• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.66-85
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• 2020

본 연구의 목적은 AI 기술 특허(전체)와 주요 신문에 나타난 AI 보도 프레임을 바탕으로 AI 발달과정 추세를 예측하고 이를 기술·설명하는 것이다. 이를 위해 지난 9년간 출원된 한국과 미국 기술특허 요약문과 국내 주요 신문의 AI(Artificial Intelligence) 뉴스 텍스트를 분석하였다. 본 연구는 빅데이터를 활용한 토픽모델링과 시계열회귀분석이 사용되었으며, 추가로 네트워크 의제 상관분석과 회귀분석 기법이 사용되었다. 본 연구결과는 다음과 같다. 첫째, Topic 모델링 분석결과, AI 기술특허 요약문에서는 인공지능, 알고리즘 5G(Hot AI 기술) 등의 순으로 확인되었으며, AI 뉴스보도에서는 산업 적용, 데이터 활용과 시장 적용 등의 순으로 확인되어 AI의 사회문화 보도 경향을 나타냈다. 둘째, 시계열회귀분석결과, 상승추세 토픽으로는 사회문화적으로 AI 일상적·문화적 이용과 산업적용 시작이 도출되었다. 하락추세토픽으로는 시스템, 하드웨어 기술 중심으로 나타났다. 셋째, 상관관계와 회귀관계를 활용한 QAP 분석 결과, AI 기술특허와 뉴스 보도 프레임 간의 상관관계는 높은 것으로 나타났다. 이를 통해 AI 발달에서 AI 기술특허와 뉴스 보도 프레임이 미디어 담론의 결정요인에 의해 사회적으로 구성되는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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• 한국정보과학회언어공학연구회 2017년도 제29회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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• pp.41-44
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• 2017

기계이해 시스템은 주어진 문서를 이해하고 질의에 해당하는 정답을 출력하는 방법으로 심층 신경망을 활용한 주의집중 방법이 발달하면서 활발히 연구되기 시작했다. 본 논문에서는 어휘 정보를 통해 문서와 질의를 이해하는 어휘 이해 모델과 품사 등장 정보, 의존 구문 정보를 통해 문법적 이해를 하는 구문 이해 모델을 함께 사용하여 기계이해 질의응답을 하는 Dual Bi-Directional Attention Flow모델을 제안한다. 한국어로 구성된 18,863개 데이터에서 제안 모델은 어휘 이해 모델만 사용하는 Bi-Directional Attention Flow모델보다 높은 성능(Exact Match: 0.3529, F1-score: 0.6718)을 보였다.

• 한국어정보학회:학술대회논문집
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• 한국어정보학회 2017년도 제29회 한글및한국어정보처리학술대회
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• pp.41-44
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• 2017

기계이해 시스템은 주어진 문서를 이해하고 질의에 해당하는 정답을 출력하는 방법으로 심층 신경망을 활용한 주의집중 방법이 발달하면서 활발히 연구되기 시작했다. 본 논문에서는 어휘 정보를 통해 문서와 질의를 이해하는 어휘 이해 모델과 품사 등장 정보, 의존 구문 정보를 통해 문법적 이해를 하는 구문 이해 모델을 함께 사용하여 기계이해 질의응답을 하는 Dual Bi-Directional Attention Flow모델을 제안한다. 한국어로 구성된 18,863개 데이터에서 제안 모델은 어휘 이해 모델만 사용하는 Bi-Directional Attention Flow모델보다 높은 성능(Exact Match: 0.3529, F1-score: 0.6718)을 보였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제25권6호
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• pp.917-925
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• 2021

