• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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• pp.377-380
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• 2018

인간의 추론 능력이란 문제에 주어진 조건을 보고 문제 해결에 필요한 것이 무엇인지를 논리적으로 생각해 보는 것으로 문제 상황 속에서 일정한 규칙이나 성질을 발견하고 이를 수학적인 방법으로 법칙을 찾아내거나 해결하는 능력을 말한다. 이러한 인간인지 능력과 유사한 인공지능 시스템을 개발하는데 있어서 핵심적 도전은 비구조적 데이터(unstructured data)로부터 그 개체들(object)과 그들간의 관계(relation)에 대해 추론하는 능력을 부여하는 것이라고 할 수 있다. 지금까지 딥러닝(deep learning) 방법은 구조화 되지 않은 데이터로부터 문제를 해결하는 엄청난 진보를 가져왔지만, 명시적으로 개체간의 관계를 고려하지 않고 이를 수행해왔다. 최근 발표된 구조화되지 않은 데이터로부터 복잡한 관계 추론을 수행하는 심층신경망(deep neural networks)은 관계추론(relational reasoning)의 시도를 이해하는데 기대할 만한 접근법을 보여주고 있다. 그 첫 번째는 관계추론을 위한 간단한 신경망 모듈(A simple neural network module for relational reasoning) 인 RN(Relation Networks)이고, 두 번째는 시각적 관찰을 기반으로 실제대상의 미래 상태를 예측하는 범용 목적의 VIN(Visual Interaction Networks)이다. 관계 추론을 수행하는 이들 심층신경망(deep neural networks)은 세상을 객체(objects)와 그들의 관계(their relations)라는 체계로 분해하고, 신경망(neural networks)이 피상적으로는 매우 달라 보이지만 근본적으로는 공통관계를 갖는 장면들에 대하여 객체와 관계라는 새로운 결합(combinations)을 일반화할 수 있는 강력한 추론 능력(powerful ability to reason)을 보유할 수 있다는 것을 보여주고 있다. 본 논문에서는 관계 추론을 수행하는 심층신경망(deep neural networks) 중에서 Sort-of-CLEVR 데이터 셋(dataset)을 사용하여 RN(Relation Networks)의 성능을 재현 및 관찰해 보았으며, 더 나아가 파라미터(parameters) 튜닝을 통하여 RN(Relation Networks) 모델의 성능 개선방법을 제시하여 보았다.

• 과학교육연구지
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• 제37권1호
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• pp.68-78
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• 2013

그동안 예술활동과 과학교육을 통합하는 연구는 학생들의 예술교육에 직접적으로 관여하는 유아교육과 초등교육분야에서는 꾸준히 진행되어 왔다. 그러나 일부 과학교육자들은 STEAM 교육을 통해 디자인의 원리를 이용하여 산출물을 시각화하거나 실험결과를 표현하는데 주된 관심을 보였다. 이에 미술활동이 과학교육과 통합된 수업을 실시할 때, 학생들의 능력 변화에 대한 연구가 필요하다. 그래서 이 연구의 목적을 미술활동과 연계한 과학실험활동이 초등학생들의 자기주도학습능력과 창의적 성격에 미치는 영향을 알아보는 것으로 하였다. 이 연구는 창원에 있는 C초등학교 4학년 30명(남 16, 여 14)을 대상으로 하였다. 수업자료는 2007 개정 교육과정 초등과학교과서와 '신나는 과학을 만드는 사람들' 실험자료집에서 추출되었다. 수업처치는 5가지 주제에 대해 10차시로 진행되었으며, 사전-사후검사로 G-TAGAS가 실시되었다. 그 결과 미술활동과 연계한 과학실험활동은 자기주도학습능력과 창의적 성격에서 유의미한 향상이 있었다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제12권1호
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• pp.64-81
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• 2019

