• 제목/요약/키워드: 구조 학습

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사이버 러닝 환경에서 개별화 학습을 위한 학습자 인지구조 기반 ITS 교수·학습 모형과 시스템에 관한 연구 (Study on ITS Teaching-learning Model and System Based on Learner's Cognition Structure for Individualized Learning in Cyber Learning Environment)

  • 김용범;정복문;최지만;백장현;김태영;김영식
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.79-89
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    • 2007
  • 지식정보 사회의 도래는 새로운 교육 패러다임에 적합한 교수-학습 과정을 지원하기 위해 다양한 형태의 e-러닝의 모형과 시스템을 요구하며, 이에 따라 인터넷과 지능형 교육 시스템(ITS; intelligent tutoring system)을 적용한 e-러닝 환경의 교수-학습 시스템에 대한 연구가 지속적으로 진행되어 왔다. 그러나 현재 운영되고 있는 교육 현장의 인프라와 u-러닝의 개념 사이에는 상당한 격차가 존재한다. 이에 따라 본 연구에서는 현재 구축된 교육 현장의 인프라에서 u-러닝의 개념을 적용할 수 있는 학습자의 인지구조에 기반한 ITS 교수-학습 모형과 시스템을 개발하고, 타당성을 검증하였다. 또한 본 연구에서 제안하는 지식표현기법을 통해 개별화 학습이 효과적으로 적용될 수 있도록 학습자 인지구조를 표현하였다.

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지식공간론을 활용한 천문학 개념의 위계 분석 (Hierarchical Analysis of Astronomical Concepts Using the Knowledge Space Theory)

  • 윤마병;김희수;이항로
    • 한국지구과학회:학술대회논문집
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    • 한국지구과학회 2010년도 춘계학술발표회 논문집
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    • pp.31-31
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    • 2010
  • 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.

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강화학습을 통한 계층적 RNN의 행동 인식 성능강화 (Improved the action recognition performance of hierarchical RNNs through reinforcement learning)

  • 김상조;곽소항;차의영
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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    • pp.360-363
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    • 2018
  • 본 논문에서는 계층적 RNN의 성능 향상을 위하여 강화학습을 통한 계층적 RNN 내 파라미터를 효율적으로 찾는 방법을 제안한다. 계층적 RNN 내 임의의 파라미터에서 학습을 진행하고 얻는 분류 정확도를 보상으로 하여 간소화된 강화학습 네트워크에서 보상을 최대화하도록 강화학습 내부 파라미터를 수정한다. 기존의 강화학습을 통한 내부 구조를 찾는 네트워크는 많은 자원과 시간을 소모하므로 이를 해결하기 위해 간소화된 강화학습 구조를 적용하였고 이를 통해 적은 컴퓨터 자원에서 학습속도를 증가시킬 수 있었다. 간소화된 강화학습을 통해 계층적 RNN의 파라미터를 수정하고 이를 행동 인식 데이터 세트에 적용한 결과 기존 알고리즘 대비 높은 성능을 얻을 수 있었다.

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2-stage 마르코프 의사결정 상황에서 Successor Representation 기반 강화학습 알고리즘 성능 평가 (Evaluating a successor representation-based reinforcement learning algorithm in the 2-stage Markov decision task)

  • 김소현;이지항
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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    • pp.910-913
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    • 2021
  • Successor representation (SR) 은 두뇌 내 해마의 공간 세포가 인지맵을 구성하여 환경을 학습하고, 이를 활용하여 변화하는 환경에서 유연하게 최적 전략을 수립하는 기전을 모사한 강화학습 방법이다. 특히, 학습한 환경 정보를 활용, 환경 구조 안에서 목표가 변화할 때 강인하게 대응하여 일반 model-free 강화학습에 비해 빠르게 보상 변화에 적응하고 최적 전략을 찾는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 SR 기반 강화학습 알고리즘이 보상의 변화와 더불어 환경 구조, 특히 환경의 상태 천이 확률이 변화하여 보상의 변화를 유발하는 상황에서 어떠한 성능을 보이는 지 확인하였다. 벤치마크 알고리즘으로 SR 의 특성을 목적 기반 강화학습으로 통합한 SR-Dyna 를 사용하였고, 환경 상태 천이 불확실성과 보상 변화가 동시에 나타나는 2-stage 마르코프 의사결정 과제를 실험 환경으로 사용하였다. 시뮬레이션 결과, SR-Dyna 는 환경 내 상태 천이 확률 변화에 따른 보상 변화에는 적절히 대응하지 못하는 결과를 보였다. 본 결과를 통해 두뇌의 강화학습과 알고리즘 강화학습의 차이를 이해하여, 환경 변화에 강인한 강화학습 알고리즘 설계를 기대할 수 있다.

