• Journal of the Korean Chemical Society
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• v.46 no.4
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• pp.353-363
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• 2002

In this study, characteristics of the problem solving process of the balancing redox equations was ana-lyzed by mental capacity and problem solving methods, and the pertinent teaching and learning guidance for oxidation-reduction unit was suggested. Participants were 79 senior high school students and 57 science high school students. Tests were conducted to measure the mental capacity, the understanding of the oxidation-reduction concepts and the com-pletion of the balancing redox equations. The framework was made to find the patterns of failure and success. As the analysis of the influence on the performance of mental capacity,understanding of the oxidation-reduction concepts, and problem solving methods, students who had lower understanding of oxidation-reduction concepts selected the trial and error method, and their performance were influenced by mental capacity. The students that had higher understanding of the oxidation-reduction concepts had good performance by using oxidation number method regardless of their mental capacity. As the results of analysis for the patterns, the success patterns of solving the problems, those of mostly the sci-ence high school students, were the cases of using oxidation number method well and lessening problem solving steps. The patterns of failure in solving problems by using trial and error method showed that students had mistakes in cal-culating, errors in making unknown equations, no consideration for all variables, or stopped solving the complicated problems. The patterns of failure in solving problems by using oxidation number method showed that many students had wrong oxidation number or no consideration for mass and charge balance.

• Annual Conference on Human and Language Technology
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• 2018.10a
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• pp.310-315
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• 2018

본 논문에서는 한국어 수학 문장제 문제 자동 풀이를 위한 방법을 소개한다. 수학 문장제 문제란 수학적 관계가 언어와 숫자로 주어질 때, 문제에서 요구하는 정보를 도출하는 수학 문제로, 언어 의미 분석과 수학적 관계 추출이 요구된다. 본 논문에서는 이원 일차 연립 방정식을 포함한 514 문제의 영어 데이터셋을 번역해 한국어 문제를 확보하였다. 또한 한국어의 수학적 관계 표현과 언어 유형적 특성을 고려한 자질 추출을 제안하고, 템플릿 기반 Log-linear 모델이 정답 방정식을 분류하도록 학습하였다. 5겹 교차 검증을 실시한 결과, 영어 문제를 풀이한 선행 연구의 정답률 79.7% 대비 1%p 낮은 78.6%의 정답률을 보였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2006.06b
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• pp.232-234
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• 2006

본 논문에서는 마르코프 결정 문제 (Markov decision problem)의 풀이 효율을 잴 수 있는 척도를 알아보기 위해 복잡계 네트워크 (complex network) 의 관점에서 MDP를 하나의 그래프로 나타내고, 그 그래프의 위상학적 성질들을 여러 네트워크 척도 (network measurements)들을 이용하여 측정하고 그 MDP의 풀이 효율과의 관계를 분석하였다. 실세계의 여러 문제들이 MDP로 표현될 수 있고, 모델이 알려진 경우에는 평가치 반복(value iteration)이나 모델이 알려지지 않은 경우에도 강화 학습(reinforcement learning) 알고리즘등을 사용하여 풀 수 있으나, 이들 알고리즘들은 시간 복잡도가 높아 크기가 큰 실세계 문제에 적용하기 쉽지 않다. 이 문제를 해결하기 위해 제안된 것이 MDP를 계층적으로 분할하거나, 여러 단계를 묶어서 수행하는 등의 시간적 추상화(temporal abstraction) 방법들이다. 시간적 추상화를 도입할 경우 MDP가 보다 효율적으로 풀리는 꼴로 바뀐다는 사실에 착안하여, MDP의 풀이 효율을 네트워크 척도를 이용하여 측정할 수 있는 여러 위상학적 성질들을 기반으로 분석하였다. 다양한 구조와 파라미터를 가진 MDP들을 사용해 네트워크 척도들과 MDP의 풀이 효율간의 관계를 분석해 본 결과, 네트워크 척도들 중 평균 측지 거리 (mean geodesic distance) 가 그 MDP의 풀이 효율을 결정하는 가장 중요한 기준이라는 사실을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2021.05a
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• pp.362-365
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• 2021

이 논문에서는 자연어로 구성된 수학 문장제 문제를 자동으로 풀이하기 위한 Transformer 기반의 생성 모델인 KoEPT를 제안한다. 수학 문장제 문제는 일상 상황을 수학적 형식으로 표현한 자연어 문제로, 문장제 문제 풀이 기술은 실생활에 응용 가능성이 많아 국내외에서 다양하게 연구된 바 있다. 한국어의 경우 지금까지의 연구는 문제를 유형으로 분류하여 풀이하는 기법들이 주로 시도되었으나, 이러한 기법은 다양한 수식을 포괄하여 분류 난도가 높은 데이터셋에 적용하기 어렵다는 한계가 있다. 본 논문은 이를 해결하기 위해 우선 현존하는 한국어 수학 문장제 문제 데이터셋인 CC, IL, ALG514의 분류 난도를 측정한 후 5겹 교차 검증 기법을 사용하여 KoEPT의 성능을 평가하였다. 평가에 사용된 한국어 데이터셋들에 대하여, KoEPT는 CC에서는 기존 최고 성능과 대등한 99.1%, IL과 ALG514에서 각각 89.3%, 80.5%로 새로운 최고 성능을 얻었다. 뿐만 아니라 평가 결과 KoEPT는 분류 난도가 높은 데이터셋에 대해 상대적으로 개선된 성능을 보였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2005.07a
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• pp.19-21
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• 2005

분산되어 있는 고성능 컴퓨팅 자원과 대규모 데이터를 효과적으로 활용하기 위해서 최근에 그리드 환경에 대한 연구가 매우 활성화되었다. 그리드 자원을 활용하여 문제를 효율적으로 실행 및 관리하고 워크플로우 문제 모델을 지원하는 범용적인 문제풀이 환경은 더욱 중요해졌다. 고성능 GT2 기반에서 개발되었던 모니터링 정보가 제공되는 워크플로우 문제풀이 환경인 CEGA를 웹서비스 기반 그리드 미들웨어인 GT4 기반에서 포팅하고 웹서비스 기반 사용 편이한 문제 설계 및 실행환경 프로토타입을 구현한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
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• 2009.02a
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• pp.351-355
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• 2009

When teaching mathematics, one of the most effective ways of analyzing the weakness of student is to look over the process of problem solving. Based on this observation, we propose a Tablet PC based feedback system for effective mathematics education. The effectiveness of our system is demonstrated with usability tests.

