• 제목/요약/키워드: Mathematics 1

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정적하중입력/변위출력관계를 이용한 단경간 교량의 유한요소모델개선기법: 실내실험검증 (Laboratory Validation of Bridge Finite Model Updating Approach By Static Load Input/Deflection Output Measurements)

  • 김세훈;구기영;이종재
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.10-17
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    • 2016
  • 본 연구는 단경간 교량의 정적하중입력/변위출력관계를 이용한 새로운 교량 유한요소모델 개선 방법을 제안하였고, 실내 모형교량 실험을 통해 검증하였다. 기존의 유한요소모델개선기법은 실험으로부터 얻어진 모드계수와 유한요소모델로부터 예측된 모드계수가 유사해지도록 유한요소모델을 개선하는데, 이 과정에서 구조계의 질량행렬에 대한 가정을 필요로 한다. 제안된 기법은 질량행렬을 가정하지 않고, 오히려 질량행렬 추정을 가능하게 하는 장점을 가진다. 제안된 기법은 두 단계로 구성된다. 첫째, 정적 하중입력-변위응답으로부터 강성행렬을 개선하고, 둘째, 실측된 고유진동수를 이용하여 질량행렬을 개선한다. 실험검증을 위하여 실내 모형교량을 제작하였고, 제안된 기법을 이용하여 모형교량의 탄성계수를 추정하였으며, Universal Testing Machine으로 부터 얻어진 탄성계수와 비교하였다. 또한 기존의 유한요소모델개선기법으로 추정된 탄성계수와 비교하였다. 실험의 결과들로부터 제안된 기법이 합리적으로 탄성계수와 질량밀도를 추정하는 것이 관찰되었고, 기존의 유한요소모델개선기법은 고차모드를 사용했을 때 상대적으로 큰 오차를 주는 것이 관찰되었다. 추가적으로 유한요소모델링 오차에 대하여 토의하였다.

State-Aware Re-configuration Model for Multi-Radio Wireless Mesh Networks

  • Zakaria, Omar M.;Hashim, Aisha-Hassan Abdalla;Hassan, Wan Haslina;Khalifa, Othman Omran;Azram, Mohammad;Goudarzi, Shidrokh;Jivanadham, Lalitha Bhavani;Zareei, Mahdi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권1호
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    • pp.146-170
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    • 2017
  • Joint channel assignment and routing is a well-known problem in multi-radio wireless mesh networks for which optimal configurations is required to optimize the overall throughput and fairness. However, other objectives need to be considered in order to provide a high quality service to network users when it deployed with high traffic dynamic. In this paper, we propose a re-configuration optimization model that optimizes the network throughput in addition to reducing the disruption to the mesh clients' traffic due to the re-configuration process. In this multi-objective optimization model, four objective functions are proposed to be minimized namely maximum link-channel utilization, network average contention, channel re-assignment cost, and re-routing cost. The latter two objectives focus on reducing the re-configuration overhead. This is to reduce the amount of disrupted traffic due to the channel switching and path re-routing resulted from applying the new configuration. In order to adapt to traffic dynamics in the network which might be caused by many factors i.e. users' mobility, a centralized heuristic re-configuration algorithm called State-Aware Joint Routing and Channel Assignment (SA-JRCA) is proposed in this research based on our re-configuration model. The proposed algorithm re-assigns channels to radios and re-configures flows' routes with aim of achieving a tradeoff between maximizing the network throughput and minimizing the re-configuration overhead. The ns-2 simulator is used as simulation tool and various metrics are evaluated. These metrics include channel-link utilization, channel re-assignment cost, re-routing cost, throughput, and delay. Simulation results show the good performance of SA-JRCA in term of packet delivery ratio, aggregated throughput and re-configuration overhead. It also shows higher stability to the traffic variation in comparison with other compared algorithms which suffer from performance degradation when high traffic dynamics is applied.

