• 제목/요약/키워드: 문제 발견 패턴

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잘 알려진 창의적 과학자들의 과학적 문제 발견 패턴 분석 (An Analysis on Problem-Finding Patterns of Well-Known Creative Scientists)

  • 김영민;서혜애;박종석
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권7호
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    • pp.1285-1299
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    • 2013
  • 우리나라 과학교육에서는 과학 창의성의 계발을 강조하고 있다. 본 연구에서는 과학 창의성으로서 과학자들의 문제 발견에서 나타나는 패턴을 탐색하는데 목적을 두었다. 사례별 당시의 과학사적 상황, 문제 발견의 과정 및 문제 해결에 대한 내용을 구체적으로 논의하였다. 연구 결과, 과학자 10명이 과학사적 사건을 발견할 때 특징적으로 나타내는 문제 발견의 패턴은 다음과 같은 5가지 패턴으로 발견되었다. 패턴 1의 경우는 당시의 이론이나 설명이 불충분하거나 모순 또는 오류를 발견함에 의해 과학적 문제를 발견하는 것으로, 여기에는 라부아지에, 멘델, 왓슨의 문제 발견이 포함되었다. 패턴 2의 경우는 당대의 지식으로는 설명되지 않는 이상한 현상을 관찰함에 의해 문제를 발견하는 것으로, 여기에는 러더퍼드와 뢴트겐의 문제 발견이 포함되었다. 패턴 3의 경우는 비유 추론에 의해 문제를 발견하는 것으로, 카르노와 영의 문제 발견이 포함되었다. 패턴 4의 경우는 새롭게 발명된 관찰 또는 측정 기구를 사용하여 새로운 현상을 관찰함으로써 문제를 발견하는 것으로, 갈릴레이의 문제 발견이 포함되었다. 패턴 5의 경우는 연구 프로젝트 수행 중에 그 연구와 관련된 새로운 문제를 발견하는 것으로, 패러데이와 케플러의 문제 발견이 포함되었다.

단계 선형 배치 트리를 이용한 순차 패턴 추출 (Mining Sequential Patterns Using Multi-level Linear Location Tree)

  • 최현화;이동하;이전영
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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    • pp.70-72
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    • 2003
  • 대용량 데이터베이스로부터 순차 패턴을 발견하는 문제는 지식 발견 또는 데이터 마이닝(Data Mining) 분야에서 주요한 패턴 추출 문제이다. 순차 패턴은 추출 기법에 있어 연관 규칙의 Apriori 알고리즘과 비슷한 방식을 사용하며 그 과정에서 시퀀스는 해쉬 트리 구조를 통해 다루어 진다. 이러한 해쉬 트리 구조는 항목들의 정렬과 데이터 시퀀스의 지역성을 무시한 저장 구조로 단순 검색을 통한 다수의 복잡한 포인터 연산수행을 기반으로 한다. 본 논문에서는 이러한 해쉬 트리 구조의 단정을 보완한 다단게 선형 배치 트리(MLLT, Multi-level Linear Location Tree)를 제안하고, 다단계 선형 배치 트리를 이용한 효율적인 마이닝 메소드(MLLT-Join)를 소개한다.

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퍼즐 게임 환경에서 그래프 기법을 이용한 교착상태의 발견 (Deadlock Detection using Graph Technique in Puzzle Game Environment)

  • 박문경;최용석
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(C)
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    • pp.343-346
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    • 2011
  • 대부분의 퍼즐 게임에서 발생 할 수 있는 중요한 문제 중 하나는 교착상태 문제이다. 본 논문에서는 이러한 교착상태를 해결하기 위해 퍼즐 게임을 그래프 기법으로 나타낸 뒤, 이를 이용한 새로운 교착상태 발견 기법인 Cycle Detection을 제안한다. 기존의 기법들은 알고리즘을 수행하는데 너무 많은 시간이 걸리거나, 패턴에 대한 데이터베이스가 구축되어 있어야 하기 때문에 실시간으로 교착상태를 발견하기엔 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 탐색해야 하는 노드의 개수를 최대한 줄이는 Local search 기법과 Pruning 기법을 적용하여 퍼즐 게임을 플레이하는 동안 실시간으로 교착상태를 발견할 수 있는 기법을 제안한다. 본 기법은 성능을 평가하기 위해 실제 퍼즐게임 환경에서 알고리즘을 수행하고, 그 결과로 검색하는 노드의 개수와 검색 시간을 기존의 기법과 비교하여 성능향상을 확인하였다.

종이접기를 통한 패턴 탐구 활동

  • 윤대원;김동근
    • 한국수학교육학회:학술대회논문집
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    • 한국수학교육학회 2008년도 제40회 전국수학교육연구대회 프로시딩
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    • pp.11-15
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    • 2008
  • 다각형에서 가장 기본이 되는 삼각형과 사각형의 종이를 접을 때 마다 다양한 규칙성들이 발견될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이런 종이접기를 통한 패턴 탐구를 통해 문제를 형식화거나 일반화 하는 능력과 수학적으로 사고하는 능력 즉, 귀납적 추론력을 길러주고자 함에 목적을 두고 있다.

