• 제목/요약/키워드: Methods of problem solving

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정보검색의 시맨틱웹 지향 설계에 관한 연구 - 온톨로지와 소셜태깅을 활용한 탐험적 발견행위 모델개발을 중심으로 - (A Study of a Semantic Web Driven Architecture in Information Retrieval: Developing an Exploratory Discovery Model Using Ontology and Social Tagging)

  • 조명대
    • 한국비블리아학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.151-163
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    • 2010
  • 이 논문에서는 기존 정보검색모델에서의 문제점을 살펴보고 그 대안을 제시하고 있다. 정보환경의 변화에 따라 '개념'중심의 새로운 정보조직인 온톨로지와 소셜태깅은 탐험적 발견행위를 가능하게 해줄 수 있다. 이들을 통해 어느 한 이용자의 머릿속에 있는 생각을 인터넷상의 수많은 사람의 머릿속에 있는 생각을 연결해주고 있다. 이러한 상호작용을 통한 연결고리를 통해서 이젠 이용자들이 탐험적으로, 적극적으로 정보를 찾아 나서고 있다. 이에 본 연구의 목적은 질적인 연구방법론으로 온톨로지와 소셜태깅에서 제공되는 수많은 탐색촉진제의 존재를 밝힌 후, 하나의 탐험적 발견행위 모델을 만들어내는 것이다. 그 결과는 먼저 3개의 상위그룹이 형성되었다. 첫째, 브라우징 및 모니터링으로 어떤 대상을 인지 및 집중하는 단계, 둘째, 의미부여로 적극적인 참여 및 공유하는 단계이며 셋째는 더 적극적으로 생각을 확장시켜나가면서 스스로 사회적 학습을 하는 단계였다. 제일 첫 그룹에는 정보요구인지, 소셜공간에서 도움 필요성인지, 도움을 받을 수 있는 자료 발견, 일단 멈춤, 그 대상에 집중등의 단계가 있었다. 두 번째 그룹에는 적극적 의미형성, 소셜 북마킹 및 태깅, 소셜 네트워크에서 나눔, 처음 정보요구를 더 구체화하는 단계가 있었다. 세 번째는, 발견적인 소셜학습, 우연한 정보 발견, 창조적 생각을 유발, 문제 해결 능력향상 등의 총 13단계를 발견하게 되었다. 이 모델은 이용자들이 탐험적 발견행위를 할 수 있는 능력을 향상하게 시키는 정보시스템 디자인에 공헌할 수 있을 것이다.

LDA 토픽모델링을 활용한 인공지능 관련 국가R&D 연구동향 분석 (A Study on Analysis of national R&D research trends for Artificial Intelligence using LDA topic modeling)

  • 양명석;이성희;박근희;최광남;김태현
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.47-55
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    • 2021
  • 특정 주제분야에 대한 연구동향 분석은 대부분 논문, 특허 등 문헌정보를 대상으로 한 키워드 추출을 통해 토픽모델링 기법을 적용하여 주요 연구주제와 연도별 추이 등을 살펴보는 방식을 활용하고 있다. 본 논문에서는 국가과학기술지식정보서비스(NTIS)에서 제공하는 인공지능 관련 국가연구개발사업 과제정보를 대상으로 LDA(Latent Dirichlet Allocation) 토픽모델링 기법을 활용하여 연구주제와 관련된 토픽들을 추출·분석하여 국가연구개발사업에 대한 연구주제와 투자방향에 대하여 분석하고자 한다. NTIS는 국가연구개발사업·과제정보를 비롯하여, 논문, 특허, 보고서 등 연구를 통해 생성된 주요 연구개발성과에 이르기까지 방대한 양의 국가R&D 정보를 제공하고 있다. 본 논문에서는 NTIS 통합검색에서 인공지능 키워드와 관련된 분류 검색을 수행하여 검색결과를 확인하고, 최근 3개년 과제정보를 다운로드 받아 기초데이터를 구축하였다. 파이썬에서 제공하는 LDA 토픽모델링 라이브러리를 활용하여 기초데이터 (연구목표, 연구내용, 기대효과, 키워드 등)를 대상으로 관련 토픽과 주제어를 추출하고 분석하여 연구투자방향에 대한 인사이트를 도출하였다.

