• 대한원격탐사학회지
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• 제40권1호
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• pp.71-80
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• 2024

이 연구에서는 무인 항공기(Unmanned Aerial Vehicle, UAV)가 캡처한 이미지의 의미론적 토지 피복 분할 성능을 향상시키기 위한 앙상블 학습 기법을 제안하고 있다. 도시 계획과 같은 분야에서 UAV 사용이 증가함에 따라 토지 피복 분할을 위한 딥러닝 분할 방법을 활용한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있다. 이 연구는 대표적인 분할 모델인 U-Net, DeepLabV3 그리고 Fully Convolutional Network (FCN)를 사용하여 분할 예측 성능을 개선하는 방법을 제안한다. 제안된 접근 방식은 세 가지 분할 모델의 훈련 손실, 검증 정확도 및 클래스별 점수를 통합하여 앙상블 모델을 개발하고 전반적인 예측 성능을 향상시킨다. 이 방법은 건물, 도로, 주차장, 논, 밭, 나무, 빈 공간, 미분류 영역을 포함하는 일곱 가지 클래스가 있는 토지 피복 분할 문제에 적용하여 평가하였다. 앙상블 모델의 성능은 mean Intersection over Union (mIoU)으로 평가하였으며, 제안된 앙상블 모델과 기존의 세 가지 분할 방법을 비교한 결과 mIoU 성능이 향상되었음이 나타났다. 따라서 이 연구는 제안된 기술이 의미론적 분할 모델의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제40권6호
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• pp.654-670
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• 2019

과학영재교육 관점에서 성공지능 이론은 영재교육과정이 과학영재의 특성에 맞게 제시되고 있는지를 파악할 수 있는 수단이 된다. 이 연구의 목적은 초등 과학영재교육 교재에 제시된 발문 특성을 Sternberg의 성공지능 관점을 적용하여 분석하기 위한 것이다. 이를 위하여 교육청 영재교육원 2곳과 대학부설 영재교육원 1곳의 초등 과학영재교육 교재에 제시된 발문 각각 143개와 134개를 추출한 후, 이렇게 추출된 발문들의 구조적 특성에 차이가 있는지를 비교하기 위해 언어네트워크분석 방법을 활용하여 분석하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 교육청 및 대학부설 영재교육원의 교재는 분석적 능력, 창의적 능력, 실행적 능력 등과 같은 성공지능을 균형 있게 반영하지 못하고 있었다. 둘째, 교육청 및 대학부설 영재교육원의 교재는 학생들에게 '문제 확인하기', '정보 표상하고 조직하기', '분석적 사고 촉진하기' 등 분석적 능력 영역을 집중적으로 요구하고 있었다. 셋째, 교육청 및 대학부설 영재교육원의 교재는 성공지능의 각 프레임 요소를 서로 유기적으로 연결되지 못한 채 제시되고 있다는 한계를 보였다. 과학영재들은 일반학생과 달리 학습속도가 빠르고 보다 복합적인 사고를 선호하는 특성을 보이기 때문에, 앞으로 과학영재교육 교재를 개발할 때에는 과학영재의 수준에 맞게 다양한 영역의 능력을 경험하고 통합적 사고를 촉진할 수 있도록 개발할 필요가 있을 것이다. 이런 측면에서 이 연구는 과학영재들의 맞춤형 교육지원을 위한 교재 개발을 위해 유용한 정보로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 환경정책연구
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• 제8권2호
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• pp.119-144
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• 2009

