WO2023075097A1 - 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템 및 방법 - Google Patents

과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템 및 방법 Download PDF

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    • G09B23/06—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics
    • G09B23/08—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics
    • G09B23/10—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for physics for statics or dynamics of solid bodies

Definitions

  • the present invention relates to a system and method for analyzing experimental data of a scientific experiment apparatus, and more particularly, to a scientific experiment that collects and analyzes experimental data of a scientific experiment apparatus to generate an experiment report, and provides various additional services for the experiment results. It relates to a system and method for analyzing experimental equipment and experimental data.
  • Schools use various science experiment devices for educational purposes, but the inconvenience of having to manually write the experiment results or experiment reports after science experiments, and the difficulty in editing and correcting systematically and efficiently, prevent inefficient classes between educators and students. There was a problem.
  • An object of the present invention is to provide a scientific experiment apparatus experiment data analysis system and method capable of generating an experiment report by collecting and analyzing experiment data of a scientific experiment apparatus and receiving various additional services for the experiment results.
  • a scientific experiment device experiment data analysis system collects and analyzes experiment data from a science experiment device through a network, and accesses an experiment report generated as a result of the analysis through a user terminal, web-based or mobile. It provides application-based inquiry, but includes an analysis server that provides experiment data collection function, data analysis and experiment report generation function, and experiment report inquiry and editing service function.
  • the analysis server uses data mining and logistic regression models to recognize patterns for corresponding experimental elements for each period, each device, or each experiment for a plurality of experimental data collected for the scientific experiment device and calculate a statistical graph or table features that can be used.
  • the analysis server includes a collection unit that collects experimental data from the scientific experiment apparatus through a network; an analysis unit extracting experimental elements necessary to generate an experiment report by analyzing the experimental data collected through the collection unit; and a report management unit generating an experiment report on the experiment results by collecting the experiment elements analyzed and extracted by the analyzer.
  • the science experiment device is characterized in that it is a drop experiment device for measuring the fall time for the steel ball to arrive at the target point when it falls.
  • the experiment report is characterized in that it includes the experiment title, summary of the experiment, detailed explanation of the experiment, comparative example of the experiment, table or graph.
  • the analysis server uses an artificial intelligence-based prediction model based on the collected experimental data or sensing information to derive the effect of the experiment result based on a reference value or a learning prediction unit 340 that can predict the error of the sensing unit based on a tolerance. contains more
  • the analysis server comprising: collecting experimental data of the scientific experiment apparatus to generate an experiment result and an experiment report; analyzing and extracting experimental elements necessary for generating an experimental report from the collected experimental data;
  • the analysis server generates an experiment report as an analysis and extraction result at the request of the user terminal, selects a mathematical statistical model in the experiment report, and performs a fitting process of setting fitting factors corresponding to quantitative values for the X and Y axes. Generating a desired graph or table to be included through; and editing text included in the experiment report or editing and finally confirming the completed experiment report in the user terminal.
  • the present invention collects experimental data from various scientific experiment devices, generates experiment reports in various formats based on the collected experimental data, and provides user convenience by providing fitting and additional functions to calculate user-customized graphs or charts. This increases and efficiently prepares experiment reports, and furthermore, it has the advantage of being able to conduct systematic and comprehensive experiment education.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a scientific experiment apparatus experiment data analysis system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing in detail the internal configuration of the scientific experiment apparatus experiment data analysis system of FIG.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for analyzing experimental data of a scientific experiment apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a view showing an example of a drop test device that is a scientific experiment device.
  • FIG. 5 is a diagram showing a main page for scientific experiment data analysis and inquiry through a web-based or mobile app-based service by way of example.
  • FIG. 6 is a diagram showing a screen for searching for my experiment list through a web-based or mobile app-based service by way of example.
  • FIG. 7 is a diagram showing a detailed content lookup page of my experiment list in a web-based or mobile app-based service by way of example.
  • FIG. 8 is a diagram showing a scientific experiment data registration page as an example of a web-based or mobile app-based service.
  • FIG. 9 is a diagram showing an example of a science experiment data analysis page as a web-based or mobile app-based service.
  • FIG. 10 is a diagram showing an experiment report creation screen in a web-based or mobile app-based service by way of example.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a scientific experiment apparatus 100 experimental data analysis system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a detailed internal configuration of the scientific experiment apparatus 100 experimental data analysis system of FIG. It is a block diagram shown as
  • the scientific experiment apparatus 100 experiment data analysis system of the present invention collects and analyzes experimental data from the scientific experiment apparatus 100 through the network 400, and sends an experiment report generated as a result of the analysis to the user. It includes an analysis server 300 that provides a search based on a web-based or mobile application accessible through the terminal 200.
  • the analysis server 300 may include an API (Application Programming Interface) interface for linking with an experiment management app installed and executed in a separate user terminal 200 to provide an experiment report generation and inquiry service based on a mobile app, Through the experiment management app, overall services such as experiment data collection function, analysis and report generation function, and experiment report inquiry and editing service function can be provided in the same way as the web-based service.
  • API Application Programming Interface
  • the analysis server 300 internally refers to FIG. 2 to perform the above functions, the collection unit 310, the analysis unit 320, the report management unit 330, the learning prediction unit 340, the encryption/decryption unit ( 350) and a database 360.
  • the collection unit 310 may collect experimental data from the scientific experiment apparatus 100 through the network 400 .
