPU), a general purpose graphics processing unit (GPGPU), and a tensor processing unit (TPU) of a computing device. unit), or any type of processor for data processing, data analysis, and/or deep learning. The processor 110 may read the computer program stored in the storage unit 120 and perform the text data processing method according to an embodiment of the present disclosure. According to an embodiment of the present disclosure, the processor 110 may perform an operation for learning a neural network. The processor 110 processes input data for learning in machine learning or deep learning (DL: preprocessing such as denoising, tokenization, OCR, etc.), feature extraction from input data, Calculations for neural network learning, such as error calculation and weight update of the neural network using backpropagation, may be performed. At least one of the CPU, GPGPU, and TPU of the processor 110 may process learning of the network function. For example, the CPU and GPGPU can process learning of network functions and classification and generation of data using network functions. In addition, in an embodiment of the present disclosure, the learning of a network function and the classification and generation of data using the network function may be processed by using processors of a plurality of computing devices together. In addition, the computer program executed in the computing device 100 according to an embodiment of the present disclosure may be a CPU, GPGPU or TPU executable program.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 저장부(120)는 프로세서(110)가 생성하거나 결정한 임의의 형태의 정보 및 통신부(130)가 수신한 임의의 형태의 정보를 저장할 수 있다. 본 개시내용에서 저장부(120)는 메모리와 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다. 예를 들어, 저장부(120)는 본 개시내용에서 사용되는 전처리 모듈들 및/또는 모델들을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(120)는 평가 정보를 저장할 수 있으며 그리고/또는 평가 정보에 기반하여 추천 데이터 생성을 위한 텍스트 데이터를 저장할 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, the storage unit 120 may store any type of information generated or determined by the processor 110 and any type of information received by the communication unit 130 . In the present disclosure, the storage unit 120 may be used interchangeably with a memory. For example, the storage unit 120 may store preprocessing modules and/or models used in the present disclosure. Also, the storage unit 120 may store evaluation information and/or may store text data for generating recommendation data based on the evaluation information.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 저장부(120)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 인터넷(internet) 상에서 상기 저장부(120)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다. 전술한 저장부(120)에 대한 기재는 예시일 뿐, 본 개시는 이에 제한되지 않는다.According to an embodiment of the present disclosure, the storage unit 120 may be a flash memory type, a hard disk type, a multimedia card micro type, or a card type memory (eg SD or XD memory, etc.), RAM (Random Access Memory, RAM), SRAM (Static Random Access Memory), ROM (Read-Only Memory, ROM), EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM (Programmable Memory) Read-Only Memory), a magnetic memory, a magnetic disk, and an optical disk may include at least one type of storage medium. The computing device 100 may operate in relation to a web storage that performs the storage function of the storage unit 120 on the Internet. The above description of the storage unit 120 is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

도 1에서는 저장부(120)를 컴퓨팅 장치(100) 내에 포함되는 형태로 도시하였으나, 구현 양태에 따라 저장부(120)는 컴퓨팅 장치(100) 외부에 존재하여 컴퓨팅 장치(100)와의 통신을 통해 데이터를 주고 받을 수도 있다.In FIG. 1, the storage unit 120 is shown as being included in the computing device 100, but according to an implementation aspect, the storage unit 120 exists outside the computing device 100 and communicates with the computing device 100. You can also send and receive data.

본 개시의 일 실시예에 따른 통신부(130)는 네트워크를 통해 임의의 형태의 다른 컴퓨팅 장치와 통신할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 네트워크는 임의의 형태의 데이터 및 신호 등을 송수신할 수 있는 임의의 유무선 통신 네트워크가 본 개시 내용에서 표현되는 네트워크에 포함될 수 있다.The communication unit 130 according to an embodiment of the present disclosure may communicate with other computing devices of any type through a network. A network according to an embodiment of the present disclosure may include any wired/wireless communication network capable of transmitting and receiving data and signals of any type, and may be included in the network represented in the present disclosure.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따라 네트워크 함수를 나타낸 개략도이다.2 is a schematic diagram illustrating a network function according to an embodiment of the present disclosure.

본 명세서에 걸쳐, 인공지능 기반 모델, 인공지능 모델, 연산 모델, 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 개시내용에서의 제 1 모델 내지 제 5 모델은 위와 같은 인공지능 기반 모델의 범주에 속할 수 있다. 다른 예시로, 본 개시내용에서의 전처리 모듈들 중 적어도 하나의 모듈 또한 위와 같은 인공지능 기반 모델의 범주에 속할 수 있다.Throughout this specification, artificial intelligence-based models, artificial intelligence models, computational models, neural networks, network functions, and neural networks may be used interchangeably. For example, the first to fifth models in the present disclosure may belong to the category of artificial intelligence-based models as above. As another example, at least one of the preprocessing modules in the present disclosure may also belong to the category of the above AI-based model.

신경망은 일반적으로 노드라 지칭될 수 있는 상호 연결된 계산 단위들의 집합으로 구성될 수 있다. 이러한 노드들은 뉴런(neuron)들로 지칭될 수도 있다. 신경망은 적어도 하나 이상의 노드들을 포함하여 구성된다. 신경망들을 구성하는 노드(또는 뉴런)들은 하나 이상의 링크에 의해 상호 연결될 수 있다.A neural network may consist of a set of interconnected computational units, which may generally be referred to as nodes. These nodes may also be referred to as neurons. A neural network includes one or more nodes. Nodes (or neurons) constituting neural networks may be interconnected by one or more links.

입력 데이터가 인공지능 모델의 입력 레이어에 입력되기 전에, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 전처리 기법들이 수행될 수 있다. 예를 들어, 제 1 전처리 모듈 내지 제 5 전처리 모듈들 중 적어도 하나는 전처리 동작을 수행함으로써 얼굴 이미지, 메모 이미지, 센서 데이터 및/또는 음성 데이터로부터 원하는 결과 데이터를 출력할 수 있다.Before input data is input to an input layer of an artificial intelligence model, preprocessing techniques according to an embodiment of the present disclosure may be performed. For example, at least one of the first to fifth preprocessing modules may output desired result data from a face image, memo image, sensor data, and/or voice data by performing a preprocessing operation.

신경망 내에서, 링크를 통해 연결된 하나 이상의 노드들은 상대적으로 입력 노드 및 출력 노드의 관계를 형성할 수 있다. 입력 노드 및 출력 노드의 개념은 상대적인 것으로서, 하나의 노드에 대하여 출력 노드 관계에 있는 임의의 노드는 다른 노드와의 관계에서 입력 노드 관계에 있을 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다. 상술한 바와 같이, 입력 노드 대 출력 노드 관계는 링크를 중심으로 생성될 수 있다. 하나의 입력 노드에 하나 이상의 출력 노드가 링크를 통해 연결될 수 있으며, 그 역도 성립할 수 있다. In a neural network, one or more nodes connected through a link may form a relative relationship of an input node and an output node. The concept of an input node and an output node is relative, and any node in an output node relationship with one node may have an input node relationship with another node, and vice versa. As described above, an input node to output node relationship may be created around a link. More than one output node can be connected to one input node through a link, and vice versa.

하나의 링크를 통해 연결된 입력 노드 및 출력 노드 관계에서, 출력 노드의 데이터는 입력 노드에 입력된 데이터에 기초하여 그 값이 결정될 수 있다. 여기서 입력 노드와 출력 노드를 상호 연결하는 링크는 가중치(weight)를 가질 수 있다. 가중치는 가변적일 수 있으며, 신경망이 원하는 기능을 수행하기 위해, 사용자 또는 알고리즘에 의해 가변 될 수 있다. 예를 들어, 하나의 출력 노드에 하나 이상의 입력 노드가 각각의 링크에 의해 상호 연결된 경우, 출력 노드는 상기 출력 노드와 연결된 입력 노드들에 입력된 값들 및 각각의 입력 노드들에 대응하는 링크에 설정된 가중치에 기초하여 출력 노드 값을 결정할 수 있다.In a relationship between an input node and an output node connected through one link, the value of data of the output node may be determined based on data input to the input node. Here, a link interconnecting an input node and an output node may have a weight. The weight may be variable, and may be changed by a user or an algorithm in order to perform a function desired by the neural network. For example, when one or more input nodes are interconnected by respective links to one output node, the output node is set to a link corresponding to values input to input nodes connected to the output node and respective input nodes. An output node value may be determined based on the weight.

상술한 바와 같이, 신경망은 하나 이상의 노드들이 하나 이상의 링크를 통해 상호 연결되어 신경망 내에서 입력 노드 및 출력 노드 관계를 형성한다. 신경망 내에서 노드들과 링크들의 개수 및 노드들과 링크들 사이의 연관관계, 링크들 각각에 부여된 가중치의 값에 따라, 신경망의 특성이 결정될 수 있다. 예를 들어, 동일한 개수의 노드 및 링크들이 존재하고, 링크들의 가중치 값이 상이한 두 신경망이 존재하는 경우, 두 개의 신경망들은 서로 상이한 것으로 인식될 수 있다.As described above, in the neural network, one or more nodes are interconnected through one or more links to form an input node and output node relationship in the neural network. Characteristics of the neural network may be determined according to the number of nodes and links in the neural network, an association between the nodes and links, and a weight value assigned to each link. For example, when there are two neural networks having the same number of nodes and links and different weight values of the links, the two neural networks may be recognized as different from each other.

신경망은 하나 이상의 노드들의 집합으로 구성될 수 있다. 신경망을 구성하는 노드들의 부분 집합은 레이어(layer)를 구성할 수 있다. 신경망을 구성하는 노드들 중 일부는, 최초 입력 노드로부터의 거리들에 기초하여, 하나의 레이어(layer)를 구성할 수 있다. 예를 들어, 최초 입력 노드로부터 거리가 n인 노드들의 집합은, n 레이어를 구성할 수 있다. 최초 입력 노드로부터 거리는, 최초 입력 노드로부터 해당 노드까지 도달하기 위해 거쳐야 하는 링크들의 최소 개수에 의해 정의될 수 있다. 그러나, 이러한 레이어의 정의는 설명을 위한 임의적인 것으로서, 신경망 내에서 레이어의 차수는 상술한 것과 상이한 방법으로 정의될 수 있다. 예를 들어, 노드들의 레이어는 최종 출력 노드로부터 거리에 의해 정의될 수도 있다.A neural network may be composed of a set of one or more nodes. A subset of nodes constituting a neural network may constitute a layer. Some of the nodes constituting the neural network may form one layer based on distances from the first input node. For example, a set of nodes having a distance of n from the first input node may constitute n layers. The distance from the first input node may be defined by the minimum number of links that must be passed through to reach the corresponding node from the first input node. However, the definition of such a layer is arbitrary for explanation, and the order of a layer in a neural network may be defined in a method different from the above. For example, a layer of nodes may be defined by a distance from a final output node.

최초 입력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드들과의 관계에서 링크를 거치지 않고 데이터가 직접 입력되는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또는, 신경망 네트워크 내에서, 링크를 기준으로 한 노드 간의 관계에 있어서, 링크로 연결된 다른 입력 노드들을 가지지 않는 노드들을 의미할 수 있다. 이와 유사하게, 최종 출력 노드는 신경망 내의 노드들 중 다른 노드들과의 관계에서, 출력 노드를 가지지 않는 하나 이상의 노드들을 의미할 수 있다. 또한, 히든 노드는 최초 입력 노드 및 최후 출력 노드가 아닌 신경망을 구성하는 노드들을 의미할 수 있다. An initial input node may refer to one or more nodes to which data is directly input without going through a link in relation to other nodes among nodes in the neural network. Alternatively, in a relationship between nodes based on a link in a neural network, it may mean nodes that do not have other input nodes connected by a link. Similarly, the final output node may refer to one or more nodes that do not have an output node in relation to other nodes among nodes in the neural network. Also, the hidden node may refer to nodes constituting the neural network other than the first input node and the last output node.

본 개시의 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수와 동일할 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하다가 다시 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수 보다 적을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 감소하는 형태의 신경망일 수 있다. 또한, 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 입력 레이어의 노드의 개수가 출력 레이어의 노드의 개수보다 많을 수 있으며, 입력 레이어에서 히든 레이어로 진행됨에 따라 노드의 수가 증가하는 형태의 신경망일 수 있다. 본 개시의 또 다른 일 실시예에 따른 신경망은 상술한 신경망들의 조합된 형태의 신경망일 수 있다.In the neural network according to an embodiment of the present disclosure, the number of nodes in the input layer may be the same as the number of nodes in the output layer, and the number of nodes decreases and then increases again as the number of nodes progresses from the input layer to the hidden layer. can In addition, the neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in which the number of nodes of the input layer may be less than the number of nodes of the output layer and the number of nodes decreases as the number of nodes increases from the input layer to the hidden layer. there is. In addition, the neural network according to another embodiment of the present disclosure is a neural network in which the number of nodes in the input layer may be greater than the number of nodes in the output layer, and the number of nodes increases as the number of nodes increases from the input layer to the hidden layer. can A neural network according to another embodiment of the present disclosure may be a neural network in the form of a combination of the aforementioned neural networks.

딥 뉴럴 네트워크(DNN: deep neural network, 심층신경망)는 입력 레이어와 출력 레이어 외에 복수의 히든 레이어를 포함하는 신경망을 의미할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크를 이용하면 데이터의 잠재적인 구조(latent structures)를 파악할 수 있다. 즉, 사진, 글, 비디오, 음성, 음성의 텍스트 데이터, 음악의 잠재적인 구조(예를 들어, 어떤 물체가 사진에 있는지, 글의 내용과 감정이 무엇인지, 음성의 내용과 감정이 무엇인지 등)를 파악할 수 있다. 딥 뉴럴 네트워크는 컨볼루션 뉴럴 네트워크(CNN: convolutional neural network), 리커런트 뉴럴 네트워크(RNN: recurrent neural network), 오토 인코더(auto encoder), GAN(Generative Adversarial Networks), 제한 볼츠만 머신(RBM: restricted boltzmann machine), 심층 신뢰 네트워크(DBN: deep belief network), Q 네트워크, U 네트워크, 샴 네트워크, 적대적 생성 네트워크(GAN: Generative Adversarial Network) 등을 포함할 수 있다. 전술한 딥 뉴럴 네트워크의 기재는 예시일 뿐이며 본 개시는 이에 제한되지 않는다. A deep neural network (DNN) may refer to a neural network including a plurality of hidden layers in addition to an input layer and an output layer. Deep neural networks can reveal latent structures in data. That is, pictures, texts, videos, voices, textual data of voices, subliminal structure of music (e.g. what objects are in a picture, what is the content and emotion of the text, what is the content and emotion of the voice, etc. ) can be identified. Deep neural networks include convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), auto encoders, generative adversarial networks (GANs), and restricted boltzmann machines (RBMs). machine), a deep belief network (DBN), a Q network, a U network, a Siamese network, a Generative Adversarial Network (GAN), and the like. The description of the deep neural network described above is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

예를 들어, 본 개시의 일 실시예에서의 인공지능 기반 모델은 예를 들어 다중 퍼셉트론 기반의 인공지능 모델을 포함할 수 있다. 다중 퍼셉트론 기반의 모델은 입력 레이어, 히든 레이어들 및 출력 레이어를 포함할 수 있다. 예를 들어, 다중 퍼셉트론 기반의 모델은 언어학적 특징 및 잠재 특징을 입력 받을 수 있는 입력 뉴런들을 포함하는 입력 레이어, 복수의 히든 레이어 및 결과를 출력하는 출력 레이어를 포함할 수 있다.For example, the artificial intelligence-based model in one embodiment of the present disclosure may include, for example, a multi-perceptron-based artificial intelligence model. A multi-perceptron-based model may include an input layer, hidden layers, and an output layer. For example, a multi-perceptron-based model may include an input layer including input neurons capable of receiving linguistic features and latent features, a plurality of hidden layers, and an output layer outputting results.

본 개시의 일 실시예에서 네트워크 함수는 오토 인코더(autoencoder)를 포함할 수도 있다. 오토 인코더는 입력 데이터와 유사한 출력 데이터를 출력하기 위한 인공 신경망의 일종일 수 있다. 오토 인코더는 적어도 하나의 히든 레이어를 포함할 수 있으며, 홀수 개의 히든 레이어가 입출력 레이어 사이에 배치될 수 있다. 각각의 레이어의 노드의 수는 입력 레이어의 노드의 수에서 병목 레이어(인코딩)라는 중간 레이어로 축소되었다가, 병목 레이어에서 출력 레이어(입력 레이어와 대칭)로 축소와 대칭되어 확장될 수도 있다. 오토 인코더는 비선형 차원 감소를 수행할 수 있다. 입력 레이어 및 출력 레이어의 수는 입력 데이터의 전처리 이후에 차원과 대응될 수 있다. 오토 인코더 구조에서 인코더에 포함된 히든 레이어의 노드의 수는 입력 레이어에서 멀어질수록 감소하는 구조를 가질 수 있다. 병목 레이어(인코더와 디코더 사이에 위치하는 가장 적은 노드를 가진 레이어)의 노드의 수는 너무 작은 경우 충분한 양의 정보가 전달되지 않을 수 있으므로, 특정 수 이상(예를 들어, 입력 레이어의 절반 이상 등)으로 유지될 수도 있다.In one embodiment of the present disclosure, the network function may include an autoencoder. An autoencoder may be a type of artificial neural network for outputting output data similar to input data. An auto-encoder may include at least one hidden layer, and an odd number of hidden layers may be disposed between input and output layers. The number of nodes of each layer may be reduced from the number of nodes of the input layer to an intermediate layer called the bottleneck layer (encoding), and then expanded symmetrically with the reduction from the bottleneck layer to the output layer (symmetrical to the input layer). Autoencoders can perform non-linear dimensionality reduction. The number of input layers and output layers may correspond to dimensions after preprocessing of input data. In the auto-encoder structure, the number of hidden layer nodes included in the encoder may decrease as the distance from the input layer increases. If the number of nodes in the bottleneck layer (the layer with the fewest nodes located between the encoder and decoder) is too small, a sufficient amount of information may not be conveyed, so more than a certain number (e.g., more than half of the input layer, etc.) ) may be maintained.

