본 연구는 30명의 고등학교 2학년 학생들을 통해서 수학적 시각화의 구성 요소를 알아보고, 시각화 구성 요소들이 수학 문제 해결 과정에서 어떻게 활용되는지를 알아보는 것이다. 특히, 30명의 학생들 중 시각성 평가가 높은 5명의 학생들에 대해서 질적 사례 연구를 실시하였다. 분석 결과를 보면, 시각화의 구성 요소는 크게 정신적 이미지, 외적 표상, 이미지의 변형 및 조작, 공간 시각화 능력으로 범주화 (Guti$\acute{e}$rrez, 1996) 되었고, 각 요소마다 더 세분화되어져 나타났다. 또한, 수학 문제 해결 과정에서 시각화 요소들은 외적 표상을 생성하기 전에 기본적으로 정신적 이미지를 생성하고 있었고, 정형화된 정신적 이미지의 경우 문제 해결에 대한 학생들의 풍부한 사고를 억제하고 문제에 대한 부적절한 풀이 결과를 이끌어낼 수 있는 부정적인 영향을 주었다. 차원 변화에 의해서 이루어지는 이미지 변형 및 조작을 어려워하는 학생들이 있었으나, 문제 해결 과정에서 답을 추론하기 위한 이미지 탐색 활동과 도출된 답의 정당화를 위해서 이미지 조작 활동을 활용하고 있었다.
본 연구는 기하문제해결에서 시각화 과정을 분석하여 기하추론교육에 시사점을 얻기 위하여 이루어졌다. 이를 위하여 선행연구를 근거로 시각화 과정을 구분하였으며 Duval의 이론을 기초로 시각화 과정 분석틀을 개발하였다. 서울과 경기지역의 중학교 3학년생 2명과 고등학교 1학년생 6명이 이 연구에 참여하였다. 각 학생들에게 평행선, 평행사변형, 닮음비, 닮음도형, 중선, 무게중심, 수직이등분선, 각의이등분선 등 평면도형 과제를 제공하고 각 학생의 문제해결 과정을 질적인 방법으로 분석하였다. 분석 결과 평면도형 문제해결에서 시각화는 도형의 이해를 도와 문제해결에 중요한 통찰을 제공하는 것으로 나타났다. 시각화 과정에서 도형에 대한 담론적 이해와 조작적 이해는 구성 요소들 간의 성질과 성질들 간의 관계를 알게 하고, 도형의 구조를 파악할 수 있게 하는 발견적 역할을 하였다.
인공지능이 사회적으로 대두되면서 많은 양의 관련 연구가 시작되고 있다. 본 논문에서는 다층 퍼셉트론 신경망에서 역전파 학습의 진행 과정을 시각화 하는 것을 목표로 하고 있다. 다층 퍼셉트론 신경망은 학습의 진행 과정과 그 방식은 잘 알려져 있으나 각 신경의 값이 어떻게 변화되어 가는 지는 눈에 보이지 않는다. 이러한 과정에 대해 시각화를 통해 값이 변하는 과정을 눈으로 쉽게 관찰할 수 있도록 하는 것이 이 논문의 목표이다. 본 연구결과는 향후 다층 퍼셉트론 신경망을 기반으로 하는 다른 모델의 시각화에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.
초등수학에서 기하교육은 공간에 대한 직관의 계발을 통해 도형에 대한 이해와 공간 감각을 이끌어내는데 초점을 맞추어야 한다. 이와 함께 시각화는 기하에서의 문제해결 을 결정짓는 중요한 요소 가운데 하나이다. 지금까지 시각화에 대한 분석은 주로 중등 기하교육에서 다루어진 반면, 초등수학에서 평면도형과 공간도형에서의 문제해결과 관련해서 학생들의 시각화에 대한 논의는 부족했다. 본 연구는 초등수학에서 시각화가 기하문제해결에 미치는 영향을 분석한 것으로, 기하문제해결에서 나타나는 시각화 방법과 시각화에 영향을 미치는 요소, 그리고 이 과정에서 나타나는 어려움을 살펴본 것이다. 먼저 평면도형과 입체도형의 문제해결에서 시각화 방법을 구분하여 살펴보고, 이러한 방법에 따라 도형에 대한 이해와 시각화 과정이 어떻게 진행되는지를 도식화하여 살펴본다. 또한 시각화에 영향을 미치는 요소를 구분하고, 시각화 과정의 어려움으로 인해 어떤 오류가 나타나는가를 살펴보고, 이를 통해 초등기하문제해결에서 시각화에 대한 논의를 이끌어낸다.