COVID-19시대 대학생들의 스트레스 대처방법과 여가제약협상의 관계 (The relationship between stress coping methods and leisure constraint negotiations among college students in COVID-19 Pandemic)

  • 임진선;최아론
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.587-594
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    • 2021
  • 이 연구의 목적은 포스트 코로나 시대에 있는 대학생들의 스트레스 대처방법이 여가제약협상에 어떻게 영향을 미치는지를 살펴보는 것이다. 이 연구의 목적을 달성하기 위하여, 2021년 1월 25일부터 2월 19일까지 전북, 전남, 부산에 소재한 대학생을 대상으로 설문조사를 실시하여 총 247명의 자료를 분석에 사용하였다. 자료분석은 SPSS 21.0과 AMOS18.0 을 사용하여 기술통계, 확인적 요인분석, ANOVA와 위계적 회귀분석을 실시하였다. 그 결과 COVID-19 이전과 이후의 여가유형에 변화에 따라 여가제약협상에 차이가 나타났다. 대학생들의 스트레스 대처방법에 따라 여가제약협상에 대한 부분에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타나 대처방안에 대한 세부적 접근에 대해 고민해야 할 것이다. 특히 스트레스 대처방법 중 적극적인 스트레스 대처방법(문제중심 대처, 사회적지지추구)이 여가제약협상에 긍정적 영향을 미치고 있음을 확인 할 수 있었다. 따라서 COVID-19와 연계하여 스트레스 대처와 연계한 여가제약이나 여가만족 등 다각도의 접근이 필요 할 것으로 판단된다.

과학 수업 딜레마 사례에 관한 탐구를 통해 초등 예비교사는 무엇을 학습하는가? (What do Pre-service Elementary Teachers Learn from Inquiry into Science Class Dilemmas?)

  • 윤혜경
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제41권2호
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    • pp.338-355
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    • 2022
  • 본 연구는 과학 수업 딜레마 사례에 관한 초등 예비교사의 탐구 활동이 교사교육에서 어떠한 효용성을 가지는지 탐색하는 것을 목표로 한다. 구체적으로 딜레마 사례에 관한 초등 예비교사의 탐구 과정의 특징은 무엇이며 탐구를 통해 그들의 교육적 의사결정이 어떻게 변화하는지 자세히 살펴봄으로써 딜레마 사례 활용 교사교육의 효과에 대한 시사점을 얻고자 하였다. 교육대학교 4학년에 재학 중인 초등 예비교사 20명이 참여하였으며 모둠별 프로젝트 학습 형태로 과학 수업 딜레마 사례에 관한 탐구 활동을 7주간 수행하였다. 연구자는 사전·사후 설문지, 모둠별 KWHL 표, 모둠별 탐구보고서, 모둠별 발표 자료 및 모둠별 토론 내용을 데이터로 수집하고 분석하여 예비교사의 탐구 과정의 특징과 의사결정 변화에 영향을 주는 주요 요인을 추출하였다. 예비교사들은 딜레마 사례에서 다루고 있는 과학 주제를 탐구하면서 자신의 과학 학습 과정, 탐구 과정을 의미 있는 것으로 인식하였고 자신이 탐구를 통해 과학을 학습한 것처럼 초등학생도 유의미한 과학 탐구 활동을 할 수 있을 것으로 유추하였다. 또 예비교사들은 수업 주제와 관련하여 실제 초등학생의 사고 과정이나 배경 지식 등을 다양한 방법으로 탐구하였다. 지도서와 교육과정 등의 문서를 조사하고 현장교사나 초등학생과 면담을 통해 '실제' 학생의 사고 과정이나 수준을 파악하고자 했고 이를 교육적 의사결정에 반영하였다. 또한, 딜레마 상황의 해결 방안을 한 가지 대안으로 귀결하지 않고 여러 가지 교수 방법을 비교하며 상황에 따라 다양한 대안이 가능함을 인식하기도 하였다. 이처럼 딜레마 사례는 비구조화된 문제로서 예비교사에게 일종의 문제해결 상황을 제공하였고 예비교사의 과학적 탐구, 학생의 사고에 관한 탐구를 촉발하였으며 예비교사가 교수-학습의 복잡성을 인식하는 데 일조하였다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 딜레마 사례 활용 교사교육과 관련된 시사점을 논의하였다.