뉴럴 네트워크는 교사 학습(supervised learning), 비교사 학습(unsupervised learning), 반교사학습(semi supervised learning), 또는 강화학습(reinforcement learning) 중 적어도 하나의 방식으로 학습될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 학습은 뉴럴 네트워크가 특정한 동작을 수행하기 위한 지식을 뉴럴 네트워크에 적용하는 과정일 수 있다. The neural network may be trained using at least one of supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, and reinforcement learning. Learning of the neural network may be a process of applying knowledge for the neural network to perform a specific operation to the neural network.

뉴럴 네트워크는 출력의 오류를 최소화하는 방향으로 학습될 수 있다. 뉴럴 네트워크의 학습에서 반복적으로 학습 데이터를 뉴럴 네트워크에 입력시키고 학습 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 출력과 타겟의 에러를 계산하고, 에러를 줄이기 위한 방향으로 뉴럴 네트워크의 에러를 뉴럴 네트워크의 출력 레이어에서부터 입력 레이어 방향으로 역전파(backpropagation)하여 뉴럴 네트워크의 각 노드의 가중치를 업데이트 하는 과정이다. 교사 학습의 경우 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링되어있는 학습 데이터를 사용하며(즉, 라벨링된 학습 데이터), 비교사 학습의 경우는 각각의 학습 데이터에 정답이 라벨링되어 있지 않을 수 있다. 즉, 예를 들어 데이터 분류에 관한 교사 학습의 경우의 학습 데이터는 학습 데이터 각각에 카테고리가 라벨링 된 데이터 일 수 있다. 라벨링된 학습 데이터가 뉴럴 네트워크에 입력되고, 뉴럴 네트워크의 출력(카테고리)과 학습 데이터의 라벨을 비교함으로써 오류(error)가 계산될 수 있다. 다른 예로, 데이터 분류에 관한 비교사 학습의 경우 입력인 학습 데이터가 뉴럴 네트워크 출력과 비교됨으로써 오류가 계산될 수 있다. 계산된 오류는 뉴럴 네트워크에서 역방향(즉, 출력 레이어에서 입력 레이어 방향)으로 역전파 되며, 역전파에 따라 뉴럴 네트워크의 각 레이어의 각 노드들의 연결 가중치가 업데이트 될 수 있다. 업데이트 되는 각 노드의 연결 가중치는 학습률(learning rate)에 따라 변화량이 결정될 수 있다. 입력 데이터에 대한 뉴럴 네트워크의 계산과 에러의 역전파는 학습 사이클(epoch)을 구성할 수 있다. 학습률은 뉴럴 네트워크의 학습 사이클의 반복 횟수에 따라 상이하게 적용될 수 있다. 예를 들어, 뉴럴 네트워크의 학습 초기에는 높은 학습률을 사용하여 뉴럴 네트워크가 빠르게 일정 수준의 성능을 확보하도록 하여 효율성을 높이고, 학습 후기에는 낮은 학습률을 사용하여 정확도를 높일 수 있다.A neural network can be trained in a way that minimizes output errors. In the learning of the neural network, the learning data is repeatedly input into the neural network, the output of the neural network for the training data and the error of the target are calculated, and the error of the neural network is transferred from the output layer of the neural network to the input layer in the direction of reducing the error. It is a process of updating the weight of each node of the neural network by backpropagating in the same direction. In the case of teacher learning, the learning data in which the correct answer is labeled is used for each learning data (ie, the labeled learning data), and in the case of comparative teacher learning, the correct answer may not be labeled in each learning data. That is, for example, learning data in the case of teacher learning regarding data classification may be data in which each learning data is labeled with a category. Labeled training data is input to a neural network, and an error may be calculated by comparing an output (category) of the neural network and a label of the training data. As another example, in the case of comparative history learning for data classification, an error may be calculated by comparing input learning data with a neural network output. The calculated error is back-propagated in a reverse direction (ie, from the output layer to the input layer) in the neural network, and the connection weight of each node of each layer of the neural network may be updated according to the back-propagation. The amount of change in the connection weight of each updated node may be determined according to a learning rate. The neural network's computation of input data and backpropagation of errors can constitute a learning cycle (epoch). The learning rate may be applied differently according to the number of iterations of the learning cycle of the neural network. For example, a high learning rate may be used in the early stage of neural network training to increase efficiency by allowing the neural network to quickly obtain a certain level of performance, and a low learning rate may be used in the late stage to increase accuracy.

뉴럴 네트워크의 학습에서 일반적으로 학습 데이터는 실제 데이터(즉, 학습된 뉴럴 네트워크를 이용하여 처리하고자 하는 데이터)의 부분집합일 수 있으며, 따라서, 학습 데이터에 대한 오류는 감소하나 실제 데이터에 대해서는 오류가 증가하는 학습 사이클이 존재할 수 있다. 과적합(overfitting)은 이와 같이 학습 데이터에 과하게 학습하여 실제 데이터에 대한 오류가 증가하는 현상이다. 예를 들어, 노란색 고양이를 보여 고양이를 학습한 뉴럴 네트워크가 노란색 이외의 고양이를 보고는 고양이임을 인식하지 못하는 현상이 과적합의 일종일 수 있다. 과적합은 머신러닝 알고리즘의 오류를 증가시키는 원인으로 작용할 수 있다. 이러한 과적합을 막기 위하여 다양한 최적화 방법이 사용될 수 있다. 과적합을 막기 위해서는 학습 데이터를 증가시키거나, 레귤라이제이션(regularization), 학습의 과정에서 네트워크의 노드 일부를 비활성화하는 드롭아웃(dropout), 배치 정규화 레이어(batch normalization layer)의 활용 등의 방법이 적용될 수 있다.In neural network learning, generally, training data can be a subset of real data (ie, data to be processed using the trained neural network), and therefore, errors for training data are reduced, but errors for real data are reduced. There may be incremental learning cycles. Overfitting is a phenomenon in which errors for actual data increase due to excessive learning on training data. For example, a phenomenon in which a neural network that has learned a cat by showing a yellow cat does not recognize that it is a cat when it sees a cat other than yellow may be a type of overfitting. Overfitting can act as a cause of increasing the error of machine learning algorithms. Various optimization methods can be used to prevent such overfitting. To prevent overfitting, methods such as increasing the training data, regularization, inactivating some nodes in the network during learning, and using a batch normalization layer should be applied. can

본 개시의 일 실시예에 따른 데이터 구조를 저장한 컴퓨터 판독가능 매체가 개시된다.A computer readable medium storing a data structure according to an embodiment of the present disclosure is disclosed.

데이터 구조는 데이터에 효율적인 접근 및 수정을 가능하게 하는 데이터의 조직, 관리, 저장을 의미할 수 있다. 데이터 구조는 특정 문제(예를 들어, 최단 시간으로 데이터 검색, 데이터 저장, 데이터 수정) 해결을 위한 데이터의 조직을 의미할 수 있다. 데이터 구조는 특정한 데이터 처리 기능을 지원하도록 설계된, 데이터 요소들 간의 물리적이거나 논리적인 관계로 정의될 수도 있다. 데이터 요소들 간의 논리적인 관계는 사용자 정의 데이터 요소들 간의 연결관계를 포함할 수 있다. 데이터 요소들 간의 물리적인 관계는 컴퓨터 판독가능 저장매체(예를 들어, 영구 저장 장치)에 물리적으로 저장되어 있는 데이터 요소들 간의 실제 관계를 포함할 수 있다. 데이터 구조는 구체적으로 데이터의 집합, 데이터 간의 관계, 데이터에 적용할 수 있는 함수 또는 명령어를 포함할 수 있다. 효과적으로 설계된 데이터 구조를 통해 컴퓨팅 장치는 컴퓨팅 장치의 자원을 최소한으로 사용하면서 연산을 수행할 수 있다. 구체적으로 컴퓨팅 장치는 효과적으로 설계된 데이터 구조를 통해 연산, 읽기, 삽입, 삭제, 비교, 교환, 검색의 효율성을 높일 수 있다.Data structure can refer to the organization, management, and storage of data that enables efficient access and modification of data. Data structure may refer to the organization of data to solve a specific problem (eg, data retrieval, data storage, data modification in the shortest time). A data structure may be defined as a physical or logical relationship between data elements designed to support a specific data processing function. A logical relationship between data elements may include a connection relationship between user-defined data elements. A physical relationship between data elements may include an actual relationship between data elements physically stored in a computer-readable storage medium (eg, a persistent storage device). The data structure may specifically include a set of data, a relationship between data, and a function or command applicable to the data. Through an effectively designed data structure, a computing device can perform calculations while using minimal resources of the computing device. Specifically, the computing device can increase the efficiency of operation, reading, insertion, deletion, comparison, exchange, and search through an effectively designed data structure.

데이터 구조는 데이터 구조의 형태에 따라 선형 데이터 구조와 비선형 데이터 구조로 구분될 수 있다. 선형 데이터 구조는 하나의 데이터 뒤에 하나의 데이터만이 연결되는 구조일 수 있다. 선형 데이터 구조는 리스트(List), 스택(Stack), 큐(Queue), 데크(Deque)를 포함할 수 있다. 리스트는 내부적으로 순서가 존재하는 일련의 데이터 집합을 의미할 수 있다. 리스트는 연결 리스트(Linked List)를 포함할 수 있다. 연결 리스트는 각각의 데이터가 포인터를 가지고 한 줄로 연결되어 있는 방식으로 데이터가 연결된 데이터 구조일 수 있다. 연결 리스트에서 포인터는 다음이나 이전 데이터와의 연결 정보를 포함할 수 있다. 연결 리스트는 형태에 따라 단일 연결 리스트, 이중 연결 리스트, 원형 연결 리스트로 표현될 수 있다. 스택은 제한적으로 데이터에 접근할 수 있는 데이터 나열 구조일 수 있다. 스택은 데이터 구조의 한 쪽 끝에서만 데이터를 처리(예를 들어, 삽입 또는 삭제)할 수 있는 선형 데이터 구조일 수 있다. 스택에 저장된 데이터는 늦게 들어갈수록 빨리 나오는 데이터 구조(LIFO-Last in First Out)일 수 있다. 큐는 제한적으로 데이터에 접근할 수 있는 데이터 나열 구조로서, 스택과 달리 늦게 저장된 데이터일수록 늦게 나오는 데이터 구조(FIFO-First in First Out)일 수 있다. 데크는 데이터 구조의 양 쪽 끝에서 데이터를 처리할 수 있는 데이터 구조일 수 있다.The data structure can be divided into a linear data structure and a non-linear data structure according to the shape of the data structure. A linear data structure may be a structure in which only one data is connected after one data. Linear data structures may include lists, stacks, queues, and decks. A list may refer to a series of data sets in which order exists internally. The list may include a linked list. A linked list may be a data structure in which data are connected in such a way that each data is connected in a single line with a pointer. In a linked list, a pointer can contain information about connection to the next or previous data. A linked list can be expressed as a singly linked list, a doubly linked list, or a circular linked list depending on the form. A stack can be a data enumeration structure that allows limited access to data. A stack can be a linear data structure in which data can be processed (eg, inserted or deleted) at only one end of the data structure. The data stored in the stack may be a LIFO-Last in First Out (Last in First Out) data structure. A queue is a data listing structure that allows limited access to data, and unlike a stack, it can be a data structure (FIFO-First in First Out) in which data stored later comes out later. A deck can be a data structure that can handle data from either end of the data structure.

비선형 데이터 구조는 하나의 데이터 뒤에 복수개의 데이터가 연결되는 구조일 수 있다. 비선형 데이터 구조는 그래프(Graph) 데이터 구조를 포함할 수 있다. 그래프 데이터 구조는 정점(Vertex)과 간선(Edge)으로 정의될 수 있으며 간선은 서로 다른 두개의 정점을 연결하는 선을 포함할 수 있다. 그래프 데이터 구조 트리(Tree) 데이터 구조를 포함할 수 있다. 트리 데이터 구조는 트리에 포함된 복수개의 정점 중에서 서로 다른 두개의 정점을 연결시키는 경로가 하나인 데이터 구조일 수 있다. 즉 그래프 데이터 구조에서 루프(loop)를 형성하지 않는 데이터 구조일 수 있다.The nonlinear data structure may be a structure in which a plurality of data are connected after one data. The non-linear data structure may include a graph data structure. A graph data structure can be defined as a vertex and an edge, and an edge can include a line connecting two different vertices. A graph data structure may include a tree data structure. The tree data structure may be a data structure in which one path connects two different vertices among a plurality of vertices included in the tree. That is, it may be a data structure that does not form a loop in a graph data structure.

본 명세서에 걸쳐, 연산 모델, 신경망, 네트워크 함수, 뉴럴 네트워크(neural network)는 동일한 의미로 사용될 수 있다. 이하에서는 신경망으로 통일하여 기술한다. 데이터 구조는 신경망을 포함할 수 있다. 그리고 신경망을 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망을 포함한 데이터 구조는 또한 신경망에 의한 처리를 위하여 전처리된 데이터, 신경망에 입력되는 데이터, 신경망의 가중치, 신경망의 하이퍼 파라미터, 신경망으로부터 획득한 데이터, 신경망의 각 노드 또는 레이어와 연관된 활성 함수, 신경망의 학습을 위한 손실 함수 등을 포함할 수 있다. 신경망을 포함한 데이터 구조는 상기 개시된 구성들 중 임의의 구성 요소들을 포함할 수 있다. 즉 신경망을 포함한 데이터 구조는 신경망에 의한 처리를 위하여 전처리된 데이터, 신경망에 입력되는 데이터, 신경망의 가중치, 신경망의 하이퍼 파라미터, 신경망으로부터 획득한 데이터, 신경망의 각 노드 또는 레이어와 연관된 활성 함수, 신경망의 학습을 위한 손실 함수 등 전부 또는 이들의 임의의 조합을 포함하여 구성될 수 있다. 전술한 구성들 이외에도, 신경망을 포함한 데이터 구조는 신경망의 특성을 결정하는 임의의 다른 정보를 포함할 수 있다. 또한, 데이터 구조는 신경망의 연산 과정에 사용되거나 발생되는 모든 형태의 데이터를 포함할 수 있으며 전술한 사항에 제한되는 것은 아니다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 기록 매체 및/또는 컴퓨터 판독가능 전송 매체를 포함할 수 있다. 신경망은 일반적으로 노드라 지칭될 수 있는 상호 연결된 계산 단위들의 집합으로 구성될 수 있다. 이러한 노드들은 뉴런(neuron)들로 지칭될 수도 있다. 신경망은 적어도 하나 이상의 노드들을 포함하여 구성된다.Throughout this specification, computational model, neural network, network function, and neural network may be used interchangeably. Hereinafter, a neural network is unified and described. The data structure may include a neural network. And the data structure including the neural network may be stored in a computer readable medium. The data structure including the neural network may also include preprocessed data for processing by the neural network, data input to the neural network, weights of the neural network, hyperparameters of the neural network, data obtained from the neural network, activation function associated with each node or layer of the neural network, and neural network It may include a loss function for learning of . A data structure including a neural network may include any of the components described above. That is, the data structure including the neural network includes preprocessed data for processing by the neural network, data input to the neural network, weights of the neural network, hyperparameters of the neural network, data obtained from the neural network, activation function associated with each node or layer of the neural network, and neural network. It may be configured to include all or any combination thereof, such as a loss function for learning of . In addition to the foregoing configurations, the data structure comprising the neural network may include any other information that determines the characteristics of the neural network. In addition, the data structure may include all types of data used or generated in the computational process of the neural network, but is not limited to the above. A computer readable medium may include a computer readable recording medium and/or a computer readable transmission medium. A neural network may consist of a set of interconnected computational units, which may generally be referred to as nodes. These nodes may also be referred to as neurons. A neural network includes one or more nodes.

