• 대한지구과학교육학회지
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• 제10권3호
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• pp.262-277
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• 2017

디지털 교과서는 다양한 상호작용을 통하여 학습자의 특성과 수준에 적합한 학습을 가능하게 하는 교수학습 자료이다. 이 연구에서는 초등 과학 수업에서 디지털 교과서를 보다 효과적으로 활용할 수 있는 수업모형을 개발하고 그 효율을 확인하고자 한다. 초등 과학 수업에서 학습자들의 완결학습을 도와주기 위한 수업모형은 출발점 행동 진단과 피드백, 자기주도적 학습 환경 구축 그리고 학습자의 학습을 돕는 교사, 학생, 디지털 교과서와의 상호작용이 필요하다. 이러한 특징을 반영한 디지털 교과서 활용 수업모형은 준비단계, 실행단계, 다지기단계로 구성하였다. 준비단계에서 학습자는 디지털 교과서를 이용한 진단평가 결과에 따라서 제공되는 수준별 피드백 자료를 통해 출발점 행동을 보완하고 학습 활동에 대한 흥미를 유지한다. 실행단계에서 학습자는 디지털 교과서의 다양한 기능과 여러 형태의 자료를 활용하여 자기 주도적으로 학습을 진행한다. 다지기단계에서 학습자는 교사가 구성한 다지기 영상 및 다지기 문제 풀이 활동 그리고 학습자가 커뮤니티에 누적해 놓은 결과물을 재확인함으로써 학습내용을 내면화할 수 있다. 개발한 수업모형의 효과를 확인하기 위해서 초등 과학 5학년 2학기 '날씨와 우리 생활' 단원을 선정하여 수업자료를 제작하여 초등학교 5학년 101명을 대상으로 실험을 설계하였다. 실험집단 50명에게는 개별적으로 스마트기기를 제공하여 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업을 실시하였고, 비교집단 51명은 서책형 교과서를 활용한 수업을 실시하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업은 서책형 교과서를 활용한 수업에 비해 학업 능력이 낮은 집단의 학업성취도 향상에 유의미한 효과가 있었다. 둘째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업은 서책형 교과서를 활용한 수업보다 학습자의 자기주도적 학습 태도 향상에 효율적이었다. 셋째, 디지털 교과서 활용 수업모형을 적용한 수업에서는 서책형 교과서를 활용한 수업보다 학습자, 교사, 디지털 교과서와의 상호작용 횟수가 많았다. 결론적으로 이 연구에서 개발한 초등 과학 수업에서의 디지털 교과서 활용 수업모형은 학습자의 학업성취도와 자기주도적 학습 태도를 향상시키는데 도움이 되었다.

• 인지과학
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• 제19권3호
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• pp.297-310
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• 2008

화행은 화자의 의도를 내포하기 때문에 지능형 대화 시스템을 구현할 때 화행 분석은 필수적이다. 본 논문에서는 효과적인 화행 분석을 위한 2단계 모델을 제안한다. 첫 번째 단계에서 기계 학습 기반의 신경망 모델과 확률 기반의 예측도 모델을 이용하여 개별적으로 화행 후보를 생성한다. 두 번째 단계에서는 신경망 모델이 출력한 화행 후보들을 예측도 모델이 출력한 화행 후보들로 필터링한 후, 남겨진 후보들 중에서 최대값을 가지는 화행을 선택한다. 일정관리 영역에서의 실험 결과, 제안한 2단계 모델링 방법이 기계 학습 모델이나 확률 모델만을 사용하는 기존의 방법들보다 좋은 성능을 보였다.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권2호
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• pp.28-37
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• 1999

재 강화 학습 방법을 다수의 제어입력을 가진 시스템에 대한 자율적 제어 기법 습득에 활용하기 위해서 차등책임 적응비평 학습구조를 제안하였다. 재 강화 학습은 여러 단계의 제어동작 끝에 얻어지는 최종 비평값을 활용하여 그 전에 행해졌던 제어 동작을 강화 혹은 약화 학습하는 자율적 학습방법이다. 대표적인 재강화학습 방법은 적응비평학습 구조를 이용하는 방법인데 비평모듈과 동작모듈을 이용하여 외부 비평 값을 최대로 활용함으로써 학습효과를 극대화시키는 방법이다. 이 학습방법에서는 단일한 제어입력을 갖는 시스템으로만 적용이 제한된다는 단점이 있다. 제안한 차등책임 적응비평 학습 구조에서는 비평함수를 제어 입력 인자의 함수로 구축한 다음 제어인자에 대한 차별 화된 비평 값을 부분미분을 통하여 산출함으로써 다수의 제어입력을 가진 시스템의 제어기술 학습이 가능하게 하였다. 제안한 학습제어 구조는 학습속도가 빠른 CMAC 신경회로망을 이용하여 구축하였으며 2개의 제어입력을 갖는 2-D Cart-Pole 시스템과 3 개의 제어입력을 갖는 인간구조 로봇시스템의 앉는 동작의 학습제어 시뮬레이션을 통하여 효용성을 확인하였다.