본 연구는 MEA(Model Eliciting Activity)활동에서 나타나는 초등과학영재들의 문제해결 과정에서 나타나는 사고특성을 분석하는데 목적을 두었다. 이를 위해 광역시 소재 P대학부설 과학영재교육원 입학 선발과정에서 1차 창의적 문제해결력 검사를 통과한 40명의 초등과학영재를 대상으로 MEA활동을 실시하고 활동지를 분석하였다. 수행된 MEA활동은 'Coffee cup challenge'로 컵 도면을 활용하며 주어진 크기의 종이에 컵 옆면과 바닥을 가장 많이 배치하는 최적의 방법을 고안하는 활동으로 구성되어있다. 학생들이 문제해결과정에서 그린 3가지의 그림과 그 그림에 대한 설명이 주요 데이터로 수집되었으며, 통계적(상관분석)과 질적 분석을 통해 1)직관적 사고와 시각적 표현 그리고 2) 분석적 사고와 의사소통능력간의 관계를 분석하였다. 연구의 결과 1) 직관적 통찰은 시각적 표현능력과 전체 문제해결과정에서 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다, 2) 분석적 사고와 정교화 과정이 의사소통능력에 큰 영향을 주는 것으로 해석되었다. 따라서 본 연구는 MEA활동이 스스로 아이디어를 구성하고, 다양한 해결방법을 찾아갈 수 있는 학습기회를 제공함으로써 초등과학영재들에게 반성과 사고를 촉진하고 학문적 연결과 의사소통능력을 길러주는 유용한 활동임을 고찰하였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제14권3호
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• pp.701-722
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• 2010

기하를 학습하기 위해 학생들은 일상생활에서 접하는 대상과 다른 구체적 자료를 사용해서 조사하고, 실험하고, 탐구해 보아야 한다. 구체적 조작활동은 수학적 모델링을 하는 과정에서 수학적 개념이나 절차를 이해하게 하고 이것을 기호로 나타내 주는 것을 도와주고 컴퓨터를 활용한 실험활동은 추상적인 학습내용을 시각화하여 직관적, 탐구적 활동에 초점을 둘 수 있게 한다. 따라서 본 연구는 구체물과 탐구형소프트웨어를 활용하여 구체적 조작 실험 활동을 할 수 있는 활동지를 개발하여 평면도형의 성질을 탐구할 수 있는 방안을 제시하고 그 효과를 검증하였다. 구체적 조작 실험의 수업은 중위 수준과 하위 수준의 학생들에게 평면도형의 성질 이해하는데 효과가 있었으며 상위수준 및 하위수준의 학생들에게 수학적 의사소통 능력을 향상시키는데 효과가 있는 것으로 나타났다. 학생들은 조작 실험 활동을 할 때 활동에 필요한 자료의 특성을 먼저 파악해야 하며 학생들에게 활동을 선택하게 할 때 교사의 치밀한 계획과 관찰이 요구된다. 또한 조작활동 후 수학적 의미를 연결짓기 위한 토론 활동이 요구된다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제28권12호
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• pp.875-884
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• 2001

자기 구성지도는 데이타 시각화, 위상보존 매핑 등의 분야에서 널리 사용되고 있지만. 학습이 되기 전에 위상을 미리 고정시켜야 하기 때문에 실제 문제에 적용하기 어렵다는 것과 클러스터링 능력에 비해 분류율이 낮다는 결점이 있다. 이를 해결하기 위해서 자기구성 지도의 출력 노드를 동적으로 분화하고 분화된 노드를 파습하는 동적 위상보존 사기구성 지도를 제안하고, 이를 다중 결합함으로써 분류율을 향상 시켰다. 동적 위상보존 자기구성 지도의 결함 방법으로는 자기구성 지도의 K개 노드가 출격을 내도록하는 K-Winner 방법 및 K-Winner+ 가중치 방법이 제안되었는데, 이는 다수결 투표, 가중치, BKS, Byayesian, Borda, Condorect, 신뢰값 합산 등의 기존 결합 방법보다도 우수한 결과를 나타내었다. 동적 위상보존 자기 구성 지도를 통해서 위상을 고정 시켜야 하는 결점을 해결할 수 있었고. 서로 다른 특징으로 학습된 동적 위상보존 자기구성 지도들을 결합하여 분류 능력을 향상시킬 수 있었다. 필기 숫자데이타로. 실험한 결과, 제안한 방법이 자기구성 지도의 결점을 효과적으로 해결하여 98.1% 의 높은 인식률을 보였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제15권4호
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• pp.189-198
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• 2015

