• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
• /
• 제37권1호
• /
• pp.65-84
• /
• 2023

라그랑주 승수법(Method of Lagrange Multipliers)은 등식 제약조건하에서 미분가능한 함수의 최대, 최소를 구하는 대표적인 방법이다. 선형대수학, 최적화 이론, 제어 이론을 포함하여 최근에는 인공지능 기초수학에서도 널리 활용되고 있다. 특히 라그랑주 승수법은 미분적분학과 선형대수학을 연결하는 중요한 도구이며, 주성분 분석(Principal Component Analysis, PCA)을 포함한 인공지능 알고리즘에 많이 활용되고 있다. 따라서 교수자는 대학 미분적분학에서 처음 라그랑주 승수법을 접하는 학생들에게 구체적인 학습 동기를 제공할 필요가 생겼다. 이에 본 논문에서는 교수자가 학생들에게 라그랑주 승수법을 효과적으로 교육하는데 필요한 통합적인 시야를 제공한다. 먼저 다양한 전공의 학생들이 계산에 대한 부담을 덜고 원리를 쉽게 이해할 수 있도록 개발한 시각화 자료 및 파이썬(Python) 기반의 SageMath 코드를 제공한다. 또한 라그랑주 승수법으로 행렬의 고윳값과 고유벡터를 유도하는 과정을 상세히 소개한다. 그리고 라그랑주 승수법을 간단한 경우에 대한 증명에서 시작하여 일반화된 최적화 문제로 확장하고, 수업에서 학생들이 라그랑주 승수와 PCA를 활용하여 실제 데이터를 분석한 결과를 추가하였다. 본 연구는 대학수학을 지도하는 다양한 전공의 교수자들에게 도움이 될 기초자료가 될 것이다.

• 융합신호처리학회논문지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.147-153
• /
• 2013

기능성 게임은 놀이와 학습의 결합 형태이며 미래 지향적 도구로, 기존의 게임이 가지고 있는 역기능을 최소화하고 순기능을 최대화할 수 있으며 게임 산업 및 게임 문화를 바꿀 수 있는 새로운 대안으로 자리매김하고 있다. 최근의 게임 및 교육시장은 사용자의 자율성과 동기를 강조하는 보다 진보된 형태의 학습 콘텐츠 개발로 이동하고 있다. 이와 맞물려 게임 시장 또한 게임 중독 및 학업 부진과 같은 사회 역기능적인 요소를 배제하며, 정신과 육체의 건강을 중시하고 과학적인 교육 효과를 추구하는 인간 친화적 형태의 엔터테인먼트 사업으로의 확장을 다각화하고 있다. 또한, 기능성 게임은 의료보조 및 의료학습, 군사 시뮬레이션, 건강. 보조도구, 특수교육 및 학습 도구같은 전문적인 영역에서 일상적인 교육 및 정신 건강 등으로 확대되고 있으며, 시장도 꾸준히 성장하고 있는 추세이다. 그러나 이러한 시장 특수성에 부응하여 현재 기획 및 개발되고 있는 기능성 게임의 대부분은 그 기능에 대한 정확한 과학적 측정과 효과 검증이 이루어지지 못하고 있으며, 대부분 게임 개발자의 직관과 경험에 의존하여 개발되고 있다. 또한, 전반적으로 단순한 과제를 반복하거나 간단한 퍼즐 형태의 게임으로 실제적 재미 요소와 학습의 효과를 효과적으로 결합시키지 못하고 있으며, 인간기능의 측정보다는 막연한 기능 증진을 기대하는 비과학적인 방법의 게임이 대부분이다. 이에 본 논문에서는 시각 및 청각 자극 변화에 따른 기능성 게임의 몰입도 및 집중도 변화를 분석하여 기능성 게임의 효과적인 시청각 자극 제시 방안과 관련한 연구를 수행하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 2D 형태의 기능성 게임(가청 주파수 대역의 게임 음향), 3D 형태의 기능성 게임(가청 주파수 대역의 게임 음향), 3D 형태의 기능성 게임(가청 주파수 대역의 게임 음향 및 초음파 영역 게임 보조 음향)을 활용한 3단계의 시각 및 청각 자극 변화 실험 수행하며 사용자의 뇌파를 측정 및 분석한 결과를 제시한다.