칠성화(七星畵)의 그래픽체계 분석 (Graphic system analysis on the Chil Sung Hwa(seven stars picture))

  • 나윤화
    • 디자인학연구
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    • 제11권
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    • pp.22-29
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    • 1995
  • 본 논문에서는 시각 조형적인 입장에서의 '칠성 화(七星畵)'를 대한(大韓)민족 고유의 시각전달체계의 한 심벌(symbol)로서 이해하였다. 또한 그것에 대한 그래픽분석을 통해 토속적인 민족의 정서를 단순하고 그래픽한 선과 색채로써 수학적인 그리드(grid)안에 규격있게 표현하였음을 분석하였다. 이에 칠성 화를 조상의 시각 조형물로서 커뮤니케이션 디자인의 한 분야로 정착시키는 데 기여하고자 함이 본 연구의 주된 목적이다. 이에 그래픽 측면 구조분석의 구체적 내용을 요약하면 1) 동양의 수학적 사고와 공간 구성은 기본적으로 동양의 공(空)과 허(虛)로 일컬어지는 0(zero)의 개념과 수학의 무한(無限)의 수(數)개념을 설명하였으며, 이것을 근거로 음양론(陰陽論)을 기초로 한 대칭 개념의 발전으로 대각선 전개 법을 유추하여 방위개념에 의거한 공간분할 방식을 설명하였다. 2) 비례분석에서는 황금 분할비 구형을 기준하여 현대적 레이아웃에 있어 시각중심 위치를 잡고 분석하였는데 이에 칠성화의 존상(尊像)의 미간중심을 그 비례 중심적으로 지정하였다. 3) 수학적 구조 분석은 균형있는 배열 및 그 형태법칙에 어떠한 통일된 원칙을 찾기 위한 방법으로 황금 분할 비에 의거하여 분할한 그리드를 적용시켜 그 위에 주(主)인물과 부(副)인물의 기본적인 움직임에 인체모듈(module)에 기준한 형태법칙을 유추 분석하였다. 이에 칠성화의 경우 만다라(曼茶羅) 도형의 기본 분할 방법과 그 맥을 같이 하여 두 가지 유형으로 분석하였다.

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생존으로서의 곡선(曲線)에 관한 연구 -물리적 구조법칙을 중심으로- (A Study of the Curved Line as a Survival -Especially Centered on the Physical Structure-)

  • 박규현;신기봉;박영민
    • 디자인학연구
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    • 제15권1호
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    • pp.181-190
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    • 2002
  • 모든 사물의 형태는 사물이 가진 내부에너지와 외부스트레스간의 균형관계라는 기존의 정의에서 출발된다. 이것을 생물체간의 균형관계로 볼 때 내부에너지는 생물체가 스스로의 존재유지를 위해 필요한 에너지의 발생일 것이며 외부스트레스는 주변환경에서 가해오는 압박이라고 할 수 있을 것이다. 즉 생존에 필요한 내부에너지의 유지와 여기에 가해지는 외부스트레스가 균형을 유지하는 점에서 우리는 사물의 형상이 존재하게됨을 알 수 있다. 그런데 여기서 아울러 발견되는 것은 이러한 형상들은 주로 비직선(非直線)인 곡선(曲線)과 곡면(曲面)으로 이루어져 있음이란 사실이다. 다시 말해 직선과 직면으로 이루어진 형상이란 존재하는 사물의 세계에서 발견하기란 거의 불가능하다. 대체로 우리는 그동안 곡선과 곡면을 주로 시각적 아름다음<美>의 대상으로만 여겨왔다. 본고에서는 곡선과 곡면에는 아주 먼 원인류(原人類)부터 우리의 생존을 지켜주는 중요한 기능(機能/function)들이 함께 하고있음을 제시하고, 다시 그러한 기능을 물리적 역학구조의 시각에서 좁혀 보다 세밀히 관찰해 봄으로서 특히 곡선형태를 다루는 디자인의 근원에서 무엇이 중요한 것인가를 살펴보았다. 물론 여기에는 수학이나 화차 또는 생물학 등의 관점에 따라 자연현상을 여러 갈래로 분석하여 이들을 종합하는 것이 더욱 타당할것이나 다만 본고에서는 연구능력의 한계로 물체의 외부형상을 다루는 디자인에 적응될 수 있는 물리적 구조에만 주된 관심을 두기로 하였다. 결과적으로 자연에서 발생한 곡선·곡면의 물리적 구조현상을 디자인에 더욱 충실할 때 시각적으로도 더욱 아름답다는 사실을 재차 확인할 수 있었음이 본고의 작은 결실이라 할 수 있다.