  • the collection unit 310 can additionally collect the device-specific identification code for identifying each scientific experiment device 100, the unique code of the user terminal 200, and the sensing information sensed by the sensing unit 120, in addition to the experimental data, if necessary. may be
  • the science experiment device 100 may be various types of science experiment tools, and in particular, it is preferable to be a device implemented to enable data communication through the network 400.
  • FIG. 4 is a drop experiment apparatus that is one example of the scientific experiment apparatus 100 .
  • the drop experiment device is adjustable in angle through a servomotor, and has an inclined plane portion 110 having a ramp for the iron ball to fall, when the iron ball falls. It includes a sensing unit 120 for measuring the falling time to reach the target point, a control unit generating experimental data based on the falling time and transmitting the data to the analysis server 300 through the communication unit, a communication unit, and a display unit having various display functions.
  • the drop experiment device blocks the starting point of the iron bead before falling, and the opening and closing door 130 controlled by the motor is located at the upper end of the inclined plane part 110 so as to open when it falls, and the illuminance sensor and A sensing unit 120 including a laser module may be located.
  • the sensing unit 120 includes a laser module and an illuminance sensor or an optical sensor, and the laser module is Laser is emitted to the light receiving part of the illuminance sensor located at the bottom of the ramp, a timer is started when the iron bead falls, and when the iron bead dropped along the ramp blocks the laser crossing the bottom of the ramp, that is, the laser is not input to the light receiving part.
  • the falling time may be calculated by terminating the timer instantaneously and measuring the timer interval, and the control unit may generate experimental data including the falling time of at least one experiment.
  • the experimental data may include not only data on essential experimental elements that occur during the experiment, such as falling time, but also documents describing the experimental materials, experimental configuration, and experimental method, or photographic images or videos of the experimental site.
  • the analysis server 300 may recognize text using optical character recognition (OCR) and the like, and may automatically extract text information about an experiment title, experiment contents, etc. to be included in an experiment report.
  • OCR optical character recognition
  • the drop experiment device is just an example of the science experiment device 100, and other various experiment tools may be included, and any experiment device capable of generating experiment data and transmitting it to the analysis server 300 through the network 400 is sufficient.
  • the analysis unit 320 may analyze the experimental data collected through the collecting unit 310 and extract experimental elements necessary to generate a report.
  • a statistical graph or table required for a report can be calculated by the fitting operation, and there is an advantage in that a user-customized graph or table can be created in which a user can directly set a fitting factor.
  • the report management unit 330 may collect the experimental factors analyzed and extracted by the analysis unit 320 to generate an experiment report for the experiment results of a certain standard.
  • the experiment report form can be generated according to the format using a format determined by each school, and the report includes the experiment title, experiment summary, detailed explanation of the experiment, comparative example of the experiment, tables, graphs, pictures or videos of the experiment site, etc. can be included
  • FIG. 5 exemplarily shows a scientific experiment status inquiry page as a web-based or mobile app-based service
  • FIG. 6 is a web-based service.
  • FIG. 7 is a view showing a page for searching details of my experiment list through a web-based or mobile app-based service as an example
  • FIG. is a diagram showing a science experiment data registration page as an example of a web-based or mobile app-based service
  • FIG. 9 is a diagram showing a science experiment data analysis page as an example of a web-based or mobile app-based service
  • FIG. It is a drawing showing an experiment report creation screen as an example of a base or mobile app-based service.
  • the user can directly upload the experiment title and experiment data, and the fitting function (mathematical statistical model, etc.) or fitting factor can be used to directly determine the experimental result graph calculated based on the experimental data.
  • fitting function matrix statistical model, etc.
  • fitting factor can be used to directly determine the experimental result graph calculated based on the experimental data.
  • the experiment manual including the experiment video can be inquired, and if necessary for education, the science experiment device 100 can be assembled in a DIY form, and an experiment device assembly video inquiry screen can be provided for this purpose.
  • FIG. 10 illustratively shows an experiment report creation screen in which an experiment photo or the like can be uploaded and a user can directly input and edit text.
  • experiment data is collected for the experiment results, an experiment report for the experiment results is generated, and additional services are provided so that the user is provided with various services for the experiment, increasing convenience and effectively conducting the experiment. It has the advantage of being able to derive results for
  • all of the above examples can provide the same functions as the web-based service and the mobile app-based service, and the user can access the service in a desired form and receive the service.
  • the learning prediction unit 340 may derive an effect of an experiment result based on a reference value by using an artificial intelligence-based prediction model based on collected experimental data or sensing information, or may predict an error of the sensing unit 120 based on a tolerance. .
  • the prediction model may be a prediction model based on an artificial neural network, a radial basis function (RBF) neural network, a support vector machine (SVM) algorithm, and the like.
  • RBF radial basis function
  • SVM support vector machine
  • the sensing information provided from the collection unit 310 is used as an input variable of a prediction model, which is an artificial intelligence machine learning model, and tolerance is allowed according to the state of the sensing unit 120 provided in the scientific experiment device 100. Based on , it is possible to calculate the prediction result of predicting normal or abnormal.
  • a prediction model which is an artificial intelligence machine learning model, and tolerance is allowed according to the state of the sensing unit 120 provided in the scientific experiment device 100. Based on , it is possible to calculate the prediction result of predicting normal or abnormal.
  • a warning alarm is sent to the user terminal 200, so that the user can determine whether the sensing unit 120 of the scientific experiment device 100 is out of order and can help the user to use it for maintenance. there is.
  • the prediction of the expected effect of the experiment result is to predict whether the experiment was conducted normally, that is, whether the experiment was effectively conducted, and can be predicted based on the reference value for the normal range of the experiment data.
