• 제목/요약/키워드: Flowchart and Algorithm

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로봇의 미로 탐색 문제해결을 통한 스택과 큐 학습 방안 (A Learning Method of Stack and Queue through Solving Maze Exploration Problems with Robots)

  • 홍기천
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권11호
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    • pp.613-618
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    • 2012
  • 개정된 ICT교육지침에는 알고리즘, 자료구조, 프로그래밍 내용과 같은 컴퓨터과학 요소가 매우 강화되었다. 또한 최근 교육과학기술부는 STEAM 교육을 강조하고 있다. 여기에서 가장 중요한 문제는 "어떠한 방법으로 가르쳐야 하는가?"이다. 즉, 교수학습 콘텐츠의 개발이 필요하다. 그래서 본 논문에서는 레고 마인드스톰 NXT 교육용 로봇을 활용한 스택과 큐 학습 방안을 제시한다. 주된 목표는 로봇이 미로라는 현실적인 구조물을 탐색할 때 스택과 큐가 어떻게 사용되는지를 보여주는 것이다. 교수학습 전략으로는 알고리즘 작성, 순서도, NXT-G 프로그래밍으로 정하였다. 단순한 미로는 왼쪽과 오른쪽 중 어느 한쪽에만 길이 있는 미로이고, 복잡한 미로는 삼거리가 포함된 미로이다. 이 두 개의 미로는 직접 개발하여 제작하였다. 마스터 로봇은 미로의 출구까지 탐색하면서 경로를 스택에 저장한 후, 이 스택을 이용하여 다시 입구까지 되돌아온다. 또한 마스터 로봇은 미로를 탐색하면서 경로를 실시간으로 슬레이브 로봇의 큐에 전달한다. 그 후 슬레이브 로봇은 큐에서 경로를 꺼내어 탐색없이 미로를 주행한다. 로봇의 미로 탐색이라는 미션을 해결하는 과정에서 학습자들은 스택과 큐의 활용 분야를 자연스럽게 이해하게 된다. 이러한 수업을 통해서 학습자들의 논리적인 사고력과 창의력이 향상되고, ICT 교육과 STEAM 교육에도 적용이 가능하리라 기대된다.

유전적 알고리듬을 적용하여 머시닝센터 베드두께의 동하중을 고려한 최적설계에 관한 연구 (A Study on the design Optimization of Thickness of Machiningcenter Bed under Dynamic Loading by using Genetic Algorithm)

  • 조백희
    • 한국생산제조학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.67-73
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    • 1999
  • This paper presents resizing design optimization method by utilizing genetic algorithm(GA), which consists of three basic operators : reproduction, crossover and mutation. The fitness and penalty function for resizing optimization problem are defined, and the flowchart of the developed computer program along with the descriptions of each modules is presented. Also, modelling for flexible-body dynamic analysis is presented. The model is composed of bodies, joints, and force elements such as translational spring-damper-actuator. The design objects si to determine the wall thickness for minimum weight under dynamic displacement constraint.

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방통 융합을 위한 요소 기술과 전문 기술 인력 양성 알고리즘 (An Elementary technology for broadcasting-communication convergence and incubation algorithm of professional technical engineer)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.243-249
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    • 2008
  • 디지털 정보 처리 기술과 통신 기술 및 방송 기술의 진보로 방통 융합의 시대가 열리고 있으며 산업 분야의 신성장 모델이 되고 있다. 본 논문에서는 방통 융합의 시대에서 이를 성공적으로 전개할 수 있는 요소 기술들을 분석하였으며, 이를 기반으로 창조적이고 능력 있는 전문 인력의 배출을 목표로 하는 대학에서의 인력 양성 알고리즘을 다루었다. 인력 양성 알고리즘에서는 요소 기술을 지원할 수 있는 기본적인 교육 과정과 차세대 인력 양성을 수행하는 대학에서의 이를 이용한 교육 방향 및 흐름도를 다룬다.

