본 연구의 목적은 고등학교 확률 수업의 '몬티홀 문제' 과제 맥락에서 나타난 논증과 정의 특징을 알아보는 것이다. 고등학교 2학년 상 수준 한 학급의 학생을 대상으로 교사와 학생 사이의 논증과정에 관한 수업담화를 Toulmin의 논증패턴을 이용하여 분석한 결과, 논증 중심의 담화 공동체로 만들기 위한 과제 맥락과 학생들이 질문하고 반박할 수 있는 안전한 교실 문화의 중요성이 밝혀졌다. 또한 복잡한 문제를 함께 해결해 나가는 논증과정을 통해 학생들은 수업에 더 몰입하게 되었으며, 실제적인 경험적 맥락은 개념의 이해를 풍부하게 해 주었다. 그러나 논증과정에서 나타난 추론은 통계적 추론이 아니라 대부분 확률 문제 풀이 위주의 수학적 추론이 나타났다. 이러한 연구 결과는 맥락에 따라 결과를 해석하는 과정에서 학생들의 통계적 추론이 일어남을 교사가 이해할 필요가 있고, 과제 맥락과 질문을 통해 학생들이 논증과정에 적극적으로 참여하도록 해야 한다는 확률 통계 수업에 대한 시사점을 제공할 수 있다.
본 논문에서는 자동 독순(automatic lipreading)의 인식기로 쓰이는 은닉 마르코프 모델(HMM: hidden Markov model)의 새로운 확률적 최적화 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 전역 최적화가 가능한 확률적 기법인 모의 담금질과 지역 최적화 기법을 결합하는 것으로써, 알고리즘의 빠른 수렴과 좋은 해로의 수렴을 가능하게 한다. 제안하는 알고리즘이 전역 최적해로 수렴함을 수학적으로 보인다. 제안하는 기법을 통해 HMM을 학습함으로써 기존의 알고리즘이 지역해만을 찾는 단점을 개선함으로써 향상된 독순 성능을 나타냄을 실험으로 보인다.
낮은 선량의 방사선피폭으로 인한 건강 위해의 여부에 대하여 과학적 현황을 고찰하였다. 선량과 영향 사이에 문턱 없는 선형비례 모델(LN-T모델)에 대해 역학적, 수학적, 방사선생물학적 측면의 긍정적 논리와 호메시스, 적응반응, 통계적 관점의 비판적 논거를 대비하여 평가하였다. 방사선 피폭이력자에게 발현한 확률적 영향 특히 백혈병을 포함한 암에 대해 그 질환의 방사선 인과성 판단에 대한 애로와 접근 방향을 논의하였다. 객관적인 평가 지표의 하나로 기인확률(PC)을 적용하되 근로자에 대한 제도적 배려 등 고려할 사항을 논의하였다.
학교 수학의 주요 영역이면서 다른 영역과 구별되는 특성을 지닌 확률 지도와 관련하여 2009 개정 교육과정에서는 큰 변화가 주목된다. 곧 확률의 정의를 중학교로 옮기고 확률을 위한 직관적 개념으로서 '가능성'을 초등 5~6학년군에서 지도하는 것이다. 본 연구의 목적은 새로운 교육과정에 따른 교과서가 개발되지 않은 시점에서 교육과정의 성취기준 및 교수 학습상의 유의점을 반영한 바람직한 가능성 지도 방안을 모색하는 것이다. 이를 위해 선행 연구 조사를 포함한 이론적 고찰 및 교육과정의 종횡 분석에 기초하여 교육과정 변화의 타당성을 검토하고 가능성 지도를 위한 활동을 고안하였다. 이 활동 과제를 이용하는 수업을 계획하여 5학년 학생들에게 적용하고 수업 과정을 관찰, 분석함으로써 과제의 적절성을 검토하였다. 가능성 학습시 학생들이 경험하는 어려움 및 관련한 교수학적 논의를 포함한다.
Empirical probability and classical probability, which are two interpretations of Kolmogorov's axiom, are two ways to recognize the chances of events occurring in the real world. In this paper, I analyzed and suggested the contents of the high school textbooks ${\ll}$Probability and Statistics${\gg}$, associated with two interpretations of probability and experiments on which two interpretations are based. By presenting the cases required expressly stating what the experiment is for supporting students' understanding of some concepts, it was discussed that stating or not stating what the experiment is should be carefully determined by the educational intent. Especially, I suggested that in the textbooks we contrast the good idea of calculating the ratios of two possibilities in the imaginary world of the classical probability with the normal idea of grasping the chances of events through the frequencies in the real world of the empirical probability, with distinguishing the experiments in two interpretations of probability. I also suggested that in the textbooks we make it clear that the Weak Law of Large Numbers justifies our expectations of the frequencies' reflecting the chances of events occurring in the real world under ideal conditions. Teaching and learning about the aesthetic elements and the practicality of imaginary mathematical thinking supported by these textbooks statements could be one form of Humanities education in mathematics as STEAM education.