  • the encryption/decryption unit 350 may perform a lightweight encryption algorithm for data protection in order to prevent artificial manipulation or falsification of collected experimental data.
  • information exchanged between the analysis server 300 and the user terminal 200 is data transmission/reception of the information in order to protect the information from risks such as external hacking.
  • Encryption/decryption techniques can be applied. More specifically, identification information capable of verifying identity is given to the analysis server 300 and the user terminal 200, respectively, and the identification information of each analysis server 300 and the user terminal 200 is converted into a private password. Performs a lightweight encryption algorithm that is used as a private key.
  • the lightweight encryption algorithm includes the user terminal 200 of the present invention and As an encryption technology designed to be implemented in a limited environment such as smart devices, symmetric key encryption algorithms such as HIGHT (HIGh security and light weight), LEA (Lightweight Encryption) and hash function LSH (Lightweight Secure Hash) can be utilized. .
  • HIGHT HIGHT
  • LEA Lightweight Encryption
  • LSH Lightweight Secure Hash
  • a lightweight encryption algorithm By using such a lightweight encryption algorithm to encrypt/decrypt sensing information, it is possible to prevent illegal control due to external leakage or external hacking of the data. It is preferable to use a lightweight hash function suitable for such an embedded computing environment as a lightweight cryptographic algorithm.
  • a lightweight hash function is a hash function that consumes relatively low computing power designed to ensure the integrity of transmitted or received data, except for some features that require high computing power in standard cryptographic hash algorithms such as SHA-3. (one-way function).
  • the sponge makes the original message (in this case, the original data of the random key) into a certain size (padding), and then converts it to a specific standard size known only to the generator of the key (for example, the original message divided into specific bit sizes).
  • a specific standard size known only to the generator of the key (for example, the original message divided into specific bit sizes).
  • random data is exchanged using several update functions at the rear end of the split data (split original message), and the other side is implemented to decrypt using a known standard size.
  • the database 360 may store collected experimental data, sensing information, statistical information, communication event information, and the like for information storage and management.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for analyzing experimental data of the scientific experiment apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.
  • the analysis server 300 collects experimental data of the scientific experiment apparatus 100 to generate experiment results and experiment reports (S100).
  • the collected experimental data can analyze and extract experimental elements necessary for generating an experimental report (S102).
  • the user creates an experiment report with the analysis and extraction results, and the graph to be included in the experiment report can be calculated in the form of a desired graph or table through a fitting process of selecting a mathematical statistical model and setting fitting factors (S104).
  • the user terminal 200 may edit text included in the experiment report or edit and finally check the completed experiment report (S106).
  • a 'terminal' may be a wireless communication device with guaranteed portability and mobility, and may be, for example, any type of handheld-based wireless communication device such as a smart phone, a tablet PC, or a laptop computer.
  • the 'terminal' may also be a wired communication device such as a PC capable of accessing other terminals or servers through the network 400 .
  • the network 400 means a connection structure capable of exchanging information between nodes such as terminals and servers, a local area network (LAN), a wide area network (WAN), It includes the Internet (WWW: World Wide Web), wired and wireless data communications networks, telephone networks, and wired and wireless television communications networks.
  • wireless data communication networks examples include 3G, 4G, 5G, 3rd Generation Partnership Project (3GPP), Long Term Evolution (LTE), World Interoperability for Microwave Access (WIMAX), Wi-Fi, Bluetooth communication, infrared communication, ultrasonic communication, visible light communication (VLC: Visible Light Communication), LiFi, and the like, but are not limited thereto.
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • LTE Long Term Evolution
  • WIMAX World Interoperability for Microwave Access
  • Wi-Fi Bluetooth communication
  • infrared communication ultrasonic communication
  • VLC Visible Light Communication
  • LiFi and the like, but are not limited thereto.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템은, 과학실험장치로부터 실험 데이터를 네트워크를 통하여 수집하고 분석하며, 분석 결과로 생성되는 실험 보고서를 사용자단말을 통하여 접속 가능한 웹 기반 또는 모바일 앱(Application) 기반으로 조회할 수 있도록 제공하되, 실험 데이터 수집 기능, 데이터 분석 및 실험 보고서 생성 기능, 실험 보고서 조회 및 편집 서비스 기능을 제공하는 분석서버를 포함한다.

Description

과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템 및 방법
본 발명은 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 과학실험장치의 실험 데이터를 수집하고 분석하여 실험 보고서를 생성하며, 실험 결과에 대한 다양한 부가서비스를 제공받을 수 있는 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템 및 방법에 관한 것이다.
학교에서는 교육용으로 다양한 과학실험장치를 활용하는데, 과학실험 후 실험 결과나 실험 보고서를 일일이 수기로 작성해야 됨에 따른 불편함과, 체계적으로나 효율적으로 편집 수정이 어려워 교육자와 학생 간에 비효율적인 수업이 이루지는 문제가 있었다.