수학 서술형 평가의 어려움과 지도 방안: 고교 1학년 노력형 학생의 쓰기 활동 사례 연구 (Student difficulties in constructed-response mathematics assessments: A case study of writing activities for low-performing first-year high school students )

  • 배미희;임웅
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제63권1호
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    • pp.1-18
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    • 2024
  • 본 연구는 고등학교 1학년 노력형 학생들이 (1) 수학 서술형 평가에서 보이는 어려움에 대한 분석과 (2) 이를 극복하기 위한 쓰기 활동 지도 방안을 탐구하고자 하였다. 이를 위해 서술형 문항으로 이루어진 검사를 수행한 후 검사 결과를 바탕으로 학생들과 면담을 진행하고, 15회에 걸쳐 수학 노트 쓰기 활동을 지도하였다. 연구 결과에 따르면 학생들은 서술형 평가에서 20가지의 어려움을 보였다. 이를 '수학적 어려움'과 '서술형 어려움' 등 2가지 범주로 분류한 결과 수학이라는 과목 특성에서 보이는 어려움은 수학 개념과 원리의 이해 부족, 수학 기호 사용의 어려움, 문장제 문항에 대한 어려움, 수학에 대한 고정관념에서 오는 어려움이 있었다. 서술형 문항이라는 특성에서 보이는 학생의 어려움은 객관식 문항과는 다른 평가 방법에서 오는 어려움, 서술형 문항의 풀이 과정 기술의 어려움, 기타 심리적인 어려움이 있었다. 노력형 학생들이 서술형 평가에서 보이는 어려움을 극복할 수 있는 학습전략의 일환으로 개별 수학 노트 쓰기 활동을 지도하였고 (1) 수학적 개념의 내면화, (2) 관계적 이해를 통한 정당화, (3) 다양한 풀이 시도, (4) 수학적 기호 사용, (5) 반성적 사고, (6) 심리적 방해 요소 극복으로 범주화하고 지도 과정 및 효과에 대하여 정리하였다.

고등학교 과학 교과의 효과적인 수업 방법에 대한 고등학생과 과학교사들의 인지프레임 특성 (Characteristics of High School Students' and Science Teachers' Cognitive Frame about Effective Teaching Method for High School Science Subject)

  • 박경진;이준기;정덕호
    • 한국지구과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.404-416
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 고등학교 과학 교과의 효과적인 수업방법에 대해 고등학교 과학교사들과 고등학생들이 가지고 있는 인지프레임을 조사하고, 그들이 2009 개정 과학과 교육과정의 고등학교 과학에서 제시하고 있는 교수학습 방법을 어떻게 이해하고 있는지를 알아보는 것이다. 이를 위해 275명의 고등학교 과학 교사와 275명의 고등학생으로부터 데이터를 수집하였고, 수집된 데이터는 언어네트워크 분석법을 통하여 단어 분석과 프레임 분석을 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 첫째, 고등학교 과학 교사들은 문제해결능력과 탐구능력을 향상시킬 수 있는 학생 중심의 수업이 효과적이라고 인식하고 있다. 반면 고등학생들은 교사들이 충분한 자료를 제시하여야 하고 대학 진학에 도움이 될 수 있는 수업이 효과적이라고 인식하고 있다. 둘째, 두 집단은 모두 2009 개정 과학과 교육과정을 충분히 반영하지 못한 인지프레임을 가지고 있다. 특히 두 집단은 융합 또는 통합이라는 요소를 그들의 인지프레임에 연결시키지 못하고 있고, 여러 과학 분야의 내용들이 서로 밀접하게 관련되어 있다는 사실을 인식하지 못하고 있다. 그러므로 교사들이 고등학교 과학 교육과정에 대해 명확하게 이해하고 이를 실행할 수 있도록 현직 연수를 강화시킬 필요가 있다.