이 글은 최근 혁신정책과 환경정책의 영역 확장과 중첩으로 관심이 높아지고 있는 환경친화적 혁신정책을 시스템 전환과 정책통합의 관점에서 살펴본다. 그 구체적인 사례로 핀란드의 환경정책과 혁신정책 통합 노력을 전략수립, 집행, 평가 단계로 나누어 분석하였다. 핀란드 사례와 비교를 통해 우리나라 환경-혁신 정책통합의 현황과 문제점을 살펴보고 향후 정책통합을 효과적으로 추진하기 위한 정책 시사점을 도출하였다. 사례 연구 결과 핀란드는 지속가능한 발전과 친환경 혁신이라는 포괄적인 혁신정책 의제를 제시하면서 환경정책과 혁신정책의 통합을 시도하였다. 핀란드에서 환경-혁신정책 간의 수평적인 연계 노력은 정책수단을 설계하고 집행하는 단계에서 더욱 분명하게 나타난다. 핀란드는 정책집행 수준에서 환경정책과 혁신정책의 통합을 시도하면서 환경 목표를 기술프로그램에 포함하였으며, 특정 프로그램에서는 환경기술 산업을 위한 구체적인 설계까지 이루어졌다. 또한 작고 안정적인 비공식적 네트워크를 통해 환경정책과 혁신정책의 정보 교환과 커뮤니케이션이 이루어지면서 이것이 사회적 학습과 피드백으로 이어지고 있다. 평가의 전통 관행이 정책 영역 전반에 걸쳐 있으며, 환경-혁신정책 통합에 대한 성과 평가도 다소 일시적이지만 시도하고 있다. 이때 성과 평가는 경제적 성장보다는 생태효율성이라는 환경 영향을 평가하는데 초점을 두고 있다. 최근 우리나라에서도 환경, 자원 에너지 등에 관한 논의가 활발해지면서 이에 대한 적극적인 정책적 노력을 시도하고 있다. 이에 따라 환경 목표가 경제, 혁신 정책과 통합되고 이들 정책과 균형을 이뤄야 한다는 논의가 지속적으로 이루어지고 있다. 향후 보다 실효성있는 정책통합이 이루어지기 위해서는 정책 설계 및 집행, 그리고 평가가 일련의 주기로 진행되어야 한다. 무엇보다도 정책 수단을 설계하고 집행하는 단계에서 정책 간 수평적 연계와 통합을 강화할 수 있는 실질적인 정책 수단 개발이 뒤따라야 한다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제23권2호
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• pp.179-201
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• 2020

본 연구는 한국과 미국의 기하 영역 교과서 과제에 제시된 실생활 맥락 과제를 수학적 모델링 관점에서 분석함으로써 두 나라 학생에게 주어진 수학적 모델링 학습기회의 다양성을 비교하는 것을 목표로 한다. 이를 위해, 각 나라 교과서 과제를 수학적 모델링 과정, 데이터, 표현종류의 세 가지 측면을 중심으로 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 수학적 모델링 과정과 관련하여, 한국 교과서의 경우 미국 교과서보다 수학적 모델링 과정의 모든 단계에서 더 높은 비중으로 과제를 제공한다. 둘째, 데이터의 특징과 관련하여, 두 나라 교과서 모두 적정 데이터 과제 비율이 가장 높으며, 한국의 경우 교과서별 데이터 특징의 격차가 크다. 셋째, 표현종류와 관련하여, 두 나라 교과서 모두 글과 그림 과제 비율이 가장 높다. 한국 교과서가 미국 교과서보다 교과서에 따른 표현종류의 차이가 크게 나타났으며, 일부 교과서의 경우 글과 그림을 제외한 다른 표현이 제시되지 않았다. 넷째, 세 가지 특징을 통합하여 과제를 분석한 결과, 세 가지 측면이 다양하게 다루어지기보다 적정 데이터를 글과 그림으로 제시한 뒤 수학 결과를 얻는 데 초점을 둔 과제가 주로 제시되었다. 한국 교과서와 달리 미국 교과서에만 제시된 과제로, 과잉 데이터가 글로 제시되어 수학화를 요구하는 과제가 확인되었다.

• 한국가정과교육학회지
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• 제17권4호
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• pp.55-71
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• 2005

