표제지
목차
편집자 주 3
01. 고전-양자 융합 머신러닝 방법론을 이용한 양자정보과학기술 연구 / 방정호 5
Ⅰ. 서론: 머신러닝과 양자정보과학 6
1. 양자정보과학기술에의 주요 이슈 6
2. 양자머신러닝 7
Ⅱ. 고전-양자 융합 머신러닝을 통한 양자알고리즘 개발 10
1. 고전-양자 융합 학습 시뮬레이터 10
2. 고전-양자 융합 학습 시뮬레이터를 이용한 Deutsch-Jozsa 알고리즘 학습 12
Ⅲ. 단일측정 기반 머신러닝 방식을 이용한 큐빗(순수)상태 정밀추정 16
1. 단일측정기반 학습 알고리즘 16
2. SSML기반 고전-양자 학습머신을 이용한 미지(unknown) 양자상태 정밀추정 17
Ⅳ. 결론: 고전-양자 융합 학습머신 및 SSML의 활용 24
참고문헌 26
02. 인공지능 및 입체영상 시각화 기술을 이용한 첨단 영상유도수술(IGS, Image-Guided Surgery) / 강민구;한형섭 27
Ⅰ. 서론 28
Ⅱ. 본론 30
1. 의료영상, DICOM 파일 소개 및 영상유도수술(IGS)을 위한 의료용 내비게이션 시스템 30
2. 의료분야의 인공지능 및 3D 모델 변환기술의 활용 40
3. 증강현실 기반 영상유도수술 및 의료영상 3D 시각화 기술 46
Ⅲ. 결론 57
참고문헌 59
판권기 2
표 1. 의료영상 데이터의 분류 및 기술적 특징 31
표 2. 주요 의료영상 데이터의 특성 요약 32
표 3. 의료영상 데이터 시각화 도구 예시 34
표 4. 영상-환자 정합 방식 기술 분류 37
표 5. 추적 장치 기술 분류 39
표 6. 인공지능을 활용한 의료영상의 병변 검출, 경계 검출, 영상 분할 기술 예시 41
표 7. DICOM 파일 - 3D 프린팅 모델 변환 기술 예시 42
표 8. 가상 내시경 의료분야 활용 예시 43
표 9. 3차원 초음파 영상 의료산업 활용 예시 44
표 10. 가상 인체 모델 구축 활용 예시 45
표 11. 3D 디스플레이를 활용한 첨단 3D IGS 기술 개발 현황 53
01. 고전-양자 융합 머신러닝 방법론을 이용한 양자정보과학기술 연구 / 방정호 7
그림 1. 머신러닝 + 양자정보 = 양자머신러닝 7
그림 2. 고전-양자 융합 머신러닝 시뮬레이터 11
그림 3. 광경로 기반 양자연산구현 12
그림 4. DJ 문제 학습을 위한 고전-양자 융합 머신러닝 시뮬레이터 기본모형 13
그림 5. DJ 문제 학습 전산모사 14
그림 6. 단일측정기반 학습(SSML) 광학계 구현 개념도 18
그림 7. WP조합에 따른 리소스(×10⁴) 대비 학습정확도 비교/분석 전산모사 결과: (a) QH, (b) QHQ, (c) QHQH 19
그림 8. (a) MH=100, 500, 1000에 따른 학습 확률 P(N) 전산모사 결과, (b) MH에 따른 평균 자원소요량 그래프 20
그림 9. 앞서 얻은 학습 확률을 통해 분석한 평균 리소스(학습시간) 결과 20
그림 10. 최종 소모한 학습 리소스(N) 대비 최종 학습 결과에의 에러 분석, (a) SSML 결과, (b) SQST 결과 21
그림 11. (좌) 큐빗 양자상태 추정을 위한 SSML 구현 기본모형, (우) 광자편광기반 양자광학계 구현을 위한 실험세팅 22
그림 12. 미지상태 추정 큐빗상태 자원리소스(광자) vs 추정 부정확도(infidelity, ϵ) log-log 그래프 23
02. 인공지능 및 입체영상 시각화 기술을 이용한 첨단 영상유도수술(IGS, Image-Guided Surgery) / 강민구;한형섭 33
그림 1. PACS 시스템의 의료영상 획득 및 제공 개념 33
그림 2. DICOM의 데이터 포맷 구성 예시 34
그림 3. 내비게이션 시스템의 광학 추적 장치 개략도 38
그림 4. 전통적인 IGS 시스템의 화면 구성 예시 46
그림 5. 노스캐롤라이나대학의 직시형 HMD 기반 증강현실 IGS 시스템 47
그림 6. 동경대학의 Integral Videography 기반 증강현실 IGS 시스템 48
그림 7. 뮌헨공과대학의 RGB 카메라 영상 위 X-ray 영상을 중첩 표시하는 증강현실 시스템 49
그림 8. 가상 창문을 이용한 증강현실 영상의 입체감 지각 오류 보정 연구 50
그림 9. 대구경북과학기술원의 증강현실-가상현실 화면 전환 시스템 51
그림 10. RealView Imaging의 세계 최초 의료용 홀로그래피 시스템 55
그림 11. 이안하이텍-KIST 공동 개발 의료용 3D 시각화 시스템 56