• 제목/요약/키워드: Physical computing

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피지컬 교구를 이용한 인공지능 교육용 데이터 수집 연구 (Research of Data Collection for AI Education Using Physical Computing Tools)

  • 이재호;전도연
    • 창의정보문화연구
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    • 제7권4호
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    • pp.265-277
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    • 2021
  • 인공지능 기술의 핵심은 데이터다. 기술의 발달로 데이터의 양이 이전보다 폭발적으로 증가하면서 인공지능 기술 또한 빠르게 발전하고 있다. 하지만 인공지능 교육에 대한 높은 관심에 비해 인공지능과 연계된 데이터 교육 연구는 아직 부족하다. 기존의 인공지능 데이터 교육의 사례 분석 결과, 데이터 과학의 과정 및 일부를 교육하는 사례를 확인할 수 있었으나, 데이터 수집과 관련된 연구는 많지 않았다. 피지컬 컴퓨팅 교구의 활용이 초등학생의 인공지능 교육에 긍정적인 영향을 줄 것이라는 연구와 함께 피지컬 도구를 활용한 데이터 수집 사례를 연구하였으나, 데이터 수집과 관련한 연구 사례 또한 드물었다. 따라서 본 연구에서는 피지컬 도구를 활용한 효율적인 데이터 수집 방법을 설계하였다. 모듈형 피지컬 컴퓨팅 교구인 코블S를 활용하여 데이터 수집 프로그램의 구조도를 만들고 서비스 측면과 사용자 측면의 프로그램 화면의 예시를 구성하였다. 본 연구는 설계 측면의 제안으로 향후 프로그램 제작 및 프로그램과 연동하여 사용할 수 있는 인공지능 교육 플랫폼 구축이 되어야 한다는 점에서 제한점이 있다.

엣지 컴퓨팅 기술 동향 (Trends in Edge Computing Technology)

  • 홍정하;이강찬;이승윤
    • 전자통신동향분석
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    • 제35권6호
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    • pp.78-87
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    • 2020
  • With the evolution of the Internet of Things (IoT), a computing paradigm shift from cloud to edge computing is rapidly taking place to effectively manage the rapidly increasing volume of data generated by various IoT devices. Edge computing is computing that occurs at or near the physical location of a user or data source. Placing computing services closer to these locations allows users to benefit from faster and more reliable services, and enterprises can take advantage of the flexibility of hybrid cloud computing. This paper describes the concept and main benefits of edge computing and presents the trends and future prospects for edge computing technology.

Transfer Matrix Algorithm for Computing the Geometric Quantities of a Square Lattice Polymer

  • Lee, Julian
    • Journal of the Korean Physical Society
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    • 제73권12호
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    • pp.1808-1813
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    • 2018
  • I develop a transfer matrix algorithm for computing the geometric quantities of a square lattice polymer with nearest-neighbor interactions. The radius of gyration, the end-to-end distance, and the monomer-to-end distance were computed as functions of the temperature. The computation time scales as ${\lesssim}1.8^N$ with a chain length N, in contrast to the explicit enumeration where the scaling is ${\sim}2.7^N$. Various techniques for reducing memory requirements are implemented.

가상물리시스템 개념을 이용한 임베디드 제어 네트워크 시스템 설계에 관한 연구 (Study on Design of Embedded Control Network System using Cyber Physical System Concept)

  • 박지훈;이석;이경창
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제7권5호
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    • pp.227-239
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    • 2012
  • Recent advances in electronics have enabled various conventional products to incorporate with numerous powerful microcontroller. Generally, an embedded system is a computer system designed for specific control functions within a larger system, often with real-time computing constraints. The growing performance and reliability of hardware components and the possibilities brought by various design method enabled implementing complex functions that improve the comport of the system's occupant as well as their safety. A cyber physical system (CPS) is a system featuring a tight combination of, and coordination between, the system's computational and physical elements. The concept of cyber physical system, including physical elements, cyber elements, and shared networks, has been introduced due to two general reasons: design flexibility and reliability. This paper presents a cyber physical system where system components are connected to a shared network, and control functions are divided into small tasks that are distributed over a number of embedded controllers with limited computing capacity. In order to demonstrate the effectiveness of cyber physical system, an unmanned forklift with autonomous obstacle avoidance ability is implemented and its performance is experimentally evaluated.