컴퓨터의 급속한 보급으로 시각화는 수학 교육자사이의 논의에 자주 등장하는 소재가 되었다. 우리는 다양한 소프트웨어를 사용하여 준비한 수업에 학생들로 임하게는 하지만 거의 그들의 사고 발달과정에는 관심을 갖지 못하고 있다. 이 논문은 구성주의(Constructivism)와 정보처리체계(Information-Processing System)에 입각하여 수학의 시각화를 생각해보고 어떻게 시각화 환경을 준비해야하는지 논해보고자 하였다. 구성주의의 시각화에서는 반영적 추상(reflective abstraction), 반복되는 경험(repeated experience), 그리고 지식 위계성이 학습의 기능 체계를 이루므로 발견적 학습을 통해 학생 스스로 의미를 구성할 수 있도록 Thomas (1992)의 세 가지 제안을 이용하여 수업을 준비할 수 있다. 정보처리체계에서는 지식은 서술적인 것과 과정적인 것으로 나뉘어지고, 시각적 표상을 수록하고 삭제하는 과정과 조작 가능한(manipulative) 환경과의 상호작용으로 기호적 시각으로 표상을 변화하는 과정을 통해 개념을 습득하게된다. 시각화는 스키마와 개념상을 통해서 일어난다. 그래프, 애니메이션, 그리고 다른 시각적 표상 등은 이 개념상에 직접적 효과를 주므로 매우 중요하다. 이런 논란을 바탕으로 교사는 반영적 추상화를 위해 시간을 충분히 제공해야하고, 비슷한 문제를 가지고 여러번 시도를 할 수 있게 하며, 학생을 잘 관찰하여 그들의 지식 위계성을 이해하고 방향을 제시하며, 논리적이고 잘 연결된 시각적 표상을 제공하고, 상징적 사관으로 확장할 수 있게 조작할 수 있는 환경에서 시각화에 대해 학생과 많은 대화를 하도록 수업을 준비해야한다. 그한 예로 타원을 가르치기 위해 몇 가지 테크놀로지를 활용한 시각화 환경을 구성해보았다.ates of bisected bovine embryos by micromanipulator and micropipett were 29.2% and 19.1%, respectively. The rates of non-bisection embryos(46.7%) were significantly higher than those of bisection embryos. 2. The in vitro developmental rates of bisected bovine embryos by micromanipulator, micropipett and pipetting method were 32.4%, 19.4% and 25.6%, respectively.3. The in vitro developmental rates of with and without-zona pellucida of bisected bovine embryos by raicromanipulator were 30.8% and 25.0%, respectively. The rates of nonbisection embryos(53.1%) were significantly higher than those of bisection embryos.랑크톤 군집내 종 천이와 일차생산력에 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.TEX>5.2개)였으며, 등급별 회수율은 각각 GI(8.5%), GII(13.4%), GIII(43.9%), GIV(34.2%)로 나타났다.ments of that period left both in Japan and Korea. "Hyojedo" in Korea is supposed to have been influenced by the letter design. Asite- is also considered to
본 논문에서는 시간의 축에 따라 점진적으로 확산되는 정보 네트워크를 효과적으로 표현할 수 있는 시각화 도구를 소개하고자 한다. 이것은 기존의 정적인 데이터에 대한 정적인 시각화 결과물을 제시하는 시각화 도구들과는 달리, 시간의 축에 따라 동적으로 성장하는 데이터를 효과적으로 표현할 수 있다는데 그 차이가 있다. 이를 위해 그래프 기반의 정보 확산 네트워크 모델을 정의 하고, 이 그래프에 시간의 축에 따른 데이터의 성장을 반영하여, 정보 확산 과정을 시각화 할 수 있는 도구를 제작하였다. 결론적으로, 본 논문에서 제시하는 도구는 시간의 축에 따라 점진적으로 성장하는 정보 네트워크의 성장 과정을 시각화함으로 해서, 복잡하게 엉켜 있는 정보들이 어떻게 확산되며, 어떤 모양으로 생겼는지, 또 어떻게 진화하는가에 대한 시각적 재현을 통해 정보 확산 네트워크의 속성을 이해하는데 도움을 줄 수 있는 새로운 시각화 도구를 제시했다는데 그 의미가 있다.
