알고리즘 학습이 학습자의 창의적 문제해결력, 논리적사고력과 같은 고차원적인 인지 능력 향상에 도움이 되지만, 알고리즘 학습을 처음 접하는 어린 학습자들의 경우 인지적 부담으로 작용할 수 있다. 따라서 프로그래밍을 통한 알고리즘 학습에서 학습자의 인지적 부담을 감소시켜주고 알고리즘 학습에 대한 흥미와 동기 유발을 위한 새로운 교수 설계가 필요하다. 본 연구에서는 중학생의 알고리즘 학습을 위한 프로그래밍 도구로 비주얼 기반 교육용 프로그래밍 언어인 Squeak Etoys를 선정하고 이를 활용한 알고리즘 학습 프로그램을 설계하였다. 설계한 학습 프로그램을 실제 중학교 학습자들에게 적용한 결과, Squeak Etoys 활용 알고리즘 학습이 프로그래밍을 처음 접하는 초보 학습자들의 문제해결성향과 자기효능감, 논리적사고력 향상에 유의미한 영향을 주었음을 확인하였다. 특히 논리적사고력의 경우, 실험집단과 통제집단모두 유의미한 향상을 보였다. 이는 알고리즘을 설계하고 표현하는 과정에 대한 학습경험 자체가 논리적사고력 신장에 효과적임을 의미한다. 따라서 초 중등교육에서의 알고리즘 교육은 의미 있는 학습내용이라고 볼 수 있다. 그러나 Squeak Etoys 활용 알고리즘 학습을 진행한 집단이 통제집단에 비해 논리적사고력 향상의 정도가 유의미하게 높은 것은 Squeak Etoys와 같은 비주얼 기반 프로그래밍 학습 환경이 알고리즘 학습에 대한 외생적 인지부하를 감소시켜주고 문제해결성향 및 자기효능감에 긍정적인 영향을 줌으로써 논리적사고력과 같은 고등정신능력 향상에 도움을 준 것으로 해석할 수 있다. 이러한 연구 결과는 향후 새로운 교육과정 시행될 경우, 알고리즘 학습을 위한 교육용 프로그래밍 언어의 선정 및 교수 학습 설계에 유용한 지침을 제공해 줄 수 있을 것이다.
This paper illustrates a new method to solve the fuzzy goal programming (FGP) problem. It is proved that the FGP proposed by Narasimhan can be solved on the basis of linear programming(LP) model. Narasimhan formulated the FGP problem as a set of $S^{K}$LP problems, each containing 3K constraints, where K is the number of fuzzy goals/constraints. Whereas Hanna formulated the FGP problem as a single LP problem with only 2K constraints and 2K + 1 additional variables. This paper presents that the FGP problem can be transformed with easy into a single LP model with 2K constraints and only one additional variables. And we propose extended FGP :(1) FGP with weights associated with individual goals, (2) FGP with preemptive prioities. The extended FGP has a framework that is identical to that of conventional goal programming (GP), such that the extended FGP can be applied with fuzzy concept to the all areas where GP can be applied.d.
In this paper, we consider a network optimization problem arising from the deployment of BcN access network. BcN convergence services requires that access networks satisfy QoS meausres. BcN services have two types of traffics : stream traffic and elastic traffic. Stream traffic uses blocking probability as a QoS measure, while elastic traffic uses delay factor as a QoS measure. Incorporating the QoS requirements, we formulate the problem as a nonlinear mixed-integer Programming model. The Proposed model seeks to find a minimum cost dimensioning solution, while satisfying the QoS requirement. We propose two local search heuristic algorithms for solving the problem, and develop a network design system that implements the developed heuristic algorithms. We demonstrate the computational efficacy of the proposed algorithm by solving a realistic network design problem.