본 연구의 목적은 모듈형 데이터 분석 도구를 활용하여 구성주의 기반의 교수학습방법을 구체화하는데 있다. 인공지능교육을 위한 내용기준에서 제시하는 인공지능이 적용된 도구로서 모듈형 데이터 분석도구가 갖는 가치와 의미를 살펴보고 컴퓨팅사고력을 기반으로 문제해결력을 기르는 단계와 과정을 살펴보고자 하였다. 모듈형 데이터분석 도구는 구성주의적 관점에서 동화와 조절을 통해 평형화를 이루는 과정에서 스키마를 형성하는 인지적 사고절차를 시각적으로 표현함으로서 인공지능에서 데이터의 구조를 형상화하는 특징을 갖고 있는 도구라는 장점을 갖는다. AI교육은 문제해결의 절차를 알고리즘으로 구현된 블랙박스로서의 표상화된 스키마를 적용한다는 점에서 데이터 분석의 모듈을 구조화하고 추상적 지식의 구조를 구체화하는 특징을 갖는다고 할 수 있다. 따라서 개념적 스키마와 내재적 스키마를 연결하는 도구로서의 장점을 갖는다는 점에서 모듈형 데이터 분석 도구의 활용가치를 살펴볼 수 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.21-29
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• 2020

본 연구의 목적은 인공지능(AI)과 관련한 기술적 지식과 사회적 영향력에 대한 균형 잡힌 시각을 길러주는 교육 프로그램을 개발하고 그 효과성을 살펴보는 것에 있다. 이를 위해 구성주의적 접근에 기초한 교육 프로그램을 개발하고 중학생을 대상으로 한 실험수업을 통해 AI에 대한 개념과 인식의 변화 그리고 수업 만족도를 분석하였다. 주요 결과를 살펴보면 다음과 같다. 첫째, 수업 후 AI 개념과 일상생활 속 사례에 대한 이해가 향상한 것을 확인하였다. 둘째, AI가 사회에 미치는 영향력에 대한 인식이 형성되고, 개인정보, 초지능화, 신뢰성에 대한 두려움이 낮아진 것을 확인할 수 있었다. 셋째, 수업 만족도를 보면 AI에 대한 이해, 수업에 대한 재미, AI에 대한 흥미와 관심, 다른 친구에게 추천 관련 항목이 모두 높게 나타났다. 이상의 결과를 토대로 초·중등학교의 AI 교육을 위한 시사점을 논의하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제16권4호
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• pp.367-386
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• 2006

본 논문에서는 구성주의 교육관의 관점에서 컴퓨터와 수학교육의 관계를 바라보는 '컴퓨터와 수학교육'에 대해 다룬다. '컴퓨터와 수학교육'은 그 필요성에 비해 최근까지 원활히 이루어지지 못했다. 그 이유는 먼저 그 구성요소들 사이의 관계가 명확하게 이해되지 못하였고, 이에 따라 구성주의에 대한 명확한 실천적 전략이 부족하였고, 서로 다른 컴퓨터 하드웨어-소프트웨어 환경들이 유기적으로 연결되지 못했기 때문이다. 이에 바람직한 '컴퓨터와 수학교육'을 위해서는 먼저 구성요소들 사이의 관계를 이해하고, 이를 바탕으로 '컴퓨터와 수학교육'의 실천적 설계 전략을 모색하며, 개별적인 소프트웨어 환경을 마이크로월드의 관점에서 통합적으로 연계시켜야 할 필요가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제의식을 가지고 '컴퓨터와 수학교육'의 구성요소인 학생, 수학, 컴퓨터를 중심으로 관계된 이론을 고찰하여 각각에 대한 구체적 실천적 전략으로 구성주의. 함수화, 인터넷 상호작용의 원리를 도출한다. 또한 역사적으로 가장 성공적이고 대표적인 '컴퓨터와 수학교육' 환경인 Logo와 동적 기하 환경(DGS)을 이러한 관점으로 분석 고찰하여, Logo를 행동 문자 명령과 대수적 문자조작을 통해 재귀적 패턴의 탐구가 가능한 환경으로 발전시키고, 점들 사이의 기하적 관계를 다루던 DGS를 관계식과 대수기하적 탐구가 가능한 환경으로 설계, 구현한다. 나아가 Logo와 DGS의 이러한 수준 상승이 가지는 수학교육적 의미를 고찰하고, 타일 및 전개도 등의 새로운 대상을 도입하여 통합 마이크로월드를 구현한다. 본 논문에서는 Logo와 DGS, 그리고 통합 환경을 하나의 JavaMAL 인터넷 환경 속에서 통합 설계하고 이를 구현하며 나아가 그 의미를 논의한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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• pp.417-419
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• 2022

