• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.189-195
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• 2021

본 논문은 금리가 다른 다중 은행의 다중 국가에서 어느 은행에서 얼마의 대출을 받아야 년 상환액을 최소로 할 수 있는지를 결정하는 대출선택 문제(CLP)를 다룬다. 이 문제에 대해 지금까지는 선형계획법과 같은 수학적 소프트웨어 패키지의 도움 없이는 해를 얻기가 사실상 불가능하였다. 본 논문에서는 수송문제에서 적용하고 있는 최소 금리부터 대출금을 결정하는 최소비용선택법(LCM)으로 초기 실현가능 해를 구하고, 교환 최적화 기법을 적용하여 초기 해를 개선하여 최적 해를 구하는 규칙을 가진 알고리즘을 CLP에 적용하였다. 제안된 알고리즘을 실험한 결과, LCM으로 얻은 초기 해에 대해 단지 최대 2회의 교환 최적화만으로도 최적 해를 얻을 수 있음을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권5호
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• pp.203-211
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• 2024

프로그래밍 언어를 활용한 데이터 시각화는 처리하는 데이터 양, 처리 시간, 유연성에서 효율성과 효과성을 향상시킬 수 있으나 프로그래밍에 익숙해지기 위해 연습이 필요하다. 이에 본 연구에서는 프로그래밍 자동 평가 시스템에서 데이터 시각화를 연습하기 위한 공공데이터 기반 문제은행을 개발하였다. 공공데이터는 교육과정에서 제시한 주제로 수집하였으며 학습자가 데이터 시각화하기에 적절한 형태로 가공하였다. 문제는 다양한 데이터 시각화 방법을 학습하기 위해 수학교육과정과 연계하여 개발하였다. 개발한 문제는 전문가 검토 및 파일럿 테스트를 실시하였으며 문항의 수준, 데이터 시각화를 통한 수학 교육의 가능성을 확인하였다. 하지만 학생에게 흥미가 떨어지는 주제라는 의견을 받았으며 이를 보완하기 위해 학생이 중심이 되는 데이터를 활용하여 추가로 문항을 개발하였다. 개발한 문제 은행은 초등학교 정보영재 또는 중학교 이상에서 파이썬을 학습한 경험이 있는 학생이 데이터 시각화를 배울 때 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 정보교육학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.189-196
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• 2019

인공지능이 우리 생활의 다양한 곳에 사용되기 시작하였으며, 최근 그 영역 또한 점차 확대되고 있다. 하지만 인공지능에 대한 교육이 초등학생을 대상으로 이루어지고 있지 않기 때문에 학생들이 인공지능 기술에 대해 어렵게 인식하는 경향이 있다. 이에 본 논문에서는 교육용 프로그래밍 언어와 인공지능 교육 방법을 고찰하고, 인공지능에 대한 교육을 실시함으로써 학생들의 인공지능 기술에 대한 태도의 변화를 살펴보았다. 이를 위해 학생들의 수준에 적절한 블록형 프로그래밍 언어 기반 인공지능 기술에 대한 교육을 실시하였다. 그리고 학생들의 인공지능 기술에 대한 태도를 단일집단 사전사후 검사를 통해 태도의 변화를 살펴보았다. 그 결과 인공지능에 대한 흥미, 인공지능 기술에 대한 접근 가능성, 학교에서 인공지능 기술에 대한 교육의 필요성에 있어 유의미한 향상을 가져왔다.

• 물과 미래
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• 제14권2호
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• pp.63-69
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• 1981

본 연구는 용수 공급시설의 최적건설순서 및 최적건설년을 시간-용수수요의 관계로부터 결정함에 있어서 동적 계획법에 의한 해석으로부터 동적 계획법의 수질원분야에 대한 응용가능성을 살펴보며 그 적용을 보이고자 하였다. 분석에 있어서 대구시의 상수도확충계획 자료 중 건설가능 Projects를 채택하였으며 용수추정방법을 지수함수식, 대구시추정치 및 두 방법의 평균치의 3가지 방법으로 하여 동적 계획모델에 적용시켰으며 그 결과 수요곡선의 변화가 optimal sequence에 변화를 가져왔고 대체적으로 D-E-G-F-C-B-A의 순으로 향후 33-38년 기간 내에 건설되어야 함을 발견하였다. 그리고 이자율의 변동은 present value cost에만 영향이 있었으며 동적 계획모델에 의한 용수공급시설의 최적화가 타당함을 보여주었다.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.651-660
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• 2018

