• 제목/요약/키워드: 직관적 원리

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대규모 양자컴퓨팅 회로에 대한 계층적 시각화 기법 (Hierarchical Circuit Visualization for Large-Scale Quantum Computing)

  • 김주환;최병수;조동식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.611-613
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    • 2021
  • 최근, 고전컴퓨터(Classic Computer)의 한계를 뛰어넘는 양자컴퓨터(Quantum Computer)에 대한 연구개발이 다양한 분야에서 활발하게 이루어지고 있다. 고전컴퓨터의 전기적인 신호처리와는 다르게 양자역학적인 원리를 사용한 양자컴퓨터는 양자 중첩(Quantum Superposition), 양자 얽힘(Quantum Entanglement)과 같은 다양한 양자역학의 현상/특성을 활용하여 연산을 수행하기 때문에 고전컴퓨터의 연산에 비해 아주 복잡한 연산과정을 거치게 된다. 또한, 큐비트의 종류, 배치, 연결성 등 실제 양자컴퓨터를 구동시키기 위해 구성되는 많은 요소들에 의한 각각의 영향이 양자컴퓨터의 연산 결과와 연산 과정에서 많은 영향을 끼치기 때문에 각각의 요소를 효율적이고 정확하게 활용하기 위해 실제 양자컴퓨터의 구동 이전에 데이터를 시각화하여 오류검증/최적화/신뢰성검증을 할 필요가 있다. 하지만 양자컴퓨터 내부에 구성된 다양한 요소들의 데이터를 전부 시각화 할 경우 직관적으로 원하는 데이터를 파악하는 것이 어렵기 때문에 선별적으로 데이터를 시각화 할 필요가 있다. 본 논문에서는 양자컴퓨터를 구성하는 다양한 요소들의 데이터를 시각화 하여 직관적으로 데이터를 관측하고 활용할 수 있도록 복잡하게 구성되는 양자컴퓨터 내부 회로 구성요소들을 계층적으로 시각화 하는 방법을 제안한다.

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얼굴그림(Face Plot)을 활용한 수학영재교육의 사례연구 (The study of the Gifted Students Education about Doing Mathematical Task with the Face Plot)

  • 김응환
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.369-385
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    • 2017
  • 본 연구는 탐색적 자료분석 영역에서 얼굴그림(face plot)을 활용한 수학영재교육의 효과를 알아보기 위하여 선발된 중학교 수학 영재학생들 7명을 대상으로 사례연구를 수행하였다. 본 연구에서는 융합교육인 STEAM교육의 철학을 바탕으로의 2개의 변수에서 여러 개의 다변수를 취급할 수 있는 수학영재 수업과제를 토론과 실험을 통하여 탐구하였다. 이 수학과제(mathematical task)는 다변수의 확산적 사고와 다중적인 사고를 할 수 있는 얼굴그림을 만드는 탐색적 자료분석의 새로운 한 가지 방법이다. 본 연구문제로는 수학 영재 학생들의 통계영역의 탐색적 자료분석의 원리와 개념에 대한 탐구과정으로서 수학에 관한 흥미와 태도 면에서 어떠한 변화가 나타나는가를 면담과 관찰을 통하여 연구하고 통계교육의 시사점을 발견하고자 하였다. 연구결과로는 영재학생들 스스로 자연현상에 대한 이해와 표현에서 두 변량 이상의 다변량 자료분석방법을 시도해봄으로써 수학적 패턴, 소비자를 위한 자료의 시각화, 관계에 대한 창의적인 통찰 능력의 발현에 도움을 준다는 것을 발견하였다. 또한 자료의 시각화 방법과 관계를 통계적이며 직관적인 다변량 분석의 표현 방법을 이해함으로써 자유롭고 창의적인 발상의 전환을 통하여 수학과 통계에 대한 실생활과의 융합 관계에 대하여 흥미와 태도가 생겨났음을 발견하였다.