본 논문에서는 차세대 게임 인터페이스를 활용한 기능성 런닝게임을 제시한다. 게임은 2인용 대결방식으로 개발하였으며, 방식은 다음과 같이 나뉜다. 첫째, 뇌파측정기를 이용하여 사용자1의 감정 변화, 집중력의 강도, 안면의 움직임을 측정한다. 둘째, 모션 캡쳐 장치인 키넥트를 이용하여 사용자2의 달리기, 좌우 방향전환, 점프 등의 모션을 측정한다. 본 게임의 핵심은 사용자의 뇌파 그래프가 실시간으로 게임내의 맵의 형태로 표현되는 것이다. 사용자는 자신의 뇌파가 게임 내의 맵으로 시각화되는 것을 보며 뇌파를 스스로 조절하는 학습능력을 배울 수 있다. 따라서 사용자1은 이러한 기능성 게임을 플레이하면서 뇌의 활성화를 통한 집중력 향상을 꾀할 수 있고, 사용자2는 실제로 달리고 점프하는 동작을 통한 운동능력을 증진하는 효과를 얻을 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권1호
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• pp.185-192
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• 2013

3D 그래픽 소프트웨어의 대중화, 하드웨어의 발전 등으로 학교교육에서 3D 그래픽 도구를 보다 용이하게 사용할 수 있게 되었다. 그리고 초등학교의 도형영역의 교과 내용이 보다 강화되어 도형영역의 학습 난이도는 증가하였다. 이에 관련 소프트웨어인 스케치업 프로그램을 이용하여 도형 영역에 학습 효과를 증진시켜 보고자 한다. 그러기 위해 기존 연구를 분석하였으며 3D 그래픽 소프트웨어를 분류하고 벡터 그래픽 소프트웨어에 대한 선택의 기준을 제시하여 스케치업을 선택한 이유를 설명하였다. 스케치업을 활용하기 위해 도형영역의 단원을 재구성하였는데 주로 입체도형을 만들고 회전하고 단면을 파악하는 내용을 선정하여 재구성하였다. 그리고 입체도형 쌓기에 대한 내용을 교육과정의 초기에 삽입하였다. 10개 차시를 구성하고 교수학습에서 스케치업을 활용하며 재구성 교육과정을 실천하였다. 그리고 t 검증을 통해 전후 검사를 한 결과 공간 시각화 능력과 공간 방향 능력 분야에서 유의미한 통계 결과가 나타났다. 따라서 스케치업을 이용한 도형학습에의 적용은 효과적인 것으로 해석할 수 있다.

• 한국정보기술응용학회:학술대회논문집
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• 한국정보기술응용학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.159-181
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• 2006

