4차 산업혁명의 시대는 기본적인 수학적 지식을 갖추는 것은 물론 이를 다른 분야 간의 연계를 통하여 새로운 기술을 창출해낼 수 있는 창의융합형 인재를 요구하고 있다. 이러한 사회적 흐름은 2015 개정 교육과정에도 반영되어 2011년부터 강조된 STEAM 교육(융합인재교육)을 더욱 확대 추진할 것을 계획하고 있다. 다수의 교사들은 타 교과에 대한 전문 지식은 부족한 상태에서 융합 교육을 지속적으로 실시하는 것에 대해 부담을 느끼고 있는 것이 현실이다. 따라서 지속적으로 융합교육수업이 요구되는 상태에서 타 교과와의 연계에 대한 2015 개정 교육과정에 따른 교과서 분석이 필요한 시점이다. 이에 본 연구에서는 중학교 1학년 '수학1' 교과서의 '문자와 식' 단원을 대상으로 교과서 내의 문제 분석을 통하여 교과 연계 반영 정도를 살펴보고자 하였으며, 실제 학교 현장에서 교사들이 융합교육수업 방안을 논의할 때 2015 개정 교육과정에 따른 타 교과의 내용 및 성취기준을 참고할 수 있도록 Yakman(2008)이 제시한 분류틀을 토대로 새로운 분류틀을 고안하여 분석에 적용하였다.
4차 산업혁명과 인공지능의 발전으로 교육 분야에서 많은 변화가 일어나고 있다. 특히, 인공지능을 기반으로 하는 교육의 중요성이 강조되고 있다. 이러한 흐름에 따라 본 연구에서는 고등학교 수학에서 딥러닝 예측을 이용한 통계교육 프로그램을 개발하고 이러한 통계적 문제해결 과정 중심의 통계교육 프로그램이 고등학생들의 통계적 소양 및 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 고찰하고자 한다. 먼저, 본 연구에서는 고등학교 수학에 적용할 수 있는 딥러닝 예측을 이용한 통계교육 프로그램을 개발하였고, 이를 실제 수업상황에 적용하여 분석하였다. 분석 결과, 학생들은 자료가 어떤 맥락에서 생성되고 수집되었는지 경험함으로써 맥락에 대한 이해도가 향상되었으며, 다양한 데이터셋을 탐색하고 분석하는 과정에서 자료의 변이성에 대한 이해도가 높아졌고, 자료의 신뢰성을 검증하는 과정에서 자료를 비판적으로 분석하는 능력을 보였다. 통계교육 프로그램이 고등학생들의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 분석하고자 대응 표본 t-검정 시행하였고, 수업 전과 후의 컴퓨팅 사고력 (t=-11.657, p<0.001)은 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다.
공구계획 문제는 FMC의 설계 단계에서 고려되어야만 하는 중요한 요소 중의 하나이다. 본 연구에서는 FMC에서 흔히 사용되는 머쉬닝센터를 대상으로 공구이동정책을 사용할 때 공구의 이동을 최소화할 수 있는 공구계획에 그 목적을 두고 있다. 공구매거진의 제한된 공구수용능력 과 머쉬닝센터 간의 공구이동량을 최소화하여 작업의 공구대기시간을 감소시킴으로써 기계의 이용율을 높이고 생산량을 증대시킬 수 있다. 총공구 수가 주어진 조건하에서 공구의 이동량을 최소화하면서 각 공구의 숫자를 결정하는 수학적 모델을 개발하여 효율적인 해법을 제시하였으며, 실험결과 짧은 시간에 우수한 해를 제공하는 것이 입증되었다.
표본조사 교육의 효과적인 학습을 위하여 컴퓨터를 이용한 다양한 표본조사 기법들과 이에 따른 추정이론들을 비교 분석하는 소프트웨어를 개발하고자 한다. 또한 일반적인 표본조사 실습에는 시간과 비용이 많이 들게 되므로 충분한 실습을 하기 어렵다. 따라서 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 사용자에게 사용이 편리한 멀티미디어 툴과 멀티미디어 툴에서의 한계인 수학적 계산은 통계 패키지를 이용하여 보다 사용하기 쉽고 실시간에 모수추정이 가능한 표본조사 실습 프로그램을 개발하데 목적으로 하였다.
