최근 수학구조 및 교수-학습과 관련된 연구에 지식공간 이론을 응용하고자하는 논문들이 많이 나오고 있다. 실제로 유의미 학습과 관련된 수행평가와 수학문제를 푸는 능력에 관한 평가를 연구하는데 지식구조가 응용되고 있지만 이를 활용하는데는 많은 애로사항이 있으며 이를 보완하기 위한 여러 가지 방법이 연구되어오고 있다. 특히, Schrepp교수는 스피드문제의 경우로 제한하여 지식공간론을 응용한 일반화된 수학구조의 연구방법을 제시하였다. 본 논문에서는 주관적 지식의 평가를 하게되는 수학구조 및 공간에 관한 연구를 하는데 효과적으로 응용될 수 있는 퍼지지식공간론에 관한 전반적인 기초 이론을 정의하고 그 성질들을 연구하고자한다.
고등학교 지구과학에서 다루는 천문학 개념의 위계를 밝히고, 그에 따른 교수-학습의 효과를 알아보기 위해 지식공간론을 활용하여 학습과제 속에서 내재되어 있는 학습자의 지식상태를 분석하였다. 고등학교 학생들의 천문학적 공간개념에 대한 구성 요인 간 위계는 '공간위치 $\rightarrow$ 공간추리 $\rightarrow$ 공간변화' 순이었다. 학습자의 천문학적 공간개념 점수가 같아도 개념의 구조화( 지식상태 )가 다르게 나타나는 경우가 있었다. 이는 학습자에 따라 개별화 학습의 처방이 달라져야 함을 시사한다. 천체관측 개념의 위계는 '지구운동 $\rightarrow$ 천구좌표계 $\rightarrow$ 천체관측( 망원경 원리 $\rightarrow$ 망원경 설치 $\rightarrow$ 망원경 관측 )' 순으로 분석되었으며 2007개정교육과정에서 제시하는 순서와는 차이가 있었다. 고등학생들의 천체관측 개념에 대한 지식상태 분석에서 개념의 구조화가 잘 이루어진 학생의 경우에는 하위 위계를 이루는 지구운동과 천구좌표계, 망원경 원리에 관한 문항을 잘 맞추었고, 상위 위계에 있는 망원경 설치와 관측 문항에서 정답률이 낮았다. 그러나 개념의 구조화가 덜 이루어진 학생의 지식상태는 하위 위계를 이루는 지구 운동 관련 문항에서 더 많이 틀렸고, 최상위 위계( 망원경 설치, 관측 )를 이루는 문항에 대한 정답률이 높았다. 지구과학I의 천체관측 단원에 대하여 학습자의 심리적 위계와 교과서의 논리 위계에 따라 학습과제를 제시하여 교수-학습한 결과, 개념의 형성률은 심리적 위계에 따라 수업한 경우가 유의미( p & .05 )하게 더 높았다.
최근 수학구조 및 교수-학습과 관련된 연구에 지식공간 이론을 응용하고자하는 논문들이 많이 나오고 있다. 실제로 유의미 학습과 관련된 수행평가와 수학문제를 푸는 능력에 관한 평가를 연구하는데 지식구조가 응용되고 있지만 이를 활용하는데는 많은 애로사항이 있으며 이를 보완하기 위한 여러 가지 방법이 연구되어오고 있다. 특히, Schrepp교수는 스피드문제의 경우로 제한하여 지식공간론을 응용한 일반화된 수학구조의 연구방법을 제시하였다. 본 논문에서는 주관적 지식의 평가를 하게되는 수학구조 및 공간에 관한 연구를 하는데 효과적으로 응용될 수 있는 퍼지지식공간론에 관한 전반적인 기초 이론을 정의하고 그 성질들을 연구하고자한다.