• Communications of Mathematical Education
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• v.15
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• pp.161-166
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• 2003

본 연구는 학습 구조차트 구성을 통하여 고등학교 수학의 학습내용을 구조적 ${\cdot}$ 체계적으로 조직화시켜 학생들로 하여금 학습 내용의 효과적인 이해와 상호 관련성을 촉진시키고 학습 내용의 조직화 및 구조화 활동이 고등학생들의 학업에 미치는 영향을 조사하는데 그 목적이 있다. 본 연구에 따르면 수학 학업성취도가 상인 학생은 문제풀이시 머릿속에서 차트를 그리게 되고 여러 가지 개념을 나열하여 조작할 수 있는 능력이 생겼으며 문제 유형에 맞춘 학습 보다는 어떤 개념들이 문제풀이에 사용되었으며 이러한 개념들이 어떻게 나열되는지에 대한 학습으로 관심이 전환되었다. 수학학업 성취도가 하인 학생들은 학습 구조차트의 구성에만 만족하는 편이며 선행지식의 부족으로 복합적인 개념의 문제풀이에 있어서는 여전히 어려움을 경험하고 있었다. 성적이 낮은 학생일수록 개념에 대한 구조화와 조직화에 대한 어려움이 많은 것으로 보여 이들 학생들에 대한 장기적인 연구가 필요하다고 본다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2003.05a
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• pp.463-466
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• 2003

본 논문은 "집합 일치화 문제(set unification problem)"를 논리 언어 Prolog를 사용하여 구현한다. 집합 일치화 문제는 고전적 논리 언어(logic languages)의 일치화 문제(unification problem)에서 집합을 표현할 수 있도록 확장한 것으로 최근 연구되고 있는 "집합 제한 논리 언어(set constraints logic languages)"를 구현하기 위하여 풀어야 하는 문제이다. 본 논문에서는 최근 A. Dovier 연구팀이 제안한 집합 일치화 문제의 풀이(solver)를 소개하고, 이 풀이를 논리 언어 Prolog를 사용하여 구현하는 방법을 기술한다. Prolog 언어는 비결정성(nondeterminism)을 표현할 수 있는 기능과 리스트(list)라는 자료 구조를 제공하는 기능 때문에 다른 어떤 언어에서보다 쉽게 집합 일치화 문제 풀이를 구현할 수 있다. 본 연구의 결과는 집합 제한 논리 언어의 수행기(interpreter) 개발에 직접 이용될 수 있다.

• Communications of Mathematical Education
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• v.16
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• pp.109-122
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• 2003

현재 초, 중, 고등학교의 수학교육 현실은 수학 개념의 정확한 이해에 초점을 맞추지 못하고 공식의 암기와 그것을 이용하여 단순한 문제 풀이에 시간을 많이 할애함으로써 수학의 기본적인 개념이나 기호의 정확한 사용법을 인지하지 못하고 계산 기능적인 면으로 치우치는 경향이 많이 나타나며, 문제 풀이의 창의적인 상황이 제시되지 않는 상태에서 교사 중심의 문제풀이 방법에만 의존하고 있다. 이러한 문제점 속에서 창의적인 문제 해결 방안을 구상할 수 있는 사고력의 배양에 소홀함이 있다고 볼 수 있다. 따라서 학생 스스로 의미를 파악하여 학습 할 수 있는 교수 방법이나 학습 방법에 대한 연구는 현실적으로 매우 시급한 상황에 처해있다. 이러한 상황에서 많은 수학교육자들은 학생들이 좀 더 쉽게 수학의 개념에 접근 할 수 있게 하기 위하여 많은 노력을 하고 있다. 그러한 노력 중의 하나로 테크놀러지를 이용한 수학교육을 말 할 수 있는데, 이는 실제로 수학교육에 긍정적인 영향을 준다고 알려져 있다. 본 논문은 현 고등학교 수학I의 등차수열에 관한 내용을 Mathematica를 이용하여 다각수(도형수)로부터 등차수열의 개념을 유도하였다.

• Korean Journal of Cognitive Science
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• v.21 no.4
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• pp.627-653
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• 2010

The present study proposes and examines a new type of multiple-choice math test. In this format, the options are the intermediate derivatives of the math problem solution process rather than the final answers. This idea originates from the studies on the effect of worked-out examples. In these studies, it has been shown that students learn better when they were presented with worked-out examples than when presented with final answers by themselves. In line with these findings, we introduced the intermediate derivatives of the solution process as the options of multiple-choice items so that the test-taker will have a chance to examine the solution process. The test was implemented as a computerized test in which students can solve problems in a short answer format, and then pick a multiple-choice option which appears when requested. The experimental group had multiple-choice options which were intermediate derivatives of the solution process, and the control group had the final answers as the options as in most multiple-choice tests. The participants were 6th graders in elementary school. The posttest results revealed that the average score of the experimental group was higher than that of the control group. The results suggest that tests that use intermediate derivatives of the problem solution process as options can be used as learning tools in the classrooms. Finally, directions for further studies were discussed.