본 연구에서는 청주와 그 인근 지역에서 정보시스템을 개발하거나 운영하고 있는 업체의 IS 실무자들에게 (1) IS 실무자의 업무 수행 성과, (2) 소프트웨서 및 IT 전문기술수준, (3) IS 지식 및 능력 수준, 그리고 (5) 재교육 수요에 대해서 설문 조사하였다. 본 연구의 조사 대상자들은 주로 Sl(system integration) 업체에 종사하는 IT(information technology) 실무자들과 e-Business를 수행하는 일반 기업에서 전산 업무를 담당하고 있는 실무자들이며, 구체적으로는 전산시스템 운영자, 시스템/데이터베이스 분석/설계자, 어플리케이션/웹 프로그래머, 최종사용자 지원 담당자, e-Business를 위한 IT 지원 인력 등이다. 조사 결과는 다음과 같다. 충북 지역에서 IS 실무자들은 자신들의 업무를 성공적으로 수행하기 위한 지식 및 기술의 다양한 영역에서 광범위하게 지식 및 기술의 결핍을 느끼고 있으며, 자신의 업무 성과가 전반적으로 좋지 않다고 판단하고 있고, 업무 관련 지식 및 기술에 대한 재교육의 필요성을 강하게 느끼고 있다. 또한, 충북 지역의 IS 실무자들은 주된 활동이나 업무가 시스템 개발과 유지보수, 최종 사용자 지원 등의 활동이며, 이에 대한 최신의 기술과 고객 중심의 시각화된 도구(GUI)를 제공하는데 많은 시간을 투자하며, 기존의 반복적인 개발 업무에서 점차 경력이 쌓임에 따라 고객 중심적인 새로운 시스템 개발을 위한 기획과 관리에 많은 관심을 기울이고 있으나, 조직 운영 및 의사결정 등과 같은 기술/지식들에는 낮은 관심을 보였다. IT전문 기술들 중 IS 실무자들이 필요로 하고 보유해야 한다고 응답한 기술들은 대다수가 웹 개발에 관련된 기술이며, IS 실무자들은 대규모 프로젝트의 수행에 필요한 공동 작업 수행 능력의 제고와 그를 위한 재교육에 높은 관심을 나타내었다. 본 조사는 충북의 IS 실무자들을 위한 대학 교육과 재교육을 포함하는 최적의 평생 교육계획 수립을 위한 기초적이고 필수적인 정보를 제공할 것으로 기대된다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권3호
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• pp.297-302
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• 2014

증강현실이란 실세계의 오브젝트에 가상의 오브젝트를 증강시키는 기술로 현실세계에 디지털 정보를 시각화 해주는 기능을 한다. 또한, 증강현실은 실세계와 가상세계를 실시간으로 결합함과 동시에 사용자와 컴퓨터간 상호작용하도록 함으로써 사용자에게 정보전달은 물론 지각능력에 도움을 주며 사용자의 몰입감을 높여주는 기술이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 VRML로 모델링된 3차원 객체를 프로그래밍을 통해 3차원 데이터가 증강되는 컨텐츠를 개발하였다. 또한, 가상물체들의 조합을 통해 3차원 아바타 및 다양한 가상의 의상들을 증강시키는 응용기술을 제안하였다. 게다가, 사용자가 직접 마커를 움직여 컴퓨터와 사용자간의 상호작용이 가능한 인터페이스를 제시하여 사용자의 몰입감을 증대 시킬 수 있었다.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제18권2호
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• pp.171-177
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• 2011

실생활에서 얻어지는 자료에서 근사함수를 구성하기 위하여 모델링을 하기 전에 측정된 원자료로부터 이상치를 제거하는 것이 필요하다. 기존의 이상치 진단의 방법들은 시각화나 최대 잔차들을 이용해왔다. 그러나 종종 다차원의 입력자료를 가지는 비선형함수에 대한 이상치 진단은 좋지 않은 결과를 얻었다. 다차원 입력자료를 갖는 비선형함수에 대한 전형적인서포트 벡터 회귀에 기초한 이상치 진단방법들은 좋은 수행능력을 얻어지지만, 계산비용이나 모수들의 보정 등의 실질적인 문제점들을 가지고 있다. 본 논문에서 계산비용을 감소하고 이상치의 문턱을 적절히 정의하는 서포트 벡터회귀를 이용한 이상치 진단의 실질적인방법을 제안한다. 제안한 방법을 실제자료들에 적용하여 타당성을 보일 것이다.