데이터 구조는 신경망에 입력되는 데이터를 포함할 수 있다. 예를 들어, 데이터 구조는 원-핫 인코딩 결과 획득되는 데이터를 포함할 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터를 포함하는 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터는 신경망 학습 과정에서 입력되는 학습 데이터 및/또는 학습이 완료된 신경망에 입력되는 입력 데이터를 포함할 수 있다. 신경망에 입력되는 데이터는 전처리(pre-processing)를 거친 데이터 및/또는 전처리 대상이 되는 데이터를 포함할 수 있다. 전처리는 데이터를 신경망에 입력시키기 위한 데이터 처리 과정을 포함할 수 있다. 따라서 데이터 구조는 전처리 대상이 되는 데이터 및 전처리로 발생되는 데이터를 포함할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure may include data input to the neural network. For example, the data structure may include data obtained as a result of one-hot encoding. A data structure including data input to the neural network may be stored in a computer readable medium. Data input to the neural network may include training data input during a neural network learning process and/or input data input to a neural network that has been trained. Data input to the neural network may include pre-processed data and/or data subject to pre-processing. Pre-processing may include a data processing process for inputting data to a neural network. Accordingly, the data structure may include data subject to pre-processing and data generated by pre-processing. The foregoing data structure is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

데이터 구조는 신경망의 가중치를 포함할 수 있다. (본 명세서에서 가중치, 파라미터는 동일한 의미로 사용될 수 있다.) 그리고 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 신경망은 복수개의 가중치를 포함할 수 있다. 가중치는 가변적일 수 있으며, 신경망이 원하는 기능을 수행하기 위해, 사용자 또는 알고리즘에 의해 가변 될 수 있다. 예를 들어, 하나의 출력 노드에 하나 이상의 입력 노드가 각각의 링크에 의해 상호 연결된 경우, 출력 노드는 상기 출력 노드와 연결된 입력 노드들에 입력된 값들 및 각각의 입력 노드들에 대응하는 링크에 설정된 가중치에 기초하여 출력 노드에서 출력되는 데이터 값을 결정할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure may include the weights of the neural network. (In this specification, weights and parameters may be used in the same meaning.) Also, a data structure including weights of a neural network may be stored in a computer readable medium. A neural network may include a plurality of weights. The weight may be variable, and may be changed by a user or an algorithm in order to perform a function desired by the neural network. For example, when one or more input nodes are interconnected by respective links to one output node, the output node is set to a link corresponding to values input to input nodes connected to the output node and respective input nodes. A data value output from an output node may be determined based on the weight. The foregoing data structure is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

제한이 아닌 예로서, 가중치는 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치 및/또는 신경망 학습이 완료된 가중치를 포함할 수 있다. 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치는 학습 사이클이 시작되는 시점의 가중치 및/또는 학습 사이클 동안 가변되는 가중치를 포함할 수 있다. 신경망 학습이 완료된 가중치는 학습 사이클이 완료된 가중치를 포함할 수 있다. 따라서 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 신경망 학습 과정에서 가변되는 가중치 및/또는 신경망 학습이 완료된 가중치를 포함한 데이터 구조를 포함할 수 있다. 그러므로 상술한 가중치 및/또는 각 가중치의 조합은 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조에 포함되는 것으로 한다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.As a non-limiting example, the weights may include weights that are varied during neural network training and/or weights for which neural network training has been completed. The variable weight in the neural network learning process may include a weight at the time the learning cycle starts and/or a variable weight during the learning cycle. The weights for which neural network learning has been completed may include weights for which learning cycles have been completed. Accordingly, the data structure including the weights of the neural network may include a data structure including weights that are variable during the neural network learning process and/or weights for which neural network learning is completed. Therefore, it is assumed that the above-described weights and/or combinations of weights are included in the data structure including the weights of the neural network. The foregoing data structure is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 직렬화(serialization) 과정을 거친 후 컴퓨터 판독가능 저장 매체(예를 들어, 메모리, 하드 디스크)에 저장될 수 있다. 직렬화는 데이터 구조를 동일하거나 다른 컴퓨팅 장치에 저장하고 나중에 다시 재구성하여 사용할 수 있는 형태로 변환하는 과정일 수 있다. 컴퓨팅 장치는 데이터 구조를 직렬화하여 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 직렬화된 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 역직렬화(deserialization)를 통해 동일한 컴퓨팅 장치 또는 다른 컴퓨팅 장치에서 재구성될 수 있다. 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 직렬화에 한정되는 것은 아니다. 나아가 신경망의 가중치를 포함한 데이터 구조는 컴퓨팅 장치의 자원을 최소한으로 사용하면서 연산의 효율을 높이기 위한 데이터 구조(예를 들어, 비선형 데이터 구조에서 B-Tree, Trie, m-way search tree, AVL tree, Red-Black Tree)를 포함할 수 있다. 전술한 사항은 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure including the weights of the neural network may be stored in a computer readable storage medium (eg, a memory or a hard disk) after going through a serialization process. Serialization can be the process of converting a data structure into a form that can be stored on the same or another computing device and later reconstructed and used. A computing device may serialize data structures to transmit and receive data over a network. The data structure including the weights of the serialized neural network may be reconstructed on the same computing device or another computing device through deserialization. The data structure including the weights of the neural network is not limited to serialization. Furthermore, the data structure including the weights of the neural network is a data structure for increasing the efficiency of operation while minimizing the resource of the computing device (for example, B-Tree, Trie, m-way search tree, AVL tree, Red-Black Tree). The foregoing is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

데이터 구조는 신경망의 하이퍼 파라미터(Hyper-parameter)를 포함할 수 있다. 그리고 신경망의 하이퍼 파라미터를 포함한 데이터 구조는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수 있다. 하이퍼 파라미터는 사용자에 의해 가변되는 변수일 수 있다. 하이퍼 파라미터는 예를 들어, 학습률(learning rate), 비용 함수(cost function), 학습 사이클 반복 횟수, 가중치 초기화(Weight initialization)(예를 들어, 가중치 초기화 대상이 되는 가중치 값의 범위 설정), Hidden Unit 개수(예를 들어, 히든 레이어의 개수, 히든 레이어의 노드 수)를 포함할 수 있다. 전술한 데이터 구조는 예시일 뿐 본 개시는 이에 제한되지 않는다.The data structure may include hyper-parameters of the neural network. Also, the data structure including the hyperparameters of the neural network may be stored in a computer readable medium. A hyperparameter may be a variable variable by a user. Hyperparameters include, for example, learning rate, cost function, number of learning cycle iterations, weight initialization (eg, setting the range of weight values to be targeted for weight initialization), hidden unit number (eg, the number of hidden layers and the number of nodes in the hidden layer). The foregoing data structure is only an example, and the present disclosure is not limited thereto.

도 3은 본 개시의 몇몇 실시예에 따른 사용자의 인지 능력 및/또는 읽기 능력에 대한 평가를 수행하는 방법을 예시적으로 도시한다.3 illustratively illustrates a method for performing an evaluation of a user's cognitive ability and/or reading ability according to some embodiments of the present disclosure.

도 3에서 도시되는 순서도는 예시의 목적으로 도시되는 것으로, 추가 단계들이 존재할 수 있거나 혹은 도 3에서 도시되는 순서도에 포함되는 단계들 중 일부는 제외될 수 있다.The flowchart shown in FIG. 3 is shown for illustrative purposes, and additional steps may be present or some of the steps included in the flowchart shown in FIG. 3 may be omitted.

도 3의 방법은 예를 들어, 본 개시내용의 컴퓨팅 장치(100)에 의해 수행될 수 있다.The method of FIG. 3 may be performed by, for example, the computing device 100 of the present disclosure.

본 개시내용에서의 인지 능력은 특정한 상태를 분별하는 능력으로서 예를 들어 특정한 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서 해당 텍스트에 대한 내용을 파악하는 능력을 의미할 수 있다. 일례로 인지 능력은 읽기 능력과 상호 교환가능하게 사용될 수 있다. Cognitive ability in the present disclosure is the ability to discriminate a specific state, and may mean, for example, the ability to grasp the contents of a corresponding text in the process of reading specific text data. For example, cognitive ability can be used interchangeably with reading ability.

일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 1 전처리 모듈을 사용하여 눈 이미지를 획득하고, 상기 얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 2 전처리 모듈을 사용하여 얼굴 정보를 추출할 수 있다(310). 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자가 판독할 텍스트 데이터를 생성할 수 있다. 예를 들어, 얼굴 이미지는 사전결정된 카테고리 및 사전결정된 난이도가 할당된 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 획득될 수 있다.In one embodiment, the computing device 100 may acquire an eye image using a first pre-processing module that takes a face image as an input, and extracts face information using a second pre-processing module that takes the face image as an input. Yes (310). For example, the computing device 100 may generate text data to be read by a user. For example, the face image may be acquired while the user reads test text data to which a predetermined category and a predetermined level of difficulty are assigned.

일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자가 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서 사용자의 얼굴 정보에 대한 촬영 이미지를 획득할 수 있다. 예를 들어, 사용자는 스마트폰 또는 테블릿 등의 스마트 디바이스를 통해 정치, 경제, 문화 등과 같은 특정한 카테고리와 초등학교 1학년, 중학교, 고등학교, 교양 있는 성인 등과 같은 특정한 난이도가 할당된 텍스트 데이터를 제공받을 수 있다. 사용자가 상기 텍스트 데이터를 판독하거나 혹은 상기 텍스트 데이터에 대한 문제를 푸는 과정에서 사용자의 얼굴 이미지, 음성 데이터, 메모 정보, 스마트 디바이스에 대한 진동 패턴, 시선 정보 등이 컴퓨팅 장치(스마트 디바이스 또는 서버 등)에 의해 획득될 수 있다.In one embodiment, the computing device 100 may obtain a photographed image of the user's face information while the user reads the text data. For example, a user may receive text data assigned to a specific category such as politics, economy, culture, etc. and a specific level of difficulty such as first grade of elementary school, middle school, high school, and educated adult through a smart device such as a smartphone or tablet. can While the user reads the text data or solves a problem with the text data, the user's face image, voice data, memo information, vibration pattern of the smart device, gaze information, etc. are transferred to a computing device (smart device or server, etc.) can be obtained by

일 실시예에서, 제 1 전처리 모듈은 얼굴 이미지를 입력으로 하고 눈 이미지를 출력하도록 학습된 이미지 세그멘테이션 모델을 포함할 수 있다. 제 2 전처리 모듈은 얼굴 이미지를 입력으로 하여 얼굴에 대한 정보(예컨대, 얼굴에 대한 feature 등)를 출력하도록 학습된 이미지 세그멘테이션 모델을 포함할 수 있다. 일례로 전술한 이미지 세그멘테이션 모델은 인스턴스 세그멘테이션 모델 및/또는 시멘틱 세그멘테이션 모델을 포함할 수 있다. In one embodiment, the first pre-processing module may include an image segmentation model trained to take a face image as an input and output an eye image. The second pre-processing module may include an image segmentation model learned to output face information (eg, face features) by taking a face image as an input. As an example, the above-described image segmentation model may include an instance segmentation model and/or a semantic segmentation model.

다른 실시예에서, 제 1 전처리 모듈은 얼굴 이미지를 입력으로 하고 눈 이미지를 출력하도록 학습된 이미지 내에서의 객체 검출 모델을 포함할 수 있다. 제 2 전처리 모듈은 얼굴 이미지를 입력으로 하여 얼굴에 대한 정보(예컨대, 얼굴에 대한 feature 등)를 출력하도록 학습된 이미지 내에서의 객체 특징 추출 모델을 포함할 수 있다.In another embodiment, the first pre-processing module may include an object detection model in an image trained to take a face image as an input and output an eye image. The second preprocessing module may include an object feature extraction model in an image learned to output face information (eg, face features) by taking a face image as an input.

일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 시선 정보 생성 모듈을 사용하여 눈 이미지 및 얼굴 정보로부터 사용자의 시선 위치 정보 및 사용자의 시선 패턴 정보를 생성할 수 있다(320). 컴퓨팅 장치(100)는 눈 이미지 및 얼굴 정보로부터 시선의 이동 속도 및 방향을 결정할 수 있다. 눈 이미지 및 얼굴 정보로부터 시선의 이동 속도 및 방향을 결정하는 것은 규칙 기반 모듈 또는 컨볼루셔널 신경망 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 획득된 눈 이미지에서의 시선 각도 정보 및 획득된 얼굴 이미지의 각도 정보를 토대로 사용자의 시선의 위치 정보 및 패턴 정보를 추적할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 눈 이미지 상에서의 안구의 움직임을 획득함으로써 시선의 위치 및 시선의 이동 속도 등을 결정할 수 있다. 예를 들어, 시선 위치 정보는 안구 및/또는 얼굴이 텍스트 데이터가 표시되는 화면과 이루는 각도에 기반하여 결정될 수 있다. 이러한 시선 위치 정보는 텍스트 데이터에서의 어떠한 부분을 현재 사용자가 응시하고 있는지(혹은 판독하고 있는지)를 나타내는 정보를 의미할 수 있다. 시선 패턴 정보는 사용자의 텍스트 데이터를 판독하는 패턴을 나타내는 정보를 의미한다. 시선 패턴 정보는 예를 들어, 좌우로 2번씩 왕복하면서 판독하는 패턴, 위아래를 번갈아 가면서 판독하는 패턴, 좌에서 우로 그리고 상에서 하로 이동하면서 판독하는 패턴, 특정 텍스트 데이터에 대한 판독 시간 및/또는 텍스트 데이터의 후방(과거 혹은 이전 텍스트 데이터의 방향)으로 다시 판독하는 패턴 등을 포함할 수 있다. In an embodiment, the computing device 100 may generate the user's gaze position information and the user's gaze pattern information from the eye image and face information using the gaze information generation module (320). The computing device 100 may determine the movement speed and direction of the gaze from the eye image and face information. Determining the movement speed and direction of the gaze from the eye image and face information may be implemented using at least one of a rule-based module and a convolutional neural network. For example, the computing device 100 may track location information and pattern information of the user's gaze based on the obtained eye angle information of the eye image and the obtained angle information of the face image. For example, the computing device 100 may determine the position of the gaze and the movement speed of the gaze by acquiring the movement of the eyeball on the eye image. For example, gaze position information may be determined based on an angle between the eyes and/or the face and a screen on which text data is displayed. This gaze position information may refer to information indicating which part of the text data the user is currently gazing at (or reading). Gaze pattern information refers to information representing a pattern of reading text data of a user. The gaze pattern information includes, for example, a pattern of reading left and right twice, a pattern of reading alternately up and down, a pattern of reading while moving from left to right and top to bottom, reading time for specific text data and/or text data It may include a pattern that reads back to the back (the direction of the past or previous text data) and the like.

본 개시내용의 일 실시예에서의 시선 추적은, 사용자의 영상으로부터 사용자의 얼굴의 눈 부분을 분할하는 눈 이미지를 생성하고, 눈 이미지 상에서의 동공 정보를 생성하고, 상기 사용자의 영상으로부터 상기 사용자의 얼굴에 관한 정보를 추출하고 얼굴의 위치 정보(예컨대, 얼굴의 중심점), 얼굴과 화면 사이의 거리 정보(예컨대, 얼굴의 크기) 및 얼굴 회전 정보(예컨대, 눈, 코, 입의 위치에 따른 얼굴 회전 정보)를 획득하는 방식으로 구현될 수도 있다. 획득된 정보들을 기반으로 컴퓨팅 장치(100)는 딥러닝 기반의 사용자 시선 추적을 수행할 수 있다. 딥러닝 기반의 사용자 시선 추적이란 사용자의 동공 정보, 얼굴의 위치 정보, 얼굴과 화면 상이의 거리 정보 및/또는 얼굴 회전 정보를 입력으로 하여 사용자의 시선을 추적하고 그리고 특정 텍스트에 대한 관심도 및/또는 이해도와 관련된 결과를 출력하는 것을 의미할 수도 있다.Eye-gaze tracking in an embodiment of the present disclosure generates an eye image dividing an eye part of a user's face from an image of the user, creates pupil information on the eye image, and generates the eye image of the user from the image of the user. Face information is extracted, and face location information (eg, the center point of the face), distance information between the face and the screen (eg, face size), and face rotation information (eg, face according to eye, nose, and mouth positions) are extracted. Rotation information) may be implemented in a manner of obtaining. Based on the obtained information, the computing device 100 may perform deep learning-based user gaze tracking. Deep learning-based user eye tracking is to track the user's eye gaze by inputting the user's pupil information, face position information, distance information between the face and the screen, and/or face rotation information, and to determine the degree of interest in a specific text and/or It may also mean outputting results related to comprehension.

일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 얼굴 움직임 정보 생성 모듈을 사용하여, 눈 이미지 및 얼굴 정보로부터 사용자의 얼굴 움직임 정보를 생성할 수 있다(330). 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 얼굴 움직임 정보 생성 모듈을 사용하여, 얼굴의 특징점들의 위치 및 변화를 결정함으로써 사용자의 얼굴 근육의 움직임 및/또는 이에 따른 감정 상태를 추정할 수 있다. In an embodiment, the computing device 100 may generate facial movement information of the user from the eye image and face information using the facial movement information generating module (330). For example, the computing device 100 may estimate the movement of the user's facial muscles and/or the resulting emotional state by determining positions and changes of facial feature points using the facial movement information generating module.

일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 감정 상태 분류 모듈을 사용하여, 눈 이미지 및 얼굴 정보로부터 사용자의 감정 상태 정보를 생성할 수 있다(340). 감정 상태 정보는 사용자가 테스트 텍스트 데이터를 판독하거나 이와 관련된 문제를 푸는 과정에서 얼굴 및/또는 눈에서 표현되는 사용자의 테스트 텍스트 데이터에 대한 감정을 의미할 수 있다. 예를 들어, 감정 상태 정보는, 편안함, 어려움, 곤란함, 답답함 및/또는 즐거움 등을 포함할 수 있다.In an embodiment, the computing device 100 may generate emotional state information of the user from the eye image and face information using the emotional state classification module (340). The emotional state information may refer to the user's emotion on the test text data expressed in the face and/or eyes while the user reads the test text data or solves a problem related thereto. For example, the emotional state information may include comfort, difficulty, difficulty, frustration, and/or enjoyment.

일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 시선 위치 정보, 시선 패턴 정보, 얼굴 움직임 정보 및/또는 감정 상태 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성할 수 있다(350).In one embodiment, the computing device 100 may generate evaluation information for the user's cognitive ability based at least in part on gaze position information, gaze pattern information, facial movement information, and/or emotional state information (350). .

인지 능력에 대한 평가 정보는 예를 들어, 특정한 카테고리에 속하는 텍스트 데이터에 대한 관심도가 높다는 평가, 특정한 난이도에 속하는 텍스트 데이터에 대한 편안함을 느낀다는 평가, 특정한 난이도에 속하는 텍스트 데이터에 대한 문제 풀이시 불안함을 느낀다는 평가, 그리고/또는 특정한 난이도에 속하는 텍스트 데이터에 대한 판독의 어려움을 느낀다는 평가를 포함할 수 있다. 인지 능력에 대한 평가 정보는 다른 예시로, 해당 사용자는 과학 기술 분야의 카테고리에 속하고 고등학교 2학년 수준의 난이도의 텍스트 데이터에 대해 적합한 사용자라는 정보를 포함할 수 있다.Evaluation information on cognitive ability includes, for example, an evaluation of high interest in text data belonging to a specific category, an evaluation of feeling comfortable with text data belonging to a specific difficulty level, and anxiety when solving problems with text data belonging to a specific difficulty level. and/or an evaluation of feeling difficulty in reading text data belonging to a specific level of difficulty. As another example, the evaluation information on the cognitive ability may include information indicating that the corresponding user belongs to a category in the field of science and technology and is a suitable user for text data having a level of difficulty at the level of a sophomore in high school.

