• 제목/요약/키워드: 소수 곱셈

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소수 곱셈 단원의 교과서 개선 방향 탐색 (An Exploration of the Improvement Direction for Decimal Fractional Multiplication Unit in Textbooks)

  • 김수경;김진숙;권성룡
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.475-496
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    • 2018
  • 소수의 곱셈은 계산방법에 있어 자연수 곱셈과의 유사성 때문에 학생들이 쉽게 이해할 것이라고 기대하지만 학생들은 소수의 곱셈에서 많은 오류를 보인다. 이는 개념적인 이해보다 기능적인 숙달에 치중한 결과라고 할 수 있다. 본 연구는 소수의 곱셈 단원을 효과적으로 구성하기 위한 기초연구로서 제7차 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지 소수의 곱셈 단원의 성취기준, 교수학습 및 평가 상의 유의점, 지도내용 및 방법을 분석하였고, 2009 개정 교육과정까지 교육과정별 해당 교과서의 차시 구성 및 교과서별 활동을 분석하였다. 또한 소수의 곱셈과 관련된 개론서 및 논문을 분석하여 소수의 곱셈에 대한 학생들의 이해 실태 및 소수의 곱셈을 지도하기 위한 지도 방안을 살펴보고 공통적으로 제시된 방안을 요목화하였다. 분석 결과, 다음의 세 가지 시사점을 얻을 수 있었다. 첫째, 의미 있는 어림 지도가 필요하다. 둘째, 소수 곱셈의 의미에 적합한 시각적 모델을 제시해 줄 필요가 있다. 셋째, 소수의 곱셈 알고리즘을 형식화하는 과정을 다양화할 필요가 있다.

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초등수학에서 소수 곱셈의 지도에 관한 소고 (A Study on the Multiplication of the Decimal Fractions)

  • 변희현
    • 한국수학사학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.89-108
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    • 2007
  • 많은 학생들에게 소수의 곱셈은 의미 있게 학습, 지도되지 못한다. 이와 관련하여, 이 글에서는 Dewey, Vergnaud, Brousseau의 관점에서 소수 곱셈의 본질은 비와 비례관계의 인식에 있음을 드러내었다. 이를 토대로 한국과 일본 교과서에서 소수곱셈을 다루는 방식을 비교하고 그 특징을 살펴본 후, 우리나라 교과서에서 소수곱셈을 보다 의미 있게 전개하기 위한 제언을 하였다.

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십진블록을 활용한 소수의 곱셈 지도에서 초등학교 5학년 학생들의 개념적 이해 과정 분석 (An Analysis on the Process of Conceptual Understanding of Fifth Grade Elementary School Students about the Multiplication of Decimal with Base-Ten Blocks)

  • 김수정;방정숙
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-21
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    • 2007
  • 본 연구는 초등학교 5학년 학생들에게 십진블록을 활용하여 소수의 곱셈을 지도하는 과정에서 학생들의 개념적 이해 과정을 면밀히 분석함으로써 십진블록을 활용한 소수의 곱셈 지도 과정에 대한 시사점을 제공하는데 그 목적이 있다. 십진블록을 활용한 소수의 곱셈 지도에서 초등학교 5학년 학생들은 주어진 문제에서 각 연산의 의미를 개념적으로 이해하고 해석하였으며 그 의미에 따라 십진블록으로 모델링하여 계산하였다. 학생들은 십진블록을 이용한 계산 과정을 통해 알고리즘을 발견하고 알고리즘의 각 단계를 십진블록과 연결하여 설명함으로써 계산 원리를 개념적으로 이해하였다 또한 소수의 곱셈 계산 결과가 올바른지 판단하고 그 이유를 십진블록으로 설명함으로써 소수의 곱셈 계산 결과를 각 연산의 의미와 연결하여 개념적으로 이해하였다. 이런 측면에서 본 연구는 십진블록을 활용한 소수의 곱셈 지도가 초등학교 5학년 학생들의 소수의 곱셈에 대한 개념적 이해를 도울 수 있는 한 방안이 됨을 시사한다.