본 연구에서는 엔트리 프로그래밍 언어를 활용한 협력적 이야기 생성하기 활동의 교육적 효과를 분석하기 위해 교육대학교 1학년을 대상으로 약 3주간 강의를 실시하고, 학생들의 SW교육 역량과 이야기 생성 능력의 변화를 분석하였다. 그 결과, 정보 소양 능력이나 컴퓨팅 사고력, 학습자 역량 등 학생들의 SW 교육 역량에는 큰 변화가 없었지만, 이야기 생성 능력은 통계적으로 유의미하게 향상되었다. 학생들은 글쓰기와 함께 엔트리 프로그래밍 언어를 동시에 배워야 한다는 부담감을 느꼈지만, 점차 이야기 생성하기 활동에 대한 흥미가 생겼으며, 융합 활동 과제가 여러 측면에서 유용했음이 파악되었다. 향후 학생의 교과 역량뿐만 아니라 SW교육 역량을 동시에 향상시키기 위해서는 학습 시간을 충분히 확보하여, 엔트리 교육 활동과 함께 다양한 교과 연계 활동이 필요하다.

• 정보교육학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.407-416
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• 2022

세계적인 기상이변과 재해로 환경교육에 대한 관심은 높아지고 있지만 아직까지 초등과정에서는 독립 교과가 아니고 여러 교과에서 관련 주제를 다루고 있지만 시간과 내용이 부족한 것이 현실이다. 본 연구에서는 초등학교에서 환경교육과 소프트웨어교육을 융합하는 방법을 개발하였다. 환경교육에서는 분리배출에 대한 주제를 중심으로 인공지능 프로그래밍을 활용하여 학습하고 개발된 인공지능의 도움으로 분리배출을 실천하는 내용을 포함한다. 학습과정에서는 새롭게 개발한 문제인식→기계학습↔인공지능활용→협력활동의 교수-학습 모형을 적용하였으며 학습 후 학생들은 융합학습의 흥미도, 환경교육에의 이해도, 인공지능에 대한 이해도와 향후 인공지능 프로그래밍의 학습 희망에 약 80%이상 긍정적인 답변을 하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.620-626
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• 2004

For general nonlinear processes, it is difficult to control with a linear model-based control method and nonlinear controls are considered. Among the numerous approaches suggested, the most rigorous approach is to use dynamic optimization. Many general engineering problems like control, scheduling, planning etc. are expressed by functional optimization problem and most of them can be changed into dynamic programming (DP) problems. However the DP problems are used in just few cases because as the size of the problem grows, the dynamic programming approach is suffered from the burden of calculation which is called as 'curse of dimensionality'. In order to avoid this problem, the Neuro-Dynamic Programming (NDP) approach is proposed by Bertsekas and Tsitsiklis (1996). To get the solution of seriously nonlinear process control, the interest in NDP approach is enlarged and NDP algorithm is applied to diverse areas such as retailing, finance, inventory management, communication networks, etc. and it has been extended to chemical engineering parts. In the NDP approach, we select the optimal control input policy to minimize the value of cost which is calculated by the sum of current stage cost and future stages cost starting from the next state. The cost value is related with a weight square sum of error and input movement. During the calculation of optimal input policy, if the approximate cost function by using simulation data is utilized with Bellman iteration, the burden of calculation can be relieved and the curse of dimensionality problem of DP can be overcome. It is very important issue how to construct the cost-to-go function which has a good approximate performance. The neural network is one of the eager learning methods and it works as a global approximator to cost-to-go function. In this algorithm, the training of neural network is important and difficult part, and it gives significant effect on the performance of control. To avoid the difficulty in neural network training, the lazy learning method like k-nearest neighbor method can be exploited. The training is unnecessary for this method but requires more computation time and greater data storage. The pH neutralization process has long been taken as a representative benchmark problem of nonlin ar chemical process control due to its nonlinearity and time-varying nature. In this study, the NDP algorithm was applied to pH neutralization process. At first, the pH neutralization process control to use NDP algorithm was performed through simulations with various approximators. The global and local approximators are used for NDP calculation. After that, the verification of NDP in real system was made by pH neutralization experiment. The control results by NDP algorithm was compared with those by the PI controller which is traditionally used, in both simulations and experiments. From the comparison of results, the control by NDP algorithm showed faster and better control performance than PI controller. In addition to that, the control by NDP algorithm showed the good results when it applied to the cases with disturbances and multiple set point changes.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.419-425
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• 2018