마이크로비트 기반의 창의 컴퓨팅 교육 프로그램 개발 (The Development of A Micro:bit-Based Creative Computing Education Program)

  • 구덕회;우석준
    • 정보교육학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.231-238
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    • 2018
  • 소프트웨어 교육이 교육 현장에서 다루어지기 시작했지만 현장 교사가 활용할 수 있는 피지컬 컴퓨팅 교구 및 수업 가이드라인이 부족한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 마이크로비트라는 피지컬 컴퓨팅 교구를 활용한 창의 컴퓨팅 교육 프로그램을 제시하였다. 교육 프로그램에 적용된 동시따응발(MDIAP) 교수학습모형은 동기 유발, 시연하기, 따라하기, 응용하기, 발표하기의 5단계로 구성되었다. 교수-학습 과정은 마이크로비트의 기본 센서와 추가적인 센서, 구동장치를 활용한 메이커 학습으로 구성하여 나선형으로 제시하였다. 이러한 일련의 교수 학습 활동을 통하여 학생들의 창의 컴퓨팅 사고력을 키울 수 있을 것으로 기대한다.

유비쿼터스 공간에서의 정보 연결 (A Connection of Information in the Ubiquitous Space)

  • 고성범
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.1-15
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    • 2004
  • 현재의 인터넷 공간은 소위 유비쿼터스 공간으로 진화해 가고 있다. 인터넷 공간과는 달리, 유비쿼터스 공간에서는 정보가 컴퓨터 메모리, 인간의 두뇌 그리고 물리적 사물에 골고루 분포하게 된다. ‘하이퍼텍스트’ 는 컴퓨터 메모리(즉, 전자 공간)를 전제로 한 정보 연결 모델로, 유비쿼터스 공간에는 잘 맞지 않는다. 이점에 착안하여, 본 논문에서는 CPM모델을 제안하였다. CPM 모델은 아날로그 컴퓨팅, 디지털 컴퓨팅, 휴먼 컴퓨팅 등 세 가지 연산 메커니즘을 포괄할 수 있도록 설계되었다. 본 논문에서는, CPM 모델이 갖는 이러한 속성이 유비쿼터스 공간에서의 정보 연결 목적에 부합됨을 보였다.

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정보통신기술 교육을 위한 피지컬 컴퓨팅 학습모델 (Physical Computing Learning Model for Information and Communication Education)

  • 이용진
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.1-6
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    • 2016
  • 본 논문은 기술교육 및 공학교육에서 정보통신기술을 가르칠 때 적용 가능한 피지컬 컴퓨팅 학습모델을 제안한다. 이 모델은 피지컬 컴퓨팅에 기반을 두고 정보의 생성과 정보의 전송을 하나의 프레임 안에서 다루는 것으로 학생들에게 정보와 통신에 대한 종합적인 이해와 실습을 제공한다. 본 연구에서 제안한 학습모델은 클라이언트-서버 구조에 기반을 둔 학습모델과 웹에 기반을 둔 학습모델로 나누어진다. 실제 구현된 학습모델에서 정보의 획득과 제어는 아두이노의 스케치를 통해 이루어지며 정보의 통신은 최근 교육용 플랫폼으로 잘 알려진 라즈베리파이의 파이썬소켓을 이용하여 수행된다. 제안한 학습 모델은 학생들에게 전 세계적인 정보 제어와 통신을 가능하게 해주는 사물 인터넷의 개념을 가르치는 데 사용될 수 있다.