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FPGA를 위한 32비트 부동소수점 곱셈기 설계 (Design of 32-bit Floating Point Multiplier for FPGA)

  • ;김대익
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.409-416
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    • 2024
  • 빠른 고속 데이터 신호 처리 및 논리 연산을 위한 부동 소수점 연산 요구 사항이 확대됨에 따라 부동 소수점 연산 장치의 속도는 시스템 작동에 영향을 미치는 핵심 요소이다. 본 논문에서는 다양한 부동소수점 곱셈기 방식의 성능 특성을 연구하고, 캐리와 합의 형태로 부분 곱을 압축한 다음, 최종 결과를 얻기 위해 캐리 미리 보기 가산기를 사용한다. Intel Quartus II CAD 툴을 이용하여 Verilog HDL로 부동소수점 곱셈기를 기술하고 성능 평가를 하였다. 설계된 부동소수점 곱셈기는 면적, 속도 및 전력 소비에 대해 분석 및 비교하였다. 월러스 트리를 사용한 수정 부스 인코딩 방식의 FMAX는 33.96Mhz로 부스 인코딩보다 2.04배, 수정 부스 인코딩보다 1.62배, 월러스 트리를 사용한 부스 인코딩보다 1.04배 빠르다. 또한, 수정 부스 인코딩에 비해 월러스 트리를 이용한 수정 부스 인코딩 방식의 면적은 24.88% 감소하고, 전력소모도 2.5% 감소하였다.

오차 교정 K차 골드스미트 부동소수점 나눗셈 (Error Corrected K'th order Goldschmidt's Floating Point Number Division)

  • 조경연
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.2341-2349
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    • 2015
  • 부동소수점 나눗셈에서 많이 사용하는 골드스미트 부동소수점 나눗셈 알고리즘은 한 회 반복에 두 번의 곱셈을 수행한다. 본 논문에서는 한 회 반복에 K 번 곱셈을 수행하는 가칭 오차 교정 K차 골드스미트 부동소수점 나눗셈 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 입력 값에 따라서 곱셈 횟수가 다르므로, 평균 곱셈 횟수를 계산하는 방식을 유도하고, 여러 크기의 근사 역수 테이블에서 단정도실수 및 배정도실수의 나눗셈 계산에 필요한 평균 곱셈 횟수를 계산한다. 또한 한 번의 곱셈과 판정으로 나눗셈 결과를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 오차가 일정한 값보다 작아질 때까지만 반복 연산을 수행하므로 나눗셈 계산기의 성능을 높일 수 있다. 또한 최적의 근사 테이블을 구성할 수 있다.

소수(素數, prime number) 개념에 대한 중학생의 이해 (Middle School Students' Understanding about Prime Number)

  • 조경희;권오남
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제12권3호
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    • pp.371-388
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    • 2010
  • 이 논문의 목적은 소수(素數, prime number) 개념을 처음 배우는 학생들이 소수와 그 관련 개념들을 어떻게 이해하고 있는지를 탐구하기 위한 것이다. 이를 위하여 소수와 합성수 개념을 학습한 직후의 중학교 1학년 학생들에게 설문조사를 중심으로 자료를 수집하고 분석하였다. 연구 결과, 학생들은 주어진 자연수의 소수성을 판정하기 위한 소수의 기능적인 정의를 선호하며, 주어진 자연수의 약수를 찾는 것에만 주목하여 소수와 합성수를 곱셈적 관계로 이해하는데 어려움을 나타내었다. 이러한 결과는 학생들이 자연수의 곱셈적 기본 단위로서 소수 개념의 본질적인 중요성을 인식하고 산술의 기본 정리가 보장하는 자연수의 곱셈적 구조를 이해할 수 있도록 하는 교수학적 전략의 필요성을 제안한다.