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공과대학의 소양교육 개선 방안 연구 - 홍익대학교 과학기술대학을 중심으로 - (A Study on Improving the Quality of General Education at an Engineering College - Hongik University, College of Science and Technology -)

  • 백현덕;박진원;심수만;신판석
    • 공학교육연구
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    • 제8권1호
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    • pp.84-98
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    • 2005
  • 본 논문은 지방에 소재하고 있는 지역 공과대학의 공학소양교육에 대해 개선 방안을 연구한 것이다. 교수, 재학생 및 졸업생을 대상으로 실시한 설문조사 결과와 기업의 요구사항을 분석하여 설정한 공학소양교육 개선 방안으로는 실용적 공학 인재 육성이라는 기본 개념 아래, 수요자 중심 교육, 산업 현장 적응력 제고, 문제 해결 능력 강화 및 공학 설계 능력 배양을 기본 방향으로 정립하였다. 이를 달성하기 위한 구체적인 실천 방안으로 수학, 과학, 전산 등 공학 기초교육 강화, 영어, 의사소통기술 등의 공학 실무교육 강화, 일반 교양과목 축소, 학생들의 능동적 수업 참여 및 학습 효율 제고 방안 제시, 논리적 사고력 및 창의력 배양을 위한 교육 강화 등 엔지니어 기본 자질 강화를 최우선 목표로 설정하였다. 이러한 교육 목표를 실현하기 위한 운영 방안으로, 저학년 학생들에 대한 학습 부담 경감, 선수과목 제도 도입, 계절학기 활용 강화, 강의 내용 및 방법 개선, 그리고 교육과정 운영에 대한 지원 방안을 모색하였다.

자연구조개념 주제의 창의융합조형교육프로그램 개발을 위한 연구동향분석 (An Analysis of Research Trend for Development of Creative Convergent Formative Education Program of Natural Structure Concept)

  • 최한희;임경란
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.465-474
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    • 2017
  • 본 연구는 자연구조 개념의 창의융합조형 교육프로그램 개발을 위한 기초연구로 관련 연구 동향을 파악하고자 하였다. 자연구조 개념은 프렉탈(fractal), 키네틱(kinetic), 바이오미미크리(biomimicry)로 한정하였다. 학술연구정보서비스를 활용하여 자연구조개념과 관련한 최근 10년간의 국내 연구동향을 분석한 결과, 편차는 있으나 교육 관련연구는 이 세 주제 모두 미흡하였으며 프랙탈의 경우는 수학 교과에 편중되어 있었다. 따라서 본 연구는 조형교육프로그램 개발을 위한 기초자료 조사이기 때문에 프랙탈, 키네틱, 바이오미미크리를 주제로 한 조형 관련 연구 동향을 추가로 분석하였고 이 세 주제가 다루어지고 있는 분야와 상세내용을 파악하였다. 자연의 가진 원천적 특성을 이해하고 무한에 가까울 만큼의 방대한 조형원리를 교육주제로 활용함은 매우 유의미하다 할 수 있다. 그러나 본 연구를 통해 자연구조개념의 교육프로그램이 매우 미흡함을 파악하였기에 후속으로 국외에서의 자연구조개념을 주제로 한 교육 관련연구동향을 살펴보고 체계적 창의융합조형교육프로그램 개발을 위한 기초자료로 활용하고자 한다.