따라서, 전술한 문제를 해결하기 위하여 학교에서 사용하는 과학실험장치에 대한 데이터를 체계적으로 수집하고, 관리할 수 있도록 저장하며, 데이터를 분석하여 원하는 보고서 형태로 효율적으로 제공할 수 있는 체계적이고 종합적인 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템 및 방법이 마련될 필요성이 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
대한민국 공개특허 제10-2005-0083186호(2005년08월26일 공개)
본 발명의 목적은 과학실험장치의 실험 데이터를 수집하고 분석하여 실험 보고서를 생성하며, 실험 결과에 대한 다양한 부가서비스를 제공받을 수 있는 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템은, 과학실험장치로부터 실험 데이터를 네트워크를 통하여 수집하고 분석하며, 분석 결과로 생성되는 실험 보고서를 사용자단말을 통하여 접속 가능한 웹 기반 또는 모바일 앱(Application) 기반으로 조회할 수 있도록 제공하되, 실험 데이터 수집 기능, 데이터 분석 및 실험 보고서 생성 기능, 실험 보고서 조회 및 편집 서비스 기능을 제공하는 분석서버를 포함한다.
상기 분석서버는 상기 과학실험장치에 대해서 수집된 복수의 실험 데이터에 대해서 기간별, 장치별 또는 실험별로 해당 실험 요소들에 대한 패턴을 인식하고 통계 그래프 또는 표를 산출하기 위해서 데이터 마이닝과 로지스틱 회귀 모형을 활용할 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 분석서버는 상기 과학실험장치로부터 실험한 실험 데이터를 네트워크를 통하여 수집하는 수집부; 상기 수집부를 통하여 수집된 실험 데이터에 대하여 분석하여 실험 보고서를 생성할 수 있도록 필요한 실험 요소들을 추출하는 분석부; 상기 분석부에 의해 분석 및 추출된 실험 요소들을 취합하여 실험 결과에 대한 실험 보고서를 생성하는 보고서관리부를 포함한다.
상기 과학실험장치는 쇠구슬이 낙하시 목표 지점까지 도착하는 낙하 시간을 측정하기 위한 낙하실험장치인 것을 특징으로 한다.
*상기 실험 보고서에는 실험 제목, 실험내용 요약, 실험의 구체적 설명, 실험 비교예, 표 또는 그래프가 포함되는 것을 특징으로 한다.
상기 분석서버는 수집된 실험 데이터 또는 센싱정보를 토대로 인공지능 기반 예측모델을 활용하여 기준값을 토대로 실험 결과의 효과를 도출하거나 허용오차를 기준으로 센싱부의 오차를 예측할 수 있는 학습예측부(340)를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 분석서버를 이용한 과학실험장치 실험 데이터 분석 방법에 있어서, 상기 분석서버는 실험 결과 및 실험 보고서를 생성하기 위해 과학실험장치의 실험 데이터 수집하는 단계; 수집된 실험 데이터는 실험 보고서 생성에 필요한 실험 요소들을 분석하고 추출하는 단계; 상기 분석서버는 사용자단말의 요청으로 분석 및 추출 결과로 실험 보고서를 생성하되, 실험 보고서에는 수학적 통계 모델을 선택하고, X,Y 축에 대해 정량적인 수치에 해당하는 피팅 요인을 설정하는 피팅 과정을 통하여 원하는 그래프 또는 표를 포함시키도록 생성하는 단계; 및 상기 사용자단말에서는 실험 보고서에 포함된 텍스트를 편집하거나, 완성된 실험 보고서를 편집 및 최종 확인하는 단계를 포함한다.
본 발명은 다양한 각종 과학실험장치로부터 실험 데이터를 수집하고 수집된 실험 데이터를 토대로 다양한 양식의 실험 보고서를 생성할 수 있으며, 사용자 맞춤형 그래프나 도표를 산출할 수 있도록 피팅 및 부가 기능을 제공하여 사용자 편의성이 증대되고 효율적으로 실험 보고서를 작성할 수 있으며 나아가 체계적이면서 종합적인 실험 교육을 수행할 수 있는 장점이 있다.
또한, 실험 데이터 분석시 필요에 따라 전문가가 소지한 사용자단말을 통하여 네트워크 상에서 원격 도움을 받아서 전문적인 보고서 작성을 위한 실험 데이터를 분석할 수 있으며, 웹기반 및 모바일 앱 기반으로 실험 과정 및 실험 결과를 효율적으로 진행할 수 있으며, 이를 통하여 과학 실험에 대한 체계적 관리 및 사용자 친화적인 기능들을 제공하여 흥미를 유발함으로써, 교육 효과를 높이고 나아가 어린 과학자들의 양성에 도움을 줄 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템의 구성을 보인 블록도이다.
도 2는 도 1의 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템의 내부 구성을 세부적으로 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 과학실험장치 실험 데이터 분석 방법의 순서도이다.
도 4는 과학실험장치인 낙하실험장치의 예시를 보인 도면이다.
도 5는 웹 기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 과학실험 데이터 분석 및 조회를 위한 메인 페이지를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 6은 웹 기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 내 실험 리스트를 조회한 화면을 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 7은 웹 기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 내 실험 리스트의 상세 내용 조회 페이지를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 8은 웹 기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 과학실험 데이터 등록 페이지를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 9는 웹 기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 과학실험 데이터 분석 페이지를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 10은 웹 기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 실험 보고서 작성 화면을 예시적으로 보여주는 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 과학실험장치(100) 실험 데이터 분석 시스템의 구성을 보인 블록도이고, 도 2는 도 1의 과학실험장치(100) 실험 데이터 분석 시스템의 내부 구성을 세부적으로 보인 블록도이다.
본 발명의 과학실험장치(100) 실험 데이터 분석 시스템은 도 1을 참조하면, 과학실험장치(100)로부터 실험 데이터를 네트워크(400)를 통하여 수집하고 분석하며, 분석 결과로 생성되는 실험 보고서를 사용자단말(200)을 통하여 접속 가능한 웹 기반 또는 모바일 앱(Application) 기반으로 조회할 수 있도록 제공하는 분석서버(300)를 포함한다.