가상세계 기반 몰입형 가정교사 시스템을 개발하기 위해 상황의 다양성과 사실성을 최대화하기 위한 공간적 측면에서의 시뮬레이션을 개발하고자 한다. 이를 위해서는 가상공간의 모델링과 함께 가상인간들의 지식 및 지능적 사유기능이 필요하다. 먼저 공간의 계층적이고 다면적인 구성과 그에 상응하는 가상인간들의 지식을 모사하기 위한 정보구조가 필요하다. 구체적으로 2.5차원 공간분포표현, 복잡한 공간관계표현, 객체표현, 사건들의 시공간적 표현을 위한 네 개의 구조를 각각 개발한다. 그리고 이와 같이 표현된 지식을 사용하여 공간적인 이동을 하는데 필요한 가상인간의 공간적 사유 기능을 개발한다. 일반적으로 사건은 힘을 매개로 인접하거나 연결된 다른 객체들에게도 연쇄적으로 영향을 미쳐서 다양한 상황들이 펼쳐지며 관련된 가상인간들이 다음 행동을 계획하는 데에 반영된다. 이를 위해 시공간 표현구조 상에 역사적 흐름에 따라 사건들의 전개를 기록한다. 전형적 사건을 구현하여 가상인간의 복잡한 공간속에서의 자주적 행동의 실현가능성을 보여준다.
지식 공간 이론이란 학습자들이 대해 최대한의 학습 성취를 이끌어 낼 수 있도록 학습자들에 대한 가이드라인을 제공해주는 이론으로 여러 교육 환경에서 사용되어 왔다. 하지만 지식 공간 이론을 사용해왔던 많은 방법들이 주로 수작업을 통해 이루어져 왔고 이러한 작업을 지원하기 위해서 비주얼 베이직 혹은 R 등의 프로그램이 사용되어 왔지만 프로그램을 따로 배워야 하는 불편함과 시간적으로 낭비되는 등의 문제를 야기해 왔다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 지식 공간상에서 학습자들의 지식구조를 자동으로 분석하고 결정적 학습 경로를 제공하는 이른바 지식 구조 분석 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 아파치 웹상에서 구현되었고, 카이 제곱 값을 산출하여 결정적 학습 흐름도를 도출하도록 하였다. 제안된 방법은 사용자들이 웹에서 편리하게 학습자들의 지식 상태 분석할 수 있도록 환경을 제공하고 지식 구조의 체계적인 검토를 위한 방법을 제시해준다.
본 연구에서는 영화산업이 특정 지역이나 대도시에 집적되어 있다는 기존 연구 결과와 달리 미국 애니메이션 영화산업이 분산되어 나타나고 있는 현상을 포착하고 이를 설명하고자 하였다. 이를 위해 프로젝트 기반 생산으로 이루어지는 영화산업의 생산 특성상 생산의 개시 여부를 결정하는 투자와 생산의 진행과 완료에 해당하는 제작 모두 포괄하고, 각 단계의 가장 핵심적인 자원인 자본과 지식이 반복적으로 동원되고 조직화되는 과정에서 공간적 분포와 특성이 드러난다는 전제 하에 산업의 경제 공간 형성 메커니즘을 자본조달과 지식축적으로 재구성하였다. 이를 토대로 자본조달구조와 지식축적과정 각각을 유형화하여 한국과 미국의 실사영화산업과 애니메이션영화산업을 분석하였다. 그 결과 한국의 실사영화산업과 애니메이션영화산업에서는 외부금융형 자본조달구조와 외부동원형 생산조직 및 지식축적과정이 나타났고 공간적으로도 주요 행위자들이 일정 지역에 모여 있었다. 미국 실사영화산업의 경우 외부 금융형 자본조달구조와 내부금융형 자본조달구조가 양립하고 있었으며, 외부동원형 생산조직 및 지식축적과정이 나타났고 공간적으로도 주요 행위자들이 일정 지역에 모여 있었다. 이와 달리 내부금융형 자본조달구조와 내부활용형생산조직 및 지식축적과정을 채택하고 있는 미국 애니메이션영화산업에 속한 기업들은 집적의 필요를 적극적으로 부정하고 서로 분산되어 나타나고 있었다. 따라서 본 연구 결과는 기존 영화산업 연구에 중대한 반론을 제기함과 동시에 그 동인으로서 그간 프로젝트 기반 생산 연구에서 소외되었던 자본조달에 대한 관심을 환기시키고, 지식, 특히 인적자본과 그 외부성에 천착했던 연구에서 벗어나 고정비용 투자를 통한 기술 개발이 산업의 공간적 분포에 미치는 영향을 탐색했다는 데 의의가 있다.