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유도전동기의 토크 속응제어법에 관한 벡터적해석 (Vector Analysis on the Quick Torque Control of Induction Motors)

  • 정석권;양주호
    • 수산해양기술연구
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    • 제31권4호
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    • pp.393-401
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    • 1995
  • 본 논문에서는 전압형제어에 의한 유도전동기의 토크 속응제어법의 메카니즘이 기술되어 졌다. 특히 본 논문에서는 펄스전압 인가에 의한 과도토크 소거원리를 전류레벨에서 해석함과 동시에 직관적 이해를 돕기 위해 벡터표현을 이용하여 제안 방식의 이론적 타당성을 입증하였다. 이상의 검토에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 전압형제어에 있어서는 임펄스를 인가함으로써 스텝응답을 실현할 수 있다. (2) 유한 미소정정시간 $\Delta$를 매개로 정식화를 행함으로써, 토크의 스텝응답을 실현할 수 있는 이론적인 전압해 및 현실적으로 실현 가능한 전압해를 동시에 구할 수 있다. (3) 토크 속응제어를 $\Delta$이후의 과도전류가 0으로 되는 전압지령에 의해 실현하므로 펄스전압인가에 의한 스파이크 전류는 발생하지 않는다. (4) 전동기 정수가 불변 또는 실시간으로 동정된다면, 제안방식은 제어지령을 결정함에 있어서 전류정보에 직접 의존하지 않고도 피드포워드적으로 전압지령의 연산이 가능하다. 따라서 제어 시스템 구성의 간략화와 동시에 제어정도가 전류정보에 전적으로 의존하지 않는 제어계의 구축이 가능하다

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도시환경변수를 이용한 격자 인구추정에 있어서의 유전적 알고리즘기법 활용 연구 (An Application of the Genetic Algorithm on Population Estimation Using Urban Environmental Factors)

  • 최내영
    • 한국지리정보학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.119-130
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    • 2010
  • 본 논문에서 활용한 유전적 알고리즘(GA)은 격자형 인구분포자료를 기반으로 인구추정 모형을 구축하는 데 적용되고 있는 일종의 인구표면모형 중 하나이다. 본 연구는 신도시 개발 등이 활발히 진행되고 있는 화성시 동부권을 대상지로 하여 격자형 인구분포자료를 구축하고 도시환경변수를 이용해 GA 인구설명 모형을 추정하였다. 분석결과 기반시설, 지역공공서비스시설 등은 이미 동부권내에 공간적으로 균등 분포하는 관계로 설명력이 없는 것으로 나타난 반면 표고, 경사 등의 자연환경변수와 개발촉진 및 규제 관련 용도지역지구 등의 변수에 대해서는 매우 설득력 있는 계수 값들이 도출되었다. 결과적으로 본 연구에서 활용한 GA모형은 적자생존의 유전학적 원리를 기반으로한 매우 직관적이고 학제적인 적정해 탐색 기법 중 하나임을 확인할 수 있었다.

학교 수학에 활용 가능한 확률.통계 영역에서의 역사적 패러독스 (Historic Paradoxes of Probability and Statistics Usable in School Mathematics)

  • 이종학
    • 한국수학사학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.119-141
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    • 2011
  • 수학의 여러 분야 가운데 패러독스가 가장 풍부한 분야는 확률 통계 영역이다. 이것은 역사적으로 확률 통계 이론의 전개 과정에서 지난 시기 동안 연구자들이 직관과 상식에 의해 참이라고 믿고 있었지만 그 사이에는 감춰져 있던 다양한 패러독스들이 존재했으며, 이 패러독스들을 수학자들이 밝히고 수학적으로 해결해 나가면서 현재의 형식적 체계에 이르게 되었음을 시사하는 것이다. 학교 수학에서 확률 통계 영역의 교수 학습 자료로 적절하게 활용할 수 있는 역사적 패러독스들은 그 당시 현실적 맥락의 도입에 따른 학생의 흥미와 관심을 불러일으킬 수 있으며, 또한 교실 수업에서 역사 발생적 원리에 따라 패러독스를 제기하고 해결하고자 고민한 수학자들의 수학적 사고를 엿볼 수 있는 타당한 교수 학습 자료이다. 더불어 확률 통계 영역에서 역사적 패러독스를 활용하는 교실 수업은 형식적이고 연역적인 학교 수학을 학생의 발견적 형성적인 측면을 강조하는 수학으로 변화하게 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 확률 통계 영역의 형식화 과정에서 발생한 역사적인 패러독스들 중에서 중 고등학교 확률 통계 수업에 활용할 수 있는 패러독스들에 대해서 알아보고, 또한 이 패러독스들을 교실 수업에 활용할 수 있는 구체적인 방안에 대해서 논해보고자 한다.