딥러닝을 비롯한 전반적인 인공지능에 대한 관심이 뜨겁다. 특정 영역에 영향력을 주었던 과거와 다르게 인공지능의 영향력은 인류문명 전체에 변화를 주고 있다. 예술 분야도 영향을 받고 있는데, 그 중 한 분야는 과학적 실험의 자료를 어떻게 시각화 하느냐의 문제를 풀다가 나오기도 한다. 자료를 시각화하는 것은 실험과정 및 결과를 과학자 및 독자들에게 쉽게 전달하기위한 것이다. 그런데, 그 시각화된 영상 중에는 미적인 아름다움이 있는 경우가 있다. 본 연구자는 강화학습의 정책이 어떻게 개선되고 있는지 보기위해 강화학습의 과정을 시각화 해서 검증하는 시도를 했다. 그 과정에서 만든 자료가 미술적인 관점에서도 아름다움이 있는 작품을 만들 수 있다는 확신이 들어서 강화학습용 디지탈예술 도구를 만들어 작품을 생성해 보았다.
정보 시각화 기술은 기존 정보검색 기술에 시각화 기술을 통합하여 방대한 인터넷 정보에 대한 이해도를 높임으로써 정보 검색 시 요구되는 시간과 노력을 줄여주며, 검색된 결과 목록이나 결과에 대한 통계치를 시각적으로 보여줌으로써, 검색과정 중에 원하는 정보에 관련된 동향을 파악하는 데 유용하다. 최근 검색시스템에서의 정보 시각화에 대한 관심이 증가하면서 여러 시각화 기술과 검색 기술의 접목에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 고에서는 검색시스템에서의 정보 시각화 최근 연구동향 및 전망에 대해서 알아본다.
이 연구의 목적은 논의 과정을 시각화한 과정중심평가를 통해 과학적 개념의 발달 과정을 알아보는 데 있다. 연구 참여자는 경기도 소재 고등학교 학생 353명과 교사 5명이었으며, 자료의 분석은 논의 활동을 촬영한 영상, 소집단 활동지, 그리고 인터뷰 내용을 대상으로 이루어졌다. 학생들의 발화를 논의 요소를 중심으로 분석한 결과, 소집단 내 논의에서 과학적 개념은 질문 및 의미 명확화의 과정을 통해 구체화되었고, 동의 및 반박의 과정을 통해 조직화되었으며, 소집단 간 논의에서의 질문, 의미 명확화 및 주장 변경을 통해 정교화되었다. 교사는 논의 과정이 시각화된 소집단 활동지를 통해 학생들의 논의 과정을 이해할 수 있었으며, 이를 바탕으로 피드백을 제공하고 수업을 개선하였다. 연구 결과를 토대로, 논의 과정의 시각화는 학생의 자기평가, 동료평가를 가능하게 할 뿐 아니라, 교사가 논의 과정을 이해하는 것을 가능하게 한다는 사실을 알 수 있었다. 본 연구 결과는 과학 교과에서의 과정중심평가에 대한 지침을 제공하고, 과학적 논의를 활성화하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
본 논문에서는 디지털 신호처리 및 영상처리 분야 등에서의 기본 연산이라고 할 수 있는 컨벌루션(convolution) 연산 과정을 웹을 위한 벡터 그래픽인 SVG(scalable vector graphics)를 이용하여 시각화하였다. 그런데, 컨벌루션 연산의 개념과 연산 과정은 주로 수학적인 표현에 의존하므로 그 개념을 직관적으로 이해하기는 다소 어려운 점이 있다. 본 논문에서는 SVG를 이용하여 컨벌루션의 연산 과정을 시각화하고 그에 대한 활용 예를 제시함으로써 학습자가 컨벌루션 연산을 보다 직관적으로 이해할 수 있도록 하였다. 본 논문에서 제시한 컨벌루션 연산의 시각화를 학습자들에게 적용한 결과를 면담을 통하여 분석한 결과, 학습자들이 컨벌루션 연산을 흥미를 가지고 학습에 임할 뿐만 아니라, 직관적으로 컨벌루션 연산을 이해할 수 있는 가능성을 볼 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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