중학교 과학1 생물단원의 수행평가 도구개발과 적용 (Development and Application of Performance Assessment Materials for a Biology Unit of Middle School Science 1)

  • 조정일;유형빈;노영지
    • 한국과학교육학회지
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    • 제20권3호
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    • pp.384-395
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    • 2000
  • 최근 교육 현장에서는 암기식 수업 위주의 교육에서 벗어나 학생 개개인의 창의성을 키우는 교육을 위해 전통적인 교수 학습 평가의 새로운 대안으로 수행평가가 제시되어 강조되고 있다. 이 연구는 중학교 1학년 과학의 생물 단원 '주변의 식물'을 위한 수행평가 도구를 개발하고 적용하여, 그 효과와 문제점 그리고 학생들의 반응을 알아보는데 목적이 있다. 연구의 대상은 광주에 소재한 중학교의 1학년 5개 학급 학생 186명이었다. 연구 결과는 다음과 같다. 1. 중학교 1학년 과학 생물 단원 '주변의 식물'에 대한 수행평가를 위해 관찰보고서, 조별 토의 학습지, 실험과정과 태도평가, 조별 탐구 보고서 및 조별 활동 평가, 조별 발표 활동, 구술 시험 도구를 개발하였다. 2. 수행평가를 실시함으로서 학생들 개개인의 종합적인 능력을 보다 정확하게 파악할 수 있었다. 그리고 소집단 활동을 통해 학생들의 흥미도와 협동적 문제 해결 능력이 신장되었으며 수업 방법이 학생 주도의 수업 형태로 개선되었다. 3. 평가 처리에 소요되는 시간적 부담이 상당히 큰 것으로 나타났다. 4. 수행평가에 관한 학생들의 반응은 대체로 긍정적이었다.

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멀티모달 개념계층모델을 이용한 만화비디오 컨텐츠 학습을 통한 등장인물 기반 비디오 자막 생성 (Character-based Subtitle Generation by Learning of Multimodal Concept Hierarchy from Cartoon Videos)

  • 김경민;하정우;이범진;장병탁
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.451-458
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    • 2015
  • 기존 멀티모달 학습 기법의 대부분은 데이터에 포함된 컨텐츠 모델링을 통한 지식획득보다는 이미지나 비디오 검색 및 태깅 등 구체적 문제 해결에 집중되어 있었다. 본 논문에서는 멀티모달 개념계층모델을 이용하여 만화 비디오로부터 컨텐츠를 학습하는 기법을 제안하고 학습된 모델로부터 등장인물의 특성을 고려한 자막을 생성하는 방법을 제시한다. 멀티모달 개념계층 모델은 개념변수층과 단어와 이미지 패치의 고차 패턴을 표현하는 멀티모달 하이퍼네트워크층으로 구성되며 이러한 모델구조를 통해 각각의 개념변수는 단어와 이미지패치 변수들의 확률분포로 표현된다. 제안하는 모델은 비디오의 자막과 화면 이미지로부터 등장 인물의 특성을 개념으로서 학습하며 이는 순차적 베이지안 학습으로 설명된다. 그리고 학습된 개념을 기반으로 텍스트 질의가 주어질 때 등장인물의 특성을 고려한 비디오 자막을 생성한다. 실험을 위해 총 268분 상영시간의 유아용 비디오 '뽀로로'로부터 등장인물들의 개념이 학습되고 학습된 모델로부터 각각의 등장인물의 특성을 고려한 자막 문장을 생성했으며 이를 기존의 멀티모달 학습모델과 비교했다. 실험결과는 멀티모달 개념계층모델은 다른 모델들에 비해 더 정확한 자막 문장이 생성됨을 보여준다. 또한 동일한 질의어에 대해서도 등장인물의 특성을 반영하는 다양한 문장이 생성됨을 확인하였다.