비선형 시스템의 근사화를 위한 직교 신경망의 수정 기법에 관한 연구 (A study on Modified Method of Orthogonal Neural Network for Nonlinear system approximation)

  • 김성식;이영석
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.33-40
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    • 1998
  • 최근 Yang과 Tseng이 제안한 직교 신경망(ONN)은 직교 함수를 이용하여 신경망을 구성한 것으로서, 다층 신경망이 가지는 층의 구조에 대한 어려움이 없이 전체 구조를 결정할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 또한 요구되는 정확성을 기준으로 직교 함수의 급수를 증가시키므로써 학습하는 동안에 전제 구조를 변형하는 것이 가능하고 가중치의 직? 함수의급수를 증가시키므로써 학습하는 동안에 전체 구조를 변형하는 것이 가능하고 가중치의 학습 알고리듬이 오차 역전파법 학습 알고리듬에 비해 간단하며 수렴 속도가 빠르다는 장점도 있다. 그러나 이러한 직교 신경망은 구조의 골격이 디ㅗ는 직교 함수를 변형할 수 없는 구조를 가진다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 입력 변환을 이용하여 직교함수를 학습할 수 있는 구조를 가지는 수정된 직교 신경망(MONN)을 제안한다. 제안한 수정된 지? 신경망을 이용하여 비선형 시스템을 식별하기 위해 식별기 구조를 설정하고 목적을 달성하기 위한 수정된 직교 신경망의 학습 알고리듬을 유도한다.사례연구른 통하여 본 논문에서 제안한 수정된 직교 신경망의 비선형 시스템 모형화 능력, 입력 변환의 유용성을 다충 신경망, 직교 신경망과 비교하여 검증한다.

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다층 퍼셉트론에서 구조인자 제어의 영향 (On the factors controlling effects at MLP Networks)

  • 윤여창
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (상)
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    • pp.337-340
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    • 2003
  • 다층 퍼셉트론(Multi-Layer Perceptron, MLP) 구조를 이용한 비선형 적합은 실제문제에 매우 다양하게 적용되고 있다. 이때 일반화된 MLP 구조의 적합을 위해서는 은닉노드의 개수 초기 가중값 그리고 학습 회수와 같은 구조인자들을 함께 고려해야 한다. 만약 구조인자들이 부적절하게 선택되었다면 일반화된 MLP 구조의 적합효율이 매우 저하될 수 있다. 그러므로 MLP 구조에 영향을 주는 인자들의 영향을 살펴보는 것은 중요한 문제다. 이 논문에서는 제어상자(controller box)를 통한 학습결과와 더불어 MLP 구조를 일반화할 때 영향을 줄 수 있는 구조인자(factor)들의 실증분석과 이들의 상대효과를 살펴본다.

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하이퍼텍스트의 정보구조를 제공한 e-Book 인터페이스 환경에서 학습자의 정보처리유형이 학업성취도 및 사용편의성에 미치는 효과 (An e-Book Interface by Providing Visual Information of Hypertext Structure Will be Affect Learning Comprehension and Usability According to Learner's Learning Preferences)

  • 성은모
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.483-496
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    • 2012
  • 학습자의 정보처리유형에 따른 e-Book 인터페이스의 설계 및 개발은 학습자 중심의 적성처지교수를 위해 중요한 이슈가 된다. 이에 본 연구에서는 하이퍼텍스트 정보구조가 제공된 e-Book 학습환경에서 학습자의 정보처리유형이 학습내용 이해 및 사용 편의성에 있어 어떠한 차이를 보이는지를 검증해 봄으로써 보다 처방적인 e-Book 인터페이스의 설계전략에 대한 시사점을 제공하고자 하였다. 본 연구를 위해 대학생 68명이 참여하였으며, 하이퍼텍스트 정보구조가 제공된 e-Book 콘텐츠를 통해 학습한 후 정보처리유형(시각 정보처리, 언어 정보처리)에 따른 학업성취도 (텍스트 구조 파악 및 학습내용이해)와 사용 편의성에 대한 효과성을 검증하였다. 연구결과, 학업성취도에 있어서는 정보처리 유형에 따라 텍스트 구조 파악에는 유의미한 차이가 나타났으나, 학습내용 이해에는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 사용 편의성에 있어서는 학습자의 정보처리유형에 따라 유의미한 차이가 나타났으며, 구체적으로는 텍스트 구조 파악의 용이성, 텍스트 분량 파악의 용이성, 네비게이션의 용이성, 그리고 내용기억의 편의성 등에 있어 유의미한 차이가 나타났다. 또한 학업성취도에 영향을 미친 사용 편의성의 주요요인은 학습위치 파악의 용이성이었으며, 정보처리유형의 집단간 분류의 정확도는 79.4%로 비교적 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 e-Book 콘텐츠 설계 및 개발에 대한 전략적 시사점에 논의 되었다.