본 개시의 추가적인 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 테스트 텍스트 데이터를 사용자가 판독하는 과정에서 생성되는 상기 사용자의 메모 이미지를 획득하고 그리고 제 3 전처리 모듈을 사용하여 상기 메모 이미지로부터 메모 위치 정보 및 메모 형태 정보를 획득할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 사용자의 테스트 텍스트 데이터 판독 과정에서 사용자에 대한 메모 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 스마트 디바이스를 통해 테스트 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서 사용자로 하여금 텍스트 데이터에 대한 메모를 남길 수 있도록 사용자 인터페이스가 생성될 수 있다. 사용자로부터 입력된 메모 정보를 기초로 하여, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 메모 위치 정보 및 메모 형태 정보에 기초하여 인지 능력에 대한 평가 정보가 생성될 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 시선 위치 정보와 메모 위치 정보 간의 비교를 수행하고 시선 역행 정보를 생성하고, 메모에 대한 필체 분석 정보를 생성하고, 그리고 메모에 대한 정량 정보를 생성함으로써 사용자에 대한 인지 능력의 평가 정보를 생성할 수 있다.In a further embodiment of the present disclosure, the computing device 100 obtains a user's memo image generated in the process of the user reading test text data, and obtains memo location information and memo location information from the memo image using a third pre-processing module. Memo type information may be obtained. The computing device 100 may obtain memo information about the user in a process of reading the user's test text data. For example, in a process of reading test text data through a smart device, a user interface may be created so that a user can leave a memo on the text data. Based on the memo information input by the user, the computing device 100 may generate evaluation information on the user's cognitive ability. For example, evaluation information on cognitive ability may be generated based on memo location information and memo type information. The computing device 100 performs comparison between the gaze position information and the memo position information, generates gaze retrograde information, generates handwriting analysis information about the memo, and generates quantitative information about the memo, thereby increasing the cognitive ability of the user. Evaluation information can be created.

본 개시의 추가적인 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 생성되는 센서 데이터를 획득할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자가 조작하고 있는 스마트 디바이스의 떨림 정보, 손 떨림 정보 및/또는 스마트 디바이스의 움직임 정보 등을 포함하는 센서 데이터를 획득할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 제 4 전처리 모듈을 사용하여 상기 센서 데이터로부터 상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 발생되는 진동 패턴을 생성할 수 있다. 이러한 센서 데이터로부터 획득된 진동 패턴에 기초하여 사용자의 감정 상태 및/또는 집중도 상태가 결정될 수 있으며, 이에 따라서 컴퓨팅 장치(100)는 테스트 텍스트 데이터에 대한 사용자의 인지 능력을 평가할 수 있다.In a further embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may obtain sensor data generated in the course of the user reading the test text data. For example, the computing device 100 may obtain sensor data including shaking information, hand shaking information, and/or movement information of the smart device being manipulated by the user. The computing device 100 may generate a vibration pattern generated while the user reads the test text data from the sensor data by using the fourth preprocessing module. A user's emotional state and/or concentration state may be determined based on the vibration pattern obtained from the sensor data, and accordingly, the computing device 100 may evaluate the user's cognitive ability for the test text data.

본 개시의 추가적인 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 사용자에 의해 발화되는 음성 데이터를 획득할 수 있다. 일 실시예에서, 예를 들어, 스마트 디바이스를 통해 테스트 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서 사용자로 하여금 텍스트 데이터에 대한 음성 데이터를 남길 수 있도록 사용자 인터페이스가 생성될 수 있다. 이러한 경우, 사용자는 현재 자신이 보고 있는 테스트 텍스트 데이터를 음성으로 읽는 형태로 테스트 텍스트 데이터와 상호작용할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 테스트 텍스트 데이터와 시간별 녹음 정보를 비교함으로써 사용자에 대한 테스트 텍스트 데이터에 대한 집중력 정보를 생성할 수 있다. 컴퓨팅 장치는 집중력 정보에 기초하여 사용자의 인지 능력에 대한 평가를 수행할 수 있다.In a further embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may obtain voice data uttered by the user while the user reads the test text data. In one embodiment, for example, a user interface may be created so that a user can leave voice data for text data in a process of reading test text data through a smart device. In this case, the user can interact with the test text data in the form of reading the test text data currently being viewed by voice. The computing device 100 may generate concentration information for the test text data for the user by comparing the test text data with the recorded information for each time period. The computing device may evaluate the user's cognitive ability based on the concentration information.

도 4는 본 개시내용의 몇몇 실시예에 따른 인지 능력 및/또는 읽기 능력을 평가하기 위한 컴퓨팅 장치의 동작을 예시적으로 도시한다.4 illustratively illustrates operation of a computing device for assessing cognitive ability and/or reading ability in accordance with some embodiments of the present disclosure.

도 4에서 도시되는 바와 같이, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자의 테스트 텍스트 데이터에 대한 판독 과정에서 촬영된 얼굴 이미지(410)를 획득할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 얼굴 이미지(410)를 제 1 전처리 모듈(420A) 및 제 2 전처리 모듈(420B)에 입력함으로써 제 1 전처리 모듈(420A)로부터 눈 이미지(430)를 생성하고 그리고 제 2 전처리 모듈(420B)로부터 얼굴 정보(440)를 생성할 수 있다.As shown in FIG. 4 , the computing device 100 may acquire a facial image 410 captured during a process of reading the user's test text data. Computing device 100 generates an eye image 430 from first pre-processing module 420A by inputting face image 410 to first pre-processing module 420A and second pre-processing module 420B and second pre-processing module 420B. Facial information 440 may be generated from module 420B.

일 실시예에서, 제 1 전처리 모듈(420A) 및 제 2 전처리 모듈(420B)은 잠재 특징을 추출하는 컨볼루셔널 신경망 구조 및 추출된 잠재 특징으로부터 모듈의 출력을 생성하는 다층 퍼셉트론(MLP) 구조로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 제 1 전처리 모듈(420A)은 사용자가 문제를 푸는 과정에서 획득되는 얼굴 이미지(혹은 상반신 이미지 등)로부터 눈에 해당하는 특징점들을 추출할 수 있다. 제 1 전처리 모듈(420A)은 이미지 내에서 눈 또는 안구에 대응하는 영역을 검출 또는 세그멘테이션할 수 있다. 예를 들어, 제 2 전처리 모듈(420B)은 사용자가 문제를 푸는 과정에서 획득되는 얼굴 이미지(혹은 상반신 이미지 등)로부터 얼굴 영역에 해당하는 특징점들을 추출할 수 있다. 제 2 전처리 모듈(420B)은 이미지 내에서 얼굴 또는 안면에 해당하는 영역을 검출 또는 세그멘테이션할 수 있다. 전술한 바와 같이, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 기법은 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서 획득된 이미지 정보를 병렬적으로 복수의 전처리 모듈들에 입력함으로써, 동일한 이미지 정보로부터 눈에 대한 정보 및 얼굴에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 눈과 얼굴에 대한 매칭을 통해 보다 정확한 방식으로 사용자의 텍스트 데이터에 대한 시선 추적 정보가 생성될 수 있다.In one embodiment, the first pre-processing module 420A and the second pre-processing module 420B have a convolutional neural network structure for extracting latent features and a multi-layer perceptron (MLP) structure for generating module outputs from the extracted latent features. It can be done. For example, the first pre-processing module 420A may extract feature points corresponding to eyes from a face image (or an upper body image, etc.) obtained while a user solves a problem. The first preprocessing module 420A may detect or segment an eye or a region corresponding to the eyeball in the image. For example, the second pre-processing module 420B may extract feature points corresponding to the face region from a face image (or upper body image, etc.) obtained while the user solves the problem. The second pre-processing module 420B may detect or segment a face or a region corresponding to the face in the image. As described above, the technique according to an embodiment of the present disclosure parallelly inputs image information obtained in the process of reading text data to a plurality of pre-processing modules, thereby obtaining eye information and face information from the same image information. information can be obtained. Accordingly, gaze tracking information for text data of the user may be generated in a more accurate manner through matching between the eyes and the face.

본 개시의 일 실시예에서, 눈 이미지(430) 및 얼굴 정보(440)는 시선 정보 생성 모듈(450A), 얼굴 움직임 정보 생성 모듈(450B) 및 감정 상태 분류 모듈(450C)에 입력됨에 따라, 각각의 모듈들(450A, 450B, 450C)에 의해 시선 위치 정보 및 시선 패턴 정보(460), 얼굴 근육 움직임 정보(470) 및 감정 상태 정보(480)이 출력될 수 있다. 전술한 바와 같이, 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서 획득된 얼굴 이미지가 입력되는 경우, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 모듈들을 통하여 사용자의 시선 위치 정보, 시선 패턴 정보, 얼굴 근육 움직임 정보 및 감정 상태 정보가 획득될 수 있다. 이러한 시선 위치 정보, 시선 패턴 정보, 얼굴 근육 움직임 정보 및 감정 상태 정보를 통해 보다 정확한 방식으로 텍스트 데이터에 대응하는 사용자 맞춤형 평가 정보가 생성될 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the eye image 430 and the face information 440 are input to the gaze information generating module 450A, the facial movement information generating module 450B, and the emotional state classification module 450C, respectively. Gaze position information and gaze pattern information 460 , facial muscle movement information 470 , and emotional state information 480 may be output by the modules 450A, 450B, and 450C. As described above, when a face image obtained in the process of reading text data is input, the user's gaze position information, gaze pattern information, facial muscle movement information, and emotional state through modules according to an embodiment of the present disclosure. information can be obtained. User-customized evaluation information corresponding to text data can be generated in a more accurate manner through such gaze position information, gaze pattern information, facial muscle movement information, and emotional state information.

본 개시의 일 실시예에서, 시선 정보 생성 모듈(450A), 얼굴 움직임 정보 생성 모듈(450B) 및 감정 상태 분류 모듈(450C)에서 컨볼루셔널 신경망 구조와 다층 퍼셉트론 구조가 서로 연결된 형태로 동작될 수 있다. 컨볼루셔널 신경망 구조는 시선 위치/패턴을 판단하기 위한 잠재 특징, 얼굴 근육 움직임을 판단하기 위한 잠재 특징 및/또는 감정 상태를 판단하기 위한 잠재 특징을 생성할 수 있다. 다층 퍼셉트론 구조는 잠재 특징을 바탕으로 시선의 위치 정보, 시선의 패턴 정보, 얼굴 근육 움직임 정보 및 감정 상태 정보를 출력할 수 있다. 일례로, 시선 정보 생성 모듈(450A)은 시선의 이동 속도 및 방향을 기준으로 시선 위치 및/또는 패턴을 생성하는 규칙 기반 모듈 및/또는 다층의 컨볼루셔널 신경망을 더 포함할 수도 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 획득된 눈 이미지에서의 시선 각도 정보 및 획득된 얼굴 이미지의 각도 정보를 토대로 사용자의 시선의 위치 정보 및 패턴 정보를 추적할 수 있다. 예를 들어, 컴퓨팅 장치(100)는 눈 이미지 상에서의 안구의 움직임을 획득함으로써 시선의 위치 및 시선의 이동 속도 등을 결정할 수 있다. 예를 들어, 시선 위치 정보는 안구 및/또는 얼굴이 텍스트 데이터가 표시되는 화면과 이루는 각도에 기반하여 결정될 수 있다. 이러한 시선 위치 정보는 텍스트 데이터에서의 어떠한 부분을 현재 사용자가 응시하고 있는지(혹은 판독하고 있는지)를 나타내는 정보를 의미할 수 있다. 시선 패턴 정보는 사용자의 텍스트 데이터를 판독하는 패턴을 나타내는 정보를 의미한다. 시선 패턴 정보는 예를 들어, 좌우로 2번씩 왕복하면서 판독하는 패턴, 위아래를 번갈아 가면서 판독하는 패턴, 좌에서 우로 그리고 상에서 하로 이동하면서 판독하는 패턴, 특정 텍스트 데이터에 대한 판독 시간 및/또는 텍스트 데이터의 후방 혹은 역방향으로 다시 판독하는 패턴 등을 포함할 수 있다. 본 개시내용에서의 후방은 과거 혹은 이전에 판독했던 텍스트 데이터로의 방향을 의미할 수 있다. 본 개시내용에서의 후방은 텍스트 데이터에 대한 역방향을 의미할 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the convolutional neural network structure and the multilayer perceptron structure may be operated in a form connected to each other in the gaze information generation module 450A, the face movement information generation module 450B, and the emotional state classification module 450C. there is. The convolutional neural network architecture may generate latent features for determining gaze positions/patterns, latent features for determining facial muscle movements, and/or latent features for determining emotional states. The multilayer perceptron structure can output gaze position information, gaze pattern information, facial muscle movement information, and emotional state information based on latent features. For example, the gaze information generation module 450A may further include a rule-based module and/or a multi-layered convolutional neural network that generates a gaze position and/or pattern based on the movement speed and direction of the gaze. For example, the computing device 100 may track location information and pattern information of the user's gaze based on the obtained eye angle information of the eye image and the obtained angle information of the face image. For example, the computing device 100 may determine the position of the gaze and the movement speed of the gaze by acquiring the movement of the eyeball on the eye image. For example, gaze position information may be determined based on an angle between the eyes and/or the face and a screen on which text data is displayed. This gaze position information may refer to information indicating which part of the text data the user is currently gazing at (or reading). Gaze pattern information refers to information indicating a pattern of reading text data of a user. The gaze pattern information includes, for example, a pattern of reading left and right twice, a pattern of reading alternately up and down, a pattern of reading while moving from left to right and top to bottom, reading time for specific text data and/or text data It may include a pattern that is read again in the backward or reverse direction of . Backward in the present disclosure may mean a direction to the past or previously read text data. Backward in the present disclosure may mean backward for text data.

본 개시내용의 일 실시예에 따른 모듈들을 통하여 얼굴 이미지에 대한 입력을 통해서 사용자의 시선 위치 정보, 시선 패턴 정보, 얼굴 근육 움직임 정보 및 감정 상태 정보가 효율적인 방식으로 획득될 수 있다. 이러한 시선 위치 정보, 시선 패턴 정보, 얼굴 근육 움직임 정보 및 감정 상태 정보를 통해 보다 정확한 방식으로 텍스트 데이터에 대응하는 사용자 맞춤형 평가 정보가 생성될 수 있다. 즉, 사용자의 입장에서는 출력되는 텍스트 데이터를 읽기만 하면, 자동으로 사용자가 관심을 가질 수 있는 텍스트 데이터인지 그리고/또는 사용자와 난이도가 적합한 텍스트 데이터인지 여부가 결정될 수 있으며, 나아가 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보가 생성될 수 있다.Through modules according to an embodiment of the present disclosure, gaze position information, gaze pattern information, facial muscle movement information, and emotional state information of a user may be obtained in an efficient manner through an input of a face image. User-customized evaluation information corresponding to text data can be generated in a more accurate manner through such gaze position information, gaze pattern information, facial muscle movement information, and emotional state information. That is, from the user's point of view, just by reading the output text data, it can be automatically determined whether it is text data that the user can be interested in and/or whether the text data is suitable for the user and the level of difficulty. Evaluation information may be generated.

도 4에서 도시되는 모듈들은 컴퓨팅 장치(100)에 통합되어 동작될 수 있거나 또는 상기 모듈들 중 적어도 일부는 컴퓨팅 장치(100) 외부에 존재하여 컴퓨팅 장치(100)와 통신하면서 데이터를 주고 받을 수 있다. 추가적으로, 도 4에서 도시되는 모듈들 중 일부는 사용자 단말에서 수행될 수 있고 나머지 일부는 서버에서 수행되는 구현 방식 또한 가능하다.The modules shown in FIG. 4 may be integrated into the computing device 100 and operated, or at least some of the modules may exist outside the computing device 100 to exchange data while communicating with the computing device 100. . Additionally, an implementation method in which some of the modules shown in FIG. 4 may be performed in a user terminal and the other parts are performed in a server is also possible.

도 5는 본 개시내용의 몇몇 실시예에 따른 인지 능력 및/또는 읽기 능력을 평가하기 위한 컴퓨팅 장치의 동작을 예시적으로 도시한다.5 illustratively illustrates operation of a computing device for assessing cognitive ability and/or reading ability in accordance with some embodiments of the present disclosure.

컴퓨팅 장치(100)는 메모 이미지(510)를 입력받아 메모 위치 정보 및 메모 형태 정보(550)를 출력하는 제 3 전처리 모듈(540A)를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 센서 데이터(520)를 입력받아 진동 패턴 정보(560)를 출력하는 제 4 전처리 모듈(540B)를 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 음성 데이터(530)를 입력 받아 시간 별 녹음 정보(570)를 출력하는 제 5 전처리 모듈(540C)를 포함할 수 있다.The computing device 100 may include a third pre-processing module 540A that receives the memo image 510 and outputs memo location information and memo type information 550 . The computing device 100 may include a fourth preprocessing module 540B that receives sensor data 520 and outputs vibration pattern information 560 . The computing device 100 may include a fifth pre-processing module 540C that receives voice data 530 and outputs time-based recording information 570 .

컴퓨팅 장치(100)는 테스트 텍스트 데이터를 사용자가 판독하는 과정에서 생성되는 상기 사용자의 메모 이미지를 획득할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 사용자가 텍스트 데이터를 푸는 과정에서 텍스트 데이터에 대한 메모를 남기도록 허용할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 텍스트 데이터를 푸는 과정에서 남겨진 메모를 추가로 고려함으로써 사용자에 대한 인지 능력에 대한 보다 정확한 평가를 수행할 수 있다. The computing device 100 may obtain the memo image of the user generated while the user reads the test text data. The computing device 100 may allow a user to leave a memo on the text data in the process of solving the text data. The computing device 100 may perform a more accurate evaluation of the cognitive ability of the user by additionally considering the memo left in the process of solving the text data.

일 실시예에서 컴퓨팅 장치(100)는 제 3 전처리 모듈(540A)을 사용하여 상기 메모 이미지(510)로부터 메모 위치 정보 및 메모 형태 정보(550)를 획득할 수 있다. 메모 이미지(510)로부터 스마트 디바이스 상에서의 메모가 남겨진 위치 정보, 메모들 간의 위치 정보, 메모와 텍스트 간의 위치 정보, 메모의 필기 시점과 텍스트 판독 시점 간의 비교 정보, 메모의 필체의 정확성 및/또는 선명도를 나타내는 메모 형태 정보 등이 획득될 수 있다.In an embodiment, the computing device 100 may obtain memo location information and memo type information 550 from the memo image 510 using the third pre-processing module 540A. From the memo image 510, location information on the smart device where the memo was left, location information between memos, location information between the memo and the text, comparison information between the time of writing the memo and the time of reading the text, the accuracy and/or clarity of the handwriting of the memo Memo type information indicating , etc. may be obtained.