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초등수학에서 대상과 구조: 구조의 횡적 다양성과 종적 다양성 (Object and Structure in Elementary School Mathematics: Horizontal and Vertical Diversity of Structure)

  • 임재훈
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.321-336
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    • 2012
  • 인식 주체는 자신의 경험을 바탕으로 주어진 대상에 구조를 부여하여 대상을 구조로 인식하려고 한다. 주어진 문제 맥락 속에서 주체가 대상에 부여할 수 있는 구조는 횡적, 종적으로 다양하다. 구조의 횡적 다양성의 측면에서, 한 대상 속에서 다양한 구조를 발견하는 데 초점을 맞춘 문제해결 활동은 다양한 전략 사용에 중점을 둔 문제해결 교육의 보완이 될 수 있다 또, 도형 패턴 과제에서 일반식의 발견은 문제해결의 종착점이 아닌 새로운 구조 탐구의 시발점으로 여겨져야 한다. 구조의 종적 다양성의 측면에서, 교사는 학생이 보는 구조와 교사가 보는 구조가 다를 가능성에 유의하면서, 구조의 종적 다양성에 기초하여 아동이 진보의 경험을 할 수 있도록 지도하는 방안을 모색할 필요가 있다.

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Non-negative matrix factorization 을 이용한 마이크로어레이 데이터의 클러스터링 (Clustering gene expression data using Non -Negative matrix factorization)

  • Lee, Min-Young;Cho, Ji-Hoon;Lee, In-Beum
    • 한국생물정보학회:학술대회논문집
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    • 한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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    • pp.117-123
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    • 2004
  • 마이크로어레이 (microarray) 기술이 개발된 후로 연관된 유전자 클러스터 (cluster)를 찾는 문제는 깊이 연구되어왔다. 이 문제는 핵심적인 과제 중 하나는 생물학적으로 타당한 클러스터의 수를 결정하는 데 있다. 본 논문은 최적의 클러스터 수를 결정하는 기준을 제시하고, non-negative factorization (NMF)를 이용해 클러스터 centroid의 패턴을 찾는 방법을 제안한다. NMF에 의해 발견된 각각의 패턴은 생물학적 프로세스의 특정 부분으로 해석될 수 있다. NMF는 factor matrix의 entity를 non-negative로 제약 (constraint)하고, 이 제약은 오직 additive combination만 허용하기 때문에 이러한 부분적인 패턴을 찾아낼 수 있다. NMF의 유용성은 이미지 분석과 텍스트 분석에서 이미 입증되어 있다. 본 논문에서 제안한 방법에 의해 위의패턴과 유사한 발현 패턴을 갖는 유전자를 모을 수 있었다. 제안된 방법은 human fibroblast데이터와 yeast cell cycle 데이터에 적용해 성능을 입증하였다.

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웹 사용 데이타와 하이퍼링크 구조를 통합한 웹 네비게이션 마이닝 (Web Navigation Mining by Integrating Web Usage Data and Hyperlink Structures)

  • 구흠모;최중민
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권5호
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    • pp.416-427
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    • 2005
  • 웹 네비게이션 마이닝은 웹 접근 로그 데이타를 분석하여 웹을 항해하는 패턴을 발견하는 기법이다. 하지만 사용자들은 웹을 항해할 때 정상적인 계층적 경로를 따르지 않는 경우가 많기 때문에 웹 접근 로그 데이타에는 웹 항해 패턴 발견에 장애가 되는 잡음 정보가 많이 포함된다. 결과적으로 웹 접근 로그 데이타만을 이용한 기존의 웹 네비게이션 마이닝은 이런 잡음을 해결하기 위한 전처리 과정의 복잡성 등으로 인하여 웹 항해 패턴을 효율적으로 발견하는 데 좋은 성능을 보여주지 못했다. 이런 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 웹 접근 로그 데이타 외에 웹의 하이퍼링크 구조 정보를 함께 이용하여 웹 네비게이션 패턴을 효율적으로 발견하는 기법을 제시하였다. 웹 사이트의 계층적인 하이퍼링크 구조로부터 생성된 WebTree라 불리는 구조를 이용하여 웹 접근 로그 데이타에 포함된 비정상적인 경로에 대한 잡음을 효율적으로 제거하였다. 이 기법을 이용해 구현된 SPMiner(Sequence Pattern Miner) 시스템은 로그 데이타와 하이퍼링크 계층구조를 함께 이용함으로써 전처리의 오버헤드를 현저히 감소시켰고 결과적으로 효율적으로 네비게이션 패턴을 찾아주고 이를 추천에 이용할 수 있는 기반을 제시하였다.