마이크로 컴퓨터로 실현(實現)되는 디지탈 필터는 유한어장효과(有限語張效果)에 기인(基因)한 양자화(量子化)(quantization)와 잉여현상(overflow) 때문에, 이상적(理想的)인 선형(線型)필터도 비선형(非線型) 특성(特性)을 나타내어 Limit Cycle과 같은 오차의 원인이 된다. 본(本) 논문(論文)에서는 수학행렬(行列)의 안정(安定)성질을 이용한 Norm-Lyapunov 함수를 이용하여, 디지탈 필터의 안정도를 해석하였다. 잉여현상이 없는 경우에는 Jury-Lee 판별법을 적용하여 전자(前者)와 비교하였다.
페트리 네트(Petri Nets)는 이산 사건 시스템을 모델링할 수 있는 그래픽하고, 수학적인 도구이다. 본 연구는 유연제조 시스템을 확률적인 페트리 네트(Stochastic Petri Nets)중의 하나인 임베디드 마코프 체인(Embeded Markov Chain)에 도입하고, 임베디드 마코프 체인의 방법 중에 하나인 일반화된 확률적 페트리 네트(Generalized Stochastic Perti Nets)에 적용시켰다. 그리고 결과치의 정확성을 알아내기 위하여, 페트리 네트 시뮬레이션과 아레나를 사용하여 실행하였다.
인체의 운동은 많은 수의 자유도를 지닌 조인트(JOINT)와 링(LINK)의 복잡한 운동으로 표현될 수 있다. 이들 링크(LINK)의 회전 운동은 SINE, COSINE 자승 형태의 비선형 운동으로 이루어져있으나, 최근 PERSONAL COMPUTER의 발달로 복잡한 인체 운동의 수학적 모델에 대한 동력학적 DATA 계산이 가능해졌다. 본 연구에서는 5개의 링크(LINK)로 연결된 인체 움직임에 있어 링크(LINK)의 절대 운동(ABSOLUTE MOTION) 및 상대운동(RELATIVE MOTION)을 고려한 PLAGENHOEF의 운동 모델을 PERSONAL COMPUTER를 이용하여 인체 움직임의 동력학적 DATA를 얻을 수 있도록 BASIC 언어로 프로그램을 제기하였다.
The group Steiner tree problem is a generalization of the Steiner tree problem that is defined as follows. Given a weighted graph with a family of subsets of nodes, called groups, the problem is to find a minimum weighted tree that contains at least one node in each group. We present some existing and some new formulations for the problem and compare the relaxations of such formulations.
인체의 운동은 많은 수의 자유도를 지닌 조인트(JOINT)와 링(LINK)의 복잡한 운동으로 표현될 수 있다. 이들 링크(LINK)의 회전 운동은 SINE, COSINE 자승 형태의 비선형 운동으로 이루어져있으나, 최근 PERSONAL COMPUTER의 발달로 복잡한 인체 운동의 수학적 모델에 대한 동력학적 DATA 계산이 가능해졌다. 본 연구에서는 5개의 링크(LINK)로 연결된 인체 움직임에 있어 링크(LINK)의 절대 운동(ABSOLUTE MOTION) 및 상대운동(RELATIVE MOTION)을 고려한 PLAGENHOEF의 운동 모델을 PERSONAL COMPUTER를 이용하여 인체 움직임의 동력학적 DATA를 얻을 수 있도록 BASIC 언어로 프로그램을 제기하였다.
PISA2006부터 부분적으로 도입된 컴퓨터기반 평가가 PISA2015부터 전면 도입됨에 주목하고, 앞으로 4차 산업혁명시대로 나아가는 시점에서 컴퓨터기반 수학 문항 제작을 위한 가능성을 조사하여 교사교육의 현주소를 파악하는 것이 요구된다. 이를 위해 PISA의 문항을 포함하여 컴퓨터기반 평가에 관한 문헌들을 분석하였다. 본 연구에서는 수학 컴퓨터기반 문항 중 PISA의 울타리 문항을 GSP로 구현한 후 지필평가에서의 환경과 가장 다른 점인 Dragging 활동을 중점으로 그 특성인 종속성, 불변성, 경로에 대해 조사하였다. 특히 평가에서도 컴퓨터 환경의 장점인 개방형문제로의 확장이 가능함을 시사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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