일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 제 3 전처리 모듈(540A)을 사용하여 메모 이미지(510)로부터 대응되는 텍스트 데이터를 생성할 수 있다. 이러한 경우, 제 3 전처리 모듈(540A)은 광학 문자 인식(OCR) 기능을 포함할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 메모 이미지(510)로부터 추출된 텍스트 데이터와 사용자가 판독하는 테스트 텍스트 데이터 간의 일치도 혹은 불일치도에 기초하여 사용자에 대한 집중력 혹은 사용자의 인지 능력 평가를 수행할 수 있다. In one embodiment, the computing device 100 may generate text data corresponding to the memo image 510 using the third pre-processing module 540A. In this case, the third pre-processing module 540A may include an optical character recognition (OCR) function. The computing device 100 may evaluate the user's concentration or the user's cognitive ability based on the degree of correspondence or discrepancy between the text data extracted from the memo image 510 and the test text data read by the user.

제 3 전처리 모듈(540A)은 컨볼루셔널 신경망과 다층 퍼셉트론이 연결된 형태의 모델을 의미할 수 있다. 컨볼루셔널 신경망에서는 메모 이미지에 대한 잠재 특징을 추출하고 다층 퍼셉트론에서는 잠재 특징을 바탕으로 메모의 위치 정보, 메모의 굵기 정보 및/또는 메모의 모양 정보가 출력될 수 있다. 일 실시예에서, 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보는 메모 위치 정보 및 메모 형태 정보에 기초하여 결정될 수 있다.The third preprocessing module 540A may refer to a model in which a convolutional neural network and a multilayer perceptron are connected. In the convolutional neural network, latent features of the memo image are extracted, and in the multilayer perceptron, location information of the memo, thickness information of the memo, and/or memo shape information may be output based on the latent features. In one embodiment, evaluation information on the user's cognitive ability may be determined based on memo location information and memo type information.

도 5에서 도시되는 바와 같이, 제 4 전처리 모듈(540B)은 센서 데이터(520)를 입력받아 진동 패턴(560)을 출력할 수 있다. 센서 데이터(520)는 사용자가 테스트 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서 발생되는 손떨림 정보 및/또는 스마트 디바이스의 위치 이동 정보를 포함할 수 있다. 센서 데이터(520)를 통해서 사용자의 텍스트 데이터의 판독 과정에서의 상태(예컨대, 감정 상태 등)가 추정될 수 있다. 제 4 전처리 모듈(540B)은 센서 데이터로부터 추출된 파동 데이터를 어텐션 메커니즘이 적용된 트랜스포머 구조, 컨볼루셔널 신경망 구조 또는 로우 패스 필터(low pass filter)를 포함하는 규칙 기반 구조 중 적어도 하나의 구조를 사용하여 진동 패턴을 생성할 수 있다. 센서 데이터로부터 손떨림에 대한 파동 정보 혹은 스마트 폰의 흔들림에 대한 파동 정보가 추출되고, 추출된 파동 정보로부터 진동 패턴이 생성될 수 있다. 진동 패턴이란 임의의 형태의 진동을 설명하기 위한 패턴(손떨림 속도, 손떨림 강도, 손떨림 시간, 스마트 디바이스의 움직임 강도, 움직임 속도, 움직임 시간 등)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 5 , the fourth preprocessing module 540B may receive sensor data 520 and output a vibration pattern 560 . The sensor data 520 may include hand shake information generated while the user reads the test text data and/or location movement information of the smart device. A user's state (eg, emotional state, etc.) in the process of reading text data may be estimated through the sensor data 520 . The fourth pre-processing module 540B uses at least one of a transformer structure to which an attention mechanism is applied, a convolutional neural network structure, and a rule-based structure including a low pass filter for the wave data extracted from sensor data. Thus, a vibration pattern can be created. Wave information on hand shake or wave information on smart phone shake is extracted from the sensor data, and a vibration pattern may be generated from the extracted wave information. The vibration pattern may include a pattern (hand-shake speed, hand-shake intensity, hand-shake time, motion strength, motion speed, motion time, etc. of a smart device) for describing any type of vibration.

도 5에서 도시되는 바와 같이, 제 5 전처리 모듈(540C)은 음성 데이터(530)로부터 시간별 녹음 정보(570)를 생성할 수 있다. 음성 데이터(530)는 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서 현재 사용자에 의해 판독되는 텍스트 데이터에 대응하여 사용자에 의해 발화된 음성 데이터(530)를 의미할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 테스트 텍스트 데이터를 사용자가 판독하는 과정에서 사용자에 의해 발화되는 음성 데이터(530)를 획득하고 그리고 컨볼루셔널 신경망 구조와 트랜스포머 구조가 결합되어 상기 음성 데이터(530)를 텍스트 데이터로 변환하는 제 5 전처리 모듈(540C)을 사용하여 상기 음성 데이터로(530)부터 시간별 녹음 정보(570)를 생성할 수 있다.As shown in FIG. 5 , the fifth pre-processing module 540C may generate time-based recording information 570 from voice data 530 . The voice data 530 may refer to voice data 530 uttered by the user in response to text data currently read by the user in the process of reading the text data. The computing device 100 obtains voice data 530 uttered by the user while the user reads the test text data, and converts the voice data 530 to text data by combining the convolutional neural network structure and the transformer structure. Time-based recording information 570 can be generated from the voice data 530 using the fifth pre-processing module 540C that converts to .

도 5에서 도시되는 모듈들(540A, 540B, 540C)은 컴퓨팅 장치(100)에 통합되어 동작될 수 있거나 또는 상기 모듈들(540A, 540B, 540C) 중 적어도 일부는 컴퓨팅 장치(100) 외부에 존재하여 컴퓨팅 장치(100)와 통신하면서 데이터를 주고 받을 수 있다. 추가적으로, 도 5에서 도시되는 모듈들(540A, 540B, 540C) 중 일부는 사용자 단말에서 수행될 수 있고 나머지 일부는 서버에서 수행되는 구현 방식 또한 가능하다.The modules 540A, 540B, and 540C shown in FIG. 5 may be integrated into the computing device 100 and operated, or at least some of the modules 540A, 540B, and 540C exist outside the computing device 100. Thus, data can be exchanged while communicating with the computing device 100 . Additionally, an implementation method in which some of the modules 540A, 540B, and 540C shown in FIG. 5 may be performed in a user terminal and other parts are performed in a server is also possible.

전술한 바와 같이, 본 개시내용의 일 실시예에 따른 사용자의 인지 능력을 평가하기 위한 기법은 사용자가 테스트 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서 획득되는 메모 이미지(510), 센서 데이터(520) 및 음성 데이터(530)를 추가로 활용함으로써, 사용자의 테스트 텍스트 데이터에 대한 맞춤형 인지 능력 평가가 이루어질 수 있다. As described above, a technique for evaluating a user's cognitive ability according to an embodiment of the present disclosure includes a memo image 510, sensor data 520, and voice data obtained in a process in which a user reads test text data. By further utilizing 530, customized cognitive ability evaluation for the user's test text data can be made.

도 6은 본 개시내용의 몇몇 실시예에 따른 인지 능력 및/또는 읽기 능력을 평가하기 위한 컴퓨팅 장치의 동작을 예시적으로 도시한다.6 illustratively illustrates operation of a computing device for assessing cognitive ability and/or reading ability in accordance with some embodiments of the present disclosure.

컴퓨팅 장치(100)는 시선 위치 정보 및 시선 패턴 정보(460) 및 메모 위치 정보 및 메모 형태 정보(550)을 입력받아 시선과 메모 위치의 일치도 정보(620), 시선 역행 횟수 정보(630), 필체의 정밀도 정보(640) 및 메모 방식 정보와 메모 정량 정보(650)를 출력하는 제 1 모델(610A)을 포함할 수 있다.The computing device 100 receives gaze position information and gaze pattern information 460 and memo position information and memo shape information 550, and receives information on the degree of coincidence between the gaze and the memo position 620, information on the number of gaze retractions 630, and handwriting. It may include a first model 610A that outputs precision information 640, memo method information, and memo quantity information 650.

컴퓨팅 장치(100)는 제 1 모델(610A)을 사용하여, 시선 위치 정보(460), 시선 패턴 정보(460), 메모 위치 정보(550) 및 메모 형태 정보(550)로부터, 시선과 메모 위치 간의 비교 정보(620), 시선 역행 정보(630), 필체 분석 정보(640) 및 메모 정량 정보(650)를 포함하는 제 1 메타 정보를 생성할 수 있다. 이러한 제 1 메타 정보는 사용자의 얼굴 이미지와 메모 이미지를 바탕으로 추출된 인자들로서 사용자의 인지 능력 평가에 사용될 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 제 1 메타 정보에 기초하여 제 5 모델(610E)을 사용하여 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성할 수 있다.The computing device 100 uses the first model 610A to determine the relationship between the gaze position and the memo position from the gaze position information 460, the gaze pattern information 460, the memo position information 550, and the memo type information 550. First meta information including comparison information 620 , gaze retraction information 630 , handwriting analysis information 640 , and memo quantity information 650 may be generated. The first meta information is factors extracted based on the user's face image and memo image and can be used to evaluate the user's cognitive ability. The computing device 100 may generate evaluation information on the user's cognitive ability by using the fifth model 610E based on the first meta-information.

일 실시예에서, 제 1 모델(610A)은, 제 1 규칙 기반 모듈을 사용하여, 대응되는 시간 프레임에서의 시선 위치 정보(460)와 메모 위치 정보(550) 간의 거리 정보를 측정함으로써 시선의 위치 정보와 메모 위치 간의 일치도(620)를 연산할 수 있다. 예를 들어, 시선 위치 정보(460) 및 메모 위치 정보(550)에는 각각 시간 프레임이 할당될 수 있다. 대응되는 시간 프레임이 할당된 시선 위치 정보(460) 및 메모 위치 정보(550)는 서로 매칭될 수 있으며, 이러한 매칭을 통해 시선 위치 정보(460)와 메모 위치 정보(550) 간의 일치도 혹은 차이점이 연산될 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 상기 연산된 일치도에 기초하여 상기 시선과 메모 위치 간의 비교 정보를 생성할 수 있다. 이러한 일치도, 차이점 혹은 비교 정보를 통해 사용자가 테스트 텍스트 데이터에 대한 시선과 메모가 매칭되는지가 분석되며, 이러한 분석에 따라 사용자의 학습 집중도 혹은 인지 능력이 평가될 수 있다. In one embodiment, the first model 610A measures the distance information between the gaze position information 460 and the memo position information 550 in the corresponding time frame using the first rule-based module, thereby determining the position of the gaze. The degree of agreement 620 between the information and the location of the memo may be calculated. For example, each time frame may be assigned to the gaze position information 460 and the memo position information 550 . The gaze position information 460 to which the corresponding time frame is allocated and the memo position information 550 may be matched with each other, and through such matching, the degree of agreement or difference between the gaze position information 460 and the memo position information 550 is calculated. It can be. The computing device 100 may generate comparison information between the line of sight and the position of the memo based on the calculated coincidence. Through this correspondence, difference, or comparison information, it is analyzed whether the gaze of the user and the memo on the test text data match, and the user's learning concentration or cognitive ability can be evaluated according to this analysis.

예를 들어, 메모의 위치와 형태(550)로부터 “시선 위치와 메모 위치 간의 불일치 정도”가 판단될 수도 있다. 이러한 불일치를 판단하는 기법은, 시간 프레임 (예컨대, 약 10~30프레임/초) 단위로 시선의 위치와, 메모의 위치, 메모의 형태를 이미지 인식 알고리즘 등을 사용하여 포착하는 것을 포함할 수 있다. 또한, 이러한 불일치를 판단하는 기법은 메모와 시선의 위치의 차이가 얼마나 나는지를 유클리디안 거리(Euclidean distance)로 추정하고 그리고 메모의 필기 형태로부터 선의 짙은 정도, 선의 모양(직선인지, 물결무늬인지, 직선이라면 얼마나 곧은지 등)을 분석하여 이를 다층 퍼셉트론 기반 회귀모델에 투입하여 주의력의 정도를 알아내는 방식으로 구현될 수 있다.For example, the “degree of discrepancy between the position of the gaze and the position of the memo” may be determined from the position and shape 550 of the memo. A technique for determining such discrepancies may include capturing the position of the gaze, the position of the memo, and the shape of the memo in units of time frames (eg, about 10 to 30 frames/sec) using an image recognition algorithm or the like. . In addition, the technique for judging this discrepancy estimates the difference between the position of the memo and the line of sight by Euclidean distance, and from the handwritten form of the memo, the thickness of the line, the shape of the line (straight line or wavy pattern) , how straight it is if it is a straight line, etc.) and put it into a multilayer perceptron-based regression model to find out the degree of attention.

컴퓨팅 장치(100)는 제 2 규칙 기반 모듈을 사용하여, 시선 위치 정보(460)로부터 테스트 텍스트 데이터를 사용자가 판독하는 과정에서 상기 사용자의 시선이 상기 테스트 텍스트 데이터의 후방을 향하는 구간(예컨대, 역방향 구간)을 결정함으로써 시선 역행 정보(630)를 생성할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 시선 위치 정보(460)로부터 시선의 위치가 텍스트의 순방향으로 움직이고 있는지 혹은 텍스트의 역방향으로 움직이고 있는지를 결정할 수 있다. 이러한 시선 역행의 횟수(630)에 기초하여 컴퓨팅 장치(100)는 사용자의 해당 테스트 텍스트 데이터에 대한 적합성 혹은 관심도를 평가할 수 있다. 예를 들어, 역행의 횟수(630)가 상대적으로 많은 경우 해당 사용자는 해당 텍스트 데이터의 난이도와 맞지 않는 것으로 판단될 수 있다.The computing device 100 uses the second rule-based module, in a process in which the user reads the test text data from the gaze position information 460, the user's eye gaze is directed toward the rear of the test text data (eg, backward direction). Section) may be determined to generate the gaze retrograde information 630 . The computing device 100 may determine whether the gaze position is moving in the forward direction of the text or in the reverse direction of the text, based on the gaze position information 460 . Based on the number of times 630 of gaze reversal, the computing device 100 may evaluate the user's suitability or interest in the corresponding test text data. For example, if the number of backtracking 630 is relatively large, it may be determined that the corresponding user does not match the level of difficulty of the corresponding text data.

본 개시내용에서의 규칙 기반 모듈이란 사전결정된 규칙(예컨대, 조건)을 사용하여 입력 데이터에 대한 출력을 생성하고자 하는(예컨대, 문제를 해결하고자 하는) 모듈을 의미할 수 있다.A rule-based module in the present disclosure may refer to a module that attempts to generate an output (eg, solves a problem) for input data using a predetermined rule (eg, condition).

본 개시내용의 추가적인 실시예에서, 제 1 모델(610A)은, 제 1 다층 퍼셉트론의 마지막 레이어의 출력에 대한 셀프 엔트로피를 구하는 방식으로 메모 형태 정보(550)로부터 필체의 정밀도를 나타내는 필체 분석 정보(650)를 생성할 수 있다. 제 1 모델(610A)은 메모의 형태(550)에 대한 입력을 받아 필체의 선명도 및/또는 필체의 정밀도를 포함하는 정보(640)를 생성할 수 있다. 이러한 경우, 컴퓨팅 장치(100)는 사용자의 메모의 텍스트 데이터와의 관련성, 사용자의 메모의 정확성 및/또는 사용자의 메모에 대한 신뢰성을 결정함으로써, 이러한 결정된 정보를 바탕으로 사용자의 인지 능력 평가를 수행할 수 있다. 제 1 모델(610A)은 컨볼루셔널 신경망을 사용하여 메모 형태 정보(550)로부터 메모 형태 잠재 특징을 획득할 수 있다. 또한, 제 1 모델(610A)은 획득된 메모 형태 잠재 특징과 메모의 크기 정보를 포함하는 행렬을 생성하고 그리고 상기 생성된 행렬을 제 2 다층 퍼셉트론에 입력하여 상기 메모 정량 정보(650)를 생성할 수 있다. 메모의 정량 정보는 사용자에 의해 생성된 메모의 양, 및/또는 사용자에 의해 생성된 메모 중 텍스트 데이터와 관련된 메모의 양, 사용자에 의해 생성된 메모 중 유의미한 메모의 양을 포함할 수 있으나 이들로 제한되지는 않는다. 예를 들어, 텍스트 데이터와 관련된 메모의 양이 많을수록 사용자의 인지 능력 평가 시 긍정적인 결과가 도출될 수 있다. 다른 예시로, 메모의 양이 임계치를 초과하는 경우에는 텍스트 데이터에 대한 집중도가 떨어지는 것으로 판단될 수도 있다.In a further embodiment of the present disclosure, the first model 610A uses handwriting analysis information (handwriting analysis information indicating precision of handwriting from memo type information 550 in a manner of obtaining self entropy for the output of the last layer of the first multi-layer perceptron). 650) can be created. The first model 610A may generate information 640 including sharpness of handwriting and/or precision of handwriting by receiving an input regarding the shape 550 of the memo. In this case, the computing device 100 determines the relevance of the user's memo to text data, the accuracy of the user's memo, and/or the reliability of the user's memo, and evaluates the user's cognitive ability based on the determined information. can do. The first model 610A may obtain a memo type latent feature from the memo type information 550 using a convolutional neural network. In addition, the first model 610A generates a matrix including the acquired memo shape latent features and memo size information, and inputs the generated matrix to the second multi-layer perceptron to generate the memo quantitative information 650. can Quantitative information on memos may include the amount of memos generated by the user, and/or the amount of memos related to text data among the memos created by the user, and the amount of meaningful memos among the memos created by the user. Not limited. For example, as the amount of memos related to text data increases, a positive result may be derived when evaluating a user's cognitive ability. As another example, when the amount of memos exceeds a critical value, it may be determined that concentration on text data is low.

일 실시예에서, 제한이 아닌 예시로서, 제 1 모델(610A)은 시선의 위치와 메모의 위치 간의 거리를 측정하는 규칙 기반 모듈, 시선의 진행 방향이 역행하는지 판단하는 규칙 기반 모듈 메모 이미지로부터 텍스트를 추정하고 텍스트의 선명성을 추정하는 인공지능 기반 모듈, 및 메모의 모양에 대한 잠재 특징을 추출하고 메모의 정량적인 특징을 생성하는 인공지능 기반 모듈을 포함할 수 있다.In one embodiment, by way of example and not limitation, the first model 610A includes a rule-based module for measuring the distance between the location of the gaze and the location of the memo, and a rule-based module for determining whether the direction of the gaze is moving backwards in text from the memo image. It may include an artificial intelligence-based module for estimating the sharpness of the text, and an artificial intelligence-based module for extracting latent features of the shape of the memo and generating quantitative features of the memo.