수학·정보 융합교육을 위한 코딩과 연계한 교수학습 자료 개발 연구 (A Study on Development of Teaching & Learning Materials related to Coding for Convergence Education Integrating Mathematics and Information)

  • 신기철;서보억
    • 과학교육연구지
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    • 제43권1호
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    • pp.17-42
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    • 2019
  • 이 연구는 수학과 정보교과의 융합교육을 위한 시도로, 최근 강조되고 있는 코딩교육을 수학교육에 접목한 교수학습자료의 개발연구이다. 코딩교육을 위한 수학주제로 전자서명을 선택하였고, 코딩을 위한 프로그램으로는 SageMath이다. 본 연구에서 전자서명의 다양한 방법 중 타원곡선 전자서명 알고리즘에서 이용되는 수학을 조명하고, 이를 소재로 정보와 수학교과의 융합 교수 학습 자료를 코딩기반으로 개발하였다. 최근에 많은 사람들이 관심을 가진 비트코인의 거래에서 실제로 활용되는 타원곡선 전자서명 알고리즘은 수학이 응용되는 실례로서 학생들에게 보여주기 좋은 소재이고, 코딩으로 구현하기에도 최적의 환경을 제공해 주고 있다. 따라서 이를 소재로 한 수업은 수학중심의 융합교육을 실현할 수 있는 구체적인 교수 학습 프로그램을 제공할 것으로 기대된다. 또한 이 연구에서 제시된 교수 학습 프로그램은 수학자, 현장수학교사, 수학교육 전문가의 의견을 종합적으로 고려하여 수정 보완하여 완성함으로써 과학고등학교, 수학동아리, 대학교 '정수론' 강좌 등에서 유의미한 수업으로 구현될 것으로 기대된다.

인공지능 수학 교육을 위한 빅데이터 프로젝트 과제 가이드라인 (Guidelines for big data projects in artificial intelligence mathematics education)

  • 이정화;한채린;임웅
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제62권2호
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    • pp.289-302
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    • 2023
  • 지식정보사회의 비약적인 발전에 힘입어 빅데이터를 분석하여 가치있는 결과물을 도출하고 유용한 정보를 추출하는 역량이 학교 수학의 주요 목표 중 하나로 급부상하고 있다. 고등학교 수학 진로 선택 과목 중 하나인 <인공지능 수학>은 디지털 기술을 활용한 통계 프로젝트를 통해 빅데이터에 기반한 새로운 통계 교육의 기회를 제공할 수 있다. 이 연구에서는 효과적인 빅데이터 통계 프로젝트 기반 과제를 설계하기 위한 일련의 가이드라인을 제안하고, 이 기준에 따라 5종의 인공지능 수학 교과서에 실린 최적화 단원 과제들을 평가하였다. 인공지능 수학 교과에서 빅데이터 통계 프로젝트 과제를 설계 시 고려하도록 도출된 가이드라인은 다음과 같다: (1) 지식과 기술을 국가 학교 수학 교육과정에 맞추고, (2) 전처리된 대규모 데이터 세트를 사용하며, (3) 데이터 과학자의 문제 해결 방법을 사용하고, (4) 의사 결정을 장려하며, (5) 공학도구를 활용하고, (6) 협업 학습을 촉진한다. 분석 결과에 따르면 가이드라인에 완전히 부합하는 과제는 드물었고, 특히 대부분의 교과서에서 가이드라인 2에 해당하는 요소를 프로젝트 과제에서 통합하지 못하고 있는 것으로 나타났다. 또한 소규모 데이터 세트나 빅데이터를 전처리 없이 직접 사용하는 경우가 많아 학생들의 빅데이터의 개념에 대한 오해를 불러일으킬 것이 우려된다. 본 연구에서는 결과를 토대로 인공지능에 필요한 관련 수학 지식과 기술을 밝히고, 이것이 빅데이터 과제에 통합될 때 얻을 수 있는 잠재적 이점과 교육적 고려사항에 대해 논의하였다. 이 연구는 수학적 개념과 머신러닝 알고리즘과의 연계 및 빅데이터를 사용하는 통계 교육에서의 효과적인 공학적 도구 사용에 대한 통찰을 제공하고자 하였다.