수문학에서 사용되는 강우-유출 모델의 경우 선형적인 시스템을 기반으로 유효강수량으로부터 시간적 지연을 통해서 유출량이 결정되는데 그 양은 강우량의 선형적인 비로 표현되어서 결국 합성곱을 통해 해석되게 된다. 또한 자료에 대한 확률론적 분석에 많이 이용되는 비매개변수 핵밀도함수의 경우, 핵(Kernel)의 의미자체가 합성곱에서 나온 것으로서 개개의 자료를 바탕으로 핵을 통해 매끄러운 확률밀도함수를 구하게 된다. 본 연구에서는 합성곱을 바탕으로 강우-유출 모델과 비매개변수 확률밀도함수를 해석하는 방법에 대해서 되짚어 보고 그 공통적인 특성과 다른 점을 수학적으로 나타내 줌으로써 사용되는 합성곱 함수의 유용성에 대해서 논하였다.
확률적 워크플로우 모델링 방법은 워크플로우 인텔리전스를 지원하기 위한 수학적 방법으로서 워크플로우 모델의 분석 및 시뮬레이션에 널리 사용되고 있다. 그동안에 다양한 확률적 모델링 방법이 제안되었지만, 본 논문에서는 자원관점의 모델링 방법으로서 워크플로우 기반 소셜 네트워크를 구성하는 수행자간의 업무전달 관계를 확률적으로 나타내는 모델을 제안한다. 업무전달 관계의 확률은 단위업무 사이의 제어흐름에서 발생하는 업무전이 확률과 업무와 수행자간의 할당 확률에 의해 결정된다. 이를 위해, 본 논문에서는 정보제어넷을 기반으로 확률적 워크플로우 모델과 확률적 업무전달 관계 모델을 정형적으로 정의하고, 이를 추출하기 위한 알고리즘에 대하여 설명한다. 결과적으로 제안 모델은 조직 및 자원관점의 워크플로우 시뮬레이션 및 사후 모델-로그 비교분석에 적용될 것으로 기대된다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제15권2호
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pp.245-254
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2008
제7차 교육과정 개편에 따라 고등학교 수학교과 구성에 있어, 확률 통계관련 내용이 과거에 비하여 양적으로 많이 증대되었다. 따라서 내용적인 측면에서도 확률 통계관련 각 영역이 단원 목표를 제대로 달성될 수 있도록 구성된다면, 정보화 사회에 요구되는 보다 효율적인 통계교육이 이루어질 수 있을 것이다. 이에 본 논문에서는 고등학교 수학교과 중 확률 통계관련 내용이 단원의 학습목표를 달성할 수 있도록 구성되어 있는지를, 제7차 고등학교 수학 교육과정 해설서에 제시된 중심용어와 기호를 중심으로 '연결망분석(network analysis)'을 활용하여 알아보았다. 그 결과 확률변수를 매개로 확률분포에 대한 개념과 통계적 추정에 대한 개념을 연결하는 서술구조는 통계적인 측면에서 매우 잘 표현되어 있으나, '전수조사'와 '표본조사'는 여타의 항목과 연결되지 않는 등, 일부에 있어서는 기술상에 문제점을 내포하고 있는 것으로 나타났다.
유전 알고리즘은 전통적인 등반 알고리즘을 이용하여 구하기 어려웠던 최적화 문제를 해결하기 위한 강인한 (Robust) 탐색 기법이다. 특히 목적함수가 (1)여러 개의 국부 최대치를 가지거나 (2)수학적으로 표현이 불가능하거나 어렵거나 (3) 목적함수에 교란항이 섞여 있을 경우도 우수한 탐색 능력을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 군집성 분석(cluster analysis)을 이용하여 군집화함으로써 유전 알고리즘을 이용하여 나타나는 다양한 해집합을 형성하는 개체군을 그룹화하고, 각 군집에 부여된 군집 적합도에 따라서 최적해를 구함으로써 최적값에 근접시킬 수 있는 탐색 알고리즘을 제안하였으며, 시뮬레이션의 출력이 특정한 테스트 함수의 형태로 나타난다고 가정한 경우에 확률적으로 나타나는 시뮬레이션 모델의 출력을 최대화하는 문제에 대하여 적용하고 분석하였다.
현재 우리나라의 수학과 교육과정의 체제는 '가. 성격' '나. 목표', '다. 내용', '라. 교수 학습 방법', '라. 평가'로 구성되어 있다. 학교에서 구체적으로 학습해야 할 수학 성취기준은 '다. 내용'에 학년별로 제시되어 있다. '다. 내용'은 초등학교의 경우 수와 연산, 도형, 측정, 확률과 통계, 규칙성과 문제해결의 5개 하위 영역으로 구성되어 있으며, 중학교와 고등학교의 경우에는 수와 연산, 문자와 식, 함수, 확률과 통계, 기하의 5개 하위 영역으로 구성되어 있다. 이와 같은 하위 영역들은 초등학교의 규칙성과 문제해결 영역에서의 문제해결을 제외하고는 모두 수학적 주제들을 다루는 내용 영역이라고 할 수 있다. 이 글에서는 수학과 교육과정의 '다. 내용'에 5개의 내용 영역 이외에 '수학적 과정'이라는 하위 영역을 신설하여 추가하는 방안에 대해 살펴보고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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