본 개시의 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 제 2 모델(610B)을 사용하여 얼굴 근육의 움직임 정보(470) 및 감정 상태 정보(480)로부터 사용자의 텍스트 적합성 평가 정보(660)를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 제한이 아닌 예시로 제 2 모델(610B)은 다층 퍼셉트론 구조의 모듈을 의미할 수 있다. 제 2 모델(610B)은 얼굴 이미지를 기반으로 획득된 얼굴 근육의 움직임 정보(470)와 사용자의 현재 감정 상태 정보(480)를 활용하여 현재 텍스트 데이터가 사용자에 대해 적합한지 여부를 판단하는 출력을 생성할 수 있다. 추가적인 실시예에서, 제 2 모델(610B)은 텍스트 데이터와 사용자 간의 적합성을 분류하기 위한 모델을 의미할 수도 있다. In one embodiment of the present disclosure, the computing device 100 generates the user's text suitability evaluation information 660 from the facial muscle movement information 470 and the emotional state information 480 using the second model 610B. can do. In one embodiment, by way of example and not limitation, the second model 610B may mean a module of a multilayer perceptron structure. The second model 610B utilizes motion information 470 of the facial muscles acquired based on the face image and current emotional state information 480 of the user to generate an output for determining whether the current text data is suitable for the user. can create In an additional embodiment, the second model 610B may refer to a model for classifying suitability between text data and users.

예를 들어, 얼굴 이미지를 기반으로 획득된 얼굴 근육의 움직임 정보(470)와 사용자의 감정 상태 정보(480)에는 각각 시간 프레임이 할당될 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 대응되는 시간 프레임을 갖는 얼굴 근육의 움직임 정보(470)와 사용자의 감정 상태 정보(480)를 분석함으로써, 사용자가 현재 텍스트 데이터에 할당된 카테고리에 대한 관심도가 있는지 (있다면 얼마나 있는지) 혹은 사용자가 현재 텍스트 데이터에 할당된 난이도에 적합한지 (적합하다면 얼마나 적합한지)에 대한 정보를 생성할 수 있다.For example, a time frame may be allocated to motion information 470 of facial muscles and emotional state information 480 of a user obtained based on a face image. The computing device 100 analyzes facial muscle motion information 470 having a corresponding time frame and emotional state information 480 of the user to determine whether the user is interested in the category currently assigned to the text data (if so, how much). whether) or whether the user is suitable for the level of difficulty assigned to the current text data (if so, how suitable) information can be generated.

본 개시의 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 제 3 모델(610C)을 사용하여 진동 패턴(560)으로부터 사용자의 텍스트 적합성 평가 정보(670)를 생성할 수 있다. 전술한 진동 패턴(560)은 센서 데이터로부터 추출될 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 진동 패턴 정보(560)를 어텐션 메커니즘이 적용된 트랜스포머 구조 또는 컨볼루셔널 신경망 구조 중 적어도 하나의 구조에 입력하여 상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서의 상기 사용자의 감정 상태 및 집중도를 반영하는 잠재 특징 벡터를 생성할 수 있다. 컴퓨팅 장치(100)는 텍스트 데이터의 판독 과정에서의 상기 사용자의 감정 상태 및 집중도를 반영하는 잠재 특징 벡터에 추가로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성할 수 있다. 제 3 모델(610C)은 제 4 전처리 모듈이 추출한 진동 패턴 정보를 어텐션 매커니즘이 적용된 트랜스포머 구조의 모듈 또는 다층 컨볼루셔널 신경망 구조의 모듈에 투입하여 사용자의 감정상태와 집중도를 반영하는 잠재 특징 벡터를 생성하는 방식으로, 사용자의 감정 상태와 집중도를 반영하기 위한 기초 정보를 제공할 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may generate text suitability evaluation information 670 of the user from the vibration pattern 560 using the third model 610C. The aforementioned vibration pattern 560 may be extracted from sensor data. The computing device 100 inputs the vibration pattern information 560 into at least one structure of a transformer structure or a convolutional neural network structure to which an attention mechanism is applied, and the user's emotion in the process of reading the test text data by the user. A latent feature vector reflecting state and concentration can be created. The computing device 100 may generate evaluation information on the user's cognitive ability based on a latent feature vector that reflects the emotional state and concentration of the user during the text data reading process. The third model 610C inputs the vibration pattern information extracted by the fourth preprocessing module to a transformer structure module to which an attention mechanism is applied or a multilayer convolutional neural network structure module to generate a latent feature vector that reflects the user's emotional state and concentration. In this way, it is possible to provide basic information for reflecting the user's emotional state and concentration.

일 실시예에서, 제 4 모델(610D)은 시간별 녹음 정보(570)와 테스트 텍스트 데이터를 비교함으로써 서로 대응되는 부분을 표시하고 그리고 시간별 녹음 정보(570)와 시선 위치 정보(460)를 비교함으로써 상기 사용자의 집중력 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 4 모델(610D)은 시간별 녹음정보(570)에 포함된 텍스트 정보와 테스트 텍스트 데이터를 비교하여 제 1 유사도를 판단할 수 있다. 추가로, 제 4 모델(610D)은 시간별 녹음 정보(570)와 시선 위치 정보(460)를 비교함으로써 제 2 유사도를 판단할 수 있다. 이러한 제 1 유사도 및/또는 제 2 유사도를 통해서 사용자가 텍스트 데이터에 얼마나 집중하고 있는지가 연산될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제 4 모델(610D)을 통해서 음독중인 텍스트 데이터에 대한 정보 및 시선 위치에 대한 정보를 바탕으로 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보가 자동으로 생성될 수 있다. 제 5 모델(610E)은 상기 집중력 정보에 추가로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성할 수 있다.In one embodiment, the fourth model 610D compares the recorded information by time 570 and the test text data to display corresponding parts, and compares the recorded information by time 570 and the gaze position information 460 to display the above data. User concentration information may be generated. For example, the fourth model 610D may determine the first degree of similarity by comparing text information included in the time-by-time recording information 570 with test text data. Additionally, the fourth model 610D may determine the second degree of similarity by comparing the recording information 570 for each time period with the gaze position information 460 . How much the user concentrates on the text data may be calculated through the first similarity and/or the second similarity. As described above, evaluation information on the user's cognitive ability may be automatically generated based on the information on the text data being read and the information on the gaze position through the fourth model 610D. The fifth model 610E may generate evaluation information on the user's cognitive ability based on the concentration information.

본 개시내용의 일 실시예에서, 제 5 모델(610E)은 전술한 모델들의 출력들(620, 630, 640, 650, 660, 670 및 680)을 바탕으로 사용자의 인지 능력 평가 정보(690)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 제 5 모델(610E)은 제 1 내지 제 4 모델들의 출력물을 어텐션 매커니즘이 반영된 트랜스포머 구조의 모듈 또는 다층 퍼셉트론 모듈에 투입하여 인지능력 평가 점수(690)를 산출할 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, the fifth model 610E calculates the user's cognitive ability evaluation information 690 based on the outputs 620, 630, 640, 650, 660, 670, and 680 of the aforementioned models. can create For example, the fifth model 610E may calculate the cognitive ability evaluation score 690 by inputting outputs of the first to fourth models into a transformer structure module or a multilayer perceptron module in which the attention mechanism is reflected.

본 개시내용의 일 실시예에서, 제 1 모델(610A) 내지 제 5 모델(610E)은 하나의 컴퓨팅 장치(100)에 통합되어 존재할 수 있다. 다른 예시로, 제 1 모델(610A) 내지 제 5 모델(610E) 중 적어도 일부는 컴퓨팅 장치(100) 외부에 존재하여 컴퓨팅 장치(100)와 통신하며 데이터를 송수신할 수도 있다. 제 1 모델(610A) 내지 제 5 모델(610E) 중 적어도 일부는 서버에 존재하고 나머지 일부는 사용자 단말에 존재할 수도 있다. In one embodiment of the present disclosure, the first model 610A to the fifth model 610E may exist integrated into one computing device 100 . As another example, at least some of the first model 610A to fifth model 610E may exist outside the computing device 100 to communicate with the computing device 100 and transmit/receive data. At least some of the first model 610A to fifth model 610E may exist in the server and the other part may exist in the user terminal.

본 개시의 추가적인 실시예에서, 컴퓨팅 장치(100)는 인지 능력 평가 점수(690)에 기초하여 사용자의 테스트 텍스트 데이터에 대한 분류 결과를 생성할 수 도 있다. 예를 들어, 분류 결과는 주제에 대한 결과 및/또는 난이도(가독성)에 대한 결과를 포함할 수 있다. 일례로, 테스트 텍스트 데이터가 금융 분야에 대한 주제이고 그리고 교양있는 성인의 수준의 난이도인 경우, 인지 능력 평가 점수(690)를 바탕으로 사용자의 금융 분야에 대한 관심도 및 난이도를 포함하는 분류 결과가 출력될 수 있다.In a further embodiment of the present disclosure, the computing device 100 may generate a classification result for the user's test text data based on the cognitive ability evaluation score 690 . For example, the classification result may include a result on a topic and/or a result on difficulty (readability). For example, if the test text data is a topic about the financial field and has a level of difficulty of an educated adult, a classification result including the user's interest and difficulty in the financial field is output based on the cognitive ability evaluation score (690). It can be.

본 개시내용의 일 실시예에서, 분류 결과 혹은 인지 능력 평가 점수는 추천 데이터 생성 모델(미도시)에 입력될 수 있다. 추천 데이터 생성 모델은 사전저장된 텍스트 데이터 중에서 분류 결과에 포함된(혹은 사용자에게 적합한) 주제 및 난이도와 유사한 주제 및 난이도를 갖는 텍스트 데이터를 추천 텍스트 데이터로 선정할 수 있다.In one embodiment of the present disclosure, a classification result or a cognitive ability evaluation score may be input to a recommendation data generation model (not shown). The recommendation data generation model may select text data having a similar subject and difficulty to those included in the classification result (or suitable for the user) among pre-stored text data as the recommendation text data.

다른 예시로, 추천 데이터 생성 모델은 생성적 적대적 신경망(GAN)에 기반하여 학습될 수도 있다. 추천 데이터 생성 모델은 인지 능력 평가 점수(690) 혹은 분류 결과(주제 및 난이도)가 라벨링된 학습 텍스트 데이터를 입력받아, 유사한 주제 및 난이도를 갖는 학습 텍스트 데이터를 생성하는 인공지능 기반 생성 모델일 수 있다. 또한, 판별자 모델(미도시)은 추천 데이터 생성 모델이 생성한 텍스트 데이터를 구분하는 태스크를 수행하도록 학습될 수 있다. 따라서, 추천 데이터 생성 모델 및 판별자 모델이 경쟁적으로 학습함에 따라, 추천 데이터 생성 모델에 생성하는 텍스트 데이터의 품질이 향상될 수 있다.As another example, the recommendation data generation model may be trained based on a generative adversarial network (GAN). The recommendation data generation model may be an artificial intelligence-based generation model that receives learning text data labeled with a cognitive ability evaluation score 690 or a classification result (topic and difficulty) and generates learning text data having a similar topic and difficulty. . Also, a discriminator model (not shown) may be trained to perform a task of discriminating text data generated by the recommendation data generating model. Accordingly, as the recommendation data generation model and the discriminator model learn competitively, the quality of text data generated in the recommendation data generation model may be improved.

일 실시예에서, 추천 텍스트 데이터는 시선 추적의 수행 결과 혹은 인지 능력 평가의 수행 결과, 사용자의 취약한 부분에 대한 보강을 위한 텍스트 데이터를 의미할 수도 있다. 예를 들어, 초등학교 2학년 수준의 난이도에 해당하는 특정 사용자가 과학 지문을 학습할 때 어려움을 겪는다는 점(혹은 특정한 텍스트 데이터를 학습할 때 어려움을 겪는다는 점)이 시선 추적 혹은 인지 능력 평가를 통해 획득될 수 있다. 따라서, 사용자가 어려움을 겪는 텍스트 데이터를 추천 데이터 생성 모델에 입력하게 되면, 해당 텍스트 데이터의 주제(예컨대, 과학 지문) 및 난이도(예컨대, 초등학교 2학년 수준)가 획득되며, 상기 획득된 주제 및 난이도에 기초하여 추천 데이터 생성 모델은 초등학교 2학년 수준의 과학 지문을 추천 텍스트 데이터로서 생성할 수 있다. 이러한 추천 텍스트 데이터의 생성은 방대한 텍스트 데이터를 저장하고 있는 데이터베이스를 검색하여 적합한 텍스트 데이터를 선정하는 방식으로 이루어질 수도 있다.In an embodiment, the recommended text data may mean text data for reinforcement of weak parts of the user, as a result of eye tracking or cognitive ability evaluation. For example, the fact that a specific user with a difficulty level of the second grade of elementary school has difficulties when learning scientific texts (or difficulties when learning specific text data) can be used to evaluate eye tracking or cognitive abilities. can be obtained through Therefore, when the text data that the user has difficulties in is input into the recommendation data generation model, the subject (e.g., scientific passage) and difficulty (e.g., 2nd grade level of elementary school) of the text data are obtained, and the obtained topic and difficulty Based on the recommendation data generation model, it is possible to generate scientific fingerprints at the second grade level of elementary school as recommendation text data. The generation of such recommended text data may be performed by searching a database storing a large amount of text data and selecting suitable text data.

본 개시내용의 일 실시예에 따르면, 특정한 텍스트 데이터가 입력되면, 해당 텍스트 데이터에 대한 분류 결과가 자동적으로 생성되며, 나아가 분류 결과에 따라 입력된 텍스트 데이터와 부합하는 추천 텍스트 데이터가 생성될 수 있게 된다. 이에 따라, 인지 능력 평가 결과 및/또는 시선 추적 기능과 결합하여 사용자의 학습 과정에서 문제가 되는 혹은 사용자의 관심을 끌 수 있는 텍스트 데이터가 선정되며, 선정된 텍스트 데이터와 유사한 추천 텍스트 데이터가 생성될 수 있기 때문에, 사용자 맞춤형 텍스트 데이터가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present disclosure, when specific text data is input, a classification result for the corresponding text data is automatically generated, and furthermore, recommended text data matching the input text data can be generated according to the classification result. do. Accordingly, text data that is a problem in the user's learning process or that can attract the user's attention is selected in combination with the cognitive ability evaluation result and / or the eye tracking function, and recommended text data similar to the selected text data is generated. Therefore, user-customized text data can be provided.

도 7은 본 개시의 실시예들이 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경에 대한 간략하고 일반적인 개략도를 도시한다.7 depicts a simplified and general schematic diagram of an exemplary computing environment in which embodiments of the present disclosure may be implemented.

본 개시가 일반적으로 컴퓨팅 장치에 의해 구현될 수 있는 것으로 전술되었지만, 당업자라면 본 개시가 하나 이상의 컴퓨터 상에서 실행될 수 있는 컴퓨터 실행가능 명령어 및/또는 기타 프로그램 모듈들과 결합되어 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로써 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.Although the present disclosure has been described above as being generally embodied by a computing device, those skilled in the art will understand that the present disclosure may be combined with computer-executable instructions and/or other program modules that may be executed on one or more computers and/or may be implemented in hardware and software. It will be appreciated that it can be implemented as a combination.

일반적으로, 프로그램 모듈은 특정의 태스크를 수행하거나 특정의 추상 데이터 유형을 구현하는 루틴, 프로그램, 컴포넌트, 데이터 구조, 기타 등등을 포함한다. 또한, 당업자라면 본 개시의 방법이 단일-프로세서 또는 멀티프로세서 컴퓨터 시스템, 미니컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터는 물론 퍼스널 컴퓨터, 핸드헬드(handheld) 컴퓨팅 장치, 마이크로프로세서-기반 또는 프로그램가능 가전 제품, 기타 등등(이들 각각은 하나 이상의 연관된 장치와 연결되어 동작할 수 있음)을 비롯한 다른 컴퓨터 시스템 구성으로 실시될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.Generally, program modules include routines, programs, components, data structures, etc. that perform particular tasks or implement particular abstract data types. In addition, those skilled in the art will understand that the methods of the present disclosure can be applied to single-processor or multiprocessor computer systems, minicomputers, mainframe computers as well as personal computers, handheld computing devices, microprocessor-based or programmable consumer electronics, and the like ( It will be appreciated that each of these may be implemented with other computer system configurations, including those that may be operative in connection with one or more associated devices.

본 개시의 설명된 실시예들은 또한 어떤 태스크들이 통신 네트워크를 통해 연결되어 있는 원격 처리 장치들에 의해 수행되는 분산 컴퓨팅 환경에서 실시될 수 있다. 분산 컴퓨팅 환경에서, 프로그램 모듈은 로컬 및 원격 메모리 저장 장치 둘 다에 위치할 수 있다.The described embodiments of the present disclosure may also be practiced in distributed computing environments where certain tasks are performed by remote processing devices that are linked through a communications network. In a distributed computing environment, program modules may be located in both local and remote memory storage devices.

컴퓨터는 통상적으로 다양한 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 컴퓨터에 의해 액세스 가능한 매체는 그 어떤 것이든지 컴퓨터 판독가능 매체가 될 수 있고, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적(transitory) 및 비일시적(non-transitory) 매체, 이동식 및 비-이동식 매체를 포함한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 판독가능 저장 매체 및 컴퓨터 판독가능 전송 매체를 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보를 저장하는 임의의 방법 또는 기술로 구현되는 휘발성 및 비휘발성 매체, 일시적 및 비-일시적 매체, 이동식 및 비이동식 매체를 포함한다. 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리 또는 기타 메모리 기술, CD-ROM, DVD(digital video disk) 또는 기타 광 디스크 저장 장치, 자기 카세트, 자기 테이프, 자기 디스크 저장 장치 또는 기타 자기 저장 장치, 또는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있고 원하는 정보를 저장하는 데 사용될 수 있는 임의의 기타 매체를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.Computers typically include a variety of computer readable media. Computer readable media can be any medium that can be accessed by a computer, including volatile and nonvolatile media, transitory and non-transitory media, removable and non-transitory media. Includes removable media. By way of example, and not limitation, computer readable media may include computer readable storage media and computer readable transmission media. Computer readable storage media are volatile and nonvolatile media, transitory and non-transitory, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data. includes media Computer readable storage media may include RAM, ROM, EEPROM, flash memory or other memory technology, CD-ROM, digital video disk (DVD) or other optical disk storage device, magnetic cassette, magnetic tape, magnetic disk storage device or other magnetic storage device. device, or any other medium that can be accessed by a computer and used to store desired information.