2015 개정 초등 교육과정의 SW교육을 위한 피지컬 컴퓨팅 기반 교구 평가 준거 개발 (Development of the Evaluation Criteria of the Physical Computing Based Learning Tools for SW Education in the 2015 Revised National Curriculum for Elementary Education)

  • 전형기;김영식
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.37-48
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    • 2018
  • 2015 개정교육과정은 컴퓨팅 사고력을 향상시키고자 SW교육과정이 포함되었으며 교육 현장에서 활용될 다양한 피지컬 컴퓨팅 기반의 교구가 판매되고 있다. 본 연구는 교수 상황과 교수 목적에 적합한 피지컬 컴퓨팅 기반의 학습도구를 선정하는데 필요한 준거를 마련하여 현장의 도구 선택에 합리적인 판단 근거를 제공하는데 목적이 있다. 평가 준거 마련 방법으로는 25명의 전문가 패널을 통해 델파이 조사 방법을 사용하였다. 그 결과 7개의 영역에 대해 40개의 필수 준거와 11개의 선택 준거로 구성되는 교구 평가 준거가 제시되었다. 또한 도출된 학습 도구 평가 준거를 통해 현재 상용화된 5종의 학습 도구에 대한 평가 결과를 분석하였다. 본 연구를 통해 개발된 교구 평가 준거는 교사들의 합리적인 교구 선택과 교구 개발자의 교구 개발에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대한다.

엣지 컴퓨팅 기반 가상 IoT 시스템 연구 (A Study of Virtual IoT System using Edge Computing)

  • 김민아;석승준
    • KNOM Review
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    • 제23권1호
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    • pp.51-62
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    • 2020
  • 통신 인프라를 공유하고 클라우드 자원을 유연하게 제공하는 개방형 IoT 플랫폼을 활용함으로써 스마트 서비스 개발 시간과 비용이 절약될 수 있다. 본 논문에서는 물리 IoT 디바이스를 가상의 IoT 디바이스로 구현하고 서비스 개발자가 가상 디바이스와 연동하도록 하는 엣지 컴퓨팅 기반 가상 IoT 시스템을 개방형 IoT 플랫폼으로 제안한다. 물리 IoT 디바이스 인근 엣지 클라우드 내 관리 서버는 물리 IoT 디바이스에 대응되는 가상 IoT 디바이스의 생성, 이동, 제거를 관리한다. 논문에서는 가상 IoT 시스템의 주요 구성 요소인 관리 서버와 물리 IoT 디바이스 그리고 가상 IoT 디바이스의 동작을 정의하고 동작을 수행하기 위해 필요한 통신 프로토콜을 설계한다. 마지막으로 모의실험을 통해 각 구성 요소가 정의된 상태와 동작을 설계된 것과 같이 수행함을 확인함으로써 엣지 클라우드 기반 가상 IoT 시스템 성능을 검증한다.

인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향 (The Effect of Physical Computing Programming Education Integrating Artificial Intelligence on Computing Thinking Ability of Elementary School Students)

  • 김영식;김유성
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2024년도 제69차 동계학술대회논문집 32권1호
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    • pp.5-12
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    • 2024
  • 챗GPT 등 인공지능이 일상생활에서 점차 그 활용이 확대되고 있는 시기에 교육현장에서는 인공지능 융합 교육에 대한 관심이 더욱 증대되고 있다. 이에 본 논문에서는 인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육 방법을 제안하고 초등학생의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 분석하였다. 분석 결과 인공지능을 융합한 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육이 인공지능을 융합하지 않은 피지컬 컴퓨팅 프로그래밍 교육에 비해 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장에 더욱 긍정적인 효과를 나타내었음을 통계적으로 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과를 바탕으로 보다 다양한 인공지능을 융합한 소프트웨어 교육 방법과 관련된 다양한 논의와 연구가 더욱 활발히 이루어지기를 기대한다.

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