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어림하기를 통한 소수점 찍기가 소수의 곱셈과 나눗셈에 미치는 효과 (The Effect of the Estimation Strategy on Placing Decimal Point in Multiplication and Division of Decimals)

  • 이연미;박성선
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.1-18
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    • 2011
  • 본 연구는 어림하기를 통한 소수점 찍기 활동이 초등학교 5학년 학생들의 연산과 소수점 오류를 줄이는 데에 어떤 영향을 주는지를 판단해 보고자 하는데 그 목적이 있다. 위의 연구를 위하여 실험 집단에는 소수의 연산에서 어림하기를 통한 소수점 찍기 활동을 실시하였고, 비교 집단에는 전통적인 방법의 소수점 찍기 활동을 각각 실시하였다. 그 결과 두 집단 사이의 문제해결력에서는 유의미한 차이가 없었으나 계산력에서 유의미한 차이를 발견할 수 있었으며 어림을 통한 소수점 찍기 활동이 소수점 오류를 줄이는데 지속적으로 영향을 주는 것으로 나타났다. 이는 어림하여 소수점을 찍는 활동이 소수의 개념적 이해와 소수 자릿값에 대한 이해를 도와주며, 소수의 곱셈, 나눗셈에서 소수점의 위치를 정하는데 도움을 준다는 것을 시사한다.

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고속 부동소수점 근사연산용 로그변환 회로 (High Precision Logarithm Converters for Binary Floating Point Approximation Operations)

  • 문상국
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.809-811
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    • 2010
  • 3차원 그래픽 응용이 가능한 소형 모바일 기기에서의 부동소수점 연산 처리는 전력소모가 많고 하드웨어 비용이 많이 들며 연산 해상도가 너무 정확한 연산보다는 적절한 해상도를 확보하되 하드웨어 자원을 적게 소모하고 전력소모가 낮을수록 바람직하다. 비용이 많이 소요되는 부동소수점 연산은 곱셈과 나눗셈이며, 로그 변환을 이용하면 곱셈과 나눗셈을 덧셈과 뺄셈으로 변환하여 고속 동작을 구현할 수 있으며, 이는 로그 함수값을 얼마나 실제값에 근사화 시킬 수 있는지에 따라 성능이 좌우된다. 본 연구에서는 이러한 고속 부동소수점 연산에 적용될 수 있는 로그변환 회로에 대한 동향을 조사하되, 설계 시 중요하게 고려해야 할 점과 로그변환 회로가 어떻게 근사화되고 적용될 수 있는지에 대하여 상세히 분석한다.

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분수와 소수의 곱셈과 나눗셈 지도 순서에 관한 예비교사의 인식과 개선 (Prospective Teachers' Perception on the Teaching Sequence of Multiplication and Division of Fractions and Decimal Numbers)

  • 조진석;김성준;이동환
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-17
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    • 2019
  • 본 연구에서 예비교사들은 자신들의 학교수학에 대한 경험과 지식을 토대로 분수의 곱셈과 나눗셈 지도 순서를 배치하는 활동을 하였다. 그 결과 교육과정의 제시된 순서와 일치한 경우는 없었지만 이러한 활동은 예비교사의 인식을 드러낼 수 있는 기회가 되었고 예비교사들은 자신의 인식과 교육과정의 차이 그리고 서로 간의 인식이 다름을 확인하면서 교사에게 필요한 지식을 배울 수 있었다. 즉, 예비교사들은 분수와 소수의 곱셈과 나눗셈 지도 순서에 내재된 수학적 관계를 알 수 있었고, 연산 지도에서 학생들의 사전 지식과 생각을 파악하는 것의 중요성과 어려움을 알 수 있었으며, 교수학습 방법으로서 생산적 실패의 효과를 체감할 수 있었다.

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224비트 소수체에서 효율적인 모듈러 곱셈 (Efficient Modular Multiplication for 224-bit Prime Field)

  • 장남수
    • 정보보호학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.515-518
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    • 2019
  • 타원곡선 상수배 연산은 사영좌표계를 기반으로 대부분 모듈러 곱셈으로 계산되므로 모듈러 곱셈의 효율성은 타원곡선암호의 성능에 크게 영향을 미친다. 본 논문에서는 FIPS 186-4의 224비트 소수체에서 효율적인 모듈러 곱셈 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 Karatsuba 곱셈과 새로운 모듈러 감산을 수행한다. 제안하는 모듈러 곱셈은 기존방법에 비하여 25%정도 빠르며, 모듈러 감산만 비교하면 기존 방법보다 50% 연산으로 계산이 가능하다.