음악의 인지기술과 학습 기술과의 관계 (Relationship between Music Cognitive Skills and Academic Skills)

  • 정현주
    • 인간행동과 음악연구
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    • 제3권1호
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    • pp.63-76
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    • 2006
  • 1980년대 이후 음악과 학습에 관한 많은 연구들은 다양한 학습 기술에 필요한 인지기술의 영역에 대한 음악의 효과성을 계속해서 입증해 오고 있다. 음악과 학습에 관한 많은 연구들은 주로 음악의 인지기술과 학습의 세부적 기술들을 개별적으로 연관 지어 다루고 있으며, 음악이 비음악적 능력에 어떠한 영향을 미치는 지에 관심을 두고 있다. 이에 본 연구는 인지 학습기술과 음악적 인지기술과의 상관관계를 설명하고 있는 다양한 이론 및 연구들을 소개하고, 이를 통해 음악이 비음악적 능력 중 학습 기술에 어떠한 영향을 미치는 지를 정리해 보고자 하였다. 먼저 음악적 능력과 공간 지각력과의 상관관계를 설명하는 두 가지 이론으로서, "신경적 연계성(neural theories)" 이론과 "근접적 전이(near transfer)" 이론에 대해 살펴보았다. 이를 통해 음악적 기술과 공간적 기술을 담당하는 대뇌의 신경망 구조에서 음악 정보를 처리하는 과정이 어떻게 공간적-시간적 정보처리 과정과 연계되는 지를 설명하였다. 또한 음악이 학습과정에 필요한 주의력, 관찰력, 독립적 사고, 문제해결력, 비판적 사고 등을 강화시킨다고 제안하는 "동기이론"을 소개하였다. 이러한 이론들에 근거하여 음악과 학습기술과의 상관관계를 메타분석한 연구들을 살펴보았다. 많은 연구들이 음악기술과 학습기술의 상관관계는 물론 유의미한 인과 관계가 있음을 보여주었으며 이러한 결과들은 음악적 훈련 과정에서 습득되는 음악의 공간적, 시간적 개념이 학습기술에 긍정적인 영향을 미친다는 점을 지지한다. 다양한 학습기술에서도 공간 지각 능력을 주로 사용하는 수학과 읽기에 관한 연구가 많았는데, 특히 수학적 개념 중에서 분수나 집합 개념과 같은 추상적 개념들이 가장 높은 상관관계가 있었으며 읽기 능력에서는 시간적 개념에 근거한 단어 나열, 문자로 상징된 언어를 해석(decode)하는 기술이 강화된다는 점을 보여주었다. 음악과 학습과의 관계를 설명한 많은 연구들은 음악의 지각인지 기술이 다른 학습 분야에 전이된다는 사실을 이론적으로 지지하며, 또한 이러한 현상을 설명하는 세 가지 가설은 구조화된 음악활동이 학습 현장에 있는 아동들에게 효율적인 치료 교육적 개입이 될 수 있다는 근거를 제공할 수 있을 것이다.

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수학 기피유형의 분류와 치유 효과의 분석 (On Effective Strategies to Cure the Disposition Causing Math. Disliking)

  • 김영국;박기양;박규홍;박혜숙;박윤범;권오한;박노경;백상철;이선아
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제42권1호
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    • pp.19-39
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    • 2003
  • The purpose of this study is to find out effective ways to take care of the 8th and 10th graders' disposition causing math. disliking. To accomplish this goal, we proceeded as follows : First we categorized the 11 factors recognized as the reasons of math. disliking into 4 math. disliking causes such as psychological f: environmental cause, conceptual cause, relational cause and application related cause. Second, to take care of these tow causes, we developed materials which are closely related with the contents of the 8th and 10th graders' school mathematics. Third with these materials we taught the students who had proved to have the math. disliking trend, for one semester. As a consequence of this experiment we arrived at the following results. As for psychological & environmental causes, 35.7% of the 8th graders and 17% of the 10th graders proved to have been improved significantly. This result shows that the curing of the psychological & environmental causes is more effective in the 8th graders than in the 10th graders. i.e., the curing effects of the students' psychological & environmental cause for disliking math. decline as they get older. As for conceptual causes, 35% of the 5th graders and 30% of the 10th graders proved to have been improved significantly. In case of the 8th graders this ratio was similar to that of the other causes. But as for the 10th graders this ratio was a little low compared with that of the case of relation causes and application related causes. As for relational causes, 35% of the 5th graders and 49% of the 10th graders proved to have been improved significantly. Especially the 10th graders improved greatly. Among the four factors that compose this cause, especially hierarchy and connection factors were effectively cured. On application related causes, 47% of the 5th graders and 57% of the 10th graders proved to have been cured significantly. And among the four types of causes listed above, this was the most successfully cured one. Of the two factors of this cause, the basic application factor appeared to have been improved in all experimental groups. In connection with teaching methods, we found out the followings two facts. First, the more teachers push students to solve their tasks with their own efforts, the higher is the ratio of owe. Second, the more teachers teach students personally, the more effective are the teaching results.

