• 한국통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.403-412
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• 1991

본 논문에서는 숫자, 영문자및 임의의 도형을 인식할 수 있는 자율조직 신경회로망의 한 형태를 제안하였다. 제안된 알고리즘은 미리 정해진 규칙을 부여하지 않아도 입력화상에 좋재하는 특징점의 분포 형태에 따라 시스템 내부에서 자율적으로 유사패턴을 조직, 분류하게 된다. 따라서 학습의 규칙을 만들기 곤란한 임의도형의 인식을 위해 적절하게 이용될 수 있으며, 기억용량의 한계까지는 안정된 인식동작을 한다. 또한 본 알고리즘을 50개 회상패턴에 적용하여 노이즈의 증가에 대한 인식능력을 측정한 결과, 최대 44% 의 노이즈 (SNR 2dB)로 인해 변형된 형태에서도 인식이 가능함으로서 양호한 내잡음특성이 입증되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6C호
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• pp.421-429
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• 2006

본 연구에서는 국내 연약지반의 신뢰성 있는 강성지수 추정을 위하여 인공신경망기법을 적용하였다. 실내시험을 통한 물성치결과들을 통하여 인공신경망을 위한 입력자료를 확보한 뒤 이를 이용하여 모델을 학습시킨 후 모델검증을 실시하였다. 개발된 모델의 검증결과 측정값과 예측값의 상관관계가 매우 높게 나타났으며 이를 통하여 수학적 모델 수립이 곤란한 국내 연약지반의 신뢰성 있는 강성지수 추정의 전반적인 고찰의 기초를 확립하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제35권1호
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• pp.37-52
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• 2015

이 연구는 판구조론(plate tectonics)에 대한 지구적 인지과정(geocognition)의 검사 문항을 중학생, 고등학생 및 대학생들에게 적용하여 문항별 응답 반응을 Rasch 모델에 근거하여 횡단적으로 분석하였다. 그 결과를 바탕으로 판구조론에 대한 학습 발달과정 및 교육과정 개발을 위한 기초 자료를 제안하고자 하였다. 판구조론의 개념적 구인은 '판과 관련된 지구 내부 구조의 이해, 판 경계에서 특징적인 지형, 판 경계의 지질 현상'으로, 지구적 인지과정의 구인은 시간적 추론, 공간적 추론, 과거역산적 추론, 시스템 사고로 선정하였다. 판구조론의 개념적 구인을 문항의 소재로 하여 지구적 인지과정의 추론 능력을 조사하는 통합적 형태로 9개의 평가 문항을 개발하였다. 문항의 그림 자료들은 모두 GeoMapApp을 활용하여 작성하였다. 전체 문항에 대한 학생들이 얻은 점수에 따라 학생들의 수준을 구분하고 이를 각 문항의 과제 곤란도와 비교하여 측정하는 Rasch 모델을 적용하여 학생들의 문항 반응 결과를 측정하였다. Rasch 모델 분석으로 중학생, 고등학생 및 대학생의 Wright map을 각각 작성하여 학생들의 능력과 문항 곤란도를 서로 비교하였고, Differential Item Functioning 분석을 통해 세 학교급 학생들의 문항 반응 결과를 종합하여 수행하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 현행 과학 교육과정에서 판구조론에 대한 지구적 인지과정은 중학생, 고등학생에게 모두 평가 가능한 구인임을 알 수 있었다. 둘째, 중학교 ~ 대학교에 이르는 횡단적 분석에서 학생들의 발달 양상이 가장 두드러진 지구적 인지과정의 요소는 공간적 추론이었다. 셋째, 판구조론에 대한 지구적 인지과정은 적절한 교수활동의 도움과 지구과학 내용 지식을 비계(scaffolding)로 하여 더 높은 수준으로 발달할 수 있다. 넷째, 지구적 인지과정은 과제의 내용과 분리된 일반적 추론 능력이 아니라 과제의 내용과 연관된 내용-특이적(content-specific) 추론임을 알 수 있었다. 이 연구에서 수행한 횡단적 분석의 결과를 바탕으로 지구과학 교육과정에서 판구조론의 내용 체계를 재구성하기 위한 제언을 제시하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권10호
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• pp.603-612
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• 2021