지연 함수형 프로그래밍 언어의 항 개서 의미 (Term Rewriting Semantics of Lazy Functional Programming Languages)

  • 변석우
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제35권3호
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    • pp.141-149
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    • 2008
  • 대부분의 함수형 프로그래밍 언어에서는 '위에서 아래쪽, 왼쪽에서 오른쪽 방향으로' 패턴 매칭(pattern matching)을 한다는 전략에 따라, 모호한(ambiguous) 특성을 갖는 룰의 정의를 허용하고 있다. 이 방법은 함수형 프로그래머에게 디폴트 룰을 정의할 수 있게 하는 직관적인 편리함을 제공하지만, 한편으로 모호한 룰 때문에 함수형 언어의 의미는 불명확해 질 수 있다. 좀 더 구체적으로, 함수형 언어가 갖는 대표적인 특성인 등식 추론(equational reasoning) 원리의 적용을 불가능하게 할 수 있으며, 함수형 언어를 람다 계산법으로 변환하는 데 있어서도 정형적인 방법이 아닌 임시방편적인(ad hoc) 방법에 의존할 수밖에 없게 한다. 본 연구에서는 지연(lazy) 함수형 언어의 패턴 매칭의 의미를 순수 선언적 특성을 갖는 항 개서 시스템(Term Rewriting Systems)의 분리성(separability) 이론과 연관시키고, 분리성 이론에 따라 지연 함수형 언어가 람다 계산법으로 변환될 수 있음을 보인다.

의무론에 대한 신경과학의 도전: 도덕교육에의 시사 (Neuroscientific Challenges to deontological theory: Implications to Moral Education)

  • 박장호
    • 윤리연구
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    • 제82호
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    • pp.73-125
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    • 2011
  • 신경과학 연구에서 첨단 영상기술의 도입은 사변적 논의에 머물었던 철학적 개념이나 주장에 대해서 사실적 토대에 접근할 수 있는 계기를 제공했다. 윤리학과 도덕 심리학계의 일부 학자들 사이에는 도덕 판단의 근거를 fMRI와 같은 기법을 활용하여 신경 과정 현상에서 규명하려는 움직임이 일고 있다. 조쉬아 그린은, 도덕 판단 일반이 무의식이나 직관에 의해서 이루어진다는 사회적 직관주의의 입장을 개별 도덕이론들에 적용하고자 한다. 그린에 의하면, 의무론은 실제 이성에 의한 결과에 따른 규범적 주장이 아니라 진화에 의해 형성된 도덕적 감정에 의해 유도된 심리적 유형이며, 그러한 감정적 반응을 이성적 추론에 의한 것으로 생각하는 경향은 사후 합리화, 일종의 작화증(作話症)의 발로라고 주장한다. 그린은 더 나아가 의무론 본래의 이론은 규범적 관점에서 타당한 입론을 보장할 수 없으며, 공적 영역에서의 의사결정에 있어서 결과론적 원리가 희망적인 관점이라고 제안한다. 이에, 본 논문은 그린의 논증 과정을 분석하여 재구성하였고, 그린의 논증에는 도덕 판단에 대한 이해, 가설 설정과 검증 자료의 제시와 해석, 그리고 의무론에 대한 조작적 정의와 규범적 평가 등에 있어서 의문점이 제기되고 있음을 밝혔다. 더 나아가 그린의 연구 방법과 결과와 문제점 등이 우리 도덕(과)교육에 시사할 수 있는 바를 정리하였다. 도덕에 관한 과도한 과학주의와 사변적 논의에 대한 경계, 도덕성 본질에 대한 이해 지평의 확대와 신경윤리학과 뇌교육에서 도덕교육의 영역 탐색 등이 언급된다.