• 전자공학회논문지
• /
• 제50권7호
• /
• pp.76-84
• /
• 2013

순시(instantaneous) TDOA (time difference of arrival)와 FDOA (frequency difference of arrival)를 이용한 위치추정 방법은 추가적인 측정값 획득을 통해 정확도 향상을 도모할 수 있으며, 이를 위해서는 동시에 운용되는 수신단의 수를 증가하여야 한다. 하지만 전자전 환경에서 수신단 수의 증가는 아군의 피탐확률(probability of intercept) 상승으로 인한 전력 손실을 야기할 수 있고, 수신단 간의 데이터 링크 및 시각동기화와 같은 과정에 대한 추가적인 고려가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 이격된 2개의 이동 수신단만을 운용하여 연속적으로 다수의 TDOA와 FDOA 정보를 측정하고, 이를 이용하여 고정 신호원의 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 이 경우 매 측정 순간마다 독립된 수신단 쌍(pair)이 추가되므로 각 수신단 조합은 서로 다른 기준 수신단을 가지게 된다. 그러므로 모든 수신단 쌍이 동일한 기준 수신단을 공유해야하는 QCLS (quadratic correction least squares) 방법을 적용할 수 없다. 이러한 이유로 본 논문에서는 비선형 LS 최적해를 반복계산을 통해 얻어내는 Gauss-Newton 기법을 적용한다. 또한 모의실험을 통해 획득된 TDOA와 FDOA의 수가 증가함에 따른 위치추정 결과의 RMSE (root mean square error)값과 CRLB (Cramer-Rao lower bound)를 비교하고, CEP (circular error probable) 평면을 도시하여 2차원 공간상에서의 기대 추정 성능을 분석한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.169-176
• /
• 2018

본 논문에서는 센서노드가 전력소모를 줄이기 위하여 주기적으로 휴면상태를 갖는 듀티사이클 기반 무선센서 네트워크를 고려한다. 이러한 네트워크에서는 듀티사이클 간격이 커진다면 전력소모는 감소하지만 종단간 지연시간은 늘어나게 된다. 무선센서네트워크의 많은 애플리케이션은 지연시간에 민감하며 패킷이 센서노드로부터 싱크노드에게 전달되는 데 있어서 지연시간제약 요구사항이 있다. 기존의 대부분의 연구는 종단간 지연시간을 줄이는 것에만 초점을 맞추고 지연시간제약에 대해 고려를 하지 않음으로써 종단간지연시간과 전력소모에 대한 균형을 맞추기 어려웠다. 지연시간제약을 고려하는 연구에서도 노드들간의 시각동기화를 요구하거나 노드들이 특정한 분포를 갖는다고 가정하였다. 기존 연구의 이러한 제약을 극복하기 위하여 본 논문에서는 지연시간제약조건을 충족시키면서 동시에 전력소모를 줄이기 위한 듀티사이클 스케쥴링 알고리즘을 제안한다. 먼저 종단간 지연시간의 확률분포를 추정하고 획득한 분포를 이용하여 지연시간제약조건을 만족하는 최대 듀티사이클 간격을 결정한다. 시뮬레이션 결과에 따르면 제안되는 알고리즘은 주어진 지연시간제약 요구사항을 만족하면서도 낮은 전력소모 성능을 보인다.

• 정보처리학회논문지C
• /
• 제19C권4호
• /
• pp.239-246
• /
• 2012

WPAN에서 위치추정은 UWB를 사용한 선택적 기능으로 규격화되어 있다. 그러나 실제로는 위치추정 기능이 제공되고, 가격이 저렴하고 개발환경이 제공되고 있는 CSS(Chirp Spread Spectrum) 소자를 주로 사용하고 있다. CSS 소자는 2.4GHz 주파수 대역을 사용하고, 표본화 클럭 주파수가 UWB에 비하여 낮고, 시각정보추출 정확도가 떨어지므로 거리추정 오차가 크게 나타난다. 거리추정 오차는 SDS-TWR 방식을 사용하여 10m 거리에서 30cm～1m 정도로 알려지고 있으며, ($10m{\times}10m$) 환경에서 위치추정 오차는 1～2m 정도로 알려지고 있다. 따라서 보다 개선된 성능이 요구되는 응용을 위해서는 거리추정 이후의 후처리 알고리즘 개발이 중요하게 되었다. 본 논문에서는 고정노드의 주파수편이를 확장 Kalman 필터에 적용하는 방식을 연구하였으며, 각 고정노드의 주파수 편이를 공통의 상태변수와 각 고정노드별 주파수편이 상수로 구분하고 이를 통합하는 주파수편이 보상 확장 Kalman 필터 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 CSS WPAN 노드를 사용하여 10cm 이하로 매우 정확한 위치오차 범위 내에서도 이동노드의 위치를 추정할 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제18권8호
• /
• pp.99-105
• /
• 2017