본 연구의 목적은 초급 수준의 영어학습자들이 그림을 활용한 영어 말하기 과업을 경험하고, 그 경험의 의미를 현상학적 연구방법으로 분석하는 데 있다. 연구참여자로 강원도에 위치한 폴리텍대학에서 발전설비를 전공하는 신입생 10명을 선정하였다. 자료 수집을 위해 대면 인터뷰와 SNS를 사용하였고, 자료 분석은 Colaizzi의 연구방법을 채택하였다. 분석결과, 9개의 주제와 4개의 주제모음, 그리고 2개의 범주로 도출되었다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 연구참여자들은 그림을 활용한 영어 말하기 과업을 통해 자신의 수준에서도 할 수 있다는 희망을 찾을 수 있었다. 둘째, 연구참여자들은 그림이라는 시각적 매체가 주는 효과에 대해 집중력과 호기심을 높여주고, 영어 말하기에 대한 불안감은 낮춰준다고 하였다. 셋째, 영어 말하기에 익숙함으로 인해 자신감 상승, 원어민이 된 듯한 기분, 그리고 말하기의 순발력이 향상되었다고 인식하였다. 넷째, 영어 말하기 과업에서 가장 큰 어려움은 어휘였다. 그래서 그림을 설명하는 데도 한계를 느끼고, 우리말을 영어로 바꾸는 데 많은 곤란을 겪고 있었다. 마지막으로 본 연구결과를 통해 그림이라는 매체의 효과를 재확인하였고, 향후 필요한 연구들에 대해 제언하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.223-248
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• 2005

본 연구는 제7차 수학과 교육과정의 국민공통기본교육과정기의 교육 내용의 적정성(학습량, 수준, 타당성)에 대하여 초등학교 교사 515명, 중학교 교사 314명, 고등학교 교사 323 명을 대상으로 조사하고 차기 교육과정 및 교과서 개정과 관련된 시사를 도출한 것이다. 초등학교 교사들의 약 $75\%$가 양을 적정화하려면 수학과 교육내용이 현재보다 내용을 줄여야 할 것으로 보고 있었으며, 중등교사들의 약 $50\%$도 다소간의 내용 감축이 필요하다는 의견을 제시하였다. 각 영역별 단원의 중요도와 곤란도에 관한 설문 조사 결과로부터, 교사들이 현재 학교수학의 각 영역별 내용에 대한 어떻게 인식하고 있는지를 파악할 수 있다. 또한 조사 결과는 차기 교육과정 및 교과서 개정 작업에서 내용 적정화와 관련하여 주의 필게 고려할 필요가 있는 단원에 관한 학교 현장의 요구를 보여 준다. 이러한 학교 현장의 요구를 반영하여, 차기 교육과정 및 교과서 개정에서 내용 중요도가 낮게 나타나거나 곤란도가 높게 나타난 단원에 대한 적정화 방안을 모색할 필요가 있다.

• 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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• 제41권4호
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• pp.658-672
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• 2022

초등학교 과학에서 속력 관련 단원의 독특한 교수·학습 곤란은 주로 학생의 수학적 사고력 및 속력의 측정과 관련된 절차적 지식의 부족에 기인한 것으로, 교육과정 및 교과서는 이점을 고려하여 구성할 필요가 있다. 속력 단원의 교육과정 및 교과서 내용 구성과 관련된 시사점을 얻기 위하여 2007 개정 교육과정부터 2015 개정 교육과정까지 3개 교육과정 및 이에 따른 교과서의 속력 관련 단원의 구성 체계와 내용을 살펴보고, 선행 연구에 비추어 적절성을 분석하였다. 분석 결과를 통해 현재의 내용 구성은 이동 거리와 시간 및 속력 사이의 입체적인 관계를 파악하기 보다는 암기에 의한 기계적 알고리즘을 통해 물체의 속력만을 계산할 위험이 있어 이중 수직선과 같은 시각화 모형 및 간단한 수를 활용하여 속력의 의미를 단계적으로 학습할 수 있도록 재구성할 필요가 있다는 점을 밝혔다. 또한 조사를 통해 얻은 자료를 이용하여 물체의 운동을 해석하는 활동보다는 실제 운동하는 물체의 이동 거리와 걸린 시간을 직접 측정하여 그래프로 나타내고 분석하도록 함으로써 과정 기능 등 탐구 수행 능력을 향상시키는 것의 필요성에 대해 논의하였다. 마지막으로 적용 차시에서 현재의 교육과정과 교과서에서는 일상생활과의 연계를 강조하고 있지만 단원의 주된 학습 내용인 운동학과는 다소 다르게 동역학과 관련된 내용을 다루고 있어 학습한 내용을 익히고 활용할 수 있도록 속력과 관련된 사례를 중심으로 내용을 새롭게 구성할 필요가 있다는 점을 밝혔다. 새 교육과정 및 교과서에서는 학습하기 어렵고 지도하기 까다로운 내용을 제외하기 보다는 과학의 가치를 깨닫고 과학 학습을 향유할 수 있도록 핵심 주제를 체계적으로 깊이 학습할 기회를 제공할 것을 제안한다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제21권2호
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• pp.121-134
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• 2011

소수는 자연수와의 유사성 덕분에 교수-학습시 용이함과 곤란함을 동시에 지니는 초등 수학의 지도 내용이다. 소수의 창시자로 언급되는 Stevin과 소수 개념을 소개한 그의 저서 '소수(La Disme)'는 소수의 역사에서 빼놓을 수 없는 수학자이고 수학책이다. 그러나 대부분의 수학적 개념들의 발달 과정과 마찬가지로 소수 개념에 대한 인식 및 사용은 Stevin 이전 시대에 이미 있어 왔다. 본 연구에서는 그럼에도 불구하고 Stevin이 소수의 창시자로 언급되는 이유를 '소수'가 수학사에서 지니는 의미와 관련하여 고찰하였다. 구체적으로 표기적 측면, 책의 전개 방식, 개념적 혁명, 실용적 목적 등의 측면에서 의의를 찾을 수 있었다. 그리고 책의 명성에 비해 원전의 상세한 내용은 잘 알려져 있지 않은 <소수>에 대한 상세한 검토를 통해 초등수학교육에서 소수가 지도되는 방법과 관련한 몇 가지 시사점을 논의하였다.

