• 한국지능시스템학회논문지
• /
• 제25권4호
• /
• pp.319-326
• /
• 2015

최근들어, 확률론적 최적제어(stochastic optimal control) 및 강화학습(reinforcement learning) 분야에서는 데이터를 활용하여 준최적 제어 전략을 찾는 문제를 위한 많은 연구 노력이 있어 왔다. 가치함수(value function) 기반 동적 계획법(dynamic programming)으로 최적제어기를 구하는 고전적인 이론은 확률론적 최적 제어 문제를 풀기위해 확고한 이론적 근거 아래 확립된바 있다. 하지만, 이러한 고전적 이론은 매우 간단한 경우에만 성공적으로 적용될 수 있다. 그러므로, 엄밀한 수학적 분석 대신에 상태 전이 및 보상 신호 값 등의 관련 데이터를 활용하여 준최적해를 구하고자 하는 데이터 기반 현대적 접근 방법들은 실용적인 응용분야에서 특히 매력적이다. 본 논문에서는 확률론적 최적제어 전략과 근사적 추론 및 기계학습 기반 데이터 처리 방법을 접목하는 방법론들을 고려한다. 그리고 이러한 고려를 통하여 얻어진 방법론들을 금융공학을 포함한 다양한 응용 분야에 적용하고 그들의 성능을 관찰해보도록 한다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제104권4호
• /
• pp.649-656
• /
• 2015

이 연구의 목적은 국립산림과학원 한남시험림의 삼나무조림지에서 목재 및 탄소 경영을 위한 최적의 간벌시업체계를 결정하기 위해 수행되었다. 이 문제를 풀기 위해 Paderes and Brodie에 의해 개발된 PATH 알고리즘을 의사결정 지원체계로 그리고 임분생장예측을 위해 권기범 등이 개발한 임분생장모델을 적용하였다. 이 임분생장모델은 개체목간의 거리에 대한 고려가 없이 임목의 고사나 간벌과 같은 임분밀도 조절 요인에 의한 생장효과를 예측할 수 있다. 분석 결과 순현재가를 극대화하기 위한 목재생산경영은 탄소흡수량을 극대화하기 위한 탄소경영에 비해 간벌의 횟수는 적었지만 간벌강도가 상대적으로 큰 값으로 나타났다. 탄소경영의 경우 목재생산경영에 비해 탄소흡수량이 약 6% 증가한데 비해 순수익은 약 3.2% 감소하는 것으로 나타났다. 한편 탄소경영이나 목재생산경영을 위한 집약적 경영은 무간벌 시업조건을 전제로 하는 '무간벌 대조구'의 경우에 비해 약 60% 정도의 탄소흡수 및 순수익 증진효과가 있는 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지S
• /
• 제35S권12호
• /
• pp.84-92
• /
• 1998

본 논문에서는 왼쪽 카메라와 오른쪽 카메라에서 획득된 두 영상에서 변이를 찾는 새로운 비용함수를 제안하였다. Cox 등[10]은 극상선상에서 화소의 밝기값으로 비용함수를 계산한 후, 동적 프로그래밍법을 사용하여 스테레오 정합문제를 해결하였다. 본 논문에서는 밝기값 외에 새로운 두 비용함수를 제안하였다. 하나는 화소의 기울기 정보를 밝기값과 방향성의 가중치를 결정하는 기준으로 사용하는 것이다. 기울기가 큰 화소는 주로 화소의 밝기값에 의해 정합이 이루어지고, 기울기가 작은 화소는 방향성을 이용한 정합이 이루어지도록 비용함수를 조절하였다. 다음으로 현재의 극상선상에서 변이를 구하기 위해 이전 극상선에서의 정합이 이루어진 두 화소 $p-k$와 $p-l$가 현 비교되는 화소와 같은 경계선상에 위치하면, $p-i$와 $p-j$가 정합이 이루어질 가능성을 크게 비용함수를 조절하였다. 제안된 방법을 여러 영상에 적용한 결과 이전의 방법보다 더 정확한 정합이 이루어짐을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제8권11호
• /
• pp.412-425
• /
• 2008

이-러닝을 통한 교육에 있어 학습자의 학업 성취도를 향상시킬 수 있는 중요한 요인 중의 하나는 다양한 평가문항을 제공하여 학습자가 원하는 주제의 문제들을 용이하게 검색하여 학습할 수 있도록 지원하는 것이다. 그러나 평가문항을 위한 시스템은 주로 구문해석에 기반 한 키워드 검색과 영역별 단원 중심의 계층적인 분류체계에만 의존하고 있어 영역별 연관 관계에 의한 통합된 유형의 문항 검색에는 어려움을 지닌다. 본 논문에서는 C언어 프로그래밍 학습을 위한 문항을 웹상에서 쉽게 관리하고 유지할 수 있는 더불어 관리된 문항들을 효과적으로 검색하여 활용할 수 있는 문항관리 및 검색 시스템을 설계하고 구현 하였다. 제안된 문항 검색 시스템은 사용자 질의가 가지는 의미로부터 문항간의 개념적 연관 관계에 의한 검색을 가능하게 함으로써 단일 주제의 문항뿐만 아니라 영역별 연관 관계에 의한 통합된 유형의 문항들을 편리하게 검색하여 학습에 활용할 수 있도록 하였다. 따라서 제안된 시스템은 교과의 기본적인 원리, 개념의 이해뿐만 아니라 종합적인 지식 활용 및 문제 해결 능력 향상을 지원하는 시스템으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
• /
• pp.554-557
• /
• 2016