분석서버(300)는 모바일 앱 기반으로 실험 보고서 생성 및 조회 서비스 제공을 위해 별도의 사용자단말(200)에 설치 및 실행되는 실험 관리 앱과 연동하기 위한 API(Application programming interface) 인터페이스가 포함될 수 있으며, 실험 관리 앱을 통하여 실험 데이터 수집 기능, 분석 및 보고서 생성 기능, 실험 보고서 조회 및 편집 서비스 기능 등 전반적인 서비스를 웹기반 서비스와 동일하게 제공할 수 있다.
분석서버(300)는 상술한 기능을 수행하기 위해 내부적으로 도 2를 참조하면, 수집부(310), 분석부(320), 보고서관리부(330), 학습예측부(340), 암복호화부(350) 및 데이터베이스(360)를 더 포함한다.
수집부(310)는 과학실험장치(100)로부터 실험한 실험 데이터를 네트워크(400)를 통하여 수집할 수 있다.
또한 수집부(310)는 필요시 실험 데이터 외에도 각 과학실험장치(100) 식별을 위한 장치고유식별코드나 사용자단말(200) 고유코드, 센싱부(120)에 센싱된 센싱정보를 추가로 수집할 수도 있다.
여기서 과학실험장치(100)는 다양한 형태의 과학 실험 교구가 될 수 있으며, 특히 네트워크(400)를 통하여 데이터 통신이 가능하도록 구현된 기기가 됨이 바람직하다.
과학실험장치(100)의 구체적인 예를 도 4에 도시하고 있으며, 도 4는 과학실험장치(100) 중 일 예인 낙하 실험장치이다.
낙하 실험장치는 구체적으로 필요한 실험 보고서를 생성하기 위한 실험 데이터를 만들기 위해, 서보모터를 통하여 각도 조절이 가능하며, 쇠구슬이 낙하할 수 있는 경사로를 갖는 빗면부(110), 쇠구슬이 낙하시 목표 지점까지 도착하는 낙하 시간을 측정하기 위한 센싱부(120), 낙하 시간을 토대로 실험 데이터를 생성하고 통신부를 통하여 분석서버(300)로 전송하는 제어부, 통신부 및 각종 표시 기능을 갖는 디스플레이부를 포함할 수 있다.
또한 낙하실험장치는 낙하 전 쇠구슬의 출발점을 차단하고, 낙하시 개방되도록 모터에 의해 제어되는 개폐도어(130)가 빗면부(110) 상단에 위치하며, 빗면부(110) 하단에는 조도센서와 레이저모듈을 포함한 센싱부(120)가 위치할 수 있다.
상술한 구성을 토대로 낙하실험장치가 낙하시간을 측정하는 원리에 대해 구체적으로 설명하면, 먼저 센싱부(120)가 레이저모듈과 조도센서 또는 광센서를 포함하고, 레이저모듈이 빗면부(110)의 경사로의 하단에 위치한 조도센서의 수광부에 레이저를 방출하고, 쇠구슬 낙하시 타이머를 시작하고, 상기 경사로를 따라 낙하된 쇠구슬이 경사로 하단을 가로지르는 레이저를 차단할 때 즉 수광부에 레이저가 입력되지 않는 순간에 타이머를 종료하여 타이머 구간을 측정함으로써, 낙하시간을 산출할 수 있으며, 제어부는 적어도 하나 이상 실험한 낙하시간을 포함한 실험 데이터를 생성할 수 있다.
나아가 실험 데이터에는 낙하시간과 같은 실험시 발생하는 필수 실험 요소에 대한 데이터뿐만 아니라, 실험 재료, 실험 구성, 실험 방법 등이 기재된 문서나 실험 현장 등의 사진 이미지나 동영상이 포함될 수도 있으며, 이와 같은 이미지나 동영상에 대해서 분석서버(300)는 광학 문자 인식(OCR)등을 활용하여 텍스트를 인식하고 실험 보고서에 포함될 실험 제목, 실험 내용 등에 대한 텍스트 정보를 자동으로 추출시킬 수도 있다.
상기 낙하 실험장치는 과학실험장치(100)의 예시에 불과하며, 이외에도 다양한 실험 교구가 포함될 수 있으며, 실험 데이터를 생성하여 네트워크(400)를 통하여 분석서버(300)로 전송 가능한 실험장치면 된다.
분석부(320)는 수집부(310)를 통하여 수집된 실험 데이터에 대하여 분석하여 보고서를 생성할 수 있도록 필요한 실험 요소들을 추출할 수 있다.
특히 다수의 실험 데이터를 기반으로 하나의 과학실험장치(100)에 대해서 수집된 복수의 실험 데이터에 대해서 기간별, 장치별 또는 실험별로 다양한 실험 요소들에 대한 패턴을 인식하고 통계 그래프, 표 등을 산출하기 위해서 데이터 마이닝, 로지스틱 회귀 모형 등을 활용할 수 있다.
즉 이와 같이 수집된 실험 데이터에 대해서 다양한 수학적 통계 모델을 활용하여 정량적인 수치를 X,Y 축에 대해 설정한 피팅 요인을 통해 그래프화하거나 표 등으로 표현하는 작업을 피팅(fitting) 작업이라고 한다.
