• 대한화학회지
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• 제46권4호
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• pp.353-363
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• 2002

이 연구의 목적은 일반고와 과학고 학생들의 정신용량과 풀이 방법에 따른 산화 환원 반응식 완결 과정의 특성을 분석하여 산화 환원 단원의 교수학습 지도에 시사점을 얻고자 하는데 있다. 일반고 학생 79명과 과학고 학생 57명을 대상으로 하여 정신요량 검사, 산화 환원 반응식 완결 검사를 실시하였으며, 문항 유형별로 학생들의 문제 풀이 실패 유형과 성공 유형을 추출하여 분석틀을 개발하고 개발한 분석틀에 의하여 정신용량과 풀이 방법에 따라 실패 사례와 성공 사례를 분석하여 나타나는 특징을 알아보았다. 일반고 학생들과 과학고 학생들 모두 산화 환원 개념 이해 정도가 낮을수록 미정계수법을 많이 선택하였으며 미정계수법을 선택한 학생들은 정신용량이 클수록 문제 풀이의 성공률이 높았다. 또한, 산화 환원 개념 이해 정도가 높은 학생들은 산화수법이나 이온 자법을 더 많이 선택하였고 정신용량에 관계없이 문제 풀이의 성공률이 높게 나타났다. 학생들의 풀이 과정을 분석한 결과 성공 유형은 산화 환원의 개념 이해 정도가 높고 풀이 방법에 관계없이 풀이 단계 수를 줄이 학생들이었다. 실패 유형은 물이 방법에 따라 다르게 나타났다. 미정계수법을 선택한 학생들의 실패 유형은 계산 과정 중 틀린 경우, 미정방정식을 잘못 세운 경우 문제 풀이 과정중 고려해야 할 변인을 모두 고려하지 못한 경우 풀이 과정이 복잡하여 중단한 경우였다. 산화수법을 선택한 학생들의 실패 유형은 산화수를 잘못 결정한 경우 질량균형 또는 전하균형을 고려하지 않은 경우였다.

• 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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• 한국정보과학회언어공학연구회 2018년도 제30회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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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.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (B)
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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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 춘계학술발표대회
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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.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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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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• 한국HCI학회 2009년도 학술대회
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• pp.351-355
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• 2009

수학 교육에 있어서 학생의 취약점을 분석하는 가장 효과적인 방법은 학생이 문제를 푸는 과정을 지켜보고 어느 부분에서 문제가 있는지를 알아내는 것이다. 이에 착안하여 본 논문에서는 수학 문제를 학생이 Tablet PC 를 이용해 풀이하는 과정을 애니메이션으로 기록하고, 문제 풀이 과정을 교사가 직접 관찰하고 첨삭 지도함으로써 취약점을 쉽게 분석하고 교육 효과를 높일 수 있는 시스템을 제안한다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제15권
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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.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (상)
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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.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제16권
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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.

• 인지과학
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• 제21권4호
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• pp.627-653
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• 2010

본 연구에서는 수학 학습을 위한 평가 도구로 풀이 과정을 답지로 이용한 시험 방식이 제안되었고, 그 효과가 검증되었다. 풀이된 예제 연구에 따르면, 학생들에게 문제에 대한 단계적인 해결책인 풀이된 예제를 문제 사이에 제시할 경우, 문제만 풀 때보다 효과적으로 학습한다. 그러나 풀이된 예제의 단순한 제시는 학습 효과가 제한적이라는 최근의 발견들이 있었다. 이에 따라 본 연구에서는 학습자가 풀이된 예제를 더 적극적으로 탐구하게 하는 방법으로 풀이과정을 선다형의 답지로 제시하였다. 이 시험 방식은 컴퓨터화 시험으로 구현되었으며, 학생들이 컴퓨터에서 단답형으로 문제를 풀고 나서 답지를 요청하면 선다형 답지가 제시되었다. 이 때 실험 집단은 답지가 풀이 과정으로, 비교 집단은 전통적 선다형과 같이 최종 정답으로 구성되었다. 초등학교 6학년 학생들을 대상으로 실험이 수행되었다. 사후 검사 결과 실험집단의 평균 점수가 비교집단의 평균 점수보다 높았다. 이 결과는 풀이 과정을 답지로 이용한 시험 방식이 교실현장에서 학습을 촉진하기 위한 도구로 활용될 수 있음을 시사한다. 끝으로 후속 연구의 방향성이 논의되었다.