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유전자 알고리즘을 이용한 압전 박막 음향 공진기에서의 물질 상수 추출 기법 (Method of Material Constants Extraction in Thin-Film Bulk Acoustic Resonator(FBAR) using Genetic Algorithm)

  • 이정흠;정재용;김형동
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.323-329
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    • 2003
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용한 FBAR(Thin-Film Bulk Acoustic Resonator)에서의 물질 상수 추출 기법을 제안하였다. 제안된 기법은 유전자 알고리즘을 적용하여 FBAR의 입력 임피던스로부터 물질 상수를 추출하는 방법이다. 유전자 알고리즘의 적합도 함수를 결정하기 위해 물질 상수 변화가 FBAR의 임피던스 특성에 미치는 영향을 알아본 후, FBAR의 입력 임피던스로부터 구해지는 직렬/병렬 공진 주파수와 FBAR 대역폭으로 적합도를 평가하였다. 유전자 알고리즘의 흐름도와 제안된 물질 상수 추출 과정에 대해 설명하였고, 본 기법의 타당성을 검증하기 위해 물질 상수 추출 결과를 제시하였다.

파일시스템의 클러스터를 임의로 할당하여 디스크를 단편화하기 위한 방법 (An Arbitrary Disk Cluster Manipulating Method for Allocating Disk Fragmentation of Filesystem)

  • 조규상
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.11-25
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    • 2020
  • This study proposes a method to manipulate fragmentation of disks by arbitrarily allocating and releasing the status of a disk cluster in the NTFS file system. This method allows experiments to be performed in several studies related to fragmentation problems on disk cluster. Typical applicable research examples include testing the performance of disk defragmentation tools according to the state of fragmentation, establishing an experimental environment for fragmented file carving methods for digital forensics, setting up cluster fragmentation for testing the robustness of data hiding methods within directory indexes, and testing the file system's disk allocation methods according to the various version of Windows. This method suggests how a single file occupies a cluster and presents an algorithm with a flowchart. It raises three tricky problems to solve the method, and we propose solutions to the problems. Experiments for allocating the disk cluster to be fragmented to the maximum extent possible, it then performs a disk defragmentation experiment to prove the proposed method is effective.

Numerical solution of beam equation using neural networks and evolutionary optimization tools

  • Babaei, Mehdi;Atasoy, Arman;Hajirasouliha, Iman;Mollaei, Somayeh;Jalilkhani, Maysam
    • Advances in Computational Design
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    • 제7권1호
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    • pp.1-17
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    • 2022
  • In this study, a new strategy is presented to transmit the fundamental elastic beam problem into the modern optimization platform and solve it by using artificial intelligence (AI) tools. As a practical example, deflection of Euler-Bernoulli beam is mathematically formulated by 2nd-order ordinary differential equations (ODEs) in accordance to the classical beam theory. This fundamental engineer problem is then transmitted from classic formulation to its artificial-intelligence presentation where the behavior of the beam is simulated by using neural networks (NNs). The supervised training strategy is employed in the developed NNs implemented in the heuristic optimization algorithms as the fitness function. Different evolutionary optimization tools such as genetic algorithm (GA) and particle swarm optimization (PSO) are used to solve this non-linear optimization problem. The step-by-step procedure of the proposed method is presented in the form of a practical flowchart. The results indicate that the proposed method of using AI toolsin solving beam ODEs can efficiently lead to accurate solutions with low computational costs, and should prove useful to solve more complex practical applications.

로봇협동을 통한 미로탈출 문제해결 방안 (A Study of Solving Maze Escape Problem through Robots' Cooperation)

  • 홍기천
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.4167-4173
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    • 2010
  • 2005년에 개정된 ICT교육지침에는 전 학교급에 걸쳐서 알고리즘, 자료구조, 프로그래밍 내용과 같은 컴퓨터 과학 요소가 매우 강화되었다. 컴퓨터교육의 목표가 소프트웨어 활용보다 문제해결력 향상이기 때문이다. 그래서 본 논문에서는 이러한 요소에 대한 학습방법의 일환으로서 로봇들이 협동을 통하여 미로를 탈출하는 문제를 해결할 수 있는 방안을 제시하였다. 로봇이 해결해야하는 문제로서 우선탐색 문제와 역할바꿈 문제와 같이 2가지를 제시하였다. 우선탐색 문제는 첫 번째 로봇이 미로를 끝까지 탐색하면서 미로의 정보를 두 번째 로봇에게 실시간으로 전송한다. 그 후 슬레이브 로봇은 이 정보를 이용하여 탐색없이 미로를 탈출하게 된다. 역할바꿈 문제는 첫 번째 로봇이 미로를 탐색하는 도중 그 기능을 상실했을 때, 두 번째 로봇이 첫 번째 로봇의 역할을 이어받아 수행하는 것이다. 각 문제를 해결하기 위해서 문제분석, 알고리즘 기술, 순서도 작성, 프로그래밍의 4단계를 거치도록 하였다. 본 논문에서 제시한 내용의 부수적인 효과로는 로봇협동을 통한 학습자들의 협동학습 기회 제공, 로봇간 데이터 송수신을 위해서 큐(queue)라는 자료구조를 사용했다는 점이다. 향후에는 좀 더 일반적인 미로의 사용, 실제 현장에의 적용, 영재교육 과정에의 적용에 대한 연구가 필요하다.