2015 교육과정에는 SW교육의 문제해결과정, 알고리즘 및 프로그래밍 교육을 포함하고 있는데, 컴퓨터에 능숙하지 않거나 흥미가 없는 학생을 대상으로 직접 만지고 체험함으로써 보다 효과적으로 역량을 강화할 수 있도록 로봇활용교육도 이루어지고 있다. 이러한 로봇활용교육에서 로봇을 제작하는 시간제한을 극복하면서도 창의적 활동을 할 수 있는 내러티브 종이아트 활동을 기반으로 하는 로봇활용 SW교육 프로그램을 개발하였다. 초등학교 3학년을 대상으로 창의적 문제해결력에 대해 사전-사후 검사를 실시한 결과, 창의적 문제해결의 하위 요소 4가지는 모두 유의미한 상승을 보여주었다. 또한 로봇에 대한 이해력과 학습태도도 유의미한 효과를 가지는 것으로 나타났다.

• 한국과학교육학회지
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• 제36권2호
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• pp.325-335
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• 2016

최근 소프트웨어 중심사회 실현 전략을 목적으로 하는 소프트웨어 교육이 국내에서도 많이 강조되고 있는데, 이것은 정보과목 뿐 아니라 다양한 교과 활동과 연계하여 수행하도록 하고 있다. 2015 개정 교육과정에 소프트웨어 교육이 강화되면서, 소프트웨어 교육 운영지침(MOE, 2015)이 발표되었다. 이것은 교육부가 소프트웨어 교육을 얼마나 중요시하는 지를 보여준다. 소프트웨어 교육은 과학교육과도 관련이 있는데, 소프트웨어를 활용한 알고리즘 교육과 피지컬 컴퓨팅을 활용한 센서 측정 및 출력 제어 활동은 과학교육에서 최근 강조되고 있는 과학적 탐구 전략으로서 효과적일 수 있다. 또한 최근 강조되고 있는 컴퓨팅 사고력 개발을 위해서도 적절한 교육방법이 될 수 있다. 이에 본 연구에서는 일상에서의 과학적 문제를 교육용 프로그래밍 언어(EPL)를 사용하는 소프트웨어와 피지컬 컴퓨팅 교구를 사용해 해결하는 탐구활동 프로그램을 설계하고 고등학생들에게 적용해 보았다. 적용 전후 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식의 변화를 보기 위해 컴퓨터 활용 능력 설문지를 소프트웨어 교육의 성취기준과 컴퓨팅 사고력의 구성요소와 관련지어 수정하여 사용하였다. 연구 결과, 언플러그드 활동과 EPL 소프트웨어 및 피지컬 컴퓨팅 교구를 활용하여 구성된 소프트웨어 활용 탐구활동을 통해 학생들의 프로그래밍과 컴퓨팅 사고력에 대한 인식이 향상되었으며, 컴퓨팅을 통한 문제해결에 대한 자신감도 향상되었다. 또한 소프트웨어 활용 탐구활동을 경험한 학생들은 과학에 대한 흥미와 적극성, 과제집착력도 높은 것으로 나타났다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제12권4호
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• pp.268-276
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• 2023

The representative branch of ICT education is Arduino. However, there are various problems when teaching using Arduino. Arduino requires a complex understanding of hardware and software, and this can be perceived as a difficult course, especially for beginners who are not familiar with programming or electronics. Additionally, the process of connecting the pins of the Arduino board and components must be accurate, and even small mistakes can lead to project failure, which can reduce the learner's concentration and interest in learning Arduino. Existing Arduino learning content consists of text and images in 2D format, which has limitations in increasing student understanding and immersion. Therefore, in this paper analyzes the necessary conditions for sprouting 'growing kidney beans' in the first semester of the fourth grade of elementary school, and builds an automated experimental environment using Arduino. Augmented reality of the pin connection process was designed and produced to solve the difficulties when building an automation system using Arduino. After 3D modeling Arduino and components using 3D Max, animation was set, and augmented reality (AR) content was produced using Unity to provide learners with more intuitive and immersive learning content when learning Arduino. Augmented reality (AR)-based Arduino learning content production is expected to increase educational effects by improving the understanding and immersion of classes in ICT education using Arduino and inducing fun and interest in physical computing coding education.