심층 면담을 통한 고등학생들의 특수 상대론 기초 개념에 대한 이해 수준 분석 (An Analysis of High School Student's Understanding Level about Basic Concepts of Special Relativity through in-depth interview)

  • 김재권;정진규;김영민
    • 과학교육연구지
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    • 제38권3호
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    • pp.569-584
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 고등학생들이 특수 상대론에 대한 이해 수준을 심층면담을 통해 알아보는 것이다. 심층 면담 대상은 8명으로 특수 상대론 기초개념 성취도 체크리스트와 광속불변의 법칙, 상대성의 원리, 동시성의 상대성, 차고 역설, 로켓 역설 등 6가지 상황 단계로 구성하여 심층 면담을 실시하고 분석하였다. 학생들은 특수 상대론과 관련된 단순한 현상의 기억, 개념의 암기 수준에서는 비교적 높은 성취도를 보였으나, 특수 상대론을 설명하는 본질적 원리 이해 수준에서는 낮은 성취를 나타냈다. 심층 면담에서 일부 학생들은 사건의 순서를 관찰자의 직관에 의존하였고, 좌표계를 수학적인 관점에서만 이해하고 실제 상황에서 판단하는 데에는 어려움을 나타냈다. 그리고 관성좌표계를 이해하지 못한 학생들은 상대론적 역설을 자신의 직관으로 설명하였고 학습자 혼돈이 발생하였다. 마지막으로 고등학생들이 형식적 조작기에 속하는 연령이지만 개인적 차이에 의해 시공간의 현상을 이차원 평면에 그리는 활동을 어려워하는 학생들도 있었다.

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정확한 등가 전송선로 이론을 사용한 다층 격자 구조의 회절특성 분석 (Diffraction Analysis of Multi-layered Grating Structures using Rigorous Equivalent Transmission-Line Theory)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.261-267
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    • 2015
  • 다층 격자구조에서 전파하는 평면파들의 회절특성을 나타내는 고유치 문제는 모드 확장 원리에 의하여 정확하게 설명할 수 있다. 그런 모드 확장 원리들에 의존하는 모드 해들은 간단한 회로이며 일반적인 형태인 등가 전송선로 망에 의하여 분석할 수 있다. 이 해석법은 어떤 조건에서든 필드들의 격자 회절과정에 대한 상당한 물리적 직관성을 제공하는 해석적인 특성을 준다. 특히, 등가 전송선로 망은 다른 해석법들에서 해석적으로 구할 수 없는 회절 격자구조의 산란특성, 방출효과 그리고 다른 광학적 특성들을 체계적으로 평가하기 위한 컴퓨터 알고리즘의 템플릿으로서 사용될 수 있다. 본 논문에서 제안한 정확한 해석법의 타당성을 입증하기 위하여 앞서 연구한 논문들의 결과를 수치해석적으로 비교 분석하였다. 그 결과 본 논문에서 얻은 내용과 잘 일치함을 확인할 수 있었다.

신뢰성 있는 플래시메모리 저장시스템 구축을 위한 플래시메모리 저장 공간 관리 방법 (New Flash Memory Management Method for Reliable Flash Storage Systems)

  • 김한준;이상구
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권6호
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    • pp.567-582
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    • 2000
  • 본 논문은 로그파일시스템의 원리를 바탕으로 플래시메모리 저장시스템에 적합한 플래시메모리 공간 관리 방법을 제안한다. 플래시메모리는 비휘발성, 빠른 입출력 속도 등의 장점을 지니고 있지만, 제자리 덮어쓰기(in-place update)가 불가능하고 메모리 셀에 대한 쓰기(write) 횟수가 제한되는 단점이 있다. 이러한 특성은 플래시메모리를 저장 매체로 사용할 때 기존의 저장 매체 관리 방법과는 다른 방법을 요구하게 된다. 본 논문은 자유 공간유지를 위해 필요한 클리닝 메커니즘의 연산 비용을 낮추면서 동시에 저장공간이 전체적으로 균등하게 사용될 수 있도록 하는 사이클 평준화 기법을 제안한다. 제안된 방법은 특히 메모리 활용도와 로컬리티가 높을 때 좋은 성능을 보인다. 클리닝 메커니즘은 자주 접근되지 않는 COLD데이타를 그렇지 않은 데이타와 격리시킴으로써 그 효율이 향상되었으며, 사이클 평준화는 사용 횟수간의 최대 차이가 하드웨어적인 오차를 벗어나지 않는 수준까지 이루었다. 실험을 통해 제안된 방법은 비교 기준으로 삼은 직관적 방법(greedy policy)에 비해 사이클 평준화가 잘 이루어진 상태에서 최대 35%정도의 클리닝 비용 절감 효과를 보였다.

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