알고리즘 표현의 실험 안내 자료 개발 - 자석의 성질 실험을 중심으로 - (Development of Experimental Guide Materials for Algorithmic Expression - Focusing on Magnetic Properties Experiment -)

  • 강은주;김지나
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제40권3호
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    • pp.326-342
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    • 2021
  • 본 연구에서는 컴퓨팅 사고의 핵심인 알고리즘 표현을 실험 활동에 적용할 수 있도록 교사를 위한 실험 안내 자료를 개발하였다. 텍스트로 제시된 실험 매뉴얼을 순서도 기호를 사용하여 정보 시각화 프로세스에 따라 직선형, 분기형, 반복형 구조의 알고리즘 형태로 변환하였다. 그 예시로, 자석의 성질을 알아보는 실험을 알고리즘 표현을 적용하여 실험 안내 자료를 개발하였다. 개발된 실험 안내 자료는 정보의 적합성과 판단 여부가 표현된 분기 및 반복의 알고리즘 구조를 가지고 있다는 점과 실험 과정을 시각화하여 표현했다는 측면에서 기존의 순차적으로 표현된 실험 안내 자료와 차이가 있다. 본 연구에서 개발된 실험 안내 자료는 교사들의 알고리즘 사고에 대한 이해와 이를 적용한 실험 실행에 도움을 줄 수 있을 것이라 기대된다.

논리·비판적 사고 신장을 위한 로봇 프로그래밍의 수학교육 적용 방안 (A study on the application of robotic programming to promote logical and critical thinking in mathematics education)

  • 임해미;최인선;노선숙
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제53권3호
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    • pp.413-434
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    • 2014
  • Logic lays the foundation of Mathematics and the development of Mathematics is dependent on critical thinking. So it is important that school mathematics helps students develop their logical and critical thinking ability for both mathematics learning and problem solving in general. MINDSTORMS, a LEGO based programming activity kit, is an effective teaching and learning tool that can be used to enhance logical and critical thinking in students. This study focused on measuring the growth of students' ability to think logically and critically when they used MINDSTORMS activities to learn programming. In addition, we investigated how the students' logical and critical thinking changed from the MINDSTORMS learning experience. The study confirmed that the programming activities using MINDSTORMS help to enhance logical and critical thinking in students. The students attitude about logical and critical thinking became more positive and the activities helped to engage students to think logically and critically. This type of programming activities should be valuable in mathematics education and it should be included in a general mathematics curriculum.

Fluctuating wind field analysis based on random Fourier spectrum for wind induced response of high-rise structures

  • Lin, Li;Ang, A.H.S.;Xia, Dan-dan;Hu, Hai-tao;Wang, Huai-feng;He, Fu-qiang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제63권6호
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    • pp.837-846
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    • 2017
  • An accurate calculation of the stochastic wind field is the foundation for analyzing wind-induced structure response and reliability. In this research, the spatial correlation of structural wind field was considered based on the time domain method. A method for calculating the stochastic wind field based on cross stochastic Fourier spectrum was proposed. A flowchart of the proposed methodology is also presented in this study to represent the algorithm and workflow. Along with the analysis of regional wind speed distribution, the wind speed time history sample was calculated, and the efficiency can therefore be verified. Results show that the proposed method and programs could provide an efficient simulation for the wind-induced structure response analysis, and help determine the related parameters easily.