ICT(Information and Communications Technologies)의 발전으로 사람과 사물 사물과 사물이 네트워크로 연결되는 초연결사회로 진입하면서 웨어러블 디바이스 산업이 빠른 속도로 성장하고 있다. 시장조사기관인 IDC(International Data Corporation)에서는 웨어러블 디바이스 산업이 2020년까지 급성장할 것이라는 전망을 내놓고 있지만 아직 대중적인 호응은 얻지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 웨어러블 디바이스 산업동향에 대해 살펴보고, 사용자경험에 대한 분석을 통해 제품과 서비스 개발을 위한 시사점을 도출하고자 한다. 분석 대상은 스마트밴드로하여 상품리뷰를 수집 분석하였다. 분석결과 웨어러블 디바이스에 대한 사용자경험은 유용성, 사용성, 심미성, 가치성, 신뢰성으로 추출할 수 있었고 이렇게 추출된 자료에서 극성을 분석하여 시각화 하였다. 본 연구를 통해 현재 웨어러블 디바이스는 가격이 고가이고, 기능 개발에 집중되어 있어 축적된 정보를 분석해 사용자에게 장기적인 관점에서 유용한 정보를 제공하지 못하고 있으며 패션아이템이나 악세서리로 인식되고 있는 것을 알 수 있었다. 이러한 점은 제품의 지속적인 사용과 동기부여, 제품의 시장 확산을 저해하는 요인으로 작용하고 있다. 후속 연구에서는 2차로 스마트워치를 대상으로 분석하여 밴드와 워치에 대한 비교연구를 진행하고자 한다.

• 한국노년학
• /
• 제28권4호
• /
• pp.1147-1164
• /
• 2008

본 연구는 현재 한국사회에서 급증하고 있는 조손가족의 성격과 경험의 다양성을 탐색해보는 연구의 일환으로 조손가족 조모들이 손자녀를 양육하면서 겪는 어려움(비용)과 더불어 긍정적 측면(보상)을 함께 탐색해보았다. 이에 조모의 양육 보상 및 비용 지각의 수준 차이를 살펴보며, 조모 및 손자녀 특성, 가구 특성, 정부의 지원이 조모의 보상 및 비용 지각에 미치는 영향력을 파악하였다. 또한 양육 보상-비용 지각의 유형화를 시도함과 아울러 각 유형집단이 가진 특성을 고찰하였다. 한명 이상의 18세 이하 손자녀와 동거하면서 주양육 책임을 지고 있는 조모 449명으로부터 수집한 자료를 분석한 결과, 우리나라 조손가족 조모는 양육에 대한 비용을 지각하는 것과 동시에 보상 또한 높은 수준에서 지각하는 것으로 나타났다. 양육 보상감을 종속변수로 한 위계적 다중회귀 분석 결과, 조모의 경제적 형편, 손자녀의 연령, 손자녀의 기질적 특성 등이 유의미한 영향을 미치며, 친족지위, 정부의 도구적 지원 등도 유의미한 영향력을 가지는 것으로 나타났다. 양육비용을 종속변수로 한 분석결과에서는 조모의 신체적 건강, 경제적 형편, 손자녀 수, 양육동기가 비용감에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 양육보상-비용 지각 수준을 기준으로 유형화 작업을 실시한 결과, 4개의 유형이 관찰되었으며 가장 많은 수의 응답자가 <보상고(高)-비용저(低)>집단에 속하는 것으로 나타났다. 이는 조손가족의 부정적 측면, 즉 높은 비용에 초점을 맞추는 기존 시각을 재검토할 필요성을 제기하는 결과라고 할 수 있으며, 조손가족 조모의 손자녀 양육경험이 다양한 양상임을 시사한다고 하겠다.

• 트랜스-
• /
• 제15권
• /
• pp.57-79
• /
• 2023

본 연구는 SNS 플랫폼(인스타그램, 유튜브, 틱톡)에서 인기가 높은 남성 뷰티 인플루언서 4명을 선택하여, 그들이 여성 팬들의 동일시를 얻기 위해 사용하는 SNS 이미지의 전략과 효과를 탐구하고자 한다. 연구 방법은 2023년 7월 21일까지 인스타그램, 유튜브, 틱톡에서 구독자 수가 높은 남성 뷰티 인플루언서 4명인 리쟈치(李佳琦), Jeffree Star, James Charles, Bretman Rock을 선택했다. 연구는 이들이 SNS에 게시한 콘텐츠를 관찰하며 라캉의 응시 이론을 통해 남성 뷰티 인플루언서의 이미지 유형, 특징 및 여성 팬들과의 동일시와의 연관성을 분석했다. 그 후 응시와 관련된 거울 단계, 스크린, 대상a 등의 개념들을 보충하고 남성 뷰티 인플루언서의 이미지 특징과 여성 팬들의 시청 동기에 대해 깊이 있는 분석을 수행했다. 연구 결과로, 남성 뷰티 인플루언서들은 여성화된 거울 이미지 안의 동일성으로 형성된 동일시를 통해 여성 팬들과 '여성적 우정(girl-friendship)'이라는 친근한 관계를 유지할 수 있다는 것을 제시한다. 또한, 남성 뷰티 인플루언서들은 성 정체성의 다원화, 즉 차이성을 가진 이미지를 통해 여성 팬들을 남성적 응시에서 여성적 응시로 변화시켜 보이는 대상에서 보는 주체로 만들 수 있다. 따라서, 남성 뷰티 인플루언서의 이미지는 성별에 대한 사회의 고정관념을 뒤집는 동시에 현대 젊은 여성들의 독립과 평등에 대한 요구에 부응하고, 여성적 응시에 대한 이해를 촉진하며, 소셜미디어 플랫폼의 민주성과 포용성의 잠재력을 탐색하는 새로운 시각을 제시할 것이다.