이 연구는 가정과 교육과 관련 논문을 게재하는 한국가정과교육학회지를 중심으로 대한가정학회지와 한국실과교육학회지를 종합하여 가정과 교과교육과 관련된 논문을 비교 분석하였다. 본 연구의 목적은 가정과 교과교육 관련 논문을 분석하여 최근의 가정과 교육 연구의 동향을 파악하고 앞으로의 가정학의 발전 방향을 찾아보고자 하는 것이다. 연구 결과는 학회지 발행 현황과 게재된 가정교육과 관련된 논문의 분량에서는 실과교육학회지와 한국가정과교육학회지와 같이 양이 증가하고 있으나 대한가정학회지에는 그 반대이다. 연구 영역별 분포와 시대별 변천은 교수$\cdot$학습 방법 및 교재 연구가 가장 높은 비율을 차지하고 있고, 연구 주제 단원이나 영역은 가정교육과 관련된 논문이 주를 이루고 있다. 연구 유형은 대부분이 조사연구로 연구되었다. 연구 대상자는 1 집단 연구가 가장 많았으며, 연구 대상자 구성이 다양하였다. 연구 대상자의 규모는 학회지별로 규모에 차이가 맡았으며, 대상 지역은 1개 지역이 절반 이상으로 가장 많았다. 연구자의 구성은 2인 경우는 가장 높은 비율을 차지하고 있었고, 학교 및 연구기관별 게재 현황은 중$\cdot$고등학교가 가장 맡았다. 연구비 수혜 상황은 대체로 낮았으며, 참고문헌의 종류는 국.내외 모든 논문을 제시한 논문이 가장 많았고, 참고문헌의 수도 학회지에 따라 많은 차이를 보이고 있다.

• 지능정보연구
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• 제28권2호
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• pp.307-332
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• 2022

부도예측모형은 여러 금융기관의 신용평가모형의 지식기반(knowledge base)로 이용되고 있으며 최근 머신러닝 기법의 발전으로 이를 도입하여 고도화하려는 다양한 시도가 진행 중이다. 그러나 실제 이러한 모형이 도입되기 위해서는 모형을 이용하는 사용자와 설명제공 대상인 고객의 이해와 수용이 전제되어야 한다. 그러나 사용자에게 제공되는 설명이 현실적 타당성(feasibility)이 결여되어 있다면 모형의 신뢰성과 수용도에 부정적인 영향을 미친다. 이에 따라 본 연구는 도메인 지식을 설명 생성 알고리즘에 통합하여 현실적으로 타당한 설명을 사용자에게 제공하고자 한다. 본 연구에서는 머신러닝 기반의 부도예측 모형에 설명력을 더하는 방법으로 반사실적 예시(counterfactual example) 기반의 로컬영역에서의 설명을 제공하는 모델을 제안한다. 제안 모델은 모형에 이용된 재무변수의 특성을 설명력 생성 알고리즘에 통합하여 설명의 현실적 가능성을 확보하고 이를 통해 사용자의 이해와 수용을 도모하고자 한다. 또한 본 연구에서는 반사실적 예시기반 설명을 위해 유전알고리즘(GA)를 이용하며 다목적함수를 목적함수로 설정하여 반사실적 예시의 주요 기준이 되는 항목을 반영하고 있다. 본 연구는 대표적인 머신러닝 기법인 인공신경망을 이용해 부도예측모형을 학습시킨 뒤, 사후적 방법(post-hoc)으로 설명을 위한 알고리즘을 도입하여 기존의 모형 설명 알고리즘인 LIME과 현실적 가능성이 결여된 반사실적 예시 기반 알고리즘과 비교하였다. 더 나아가 제안방법의 금융/회계 분야의 종사자를 대상으로 서베이를 진행하여 제안 방법의 설명의 질을 정성적으로 평가하였다.

• 트랜스-
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• 제12권
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• pp.141-171
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• 2022