• 정보학연구
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• 제2권2호
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• pp.13-22
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• 1999

본 논문에서, 부분방전 메카니즘을 진단하고 그리고 신경망을 도입하여 수명을 예측하기 위한 기초연구로서, 온라인상에서 자동진단을 제안했다. 제안한 방법에서 우리는 음향방출 감지시스템과 그리고 펄스 수와 펄스진폭에 의해서 정량적인 통계파라메타를 사용하였다. 통계적인 파라메타인 가령, 무게중심(G)와 방전분포 경도(C)를 이용하였고 그리고 초기단계와 중기단계에 대해서 분석하였다. 정량적인 통계파라메타들은 신경망에 의해서 학습되어졌다. 초기단계에 의해서 수명예측과 절연열화의 진단이 이루어졌다. 열화가 진행하는 동안 신경망 학습을 통한 휼륭한 진단능력이 있음이 근본적으로 드러났고, 신경망이 부분방전에 있어서 절연진단 및 수명예측을 위해서 적절하다는 것이 증명되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.531-534
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• 2022

승차 공유, 카풀, 렌터카의 이용률이 증가하면서 많은 사용자가 동일한 차량에 로컬 액세스 할 수 있는 시나리오가 더욱 보편화됨에 따라 차량 네트워크에 대한 공격 가능성이 커지고 있다. 차량용 CAN Bus Network에 대한 DoS(Denial of Service), Fuzzy Attack 및 Replay Attack과 같은 공격은 일부 ECU(Electronic Controller Unit) 비활성 및 작동 불능 상태를 유발한다. 에어백, 제동 시스템과 같은 필수 시스템이 작동 불가 상태가 되어 운전자에게 치명적인 결과를 초래할 수 있다. 차량 네트워크 침입 탐지를 위하여 많은 연구가 진행되고 있으나, 기존 화이트리스트를 이용한 탐지 방법은 새로운 유형의 공격이 발생하거나 희소성이 높은 공격일 때 탐지하기 어렵다. 본 논문에서는 인공신경망 기반의 CAN 버스 네트워크 침입 탐지 기법을 제안한다. 제안하는 침입 탐지 기법은 2단계로 나누어 진다. 1단계에서 정상 패킷 분포를 학습한 VAE 모형이 이상 탐지를 수행한다. 이상 패킷으로 판정될 경우, 2단계에서 인코더로부터 추출된 잠재변수와 VAE의 재구성 오차를 이용하여 공격 유형을 분류한다. 분류 결과의 신뢰점수(Confidence score)가 임계치보다 낮을 경우 학습하지 않은 공격으로 판단한다. 본 연구 결과물은 정보보호 연구·개발 데이터 첼린지 2019 대회의 차량 이상징후 탐지 트랙에서 제공하는 정상 및 3종의 차량 공격시도 패킷 데이터를 대상으로 성능을 평가하였다. 실험을 통해 자동차 제조사의 규칙이나 정책을 사전에 정의하지 않더라도 낮은 오탐율로 비정상 패킷을 탐지해 낼 수 있음을 확인할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.495-505
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• 2015

본 연구는 응급실 내원 호흡곤란 환자사례에 관한 시뮬레이션 실습교육이 간호학생의 문제해결능력에 미치는 효과를 시뮬레이션 학습단계에 따라 비교분석한 연구이다. 대상자는 간호학과 3학년 학생으로 2013년 4월 22일부터 5월 31일까지 성인 시뮬레이션 실습에 참여하는 학생 중 연구에 동의한 117명으로 하였으며, 수집된 자료의 분석은 SPSS 21.0 프로그램을 사용 분석하였다. 본 연구결과 자가 학습교육 실시 후 문제해결능력보다 시뮬레이션 실습교육 후 문제해결능력이 유의하게 높았다(t=2.59, p=.010). 문제해결능력 하위 영역별로 분석하면 문제정의(t=2.95, p=.004), 문제해결책 고안(t=2.10, p=.0.37) 및 문제해결책 검토(t=3.06, p=.002)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 이상의 결과로 시뮬레이션 실습은 대상자의 문제해결능력 향상에 효과적인 교육방법으로 확인되었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.529-540
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• 2014