컴퓨터 판독가능 전송 매체는 통상적으로 반송파(carrier wave) 또는 기타 전송 메커니즘(transport mechanism)과 같은 피변조 데이터 신호(modulated data signal)에 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터 등을 구현하고 모든 정보 전달 매체를 포함한다. 피변조 데이터 신호라는 용어는 신호 내에 정보를 인코딩하도록 그 신호의 특성들 중 하나 이상을 설정 또는 변경시킨 신호를 의미한다. 제한이 아닌 예로서, 컴퓨터 판독가능 전송 매체는 유선 네트워크 또는 직접 배선 접속(direct-wired connection)과 같은 유선 매체, 그리고 음향, RF, 적외선, 기타 무선 매체와 같은 무선 매체를 포함한다. 상술된 매체들 중 임의의 것의 조합도 역시 컴퓨터 판독가능 전송 매체의 범위 안에 포함되는 것으로 한다.A computer readable transmission medium typically embodies computer readable instructions, data structures, program modules or other data in a modulated data signal such as a carrier wave or other transport mechanism. Including all information delivery media. The term modulated data signal means a signal that has one or more of its characteristics set or changed so as to encode information within the signal. By way of example, and not limitation, computer readable transmission media includes wired media such as a wired network or direct-wired connection, and wireless media such as acoustic, RF, infrared, and other wireless media. Combinations of any of the above are also intended to be included within the scope of computer readable transmission media.

컴퓨터(1102)를 포함하는 본 개시의 여러가지 측면들을 구현하는 예시적인 환경(1100)이 나타내어져 있으며, 컴퓨터(1102)는 처리 장치(1104), 시스템 메모리(1106) 및 시스템 버스(1108)를 포함한다. 시스템 버스(1108)는 시스템 메모리(1106)(이에 한정되지 않음)를 비롯한 시스템 컴포넌트들을 처리 장치(1104)에 연결시킨다. 처리 장치(1104)는 다양한 상용 프로세서들 중 임의의 프로세서일 수 있다. 듀얼 프로세서 및 기타 멀티프로세서 아키텍처도 역시 처리 장치(1104)로서 이용될 수 있다.An exemplary environment 1100 implementing various aspects of the present disclosure is shown including a computer 1102, which includes a processing unit 1104, a system memory 1106, and a system bus 1108. do. System bus 1108 couples system components, including but not limited to system memory 1106 , to processing unit 1104 . Processing unit 1104 may be any of a variety of commercially available processors. Dual processor and other multiprocessor architectures may also be used as the processing unit 1104.

시스템 버스(1108)는 메모리 버스, 주변장치 버스, 및 다양한 상용 버스 아키텍처 중 임의의 것을 사용하는 로컬 버스에 추가적으로 상호 연결될 수 있는 몇 가지 유형의 버스 구조 중 임의의 것일 수 있다. 시스템 메모리(1106)는 판독 전용 메모리(ROM)(1110) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM)(1112)를 포함한다. 기본 입/출력 시스템(BIOS)은 ROM, EPROM, EEPROM 등의 비휘발성 메모리(1110)에 저장되며, 이 BIOS는 시동 중과 같은 때에 컴퓨터(1102) 내의 구성요소들 간에 정보를 전송하는 일을 돕는 기본적인 루틴을 포함한다. RAM(1112)은 또한 데이터를 캐싱하기 위한 정적 RAM 등의 고속 RAM을 포함할 수 있다.System bus 1108 may be any of several types of bus structures that may additionally be interconnected to a memory bus, a peripheral bus, and a local bus using any of a variety of commercial bus architectures. System memory 1106 includes read only memory (ROM) 1110 and random access memory (RAM) 1112 . A basic input/output system (BIOS) is stored in non-volatile memory 1110, such as ROM, EPROM, or EEPROM, and is a basic set of information that helps transfer information between components within computer 1102, such as during startup. contains routines. RAM 1112 may also include high-speed RAM, such as static RAM, for caching data.

컴퓨터(1102)는 또한 내장형 하드 디스크 드라이브(HDD)(1114)(예를 들어, EIDE, SATA)-이 내장형 하드 디스크 드라이브(1114)는 또한 적당한 섀시(도시 생략) 내에서 외장형 용도로 구성될 수 있음-, 자기 플로피 디스크 드라이브(FDD)(1116)(예를 들어, 이동식 디스켓(1118)으로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임), 및 광 디스크 드라이브(1120)(예를 들어, CD-ROM 디스크(1122)를 판독하거나 DVD 등의 기타 고용량 광 매체로부터 판독을 하거나 그에 기록을 하기 위한 것임)를 포함한다. 하드 디스크 드라이브(1114), 자기 디스크 드라이브(1116) 및 광 디스크 드라이브(1120)는 각각 하드 디스크 드라이브 인터페이스(1124), 자기 디스크 드라이브 인터페이스(1126) 및 광 드라이브 인터페이스(1128)에 의해 시스템 버스(1108)에 연결될 수 있다. 외장형 드라이브 구현을 위한 인터페이스(1124)는 USB(Universal Serial Bus) 및 IEEE 1394 인터페이스 기술 중 적어도 하나 또는 그 둘 다를 포함한다.The computer 1102 may also include an internal hard disk drive (HDD) 1114 (eg, EIDE, SATA) - the internal hard disk drive 1114 may also be configured for external use within a suitable chassis (not shown). Yes—a magnetic floppy disk drive (FDD) 1116 (e.g., for reading from or writing to a removable diskette 1118), and an optical disk drive 1120 (e.g., a CD-ROM) for reading disc 1122 or reading from or writing to other high capacity optical media such as DVDs). The hard disk drive 1114, magnetic disk drive 1116, and optical disk drive 1120 are connected to the system bus 1108 by a hard disk drive interface 1124, magnetic disk drive interface 1126, and optical drive interface 1128, respectively. ) can be connected to The interface 1124 for external drive implementation includes at least one or both of USB (Universal Serial Bus) and IEEE 1394 interface technologies.

이들 드라이브 및 그와 연관된 컴퓨터 판독가능 매체는 데이터, 데이터 구조, 컴퓨터 실행가능 명령어, 기타 등등의 비휘발성 저장을 제공한다. 컴퓨터(1102)의 경우, 드라이브 및 매체는 임의의 데이터를 적당한 디지털 형식으로 저장하는 것에 대응한다. 상기에서의 컴퓨터 판독가능 매체에 대한 설명이 HDD, 이동식 자기 디스크, 및 CD 또는 DVD 등의 이동식 광 매체를 언급하고 있지만, 당업자라면 집 드라이브(zip drive), 자기 카세트, 플래쉬 메모리 카드, 카트리지, 기타 등등의 컴퓨터에 의해 판독가능한 다른 유형의 매체도 역시 예시적인 운영 환경에서 사용될 수 있으며 또 임의의 이러한 매체가 본 개시의 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 실행가능 명령어를 포함할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.These drives and their associated computer readable media provide non-volatile storage of data, data structures, computer executable instructions, and the like. In the case of computer 1102, drives and media correspond to storing any data in a suitable digital format. Although the description of computer readable media above refers to HDDs, removable magnetic disks, and removable optical media such as CDs or DVDs, those skilled in the art can use zip drives, magnetic cassettes, flash memory cards, cartridges, etc. It will be appreciated that other tangible media readable by the computer, such as the like, may also be used in the exemplary operating environment and any such media may include computer executable instructions for performing the methods of the present disclosure.

운영 체제(1130), 하나 이상의 애플리케이션 프로그램(1132), 기타 프로그램 모듈(1134) 및 프로그램 데이터(1136)를 비롯한 다수의 프로그램 모듈이 드라이브 및 RAM(1112)에 저장될 수 있다. 운영 체제, 애플리케이션, 모듈 및/또는 데이터의 전부 또는 그 일부분이 또한 RAM(1112)에 캐싱될 수 있다. 본 개시가 여러가지 상업적으로 이용가능한 운영 체제 또는 운영 체제들의 조합에서 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.A number of program modules may be stored on the drive and RAM 1112, including an operating system 1130, one or more application programs 1132, other program modules 1134, and program data 1136. All or portions of the operating system, applications, modules and/or data may also be cached in RAM 1112. It will be appreciated that the present disclosure may be implemented in a variety of commercially available operating systems or combinations of operating systems.

사용자는 하나 이상의 유선/무선 입력 장치, 예를 들어, 키보드(1138) 및 마우스(1140) 등의 포인팅 장치를 통해 컴퓨터(1102)에 명령 및 정보를 입력할 수 있다. 기타 입력 장치(도시 생략)로는 마이크, IR 리모콘, 조이스틱, 게임 패드, 스타일러스 펜, 터치 스크린, 기타 등등이 있을 수 있다. 이들 및 기타 입력 장치가 종종 시스템 버스(1108)에 연결되어 있는 입력 장치 인터페이스(1142)를 통해 처리 장치(1104)에 연결되지만, 병렬 포트, IEEE 1394 직렬 포트, 게임 포트, USB 포트, IR 인터페이스, 기타 등등의 기타 인터페이스에 의해 연결될 수 있다.A user may enter commands and information into the computer 1102 through one or more wired/wireless input devices, such as a keyboard 1138 and a pointing device such as a mouse 1140. Other input devices (not shown) may include a microphone, IR remote control, joystick, game pad, stylus pen, touch screen, and the like. Although these and other input devices are often connected to the processing unit 1104 through an input device interface 1142 that is connected to the system bus 1108, a parallel port, IEEE 1394 serial port, game port, USB port, IR interface, may be connected by other interfaces such as the like.

모니터(1144) 또는 다른 유형의 디스플레이 장치도 역시 비디오 어댑터(1146) 등의 인터페이스를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 모니터(1144)에 부가하여, 컴퓨터는 일반적으로 스피커, 프린터, 기타 등등의 기타 주변 출력 장치(도시 생략)를 포함한다.A monitor 1144 or other type of display device is also connected to the system bus 1108 through an interface such as a video adapter 1146. In addition to the monitor 1144, computers typically include other peripheral output devices (not shown) such as speakers, printers, and the like.

컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신을 통한 원격 컴퓨터(들)(1148) 등의 하나 이상의 원격 컴퓨터로의 논리적 연결을 사용하여 네트워크화된 환경에서 동작할 수 있다. 원격 컴퓨터(들)(1148)는 워크스테이션, 컴퓨팅 디바이스 컴퓨터, 라우터, 퍼스널 컴퓨터, 휴대용 컴퓨터, 마이크로프로세서-기반 오락 기기, 피어 장치 또는 기타 통상의 네트워크 노드일 수 있으며, 일반적으로 컴퓨터(1102)에 대해 기술된 구성요소들 중 다수 또는 그 전부를 포함하지만, 간략함을 위해, 메모리 저장 장치(1150)만이 도시되어 있다. 도시되어 있는 논리적 연결은 근거리 통신망(LAN)(1152) 및/또는 더 큰 네트워크, 예를 들어, 원거리 통신망(WAN)(1154)에의 유선/무선 연결을 포함한다. 이러한 LAN 및 WAN 네트워킹 환경은 사무실 및 회사에서 일반적인 것이며, 인트라넷 등의 전사적 컴퓨터 네트워크(enterprise-wide computer network)를 용이하게 해주며, 이들 모두는 전세계 컴퓨터 네트워크, 예를 들어, 인터넷에 연결될 수 있다.Computer 1102 may operate in a networked environment using logical connections to one or more remote computers, such as remote computer(s) 1148 via wired and/or wireless communications. Remote computer(s) 1148 may be a workstation, computing device computer, router, personal computer, handheld computer, microprocessor-based entertainment device, peer device, or other common network node, and generally includes It includes many or all of the components described for, but for simplicity, only memory storage device 1150 is shown. The logical connections shown include wired/wireless connections to a local area network (LAN) 1152 and/or a larger network, such as a wide area network (WAN) 1154 . Such LAN and WAN networking environments are common in offices and corporations and facilitate enterprise-wide computer networks, such as intranets, all of which can be connected to worldwide computer networks, such as the Internet.

LAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 유선 및/또는 무선 통신 네트워크 인터페이스 또는 어댑터(1156)를 통해 로컬 네트워크(1152)에 연결된다. 어댑터(1156)는 LAN(1152)에의 유선 또는 무선 통신을 용이하게 해줄 수 있으며, 이 LAN(1152)은 또한 무선 어댑터(1156)와 통신하기 위해 그에 설치되어 있는 무선 액세스 포인트를 포함하고 있다. WAN 네트워킹 환경에서 사용될 때, 컴퓨터(1102)는 모뎀(1158)을 포함할 수 있거나, WAN(1154) 상의 통신 컴퓨팅 디바이스에 연결되거나, 또는 인터넷을 통하는 등, WAN(1154)을 통해 통신을 설정하는 기타 수단을 갖는다. 내장형 또는 외장형 및 유선 또는 무선 장치일 수 있는 모뎀(1158)은 직렬 포트 인터페이스(1142)를 통해 시스템 버스(1108)에 연결된다. 네트워크화된 환경에서, 컴퓨터(1102)에 대해 설명된 프로그램 모듈들 또는 그의 일부분이 원격 메모리/저장 장치(1150)에 저장될 수 있다. 도시된 네트워크 연결이 예시적인 것이며 컴퓨터들 사이에 통신 링크를 설정하는 기타 수단이 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다.When used in a LAN networking environment, computer 1102 connects to local network 1152 through wired and/or wireless communication network interfaces or adapters 1156. Adapter 1156 may facilitate wired or wireless communications to LAN 1152, which also includes a wireless access point installed therein to communicate with wireless adapter 1156. When used in a WAN networking environment, computer 1102 may include a modem 1158, be connected to a communicating computing device on WAN 1154, or establish communications over WAN 1154, such as over the Internet. have other means. A modem 1158, which may be internal or external and a wired or wireless device, is connected to the system bus 1108 through a serial port interface 1142. In a networked environment, program modules described for computer 1102, or portions thereof, may be stored on remote memory/storage device 1150. It will be appreciated that the network connections shown are exemplary and other means of establishing a communication link between computers may be used.

컴퓨터(1102)는 무선 통신으로 배치되어 동작하는 임의의 무선 장치 또는 개체, 예를 들어, 프린터, 스캐너, 데스크톱 및/또는 휴대용 컴퓨터, PDA(portable data assistant), 통신 위성, 무선 검출가능 태그와 연관된 임의의 장비 또는 장소, 및 전화와 통신을 하는 동작을 한다. 이것은 적어도 Wi-Fi 및 블루투스 무선 기술을 포함한다. 따라서, 통신은 종래의 네트워크에서와 같이 미리 정의된 구조이거나 단순하게 적어도 2개의 장치 사이의 애드혹 통신(ad hoc communication)일 수 있다.Computer 1102 is any wireless device or entity that is deployed and operating in wireless communication, eg, printers, scanners, desktop and/or portable computers, portable data assistants (PDAs), communication satellites, wireless detectable tags associated with It operates to communicate with arbitrary equipment or places and telephones. This includes at least Wi-Fi and Bluetooth wireless technologies. Thus, the communication may be a predefined structure as in conventional networks or simply an ad hoc communication between at least two devices.

Wi-Fi(Wireless Fidelity)는 유선 없이도 인터넷 등으로의 연결을 가능하게 해준다. Wi-Fi는 이러한 장치, 예를 들어, 컴퓨터가 실내에서 및 실외에서, 즉 기지국의 통화권 내의 아무 곳에서나 데이터를 전송 및 수신할 수 있게 해주는 셀 전화와 같은 무선 기술이다. Wi-Fi 네트워크는 안전하고 신뢰성 있으며 고속인 무선 연결을 제공하기 위해 IEEE 802.11(a, b, g, 기타)이라고 하는 무선 기술을 사용한다. 컴퓨터를 서로에, 인터넷에 및 유선 네트워크(IEEE 802.3 또는 이더넷을 사용함)에 연결시키기 위해 Wi-Fi가 사용될 수 있다. Wi-Fi 네트워크는 비인가 2.4 및 5GHz 무선 대역에서, 예를 들어, 11Mbps(802.11a) 또는 54 Mbps(802.11b) 데이터 레이트로 동작하거나, 양 대역(듀얼 대역)을 포함하는 제품에서 동작할 수 있다.Wi-Fi (Wireless Fidelity) makes it possible to connect to the Internet without wires. Wi-Fi is a wireless technology, such as a cell phone, that allows such devices, eg, computers, to transmit and receive data both indoors and outdoors, i.e. anywhere within coverage of a base station. Wi-Fi networks use a radio technology called IEEE 802.11 (a, b, g, etc.) to provide secure, reliable, and high-speed wireless connections. Wi-Fi can be used to connect computers to each other, to the Internet, and to wired networks (using IEEE 802.3 or Ethernet). Wi-Fi networks can operate in the unlicensed 2.4 and 5 GHz radio bands, for example, at 11 Mbps (802.11a) or 54 Mbps (802.11b) data rates, or in products that include both bands (dual band) .

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 이용하여 표현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 예를 들어, 위의 설명에서 참조될 수 있는 데이터, 지시들, 명령들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학장들 또는 입자들, 또는 이들의 임의의 결합에 의해 표현될 수 있다.Those skilled in the art will understand that information and signals may be represented using any of a variety of different technologies and techniques. For example, data, instructions, instructions, information, signals, bits, symbols and chips that may be referenced in the above description are voltages, currents, electromagnetic waves, magnetic fields or particles, optical fields s or particles, or any combination thereof.