본 연구는 세상의 이슈를 담고 있는 미디어를 인성교육의 자료로 활용함으로써 미디어에 대한 이해와 더불어 자연스럽게 인성을 함양하고자 실시하였다. 이러한 목적 달성을 위해 인성교육진흥법과 한국교육개발원에서 제시하는 인성 덕목을 교육 요소로 선정하고, 중학교 교육과정과 접목하여 미디어를 활용한 인성교육 프로그램을 개발하고자 하였다. 연구목적 달성을 위해 첫째, 인성 덕목을 추출하고자 인성교육진흥법과 한국교육개발원의 인성 덕목을 비교·종합하여 최종적으로 13가지의 인성 덕목을 교육 요소로 선정하였다. 선정된 인성 덕목은 자아 존중, 용기, 성실, 자기조절, 지혜, 배려, 소통, 예의, 사회적 책임, 협동, 시민성, 정의, 인권 존중이다. 둘째, 미디어 선정과 인성교육 프로그램 개발 방향을 설정하기 위해 미디어 자료의 반복 검색을 통해 자료 수집 절차를 확정하였으며, 전 교과 교육과정을 살펴보며 프로그램의 개발 방향과 목표를 설정하였다. 인성교육 자료는 6단계의 자료 수집 절차를 거치며, 1차 검색, 키워드 추출, 2차 검색, 미디어 선별, 적합성 검토, 수업 적용의 순으로 이루어진다. 미디어 선별을 위해 이해의 용이성, 학생의 정서발달 적합성, 목표 달성 유용성, 유해환경 노출 정도, 최신성, 분량의 적절성 등을 판단하여 선택하도록 한다. 프로그램의 개발 방향은 민주시민의 자질인 인성 영역으로 자기관리, 사회성, 시민의식 영역으로 나누어 계획하고, 각 소주제별 수업 도달 목표를 설정하였다. 셋째, 미디어 활용 인성교육 프로그램과 적용 방법을 제안하기 위해 2015 개정 교육과정의 전 교과 해설서를 참고하여 인성 접목 단원을 선정하였다. 이후 교육 내용, 여건 사항 등을 정하였고, 미디어 활용 인성 수업의 과정으로 생각 열기, 생각 넓히기, 생각 펼치기, 평가의 순으로 구성하였다. 프로그램의 구성안은 인성 가치에 적합한 연계 교과와 단원을 설정하고 그에 맞는 표현활동을 구성하여 학생의 능동적인 참여를 이끌도록 하였다. 끝으로 미디어 활용 인성 수업의 주제와 수업 목표 달성에 도움이 되는 TV 뉴스, 신문 기사, 공익광고, 유튜브 영상, 사진, 광고 등을 포함하여 수업에 활용할 미디어로 선정하였다. 마지막으로 미디어 활용 인성교육 프로그램의 확산을 위해 학교 현장의 다양한 문제에 초점을 맞춘 예방적 인성교육 프로그램, 자발적인 학생 참여형 인성교육 프로그램, 인성교육 교사 전문적 학습공동체 운영의 필요를 제안하였다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제26권3호
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• pp.126-137
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• 2023

본 연구에서는 해양 모니터링 중에 기록된 돌고래 클릭 신호를 분류하기 위해 순환 신경망(RNN)을 적용하는 방법을 검토했다. 클릭 신호 분류의 정확도를 높이기 위해 단일 시계열 자료를 분수 푸리에 변환을 사용하여 분수 영역으로 변환하여 특징을 확장했으며, 분류를 위한 최적의 네트워크를 결정하기 위해 세 가지 순환 신경망 모델(LSTM, GRU, BiLSTM)을 비교 분석하였다. 순환 신경망 모델의 입력 자료로써 이용된 분수 영역 자료의 경우, 분수 푸리에 변환 시 회전 각도에 따라 다른 특성을 가지므로, 각 네트워크 모델에 따라 우수한 성능을 가지는 회전 각도 범위를 분석했다. 이때 네트워크 성능 분석을 위해 정확도, 정밀도, 재현율, F1-점수와 같은 성능 평가 지표를 도입했다. 수치실험 결과, 세 가지 네트워크 모두 높은 성능을 보였으며, BiLSTM 네트워크가 LSTM, GRU에 비해 뛰어난 학습 결과를 제공했다. 마지막으로, 현장 자료 적용 가능성 측면에서 BiLSTM 네트워크가 다른 네트워크에 비해 낮은 오탐지 결과를 제공하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제28권4호
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• pp.331-339
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• 2008