웹과 디지털 라이브러리가 대중화되면서, 사용자들은 이를 정보 조사나 학습 같은 높은 인지부담을 수반하는 작업에 활용하기 시작한다. 그러나 대부분의 검색엔진 및 브라우저는 사용자에게 단순한 질의 기반 검색 및 항해탐색 기능만을 제공하므로 정보를 해석하고 연계하며 통합하는 등의 역할은 사용자에게 전가한다. 본 논문에서는 인간-웹 상호작용을 위한 이단 모델(Two-level M여el)이라고 부르는 개인화된 지식구조를 제안한다. 이 구조는 지식공간과 정보공간으로 구성되어 있으며, 새롭게 지식공간을 구성하고 이를 이용하는 명령(Operation)을 제공한다. 지식 공간은 웹에서 상호작용을 통해 검색된 결과에 대한 개념적인 해석이라고 할 수 있으며, 토픽 및 토픽간의 관계를 통해서 이 지식 공간이 구성된다. 이러한 지식 공간은 정보공간의 정보객체와 연결되어 있어 지식공간으로부터 원하는 정보에 대한 접근이 가능하다. 이 모델에 기반 하여 구현된 시스템을 통해 정보탐색 태스크 중 가장 높은 인지부담을 요구하는 탐험적 검색 환경 아래서의 실험을 수행하여 사용자 인지부담 절감 효과를 확인 할 수 있었으며, 향후 개인의 효과적인 정보 탐색을 위한 가치 있는 메타데이터로서의 활용이 기대된다.
가상현실은 현실처럼 구성된 가상공간과 그 속에서 살아가는 에이전트들로 구성되어 있다. 여기서 가상공간이란 시각적 표현뿐만 아니라 질량, 중력, 마찰력등과 같은 물리속성들과 법칙들에 의해 규율되는 질서 있는 공간을 의미한다. 이러한 가상공간을 구축하기 위해서는 인간과 유사한 행동을 하는 가상 에이전트와 그를 둘러싼 환경을 설계해야 한다. 정해진 공간이나 기억에 대하여 설계자의 지식에 따라서 그대로 반응하게 만들어진 기존의 반응형 에이전트의 행동방식을 개선하여 능동적 행동이 가능하기 위해서는 에이전트의 활동 공간에 관련된 다양한 지식이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 지식중에서 공간적 지식에 관한 표현구조를 설계하고 구현한다. 이와 같은 지식표현은 사실적이고 효율적인 물리적 가상환경을 구축하는 바탕으로 사용됨과 동시에 가상에이전트들의 지식을 표현하는 구조로 이용된다.
기존의 지식공유에 관한 연구들은 KMS를 중심으로 연구를 진행하였다. 그러나 최근에는 폐쇄적 성격을 가진 KMS 뿐만 아니라 개방적인 성격의 인터넷 공간에서도 지식 공유활동이 활발하게 일어나고 있다. 네이버의 지식인, 포털 사이트들의 지식공유 공간들은 그 중요한 예가 될 것이다. 이런 인터넷 공간에서의 지식공유에 행동에 대한 연구는 미비하기 때문에 이에 대한 연구가 필요한다. 본 연구에서는 이런 상황들은 고찰하여 사회적자본 이론(Social Capital Theory)과 자기표현 개념을 중심으로, 인터넷 지식공유에 미치는 영향 요인들을 밝히고자 시도하였다. 실증분석을 위해서 구조모형을 제안하였으며 PLS를 사용하여 분석하였다. 결과적으로 사회적자본과 자기표현은 지식공유의도에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났다.
본 연구는 여러 유형의 공간적 개념과 상호작용을 함의하는 다양한 공간가중행렬을 사용하는 공간계량모형을 통해 시군구 단위에서 혁신활동의 특정한 공간적 패턴을 야기하는 결정요인들을 분석하였다. 이러한 분석을 통해 혁신활동의 공간적 외부효과의 결정요인이 파악될 수 있으며, 이는 지식 확산효과의 공간적 상호작용과 공간 구조에 대한 이해를 심화시킬 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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