이와 같이 피팅 작업에 의해 보고서에 필요한 통계적 그래프나 표를 산출할 수 있게 되며, 사용자가 직접 피팅 요인을 설정할 수 있는 사용자 맞춤형으로 그래프 또는 표를 생성할 수 있는 장점이 있다.
보고서관리부(330)는 분석부(320)에 의해 분석 및 추출된 실험 요소들을 취합하여 일정한 규격의 실험 결과에 대한 실험 보고서를 생성할 수 있다.
실험 보고서 양식은 각 학교마다 정해진 양식을 이용하여 해당 양식에 맞게 생성될 수 있으며, 보고서에는 실험 제목, 실험내용 요약, 실험의 구체적 설명, 실험 비교예, 표, 그래프, 실험 현장 사진 또는 영상 등이 포함될 수 있다.
또한 수집된 실험 데이터를 토대로 다양한 조회 및 등록 서비스를 제공할 수 있는데, 예를 들어 도 5는 웹기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 과학실험현황 조회 페이지를 예시적으로 보여주고 있으며, 도 6은 웹 기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 내 실험 리스트를 조회한 화면을 예시적으로 보여주는 도면이며, 도 7은 웹 기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 내 실험 리스트의 상세 내용 조회 페이지를 예시적으로 보여주는 도면이고, 도 8은 웹 기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 과학실험 데이터 등록 페이지를 예시적으로 보여주는 도면이며, 도 9는 웹 기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 과학실험 데이터 분석 페이지를 예시적으로 보여주는 도면이고, 도 10은 웹 기반 또는 모바일 앱 기반 서비스로 실험 보고서 작성 화면을 예시적으로 보여주는 도면이다.
특히 도 9의 과학실험 데이터 분석 페이지에서는 사용자가 직접 실험제목, 실험 데이터를 업로드할 수 있으며, 실험 데이터를 토대로 산출한 실험 결과 그래프를 직접 결정하기 위해 피팅함수(수학적 통계 모델 등)나 피팅인자를 선택할 수 있도록 제공하고, 산출되는 그래프 미리 보기를 통하여 사용자가 확인할 수 있으며, 해당 그래프를 다운로드할 수 있도록 다양한 부가 서비스를 제공하여 사용자 편의성이 증대되는 장점이 있다.
또한 실험 관리 앱을 통하여 실험 영상이 포함되는 실험 설명서를 조회할 수 있으며, 교육상 필요시 과학실험장치(100)를 DIY 형태로 조립할 수 있는데, 이를 위한 실험 장치 조립 영상 조회 화면을 제공할 수도 있다.
또한, 실험일지 작성 화면 및 실험 결과 분석 툴을 조회한 화면을 제공함으로써, 다양한 수학적 통계모델을 직접 선택하고 그래프 산출에 반영될 피팅 파라미터를 직접 설정할 수 있어 사용자 맞춤형으로 실험 결과 그래프를 도출할 수 있도록 제공할 수 있다.
또한, 도 10은 실험 사진 등을 업로드하고 사용자가 직접 텍스트를 입력 및 편집할 수 있는 실험 보고서 작성 화면을 예시적으로 보여주고 있다.
이와 같이 본 발명에서는 실험 결과에 대해서 실험 데이터를 수집하여 실험 결과에 대한 실험 보고서를 생성함과 아울러, 부가적인 기타 서비스들을 제공하여 사용자가 실험에 대한 다양한 서비스를 제공받아 편의성이 증대되고 효과적으로 실험에 대한 결과를 도출할 수 있는 장점이 있는 것이다.
또한 상술한 예시들은 모두 웹기반 서비스와 모바일 앱기반 서비스 동일하게 기능을 제공할 수 있으며, 사용자가 원하는 형태로 접속하여 서비스를 제공받을 수 있다.
학습예측부(340)는 수집된 실험 데이터 또는 센싱정보를 토대로 인공지능 기반 예측모델을 활용하여 기준값을 토대로 실험 결과의 효과를 도출하거나 허용오차를 기준으로 센싱부(120)의 오차를 예측할 수도 있다.
여기서 예측모델은 인공신경망(Artificial Neural Network), RBF(Radial Basis Function) 신경망, 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine, 이하 SVM) 알고리즘 등을 기반으로 한 예측모델일 수 있다.
또한 센싱정보, 예측결과, 실험 데이터를 빅데이터화하여 미래 예측되는 센서의 고장 또는 이상 여부나 실험 결과의 예상되는 효과 등에 대한 통계자료를 생성할 수 있다.
즉, 수집부(310)로부터 제공받은 센싱정보를 이용하여 인공지능 기계학습 모델인 예측모델의 입력변수로 사용하고, 과학실험장치(100)에 구비된 센싱부(120)의 상태에 따라 허용 오차를 기준으로 정상 또는 비정상을 예측한 예측 결과를 산출할 수 있다.
또한 비정상에 해당하는 경우, 사용자단말(200)로 경고 알람을 전송하여, 해당 과학실험장치(100)의 센싱부(120)의 고장 여부를 사용자가 판단하고 유지보수에 활용할 수 있도록 도움을 줄 수 있다.
또한 실험 결과의 예상되는 효과 예측은 실험이 정상적인 실험이 이루어졌는지 즉 효과적으로 실험을 수행하였는지를 예측하는 것으로, 실험 데이터의 정상 범위에 대한 기준값을 토대로 예측할 수 있다.