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초등 교사들의 수학과 서술형 평가에 대한 인식 및 실태 (A Study on the Recognition of Elementary School Teachers about Mathematical Descriptive Tests and Their Practices)

  • 도주원;오지연;공정인;주미정;김미영;이대현;박만구
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제12권2호
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    • pp.63-80
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 수학과 서술형 평가에 대하여 초등학교 교사들의 인식과 초등학교에서 실제로 이루어지는 서술형 평가의 실시 현황을 알아보고, 초등학교에서 실시하고 있는 현행 서술형 평가의 문제점 및 개선방안을 제시하는 데 있다. 초등학교 교사들의 서술형 평가 문항에 대한 인식과 학교 현장에서 서술형 평가의 실태를 알아보기 위해 서울특별시 소재 6개 초등학교에 재직 중인 담임 교사 104명을 대상으로 설문을 실시하였고, 6개 초등학교의 교육과정과 1학기 중간 학업성취도평가의 서술형 문항 비율과 유형을 분석하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 초등학교 교사들이 서술형 평가의 방향과 목적에 대하여 인지하고 있으나 실제로 실시하고 있는 서술형 평가 문항 비율은 현저히 낮았고, 교과서 및 교육청 등 인증된 기관에서 제작 보급한 자료를 활용하여 동료 교사들과 함께 문항을 제작하였다. 본 연구 결과 시사점으로 교사들에 대한 서술형 평가 문항 제작과 실시에 대한 지속적인 교사 연수 프로그램이 필요하고, 관련 연구기관이나 시도교육청 등에서 채점기준과 함께 다양한 평가문항을 제작하고 보급하며 현장에서 적절히 활용할 수 있도록 제공할 필요가 있음을 지적하였다.

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융합인재교육에서 핵심역량 기반 학습성과 구성요소의 상대적 가중치 연구 (A Study on the Relative Weights of the Components of Core Competence Based Learning Outcomes in STEAM (Science, Technology, Engineering Art, Mathematics))

  • 박기문
    • 대한공업교육학회지
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    • 제40권2호
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    • pp.239-258
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    • 2015
  • 이 연구의 목적은 융합인재교육의 학습성과에 대한 합리적인 교육평가에 활용될 수 있는 기초자료를 제공하는 것으로, 융합인재교육에서 학습자가 함양해야 할 핵심 역량 준거의 상대적 가중치를 포함하는 학습성과 평가 방안을 제시하였다. 연구 방법은 융합인재교육 전문가를 대상으로 핵심역량에 대한 이원비교 설문조사를 실시하였고 핵심역량 요인의 우선순위를 분석하기 위하여 계층적 분석기법(AHP)을 적용하였다. 이에 따른 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 핵심역량 1계층에서 융합수행능력과 융합인지능력의 중요도는 각각 39.4%, 36.8% 순으로 분석되었다. 융합인재교육의 교육평가에서 융합수행능력과 융합인지능력은 유사한 중요도 수준을 보였으며, 융합태도능력(23.8%)보다는 중요하게 고려해야 하는 요인으로 평가되었다. 둘째, 핵심역량 2계층에서 문제해결(20.0%)의 상대적 중요도가 가장 높게 나타났고, 다음으로는 창의적 사고력(18.3%), 책임감(15.3%), 융합지식 이해(11.0%) 순으로 분석되었다. 셋째, 핵심역량의 상대적 가중치 분석 결과는 융합인재 교육프로그램의 교육목표 달성 여부를 상대적 가중치에 따라 합리적으로 평가하는 역량평가 체제의 토대가 될 것이다. 더불어 융합인재교육의 교육평가뿐만 아니라 교수 학습 과정 개선과 학습효과를 높일 수 있는 교육프로그램 개발에 가이드 역할을 할 것으로 기대된다.