농축업에 ICT 기술을 접목한 스마트 팜은 생육환경을 자동으로 조절하여 노동력 등을 줄이고도 생산성과 품질을 향상시키는 것이 큰 장점이다. 하지만, 수익으로 이어지는 출하량과 품질 유지를 위해서 병충해에 주의를 기울여야 함은 여전하다. 따라서 토마토 잎 병충해 발생 시, 적절한 대응을 통해 더 큰 피해를 막을 수 있으므로, 초기 증상을 포착하는 기법을 개발한다. 오픈 데이터 셋인 Ai hub 의 시설작물 질병 데이터셋과 추가로 확보한 샘플을 포함해 2 개의 충해, 4 개의 병해에 1,231 장으로 데이터셋을 직접 구성해서 학습했다. 객체 탐지와 세그먼테이션이 동시에 가능하며 작은 병변도 잘 탐지하는 모델을 사용해서 총 6 가지 병충해에 대한 뚜렷한 증상 탐지를 보여주었다.

• 한국과학교육학회지
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• 제43권3호
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• pp.307-319
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• 2023

본 연구는 최근 주목받고 있는 텍스트 기반 생성형 인공지능에 대해 관심과 활용이 증가함에 따라 과학교육적 측면에서의 활용을 위해 생성형 인공지능의 주요 개념과 원리를 설명하고, 이를 효과적으로 활용할 수 있는 방안과 그 한계를 지적하며 이를 토대로 과학교육의 실행과 연구의 측면에서 시사점을 제공하는 것을 목적으로 한다. 최근 들어 증가하고 있는 생성형 인공지능은 대체로 인코더와 디코더로 이뤄진 트랜스포머 모델을 기반으로 하고 있으며, 인간의 피드백을 활용한 강화학습과 보상 모델에 대한 최적화, 문맥에 대한 이해 등을 통해 놀라운 발전을 이루고 있다. 특히, 다양한 사용자의 질문이나 의도를 이해하는 능력과 이를 바탕으로 한 글쓰기, 요약, 제시어 추출, 평가와 피드백 등 다양한 기능을 수행할 수 있다. 또한 교수자가 제시하는 예를 토대로 주어진 응답을 평가하거나 질문과 적절한 답변을 생성하는 등 학습자에 대한 진단과 실질적 교육내용의 구성 등 많은 유용성을 가지고 있다. 그러나 생성형 인공지능이 가지고 있는 한계로 인해 정확한 사실이나 지식에 대한 잘못된 전달, 과도한 확신으로 인한 편향, 사용자의 태도나 감정 등에 미칠 영향의 불확실성 등에 대한 문제 등에 대해 해가 없는지 검토가 필요하다. 특히, 생성형 인공지능이 제공하는 응답은 많은 사람들의 응답 데이터를 기반으로 한 확률적 접근이므로 매우 거리가 멀거나 새로운 관점을 제시하는 통찰적 사고나 혁신적 사고를 제한할 우려도 있다. 이에 따라 본 연구는 과학교수학습을 위해 인공지능의 긍정적 활용을 위한 여러 실천적 제언을 제시하였다.

• 헤리티지:역사와 과학
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• 제55권2호
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• pp.82-100
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• 2022