또한 실험 데이터가 누적될수록 SVM을 활용한 누적 패턴에 대하여 향후 예측되는 실험 결과 예상되는 효과 및 정상 범위 오차 등에 대한 통계 데이터를 생성하여 사용자단말(200)에서 조회할 수 있도록 제공되며, 이를 통하여 사용자는 실험이 정상적으로 이루어지는지 혹은 어떤 식으로 실험을 해야 되는지에 대한 참고자료로 활용할 수도 있어 교육적 측면에서도 도움을 줄 수 있다.
암복호화부(350)는 수집되는 실험 데이터의 인위적인 조작이나 변조를 방지하기 위해 데이터 보호를 위한 경량 암호화 알고리즘을 수행할 수 있다.
또한 부가적으로 분석서버(300), 사용자단말(200) 간의 주고받는 정보(예를 들어 센싱정보나 실험 데이터)는 외부 해킹 등의 위험으로부터 정보를 보호하기 위해, 해당 정보의 송/수신에 데이터 암/복호화 기술을 적용할 수 있다. 보다 구체적으로, 분석서버(300), 사용자단말(200)에 각각 신분 증명이 가능한, 식별 정보(identification information)를 부여하여, 각 분석서버(300), 사용자단말(200)의 식별 정보를 사설 암호 키(private key)로 활용하는 경량 암호 알고리즘을 수행한다. 경량 암호 알고리즘에는 본원 발명의 사용자단말(200)과 같은 스마트 기기 등의 제한된 환경에서 구현하기 위해 설계된 암호 기술로서, 대칭키 암호 알고리즘인 HIGHT(HIGh security and light weigHT), LEA(Lightweight Encryption)와 해시함수인 LSH(Lightweight Secure Hash) 등을 활용할 수 있다.
이러한 경량 암호 알고리즘을 활용하여 센싱정보 등을 암/복호화 시킴으로써 해당 데이터의 외부 유출이나 외부 해킹으로 인한 불법적인 제어 등을 막을 수 있다. 경량 암호 알고리즘은 이러한 임베디드 컴퓨팅 환경에서 적합한 경량 해시 함수(lightweight hash function)를 사용하는 것이 바람직하다.
경량 해시 함수란 SHA-3와 같은 표준적인 암호화 해시 알고리즘에서 일부 컴퓨팅 파워가 높게 소요되는 특징들을 제외하고도 송신 또는 수신되는 데이터의 무결성을 보장할 수 있도록 설계된 컴퓨팅 파워가 상대적으로 낮게 소모되는 해시 함수(일방향 함수)이다.
보다 구체적으로는 이러한 경량 해시함수 중에서도 키가 없이(unkeyed) 데이터의 치환(permutation)이 가능하도록 하는 스폰지(Sponge) 알고리즘을 사용하는 것이 바람직하다.
좀더 구체적으로 스폰지는 원본 메시지(여기서는 랜덤키의 원본 데이터)를 일정한 크기로 만든 뒤(padding), 이를 키의 생성자만 알 수 있는 특정한 기준 크기(예를 들어 특정 비트 사이즈로 분할된 원본 메시지)로 복수 개로 분할한 뒤, 복수 개로 분할된 데이터(분할된 원본 메시지)의 후단에 랜덤한 데이터들을 여러 업데이트 함수를 활용하여 교환하고, 반대편에서는 이미 알고 있는 기준 크기를 활용하여 복호화도록 구현된다.
즉, 이러한 경량 해시함수를 활용하여, 해시함수의 보안성을 확보하면서, 일반적인 해시함수의 사용보다 상대적으로 적은 컴퓨팅 파워가 필요하도록 하여 결과적으로 사용자단말(200)의 전력소모를 적게 하고, 오래 사용하도록 할 수 있다.
데이터베이스(360)는 정보 저장 및 관리를 위해 수집된 실험 데이터, 센싱정보, 통계정보, 통신 이벤트 정보 등을 저장할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 과학실험장치(100) 실험 데이터 분석 방법의 순서도이다.
먼저 분석서버(300)는 실험 결과 및 실험 보고서를 생성하기 위해 과학실험장치(100)의 실험 데이터 수집한다(S100).
수집된 실험 데이터는 실험 보고서 생성에 필요한 실험 요소들을 분석하고 추출할 수 있다(S102).
사용자는 분석 및 추출 결과로 실험 보고서를 생성하며, 실험 보고서에 포함될 그래프는 수학적 통계 모델을 선택하고, 피팅 요인을 설정하는 피팅 과정을 통하여 원하는 그래프 또는 표 형태로 산출할 수 있다(S104).
사용자단말(200)에서는 실험 보고서에 포함된 텍스트 등을 편집하거나, 완성된 실험 보고서를 편집 및 최종 확인할 수 있다(S106).
본 명세서에서 ‘단말’은 휴대성 및 이동성이 보장된 무선 통신 장치일 수 있으며, 예를 들어 스마트폰, 태블릿 PC 또는 노트북 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 장치일 수 있다. 또한, ‘단말’은 네트워크(400)를 통해 다른 단말 또는 서버 등에 접속할 수 있는 PC 등의 유선 통신 장치인 것도 가능하다. 또한, 네트워크(400)는 단말들 및 서버들과 같은 각각의 노드 상호 간에 정보 교환이 가능한 연결 구조를 의미하는 것으로, 근거리 통신망(LAN: Local Area Network), 광역 통신망(WAN: Wide Area Network), 인터넷 (WWW: World Wide Web), 유무선 데이터 통신망, 전화망, 유무선 텔레비전 통신망 등을 포함한다.