최근 초등학생을 대상으로 다양한 교육용 프로그래밍 언어와 교수학습방법이 개발됨에 따라 교육현장에서 활발하게 프로그래밍 교육이 이루어지고 있다. 그러나 대부분의 프로그래밍 교육이 초등학교 고학년 학생을 대상으로 하고 있으며, 문제해결과정 보다 도구의 사용법에 중점을 두고 있어서 정보교육 전반에 활용되기에는 한계가 있다. 정보교육에서 프로그래밍 활동이 활발히 이루어지기 위해서는 학습대상을 넓히고 교육내용을 사고력 측면에서 고려할 필요성이 있다. 따라서 본 연구에서는 초등학교 저학년 학생도 쉽게 사용할 수 있는 프로그래밍 도구와 사고력 향상을 중심으로 하는 프로그래밍 과제를 제안하였다. 프로그래밍 도구는 텐지블 유저 인터페이스(Tangible User Interface, TUI)를 기반으로 초등학교 저학년 학생도 쉽게 사용할 수 있도록 하였으며, 프로그래밍 과제는 로봇을 활용하여 논리적 사고를 향상시키는 목적으로 개발하였다. 실험을 통해 텐지블 프로그래밍 도구가 초등학교 저학년도 쉽게 사용할 수 있는 도구적 사용성을 나타내었고, 개발한 과제 또한 논리사고력 향상에 효과가 있음을 보여주었다.
We consider a PCB grouping problem arising from the electronic industry. Given a surface mounting device, several types of PCBs and a number of component feeders used to assemble the PCBs. the optimization problem is the PCB grouping problem while minimizing setup time of component feeders. We formulate the problem as an Integer programming model and propose a column generation approach to solve the Integer programming formulation. In this approach we decompose the original problem Into master problem and column generation subproblem Starting with a few columns in the master problem. we generate new columns successively by solving subproblem optimally. To solve the subproblem. we use a branrh-and-rut approach. Computational experiments show that our solution approach gives high quality solutions in a reasonable computing time.
In this paper, we establish a nonlinear Lagrangian algorithm for nonlinear programming problems with inequality constraints. Under some assumptions, it is proved that the sequence of points, generated by solving an unconstrained programming, convergents locally to a Kuhn-Tucker point of the primal nonlinear programming problem.
In this paper we study two stage problems of stochastic convex programming. Solving the problems is very hard. A L-shaped method for it is given. The implement of the algorithm is simple, so less computation work is needed. The result of computation shows that the algorithm is effective.
We propose a systolic array for dynamic programming which is a technique for solving combinatorial optimization problems. We derive a systolic array for single source shortest path Problem, SA SSSP, and then show that the systolic array serves as dynamic Programming systolic array which is applicable to any dynamic programming problem by developing a systolic array for 0 1 knapsack problem, SA 01KS, with SA SSSP for a basis. In this paper, each of SA SSSP and SA 01KS is modeled and simulated in RT level using VHDL, then synthesized to a schematic and finally implemented to a layout using the cell library based on 0.35${\mu}{\textrm}{m}$ 1 poly 4 metal CMOS technology.
과거 프로그래밍은 컴퓨팅 관련 전공자들을 대상으로 일부의 학생들이 배우는 과목이었으나, 오늘날 소프트웨어 중심 산업이 도래함에 따라 컴퓨팅사고 교육과 함께 컴퓨팅 문제 해결의 도구로서 모든 전공 분야의 학생들에게 교육이 이루어지고 있다. 그러나 컴퓨팅 입문 과목을 필수로 이수해야 하는 학습자들은 익숙하지 않은 컴퓨팅 문제 해결 방식과 프로그래밍 언어라는 새로운 내용에 학습에 큰 어려움을 겪으며 학습 효과, 자신감, 흥미 저하와 같은 부정적인 현상으로 이어질 수 있다. 본 논문에서는 비전공자들이 프로그래밍 언어 과목을 학습하면서 겪는 어려움의 원인을 설문 조사, 일지 및 성취도를 질적 및 양적 연구로 분석하여 파악하고, 이를 최소화할 수 있도록 방안을 제시하여 향후 어려움을 최소화하는 교육 방안의 설계에 도움이 되고자 한다.
In this paper we use iterative dynamic programming in the discrete case to solve a wide range of the nonlinear equations systems. First, by defining an error function, we transform the problem to an optimal control problem in discrete case. In using iterative dynamic programming to solve optimal control problems up to now, we have broken up the problem into a number of stages and assumed that the performance index could always be expressed explicitly in terms of the state variables at the last stage. This provided a scheme where we could proceed backwards in a systematic way, carrying out optimization at each stage. Suppose that the performance index can not be expressed in terms of the variables at the last stage only. In other words, suppose the performance index is also a function of controls and variables at the other stages. Then we have a nonseparable optimal control problem. Furthermore, we obtain the path from the initial point up to the approximate solution.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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