웹 로그 마이닝을 이용한 웹 문서 예측 시스템 (Web Document Prediction System by using Web Log Mining)

  • 이범석;황병연
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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    • pp.97-99
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    • 2005
  • 웹 문서 수의 급격한 증가는 사용자로 하여금 방대한 양의 웹 문서들로부터 필요한 정보를 선별하기 위한 시간과 비용을 낭비하게 만들었다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위한 연구의 필요성이 점차 증가하였는데, 그 중 웹 서버 로그 데이터에 마이닝 기법을 적용하여 사용자들의 사이트 내 문서의 접근 패턴을 분석하고, 그 데이터를 이용하여 동적으로 변화하는 적응형 웹 사이트를 제공하려는 것이 대표적인 연구 사례이다. 본 논문에서는 웹 서버 로그 마이닝을 이용하여 사용자가 필요로 하거나, 관심을 가지고 있는 페이지를 예측하여 추천해 주는 시스템에 대해 소개한다. 이러한 시스템을 구현하기 위해 순차 패턴 마이닝이나 빈발 에피소드 발견 기법 등의 알고리즘을 사용할 수 있다. 제안하는 시스템에서는 사용자 접근 패턴을 분석할 때 순차 패턴 마이닝 기법을 사용하고, 사용자의 이동 패턴을 근거로 웹 문서를 예측하여 추천해줄 때에는 에피소드 발견 기법에서의 window 개념을 이용한다. 본 논문에서 제안한 시스템은 웹 문서를 사용자가 머물었던 시간에 따라 관심 있는 문서와 지나간 문서로 구분하여 관심 있는 문서에 대해서안 마이닝을 수행한다. 또한 일정한 크기를 갖는 History window에 의해 다음 문서를 추천해주기 때문에 사용자의 모든 로그를 저장하지 않으므로 보다 효율적이다.

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시계열 데이터베이스와 강결합된 규칙발견 알고리즘 설계와 구현 (Design and Implementation of Rule Discovery Algorithm strongly coupled with Time-series databases)

  • 박인창;김성규
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (B)
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    • pp.43-45
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    • 2001
  • 마이닝 시스템은 그 특성에 따라 매우 다른 형태의 구현 방법이 존재한다. 그러므로 마이닝 시스템간 호환성이나 재사용성은 매우 낮다. 본 노문에서는 이 문제를 시계열 데이터베이스를 통한 RDB와 강 결합함으로써 표준화에 대한 문제를 해겨라고자 시도하였다. RDB와의 강 결합은 표준화 문제를 해결함과 더불어 마이닝 시스템에 DBMS의 관련 기술을 이용함으로써 성능을 극대화시킨다. 특히 DBMS의 인텍스 기능을 이용함으로써 마이닝 시스템의 성능 향상을 시도하였다. 본 논문에서는 기존의 순차패턴 탐사의 시간개념 부재, 트랜잭션 데이터베이스 기반구조, 그리고 알고리즘 수행에 있어서 메모리 한계에 따른 문제등의 단점을 지적하고, 이를 수정하고 보완하기 위해서 시간 거리와 패턴 길이의 개념을 확장하였으며 그에 따른 연관규칙의 관련 공식을 수정 보완하여 제안한다. 또한 RDB와의 강 결합되어 기존의 트랜잭션 데이터베이스 구조를 벗어나 시계열 데이터에 보다 쉽게 적용할 수 있는 절차와 알고리즘을 제안한다.

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웹 마이닝 시스템 설계 및 유용한 접근 패턴 정의 (Design of the web data mining system and definition of useful access patterns)

  • 김종달;김성민;남도원;이동하;이전영
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2000년도 춘계정기학술대회 e-Business를 위한 지능형 정보기술 / 한국지능정보시스템학회
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    • pp.283-291
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    • 2000
  • 인터넷 서비스 제공자들이 관심을 가지고 있는 것 중 하나는 인터넷 사용자들의 서비스 이용 패턴과 경향을 분석하는 것이다. 이를 통해 매출 증대와 실제 경영에 도움이 되는 사용자의 특성을 이해할 수 있기 때문이다. 이와 관련된 기본적인 접근방법은 사용자가 웹 서버에 접근했을 때 서버에 남는 웹 로그를 분석하여 사용자 패턴을 분석하는 것이다. 웹 로그 분석에 전형저인 통계기법이 사용되고 있다. 그러나 단순 통계 기법만으로는 알려지지 않는 데이터들 사이에 숨겨진 유용한 정보를 찾는 데에는 한계가 있다. 최근에는 이러한 한계를 극복하기 위해 데이터 마이닝 기술을 이용한 새로운 접근 방법이 시도되고 있다. 그러나 실제로 웹 로그에서부터 데이터 마이닝 기술을 이용하는 데에는 전처리 과정의 어려움과 실제 유용한 패턴을 어떻게 정의하는 가가 어려운 문제이다. 본 연구에서는 로(raw) 데이터인 웹 로그에서 유용한 패턴을 찾기 위한 전처리 과정을 알아보고, 웹 마이닝 시스템에 적합한 트랜잭션의 데이터 구조를 제시한다. 그리고 정의된 데이터 구조를 통한 패턴 발견 과정인 웹 사이트의 개념계층을 이용한 통계 기법과 연관규칙(Association Rules) 탐사에 대해 알아본다. 마지막으로 정의된 데이터 구조를 통한 새로운 유용한 패턴을 정의한ㄷ.

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