무선 데이터 통신망의 일례에는 3G, 4G, 5G, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), WIMAX(World Interoperability for Microwave Access), 와이파이(Wi-Fi), 블루투스 통신, 적외선 통신, 초음파 통신, 가시광 통신(VLC: Visible Light Communication), 라이파이(LiFi) 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
[부호의 설명]
100 : 과학실험장치
110 : 빗면부
120 : 센싱부
130 : 개폐도어
200 : 사용자단말
300 : 분석서버
310 : 수집부
320 : 분석부
330 : 보고서관리부
340 : 학습예측부
350 : 암복호화부
360 : 데이터베이스
400 : 네트워크

Claims (7)

  1. 과학실험장치로부터 실험 데이터를 네트워크를 통하여 수집하고 분석하며, 분석 결과로 생성되는 실험 보고서를 사용자단말을 통하여 접속 가능한 웹 기반 또는 모바일 앱(Application) 기반으로 조회할 수 있도록 제공하되, 실험 데이터 수집 기능, 데이터 분석 및 실험 보고서 생성 기능, 실험 보고서 조회 및 편집 서비스 기능을 제공하는 분석서버
    를 포함하는 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 분석서버는
    상기 과학실험장치에 대해서 수집된 복수의 실험 데이터에 대해서 기간별, 장치별 또는 실험별로 해당 실험 요소들에 대한 패턴을 인식하고 통계 그래프 또는 표를 산출하기 위해서 데이터 마이닝과 로지스틱 회귀 모형을 활용할 수 있는 것을 특징으로 하는 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 분석서버는
    상기 과학실험장치로부터 실험한 실험 데이터를 네트워크를 통하여 수집하는 수집부;
    상기 수집부를 통하여 수집된 실험 데이터에 대하여 분석하여 실험 보고서를 생성할 수 있도록 필요한 실험 요소들을 추출하는 분석부;
    상기 분석부에 의해 분석 및 추출된 실험 요소들을 취합하여 실험 결과에 대한 실험 보고서를 생성하는 보고서관리부
    를 포함하는 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서
    상기 과학실험장치는
    쇠구슬이 낙하시 목표 지점까지 도착하는 낙하 시간을 측정하기 위한 낙하실험장치인 것을 특징으로 하는 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 실험 보고서에는 실험 제목, 실험내용 요약, 실험의 구체적 설명, 실험 비교예, 표 또는 그래프가 포함되는 것을 특징으로 하는 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 분석서버는
    수집된 실험 데이터 또는 센싱정보를 토대로 인공지능 기반 예측모델을 활용하여 허용오차를 기준으로 센싱부의 오차를 예측할 수 있는 학습예측부
    를 더 포함하는 과학실험장치 실험 데이터 분석 시스템.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 분석서버를 이용한 과학실험장치 실험 데이터 분석 방법에 있어서,
    상기 분석서버는 실험 결과 및 실험 보고서를 생성하기 위해 과학실험장치의 실험 데이터 수집하는 단계;
    수집된 실험 데이터는 실험 보고서 생성에 필요한 실험 요소들을 분석하고 추출하는 단계;
    상기 분석서버는 사용자단말의 요청으로 분석 및 추출 결과로 실험 보고서를 생성하되, 실험 보고서에는 수학적 통계 모델을 선택하고, X,Y 축에 대해 정량적인 수치에 해당하는 피팅 요인을 설정하는 피팅 과정을 통하여 원하는 그래프 또는 표를 포함시키도록 생성하는 단계; 및
    상기 사용자단말에서는 실험 보고서에 포함된 텍스트를 편집하거나, 완성된 실험 보고서를 편집 및 최종 확인하는 단계
    를 포함하는 과학실험장치 실험 데이터 분석 방법.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110113831A (ko) * 2010-04-12 2011-10-19 주식회사 영재마루 지능형 과학실험보고서 제공시스템 및 방법
KR20120117110A (ko) * 2011-04-14 2012-10-24 동국대학교 산학협력단 태블릿 ｐｃ를 활용한 집단지성 과학실험 정보 제공 시스템
KR101660640B1 (ko) * 2015-05-12 2016-09-27 강원대학교산학협력단 랩미팅 서버 및 그 실험노트 공유 방법
US20180190386A1 (en) * 2015-06-30 2018-07-05 Alex M. Yoshikawa System and method for management, execution, and analysis of laboratory experiments
KR20210062513A (ko) * 2019-11-21 2021-05-31 순천향대학교 산학협력단 센서기반 미세먼지 정보 처리 고도화를 위한, 보간 및 이상데이터 탐지 및 수정 시스템

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050083186A (ko) 2003-04-14 2005-08-26 김성일 레이저를 이용한 시간 측정 장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110113831A (ko) * 2010-04-12 2011-10-19 주식회사 영재마루 지능형 과학실험보고서 제공시스템 및 방법
KR20120117110A (ko) * 2011-04-14 2012-10-24 동국대학교 산학협력단 태블릿 ｐｃ를 활용한 집단지성 과학실험 정보 제공 시스템
KR101660640B1 (ko) * 2015-05-12 2016-09-27 강원대학교산학협력단 랩미팅 서버 및 그 실험노트 공유 방법
US20180190386A1 (en) * 2015-06-30 2018-07-05 Alex M. Yoshikawa System and method for management, execution, and analysis of laboratory experiments
KR20210062513A (ko) * 2019-11-21 2021-05-31 순천향대학교 산학협력단 센서기반 미세먼지 정보 처리 고도화를 위한, 보간 및 이상데이터 탐지 및 수정 시스템

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