게임 제작을 통한 학습에서 학업적 자기효능감, 학습동기 및 학습태도에 대한 경로분석 (Path analysis for academic self-efficacy, the motivation and learning attitude on the learning through game making activity)

  • 박형성
    • 정보교육학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.33-40
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    • 2012
  • 본 연구는 게임제작 활동을 통한 학습에서 학업적 자기효능감, 학습동기, 컴퓨터 학습태도의 관계를 알아보는데 있다. 이를 통해 디지털게임을 통한 학습에서 학습자들의 참여와 학습목표 달성을 위한 변인들의 구조적 관계를 확인하였다. 연구결과 과제난이도, 자기조절효능감, 자신감의 하위요인으로 이루어진 학업적 자기효능감이 학습동기와 컴퓨터 학습태도에 유의한 영향을 미치는 구조방정식모형을 검증하였다. 학습자의 신념, 과제 수용태도, 학습과정을 조절하는 요인이 활동중심 학습이 중심이 되는 디지털 게임을 통한 학습에서 중요한 요인이었다.

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협동적 상호작용을 통한 지리개념 발달과 근접발달영역에 관한 연구 - 중학생의 수도권 개념을 사례로 - (The Geographical Concepts Development and its ZPD through the Collaborative Interaction - A Case Study on the Concept of GSMA in the Middle School -)

  • 강창숙
    • 대한지리학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.425-441
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    • 2002
  • 본 연구는 협동적 상호작용 중심의 교수-학습을 통해서 학습자의 지리개념과 근접발달영역이 어떻게 발달하는가를 살펴보았다. 연구 결과, 학습자의 개념발단은 인지구조 수준이 논아질수록 일상적인 개념에서 벗어나 지리적 개념을 표현하는 과정으로 이루어졌다. 지리적 개념의 표현은 구체적인 사실들에서 하위요소개념. 그리고 기본요소개념의 위계적인 순서로 상향 발달하였으며, 발달 과정에서 학습자가 인지구조로 내면화하는데 가장 어려운 개념은 기본요소개념이었다. 학습자의 수도권 개념에 대한 근접발달영역은 9개 유형으로 나타났다. 근접발달영역은 사전 인지구조가 지리적 개념을 얼마나 더 많이 그리고 더 체계적으로 표상하는가의 질적 차이에 따라 다르게 발달했다. 지리개념 발달은 학습자의 사전 인지구조보다는, 교수-학습을 통해서 자신의 인지구조를 얼마나 적극적이고 능동적으로 재구성하느냐에 달려 있었으며, 표상한 개념의 양적 증가를 바탕으로 한 질적 변화의 과정으로 이루어졌다.

변환 규칙 학습기를 이용한 한국어 의존 구조 분석기 (Dependency Structure Analysis System for Korean Using Automatically Acquired Transformation Rules)

  • 이성욱;서정연
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 1997년도 제9회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.360-363
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    • 1997
  • 코퍼스 속의 언어적 규칙을 직접적으로 사용하여 한국어 의존 구조를 분석하기 위해, 본 한국어 의존 구조 분석기는 의존 구조가 나타나 있는 코퍼스로부터 변환 규칙 학습기로 규칙을 자동적으로 학습하고 그 규칙을 적용함으로써 한국어 의존 구조를 분석한다. 이를 위해 기존의 연구된 구구조 문법의 규칙 틀과는 다른 한국어 의존 구조에 맞는 규칙 틀을 연구하였고 또 의존 구조에서 발생할 수 있는 교차구조(Crossing structure)를 방지하는 연산을 고안하였다.

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