우리는 수 과학 영재 고등학생들의 정보과학 창의성 향상을 위한 효과적인 정보과학 교수-학습 방법을 제안하였다. 학생들은 현실적 응용문제를 해결하는 정보과학 팀 프로젝트의 수행을 통하여 창의적 문제해결 능력과 팀워크 능력을 향상할 수 있다. 이러한 교육목표를 효과적으로 달성하기 위하여 기본과정과 응용과정으로 구성되는 2단계 정보과학 수업 방법과 체계적 프로젝트 수행 단계를 설계하고, 소규모 협력 학습 전략과 입체적 평가 방안을 적용하였다. 논문에서 제안한 프로젝트 기반 교수-학습 방법의 학습 효과를 분석한 결과, 정보과학 창의성의 지적 정의적 및 사회적 영역에서의 효과적인 교육 목표 달성을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.61-68
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• 2021

최근 악성코드와 정상 바이너리를 분류하기 위해 기계학습을 이용하는 기술이 다양하게 연구되고 있다. 효과적인 기계학습을 위해서는 악성코드와 정상 바이너리를 식별하기 위한 Feature를 잘 추출하는 것이 무엇보다 중요하다. 본 논문에서는 재귀적인 방법을 이용하여 기계학습에 활용하기 위한 Feature 추출 방법인 RFA(Recursive Feature Addition) 제안한다. 제안하는 방법은 기계학습의 성능을 극대화 하기 위해 개별 Feature를 대상으로 재귀적인 방법을 사용하여 최종 Feature Set을 선정한다. 세부적으로는 매 단계마다 개별 Feature 중 최고성능을 내는 Feature를 추출하여, 추출한 Feature를 결합하는 방법을 사용한다. 제안하는 방법을 활용하여 Decision tree, SVM, Random forest, KNN등의 기계학습 알고리즘에 적용한 결과 단계가 지속될수록 기계학습의 성능이 향상되는 것을 검증하였다.

• 한국초등수학교육학회지
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• 제20권2호
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• pp.193-213
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• 2016

초등수학에서 보수 개념은 위치적 십진 기수법 체계를 이해하고 덧셈과 뺄셈 연산을 완성하기 위해 필요한 기본적인 개념이다. 본 연구는 초등학교 1학년 학생을 대상으로 보수 개념을 신장시키기 위한 놀이 중심의 단계별 프로그램을 개발하여 적용한 것으로, 개발된 프로그램의 수업을 단계별로 실시하면서 학생들의 연산 능력과 수학적 태도의 변화를 관찰한 것이다. 먼저 보수 개념을 학습하기 위한 조작 교구 및 놀이 학습 프로그램은 5단계(총 11차시)로 개발하였다. 보수 개념 신장을 위한 프로그램의 개발과 조직은 디에네스(Dienes)의 놀이 학습 단계 이론에 근거하여 각 차시와 수업 내용을 구성하여 개발하였다. 본 연구는 프로그램의 각 단계별 수업의 과정과 학생들의 반응, 연구자의 관점 등을 종합하여 기술하고 이로부터 학생들의 연산 능력에서의 변화와 수학에 대한 태도 변화를 함께 살펴본 것이다. 수업을 진행하면서 학생들의 연산 능력과 수학적 태도 두 측면에서 모두 긍정적인 변화를 이끌어낼 수 있었는데, 따라서 1학년 수학에서부터 보수 개념을 효과적이고 체계적으로 신장시킬 수 있는 프로그램을 조직화하고 지도할 필요성을 제기한다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.426-436
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• 2022

본 연구의 목적은 피드백으로서의 모델글과 재구성글이 제2 언어학습자의 주목과 영어 글쓰기에 미치는 영향을 파악하는 것이다. 연구참여자는 92명의 대학생으로 모델글을 비교하는 집단, 재구성글을 비교하는 집단과 통제 집단으로 나누어 3단계로 구성된 글쓰기 활동을 하였다. 1단계에서는 모든 집단이 1차 작문하면서 어려움에 관해 기록하였고, 2단계에서는 모델글 집단은 피드백으로서 제공된 모델글과 자신의 글을 비교하였고, 재구성글 집단은 재구성글과 자신의 글과 비교하였다. 이들 실험집단은 피드백으로서 제공된 글을 비교하면서 자신들이 주목한 요소를 필기하였다. 그리고 통제집단은 이 단계에서는 자신의 글을 읽기만 하였다. 3단계에서는 모든 집단이 1차 작문을 수정하였다. 본 연구 결과는 1차 작문 시 어려움 중 어휘표현을 가장 많이 보고하였으며, 모델글과 재구성글을 비교하는 과정에서 1차 작문 시 보고한 어려움보다 더 많은 요소를 주목하였고, 이를 수정 작문에 반영하였다. 그리고 피드백으로 제공된 모델글과 재구성글은 학습자의 글쓰기 향상에 도움이 되었던 것으로 나타났다. 이러한 결과는 모델글과 재구성글이 더 좋은 글을 쓰는데 기여하도록 영어 작문 수업에 활용할 필요가 있음을 시사한다.