본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 여기에 개시된 실시예들과 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 프로세서들, 수단들, 회로들 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, (편의를 위해, 여기에서 소프트웨어로 지칭되는) 다양한 형태들의 프로그램 또는 설계 코드 또는 이들 모두의 결합에 의해 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 호환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들이 이들의 기능과 관련하여 위에서 일반적으로 설명되었다. 이러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로서 구현되는지 여부는 특정한 애플리케이션 및 전체 시스템에 대하여 부과되는 설계 제약들에 따라 좌우된다. 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 각각의 특정한 애플리케이션에 대하여 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수 있으나, 이러한 구현 결정들은 본 개시의 범위를 벗어나는 것으로 해석되어서는 안 될 것이다.Those skilled in the art will understand that the various illustrative logical blocks, modules, processors, means, circuits, and algorithm steps described in connection with the embodiments disclosed herein are electronic hardware, (for convenience) , may be implemented by various forms of program or design code (referred to herein as software) or a combination of both. To clearly illustrate this interchangeability of hardware and software, various illustrative components, blocks, modules, circuits, and steps have been described above generally in terms of their functionality. Whether such functionality is implemented as hardware or software depends on the particular application and the design constraints imposed on the overall system. Skilled artisans may implement the described functionality in varying ways for each particular application, but such implementation decisions should not be interpreted as causing a departure from the scope of the present disclosure.

여기서 제시된 다양한 실시예들은 방법, 장치, 또는 표준 프로그래밍 및/또는 엔지니어링 기술을 사용한 제조 물품(article)으로 구현될 수 있다. 용어 제조 물품은 임의의 컴퓨터-판독가능 저장장치로부터 액세스 가능한 컴퓨터 프로그램, 캐리어, 또는 매체(media)를 포함한다. 예를 들어, 컴퓨터-판독가능 저장매체는 자기 저장 장치(예를 들면, 하드 디스크, 플로피 디스크, 자기 스트립, 등), 광학 디스크(예를 들면, CD, DVD, 등), 스마트 카드, 및 플래쉬 메모리 장치(예를 들면, EEPROM, 카드, 스틱, 키 드라이브, 등)를 포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 여기서 제시되는 다양한 저장 매체는 정보를 저장하기 위한 하나 이상의 장치 및/또는 다른 기계-판독가능한 매체를 포함한다.Various embodiments presented herein may be implemented as a method, apparatus, or article of manufacture using standard programming and/or engineering techniques. The term article of manufacture includes a computer program, carrier, or media accessible from any computer-readable storage device. For example, computer-readable storage media include magnetic storage devices (eg, hard disks, floppy disks, magnetic strips, etc.), optical disks (eg, CDs, DVDs, etc.), smart cards, and flash memory devices (eg, EEPROM, cards, sticks, key drives, etc.), but are not limited thereto. Additionally, various storage media presented herein include one or more devices and/or other machine-readable media for storing information.

제시된 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조는 예시적인 접근들의 일례임을 이해하도록 한다. 설계 우선순위들에 기반하여, 본 개시의 범위 내에서 프로세스들에 있는 단계들의 특정한 순서 또는 계층 구조가 재배열될 수 있다는 것을 이해하도록 한다. 첨부된 방법 청구항들은 샘플 순서로 다양한 단계들의 엘리먼트들을 제공하지만 제시된 특정한 순서 또는 계층 구조에 한정되는 것을 의미하지는 않는다.It is to be understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes presented is an example of exemplary approaches. Based upon design priorities, it is to be understood that the specific order or hierarchy of steps in the processes may be rearranged within the scope of this disclosure. The accompanying method claims present elements of the various steps in a sample order, but are not meant to be limited to the specific order or hierarchy presented.

제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 개시를 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 개시의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 개시는 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person skilled in the art to make or use the present disclosure. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art of this disclosure, and the general principles defined herein may be applied to other embodiments without departing from the scope of this disclosure. Thus, the present disclosure is not to be limited to the embodiments presented herein, but is to be interpreted in the widest scope consistent with the principles and novel features presented herein.

Claims (15)

적어도 하나의 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치에 의해 수행되는 방법으로서,
얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 1 전처리 모듈을 사용하여 눈 이미지를 획득하고, 그리고 상기 얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 2 전처리 모듈을 사용하여 얼굴 정보를 추출하는 단계;
시선 정보 생성 모듈을 사용하여 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 사용자의 시선 위치 정보 및 상기 사용자의 시선 패턴 정보를 생성하는 단계;
얼굴 움직임 정보 생성 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 얼굴 움직임 정보를 생성하는 단계;
감정 상태 분류 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 감정 상태 정보를 생성하는 단계; 및
상기 시선 위치 정보, 상기 시선 패턴 정보, 상기 얼굴 움직임 정보 및 상기 감정 상태 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계;
를 포함하는,
방법.
A method performed by a computing device comprising at least one processor, comprising:
acquiring an eye image using a first pre-processing module that takes a face image as an input, and extracting face information using a second pre-processing module that takes the face image as an input;
generating gaze position information of the user and gaze pattern information of the user from the eye image and the face information using a gaze information generating module;
generating facial movement information of the user from the eye image and the face information by using a facial movement information generating module;
generating emotional state information of the user from the eye image and the face information using an emotional state classification module; and
generating evaluation information for the cognitive ability of the user based at least in part on the gaze position information, the gaze pattern information, the facial motion information, and the emotional state information;
including,
method.
제 1 항에 있어서,
상기 시선 정보 생성 모듈은,
컨볼루셔널 신경망 구조를 사용하여 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보에 대한 잠재 특징을 추출하고, 그리고 다층 퍼셉트론(MLP) 구조를 사용하여 상기 잠재 특징으로부터 상기 사용자의 시선의 위치 정보를 생성하며,
상기 사용자의 시선 위치 정보를 기초로 하여, 상기 사용자의 시선의 이동 속도 및 방향을 연산하고, 그리고
상기 사용자의 시선의 이동 속도 및 방향에 기초하여, 상기 사용자의 시선 패턴 정보를 생성하는,
방법.
According to claim 1,
The gaze information generation module,
Extracting latent features for the eye image and face information using a convolutional neural network structure, and generating location information of the user's gaze from the latent features using a multi-layer perceptron (MLP) structure;
Based on the user's gaze position information, calculating the movement speed and direction of the user's gaze, and
Generating gaze pattern information of the user based on the moving speed and direction of the user's gaze;
method.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전처리 모듈, 상기 제 2 전처리 모듈, 상기 얼굴 움직임 정보 생성 모듈 및 상기 감정 상태 정보 생성 모듈은,
잠재 특징을 추출하는 컨볼루셔널 신경망 구조 및 상기 추출된 잠재 특징으로부터 모듈의 출력을 생성하는 다층 퍼셉트론(MLP) 구조를 포함하는,
방법.
According to claim 1,
The first pre-processing module, the second pre-processing module, the face motion information generating module, and the emotional state information generating module,
Including a convolutional neural network structure for extracting latent features and a multi-layer perceptron (MLP) structure for generating outputs of modules from the extracted latent features,
method.
제 1 항에 있어서,
상기 얼굴 이미지는 사전결정된 카테고리 및 사전결정된 난이도가 할당된 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 획득되는,
방법.
According to claim 1,
The face image is obtained in a process in which the user reads test text data to which a predetermined category and a predetermined level of difficulty are assigned.
method.
제 4 항에 있어서,
상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 생성되는 상기 사용자의 메모 이미지를 획득하는 단계; 및
제 3 전처리 모듈을 사용하여 상기 메모 이미지로부터 메모 위치 정보 및 메모 형태 정보를 획득하는 단계;
를 더 포함하며,
상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는, 상기 메모 위치 정보 및 상기 메모 형태 정보에 추가적으로 기초하는,
방법.
According to claim 4,
obtaining a memo image of the user generated in a process of the user reading the test text data; and
obtaining memo location information and memo type information from the memo image using a third pre-processing module;
Including more,
The generating of the evaluation information on the user's cognitive ability may be further based on the memo location information and the memo type information.
method.
제 5 항에 있어서,
상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는,
제 1 모델을 사용하여, 상기 시선 위치 정보, 상기 시선 패턴 정보, 상기 메모 위치 정보 및 상기 메모 형태 정보로부터, 시선과 메모 위치 간의 비교 정보, 시선 역행 정보, 필체 분석 정보 및 메모 정량 정보를 포함하는 제 1 메타 정보를 생성하는 단계; 및
상기 제 1 메타 정보에 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계;
를 포함하는,
방법.
According to claim 5,
Generating evaluation information on the user's cognitive ability,
Using the first model, from the gaze position information, the gaze pattern information, the memo position information, and the memo shape information, comparison information between gaze and memo position, gaze retrogression information, handwriting analysis information, and memo quantitative information including generating first meta information; and
generating evaluation information on the user's cognitive ability based on the first meta-information;
including,
method.
제 6 항에 있어서,
상기 제 1 모델은,
제 1 규칙 기반 모듈을 사용하여, 대응되는 시간 프레임에서의 상기 시선 위치 정보와 상기 메모 위치 정보 간의 거리 정보를 측정함으로써 상기 시선의 위치 정보와 상기 메모 위치 간의 일치도를 연산하고 그리고 상기 연산된 일치도에 기초하여 상기 시선과 메모 위치 간의 비교 정보를 생성하고, 그리고
제 2 규칙 기반 모듈을 사용하여, 상기 시선 위치 정보로부터 상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 상기 사용자의 시선이 상기 테스트 텍스트 데이터의 후방을 향하는 구간을 결정함으로써 상기 시선 역행 정보를 생성하는,
방법.
According to claim 6,
The first model,
Using a first rule-based module, a degree of agreement between the gaze position information and the memo position is calculated by measuring distance information between the gaze position information and the memo position information in a corresponding time frame, and Based on this, comparison information between the line of sight and the position of the memo is generated, and
Using a second rule-based module, determining a section in which the user's gaze is directed backward in the test text data in a process in which the user reads the test text data from the gaze position information to generate the gaze retrogression information ,
method.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 모델은,
제 1 다층 퍼셉트론의 마지막 레이어의 출력에 대한 셀프 엔트로피를 구하는 방식으로 상기 메모 형태 정보로부터 필체의 정밀도를 나타내는 상기 필체 분석 정보를 생성하고, 그리고
컨볼루셔널 신경망을 사용하여 상기 메모 형태 정보로부터 메모 형태 잠재 특징을 획득하고, 상기 획득된 메모 형태 잠재 특징과 메모의 크기 정보를 포함하는 행렬을 생성하고 그리고 상기 생성된 행렬을 제 2 다층 퍼셉트론에 입력하여 상기 메모 정량 정보를 생성하는,
방법.
According to claim 7,
The first model,
generating the handwriting analysis information representing precision of handwriting from the memo type information in a manner of obtaining self entropy for an output of the last layer of the first multi-layer perceptron; and
Using a convolutional neural network, a memo type latent feature is obtained from the memo type information, a matrix including the obtained memo type latent feature and memo size information is generated, and the generated matrix is applied to a second multi-layer perceptron. input to generate the memo quantitative information,
method.
제 5 항에 있어서,
상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 생성되는 센서 데이터를 획득하는 단계; 및
제 4 전처리 모듈을 사용하여 상기 센서 데이터로부터 상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 발생되는 진동 패턴을 생성하는 단계;
를 더 포함하며,
상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는, 상기 진동 패턴에 추가적으로 기초하는,
방법.
According to claim 5,
obtaining sensor data generated in a process in which the user reads the test text data; and
generating a vibration pattern generated while the user reads the test text data from the sensor data using a fourth pre-processing module;
Including more,
Generating the evaluation information on the user's cognitive ability is further based on the vibration pattern,
method.
제 9 항에 있어서,
상기 제 4 전처리 모듈은,
상기 센서 데이터로부터 추출된 파동 데이터를 어텐션 메커니즘이 적용된 트랜스포머 구조, 컨볼루셔널 신경망 구조 또는 로우 패스 필터(low pass filter)를 포함하는 규칙 기반 구조 중 적어도 하나의 구조를 사용하여 상기 진동 패턴을 생성하는,
방법.
According to claim 9,
The fourth preprocessing module,
Generating the vibration pattern by using at least one of a transformer structure, a convolutional neural network structure, or a rule-based structure including a low pass filter to which an attention mechanism is applied to the wave data extracted from the sensor data ,
method.
제 10 항에 있어서,
상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는,
상기 진동 패턴 정보를 어텐션 메커니즘이 적용된 트랜스포머 구조 또는 컨볼루셔널 신경망 구조 중 적어도 하나의 구조에 입력하여 상기 테스트 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서의 상기 사용자의 감정 상태 및 집중도를 반영하는 잠재 특징 벡터를 생성하는 단계; 및
상기 테스트 텍스트 데이터를 판독하는 과정에서의 상기 사용자의 감정 상태 및 집중도를 반영하는 잠재 특징 벡터에 추가로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계;
를 포함하는,
방법.
According to claim 10,
Generating evaluation information on the user's cognitive ability,
By inputting the vibration pattern information into at least one of a transformer structure or a convolutional neural network structure to which an attention mechanism is applied, a latent feature vector reflecting the user's emotional state and concentration in the process of reading the test text data is generated. doing; and
generating evaluation information on the user's cognitive ability further based on a latent feature vector reflecting the user's emotional state and concentration in the process of reading the test text data;
including,
method.
제 5 항에 있어서,
상기 테스트 텍스트 데이터를 상기 사용자가 판독하는 과정에서 상기 사용자에 의해 발화되는 음성 데이터를 획득하는 단계; 및
컨볼루셔널 신경망 구조와 트랜스포머 구조가 결합되어 상기 음성 데이터를 텍스트 데이터로 변환하는 제 5 전처리 모듈을 사용하여 상기 음성 데이터로부터 시간별 녹음 정보를 생성하는 단계;
를 더 포함하며,
상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는, 상기 시간별 녹음 정보에 추가적으로 기초하는,
방법.
According to claim 5,
obtaining voice data uttered by the user while the user reads the test text data; and
generating time-based recording information from the voice data using a fifth pre-processing module that converts the voice data into text data by combining a convolutional neural network structure and a transformer structure;
Including more,
The generating of the evaluation information on the cognitive ability of the user is additionally based on the time-based recording information.
method.
제 12 항에 있어서,
상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계는,
제 4 모델을 사용하여, 상기 시간별 녹음 정보와 상기 테스트 텍스트 데이터를 비교함으로써 서로 대응되는 부분을 표시하고 그리고 상기 시간별 녹음 정보와 상기 시선 위치 정보를 비교함으로써 상기 사용자의 집중력 정보를 생성하는 단계; 및
상기 집중력 정보에 추가로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계;
를 포함하는,
방법.
According to claim 12,
Generating evaluation information on the user's cognitive ability,
generating concentration information of the user by comparing the recorded information for each time period and the test text data to display corresponding parts and comparing the recorded information for each time period with the gaze position information using a fourth model; and
generating evaluation information on the user's cognitive ability based on the concentration information;
including,
method.
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램으로서, 상기 컴퓨터 프로그램은 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되는 경우 이하의 방법을 수행하며, 상기 방법은,
얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 1 전처리 모듈을 사용하여 눈 이미지를 획득하고, 그리고 상기 얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 2 전처리 모듈을 사용하여 얼굴 정보를 추출하는 단계;
시선 정보 생성 모듈을 사용하여 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 사용자의 시선 위치 정보 및 상기 사용자의 시선 패턴 정보를 생성하는 단계;
얼굴 움직임 정보 생성 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 얼굴 움직임 정보를 생성하는 단계;
감정 상태 분류 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 감정 상태 정보를 생성하는 단계; 및
상기 시선 위치 정보, 상기 시선 패턴 정보, 상기 얼굴 움직임 정보 및 상기 감정 상태 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계;
를 포함하는,
컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장되는 컴퓨터 프로그램.
A computer program stored in a computer-readable storage medium, wherein the computer program performs the following method when executed by one or more processors, the method comprising:
acquiring an eye image using a first pre-processing module that takes a face image as an input, and extracting face information using a second pre-processing module that takes the face image as an input;
generating gaze position information of the user and gaze pattern information of the user from the eye image and the face information using a gaze information generation module;
generating facial movement information of the user from the eye image and the face information by using a facial movement information generating module;
generating emotional state information of the user from the eye image and the face information using an emotional state classification module; and
generating evaluation information for the cognitive ability of the user based at least in part on the gaze position information, the gaze pattern information, the facial motion information, and the emotional state information;
including,
A computer program stored on a computer readable storage medium.
저장부 및 프로세서를 포함하는 컴퓨팅 장치로서,
상기 프로세서는 이하의 방법을 수행하며, 상기 방법은:
얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 1 전처리 모듈을 사용하여 눈 이미지를 획득하고, 그리고 상기 얼굴 이미지를 입력으로 하는 제 2 전처리 모듈을 사용하여 얼굴 정보를 추출하는 단계;
시선 정보 생성 모듈을 사용하여 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 사용자의 시선 위치 정보 및 상기 사용자의 시선 패턴 정보를 생성하는 단계;
얼굴 움직임 정보 생성 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 얼굴 움직임 정보를 생성하는 단계;
감정 상태 분류 모듈을 사용하여, 상기 눈 이미지 및 상기 얼굴 정보로부터 상기 사용자의 감정 상태 정보를 생성하는 단계; 및
상기 시선 위치 정보, 상기 시선 패턴 정보, 상기 얼굴 움직임 정보 및 상기 감정 상태 정보에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 사용자의 인지 능력에 대한 평가 정보를 생성하는 단계;
를 포함하는,
컴퓨팅 장치.
A computing device including a storage unit and a processor,
The processor performs the following method, the method comprising:
acquiring an eye image using a first pre-processing module that takes a face image as an input, and extracting face information using a second pre-processing module that takes the face image as an input;
generating gaze position information of the user and gaze pattern information of the user from the eye image and the face information using a gaze information generating module;
generating facial movement information of the user from the eye image and the face information by using a facial movement information generating module;
generating emotional state information of the user from the eye image and the face information using an emotional state classification module; and
generating evaluation information for the cognitive ability of the user based at least in part on the gaze position information, the gaze pattern information, the facial motion information, and the emotional state information;
including,
computing device.
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