코로나19 팬데믹이라는 위기 상황과 4차 산업혁명시대를 경험하게 되면서 고고유산 교육 역시 새로운 국면을 맞이하게 되었다. '비대면', '비접촉'이 일상이 된 현 상황과 각종 디지털기술이 발달하고 있는 시대를 맞이함에 따라 직접 경험하고, 조작적 체험이 주를 이루는 고고유산 교육은 여러모로 많은 변화가 발생하였다. 이 글은 포스트코로나 시대의 트렌드에 부응하는 한편, 4차 산업혁명시대에 필요한 고고유산 교육의 발전 방안과 지속가능한 전략을 모색해 본 것이다. 고고유산 교육은 4차 산업혁명시대에 필요한 역량은 물론 개인들의 정서적 만족감과 행복감을 고취시키는데 매우 적합한 교육 형태이다. 그중에서도 현 시대의 맥락을 반영한 창의적 인재양성 및 문제해결력, 자기효능감을 향상시킬 수 있는 교육의 형태로 고고유산 메이커교육이 주목된다. 이러한 메이커교육은 구성주의를 기반한 교육으로 진행될 필요가 있고, 다양한 연령별 특징을 고려하여 구체적인 학습목표 및 효과를 설정하여 설계되어야 한다. 또한 고고유산 역시 VR, AR, 클라우드, 드론 영상 기술을 적용한 다양한 ICT 활용 콘텐츠들이 개발 및 확대되고 있다. 그중에서도 온택트로 진행되는 고고유산 디지털 교육은 비대면이라는 상황 속에서도 쌍방향 소통이 가능한 커뮤니티 활성화 방안을 모색해야 한다. 아울러 온택트 교육은 교육이라는 측면을 고려해야 하므로 문화적 문해를 성장시키기 위한 목적이 추가적으로 설정되어야 한다. 이러한 고고유산 콘텐츠 개발은 온택트 교육에 최적화된 학술성을 담지한 스토리자원이 확보되어야 하는데, '문화콜라주'의 입장에서 다양한 융합적 콘텐츠를 제작하는 동시에 학습자의 흥미와 학습 능력, 학습 목적을 고려한 AI기능이 추가될 필요가 있다고 생각한다. 또한 온라인으로 진행되는 고고유산 콘텐츠 교육은 추후 실물을 접할 수 있는 동기부여나 현장학습을 고려한 선행학습, 보완학습으로 진행되어야 한다. 결국 고고유산 온택트 교육은 현재의 트렌드에 부응하는 최첨단 기술을 활용하여 진행되겠지만, 그와 연동하여 발견의 학습, 질문-탐구형 학습 모두가 가능한 구성주의학습을 위한 지속적인 노력이 필요하다.

• 한국과학교육학회지
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• 제44권1호
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• pp.87-103
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• 2024

우리나라 국가 교육과정에서 교과 교육과정의 내용 체계는 교과서 집필 및 교실 현장에서 이루어지는 교수·학습, 그리고 교과 교육과정 연구 등에 이르기까지 큰 영향을 미친다. 하지만 지금까지 교과 교육과정 내용 체계 구성의 쟁점을 포괄적으로 정리한 연구는 드물었다. 본 연구에서는 교과 교육과정 내용 체계가 신설된 제6차 교육과정으로부터 최근의 2022 개정 교육과정까지 내용 체계가 제시되어 온 방식의 변천을 살펴보았으며, 구체적인 사례로서는 과학과의 경우를 주로 살펴보았다. 이를 통해 도출한 교과 내용 체계의 구성의 쟁점과 제안 사항은 다음과 같다. 첫째, '영역', '분야', '범주' 등의 용어를 주의 깊게 사용할 필요가 있으며 각각이 단순히 논리적인 구별을 위한 것인지 아니면 특정 강조점을 지닌 내용 조직자로서 의도된 것인지를 명확히 해야 한다. 둘째, '핵심 아이디어' 등 혁신적인 내용 조직자로 기능할 수 있는 항목들의 성격을 엄밀하게 규정하여야 한다. 셋째, '지식·이해', '과정·기능', '가치·태도'의 3차원적 내용 요소 제시를 긍정적으로 평가하되, 보다 구체적으로 각각이 어떻게 동원되어 총론적 핵심 역량 각각을 형성할 수 있는지를 밝히는 데까지 나아가야 한다. 넷째, 교과별 내용 체계를 구성하는 일이 '총론과 각론의 괴리'를 해결할지 혹은 '총론과 여러 각론의 괴리'를 만들어낼지는 미지수이므로, 이를 국가 교육과정에서 시도하는 일에 주의가 필요하다. 다섯째, 우리나라 국가 교육과정 문서에서 교과 내용 체계 구성 방식의 겉보기 진자 운동이 관찰되는 바, 이것이 무의미한 반복에 머무르지 않고 변증법적인 진전을 이룰 수 있도록 해야 한다.