이 연구의 목적은 중학교 과학수업에 MBL실험 수업을 적용한 후 전통적 실험 수업과 비교하여 어떠한 학습 효과가 있는지 알아보는 것이다. MBL실험 집단은 중학교 2학년 교과서 내용 중 5개 주제의 실험을 MBL실험으로 개발하여 적용하였으며 전통실험 집단은 교과서에서 제시한 방법으로 실험을 실시하였다. MBL실험 수업의 효과를 알아보기 위하여 MBL실험 수업과 전통실험 수업 실시 전에 과학학업성취도, 그래프능력, 과학탐구능력, 과학과 관련된 정의적 영역의 사전 검사를 실시하였고, 수업 처치 후에 사후 검사를 실시하였다. 연구결과 과학학업성취도와 과학탐구능력, 그래프 그리기 능력에서 MBL실험 수업이 전통실험 수업보다 효과가 있는 것으로 나타났다. 또한 MBL실험 수업이 과학과 관련된 정의적 영역에 미치는 효과를 조사한 결과 통제집단이 실험집단보다 통계적으로 유의미하게 높았다. 따라서 중학교 과학실험 수업에 도입초기 단계에 있는 MBL실험이 새로운 실험방법으로 현장 활용 가능성에 대한 긍정적 시사점을 찾을 수 있었다.

• 대한핵의학회지
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• 제38권6호
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• pp.486-491
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• 2004

목적: 요소분석법. 독립성분분석법 등이 PET을 이용하여 심근혈류를 비침습적으로 측정하기 위하여 사용되어 왔다. 이론적으로 뛰어나고 새로운 방법인 앙상블 독려성분분석법을 이용하여 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET데이터의 정량분석방법을 개발하였다. 이 연구에서 사용한 앙상블 독려성분분석법을 이용하여 환자의 혈류를 정량화 하였다. 대상 및 방법: 관동맥질환이 의심되어 관류 SPECT를 시행한 환자 20명을 대상으로 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET을 시행한 후 앙상블 독립성분분석법을 이용하여 심근 독립성분영상을 추출하였으며, 좌심실영역과 심근영역에 대한 영상대조도를 조사하였다. 앙상블 학습은 독립성분과 가중치 행렬에 대한 확률분포를 가정하고 베이지안 이론에 의해서 혼합자료에 대한 확률분포를 추정한다. 이렇게 추정한 혼합자료의 확률분포와 실제 분포간의 차이인 Kullback-Leibler 발산치가 최소가 되도록 독립성분과 가중치 행렬을 순차적으로 변화시켜가며 최종 해를 찾는 방식이다. 이 연구에서 사후확률분포는 동적 핵의학 영상에 적합한 비음성제약조건과 함께 수정된 가우시안 분포를 이용하여 최적화 하였다. 혈류량은 심첨부, 중벽 네 부분, 하벽 네 부분의 9개 영역으로 나누어 측정하였으며, 측정결과에 대해 관류 SPECT 소견과 관동맥조영술의 소견과 비교하였다. 결과: 전체 20명의 휴식기 및 부하기 영상에서 5명을 제외한 15명의 데이터에 대해 심근혈류를 측정할 수 있었다. $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET에서 앙상블 독립성분분석법을 이용하여 정량화한 휴식기 혈류량은 $1.2{\pm}0.40$ ml/min/g, 부하기 혈류량은 $1.85{\pm}1.12$ml/min/g이었다. 같은 영역에 대해 두 번 측정했을 때 측정된 심근혈류값의 상관계수는 0.99로 재현성이 높았다. 분리된 독립성분영상에서 영상대조도는 좌심실에 대한 심근영역의 비는 평균 1:2.7이었다. 관동맥 조영술을 시행한 9명에서 협착이 없는 분절과 협착이 있는 분절의 혈류예비능에 유의한 차이가 있었다(P<0.01). 또한, 관동맥조영술에서 협착이 확인된 66분절의 심근관류 SPECT 소견에서 가역적 혈류감소를 보인 분절의 혈류예비능이 더 많이 감소되는 경향을 보였으나 통계적 유의성을 보이지는 않았다. 결론: 앙상블 학습을 이용한 독립성분분석방법을 이용하여 심근혈류가 측정이 되었다. 앙상블 독립성분분석법을 이용한 $H_2^{15}O$ 동적 심근 PET 분석방법이 관상동맥 질환의 분석 및 동적 핵의학 영상 데이터의 연구에 도움이 될 것으로 기대된다.