• 산업융합연구
• /
• 제22권1호
• /
• pp.105-115
• /
• 2024

본 연구는 학생 태권도 겨루기 선수들의 정신력이 태권도 겨루기 경기력에 미치는 영향을 분석하고자 실시하였다. 연구 대상은 대한태권도협회에 태권도 겨루기 선수로 등록이 되어 있는 중학교, 고등학교, 대학교 343명을 대상으로 편의표집 방법을 사용하였으며, 전문가 회의를 통해 Loehr가 제작한 Mental Toughness Test 검사도구를 사용하였다. 자료분석은 일반적 특성에 따른 정신력의 하위요인별 수준을 분석하기 위하여 t-test, 일원배치분산을 실시하였고, 집단 간 다중비교를 위하여 Schéffe test를 통해 사후검증을 실시하였다. 정신력의 하위요인별 수준과 경기력을 분석하기 위하여 상관분석 및 다중회귀분석을 실시하였다. 연구결과 태권도 겨루기 학생 선수들의 일반적 특성인 성별과 연령에 따른 정신력 차이에서 정신력 관련 하위요인 중 자신감, 각성 수준 조절, 시각화 및 심상조절, 동기 수준, 긍정적 에너지, 태도 조절은 성별과 연령에서 유의한 차이가 나타났고, 인지된 경기력에서는 연령과 운동 경력에서 유의한 차이가 나타나 결과적으로 태권도 겨루기 학생 선수들의 경우 심리적 훈련 이외에 연령과 다양한 경험이 정신력과 관련 하위요소에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 태권도 겨루기 학생 선수들 중 특히 중학교 고등학교 시기에는 다양한 시합의 경험과 훈련 시 심리적을 동반하여 시합에서의 결과적인 자신 평가에 대한 두려움을 이겨낼 수 있도록 지도와 훈련이 제공되어야 하겠다.

• 대한화학회지
• /
• 제60권3호
• /
• pp.203-214
• /
• 2016

본 연구는 창의적 문제해결능력의 향상에 필수적인 융합 사고의 특성을 알아보기 위해 기능적 자기공명영상을 이용하여 창의적 문제해결에 기반한 융합 사고와 화학문제풀이를 하는 동안의 두뇌 활성 영역과 기능적 연결성을 알아보았다. 이를 위하여 시각 기반의 융합 사고 유발 과제와 화학문제풀이 과제를 개발하고 고등학생 17명을 대상으로 적용하여 과제 수행 동안의 두뇌활성영상을 분석하였다. 연구 결과, 융합 사고 시에는 두뇌 좌측의 상전두이랑, 중전두이랑, 하전두이랑, 내측전두이랑, 전대상이랑, 쐐기전소엽, 미상핵체에서 두뇌 우측의 쐐기소엽, 미상핵체에서 활성이 나타났다. 화학 문제풀이에서는 두뇌 좌측의 중전두이랑, 내측전두이랑, 미상핵체, 미상핵꼬리에서 두뇌 우측의 중전두이랑, 혀이랑, 미상핵체, 미상핵꼬리, 시상, 소뇌정상에서 활성이 나타났다. 기능적 연결성분석 결과 융합 사고 시에는 각 활성 영역들이 모두 기능적 연결망을 형성하고 있는 것으로 나타났으며 이와 대조적으로 화학문제풀이 시에는 우측 중전두이랑, 좌우측미상핵꼬리, 소뇌정상만이 기능적 연결망을 형성한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 고등학생들이 융합 사고 시에 논리적 사고, 작업기억활성, 계획, 상상, 언어화, 학습동기 유발이 일어나며 이러한 기능들이 과제를 수행하는 동안 서로 밀접하게 동조하고 있음을 보여준다. 반면 화학문제풀이 시에는 논리적 사고와 계획, 비교, 학습동기유발의 기능들을 수행하지만 각영역들이 동시에 활발히 작용하지 못하는 것을 보여준다. 이러한 결과는 융합 사고에 대한 구체적인 정보를 제공할 수 있을 것이다.