• 한국가스학회지
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• 제7권3호
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• pp.24-31
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• 2003

화학공장은 수많은 장치들로 구성되어 있고 매우 복잡한 구조를 가지고 있다. 특히 분산 제어 시스템(Distributed Control System, DCS)이나 공정 정보 시스템(Process Information System, PIS) 등을 설치하여 매분 또는 매초 단위로 공정 데이터를 얻고 있다. 화학공장의 경우, 데이터들의 방대한 양 뿐 만 아니라 데이터들간의 상호 연관성이 크고 재순환이나 화학 반응 등으로 인하여 막대한 계산량 및 비선형성을 지니기 때문에 효과적 분석에 곤란한 점이 있다. 따라서 본 연구에서는 함수연결연상 신경망을 이용하여 입력변수들을 확장함으로써 신경망의 비선형성 표현능력과 학습능력이 뛰어난 프로그램의 개발에 주안점을 두고 있다. REFA (Real Time Fault Analyzer)는 실시간으로 공정정보를 입력받은 후 입력값을 PC로 매핑하고, 이를 다시 역으로 매핑하여 입력값을 예측하여 공정을 감시하는 시스템으로 개발되었으며, Tennessee Eastman 공정에 적용해 우수성을 입증하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제41권4호
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• pp.45-50
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• 2004

본 논문에서는 실시간 얼굴인식 시스템을 위한 새로운 PCA 기반 LDA 혼합 알고리즘을 제안한다. 크게 얼굴추출 부분과 얼굴인식 부분으로 구성되어 있으며, 얼굴추출 부분에는 차영상, color filtering, 눈과 입의 영역 검출 그리고 정규화 방법을 사용하였고, 얼굴인식 부분에는 추출된 얼굴 후보 영역 영상에 PCA와 LDA를 혼합하여 적용하였다. 기존의 PCA만을 사용한 인식시스템은 낮은 인식률을 보였으며, LDA만을 사용한 인식시스템에서는 학습데이터의 수에 비하여 영상의 화소 개수가 많은 경우 LDA를 입력 영상에 그대로 적용하기 곤란하였다. 이러한 단점을 극복하기 위하여, 정규화 된 영상에 PCA를 적용하여 차원을 축소한 후 LDA를 사용하여 실시간 인식을 가능하게 하였으며, 인식률 또한 향상시킬 수 있었다. 제안한 시스템의 성능을 평가하기 위하여 자체 제작한 DAUface의 데이터베이스를 가지고 실험을 하였다. 실험 결과, 제안된 방법이 PCA 방법과 LDA 방법, 그리고 ICA 방법에 비해 인식률이 상당히 우수함을 알 수 있었다.

• 과학교육연구지
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• 제37권2호
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• pp.348-358
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• 2013

과학교육에서 컴퓨터는 교수 학습 뿐 아니라 평가의 목적으로도 활용되고 있다. 죽, 컴퓨터의 장점을 살린 컴퓨터 기반 평가가 실시되고 있다. 그러나 이와 같은 평가는 주로 과정 중심이 아닌 결과 중심의 평가이며, 피험자의 수만큼 컴퓨터가 있어야 하므로 학교의 정규 시험으로 활용하기 곤란하다. 그러나 수행평가의 경우 일반적으로 평가 과제가 미리 공개되므로 학급별 또는 학생별로 평가 시간이 다르게 평가를 실시하는 것이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 실제 실험기구를 사용한 실험평가를 대체할 수 있는 컴퓨터 기반 수행평가 문항을 개발하였다. 이를 위해 먼저 물리 교사를 대상으로 과학교육에 있어 이러한 기능에 대한 평가의 필요성 및 어려운 점 등에 대한 설문조사를 실시하였고, 이를 반영하여 전류계와 전압계를 포함한 회로를 구성을 하는 평가 문항을 개발하였다. 개발된 컴퓨터 기반 문항은 실제의 실험기구를 사용하여 진행되는 평가와 유사하게 구성하였으며 평가 과정에서 학생들의 수행에 따라 적절한 피드백을 제공하고, 수행 결과를 자동적으로 채점할 수 있도록 하였다. 이를 위해 컴퓨터가 학생들의 수행 결과의 정확성을 판단할 수 있는 알고리즘을 개발하였다.