최근, 슈퍼컴퓨터 시스템은 교육, 의료, 국방 등은 물론 계산과학 시뮬레이션까지 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히, 슈퍼컴퓨터, 클라우드 등 이종의 계산 자원을 연동하는 시뮬레이션 환경은 시간, 공간적 한계를 극복하는 차세대 연구 환경으로서 다양한 응용 분야에서 큰 각광을 받고 있다. 그러나 기존의 이종 슈퍼컴퓨팅 환경은 API(Application Programming Interface)의 부재로 터미널 접근을 통해 계산 작업을 수행하는 단조로운 형태를 띠고 있으며, 이는 이종 컴퓨팅 자원의 접근성 및 활용성을 저해하는 주요 요소이다. 이러한 문제점을 해결하고, 슈퍼컴퓨팅 서비스의 다양성을 확보하기 위해, 본 논문에서는 계산과학 시뮬레이션을 위한 웹 기반 HPC (High Performance Computing) 작업 관리 프레임워크의 설계 및 구현에 대해 기술한다. 제안한 프레임워크는 슈퍼컴퓨터, 클라우드, 그리드 등의 다양한 이기종 자원을 활용하여 시뮬레이션 계산 작업을 수행할 수 있도록 플러그-인 기반 표준 인터페이스 및 번들 플러그-인을 제공하며, 플러그-인 관리자를 통해 손쉽게 자원 확장이 가능하다. 또한 시뮬레이션 작업의 생성, 제출, 제어, 상태 모니터링 등의 전주기적인 작업 라이프사이클 관리를 위해 HTTP 표준 방식의 RESTful endpoints들을 제공한다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제5권3호
• /
• pp.49-59
• /
• 1985

탄성(彈性) 이론(理論)에 의하여 트러스의 형상최적화(形狀最適化) 문제(問題)를 형성(形成)하게 되면 부재(部材)의 단면적(斷面積)과 절점(節點)의 좌표(座標)를 동시에 고려(考慮)해야 하는 복잡(複雜)한 비선형(非線型) 계획문제(計劃問題)가 된다. 이런 비선형(非線形) 계획문제(計劃問題)를 해석(解析)할 수 있도록 제시(提示)된 기법(技法)이 별로 없고 현재 사용(使用)하고 있는 기법(技法)들도 실제(實際)의 적용(適用)에 제한(制限)을 받는 경우가 많다. 그러므로 트러스의 형태(形態), 재하조건(載荷條件) 등에 구애됨이 없이 트러스의 형상(形狀)을 최적화(最適化)할 수 있는 일반(一般) 해석기법(解析技法)이 필요(必要)한 것이다. 이에 본연구(本硏究)에서는 전(全) 해석과정(解析過程) two-phases로 나누어 phase 1 에서는 단면(斷面)을 최적화(最適化)하고 phase 2 에서는 트러스의 절점좌표(節點座標)를 변수(變數)로 하여 형상(形狀)을 최적화(最適化)하는 알고리즘을 개발(開發)한 것이다. 이 알고리즘의 phase 1 에서 유도(誘導)된 비선형(非線型) 계획문제(計劃問題)를 SUMT 문제(問題)로 변환(變換)시켜 Modified Newton-Raphson Method에 의한 SUMT 법(法)을 채택(採擇)하고 phase 2 에서는 Rosenbrock Method의 일방향(一方向) 탐사기법(探査技法)에 의해 목적함수(目的凾數)만이 최소(最小)가 되도록 하는 기법(技法)을 도입(導入)하여 최적화(最適化) 알고리즘 개발(開發)하였다. 개발(開發)된 알고리즘을 트러스의 형태(形態), 설계제약조건(設計制約條件), 재하조건(載河條件) 등을 변화(變化)시켜 가면서 수종(數種)의 트러스에 적용(適用)하여 수치계산(數値計算)을 실시(實施)하고 그 결과(結果)를 다른 알고리즘의 결과(結果)와 정교(正較)하므로서 개발(開發)된 알고리즘의 타당성(妥當性) 안정성(安定性) 적용성(適用性)을 검토(檢討)하였다. 연구(硏究) 결과(結果) 개발(開發)된 이 two-phases 알고리즘은 트러스의 설계조건(設計條件)에 구애받지 않고 트러스의 형상최적화(形狀最適化)에 적용(適用)할 수 있으며 안정성(安定性)있게 빠른 속도(速度)로 최적해(最適解)에 수렴(收斂)한다는 사실(事實)이 확인(確認)되었다. 이에 본(本) 알고리즘을 트러스의 형상최적화(形狀最適化) 알고리즘으로 새로이 제안(提案)하고 본(本) 알고리즘이트러스의 경제적(經劑的)인 설계(設計)에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료(思料)된다.

• 정보교육학회논문지
• /
• 제18권1호
• /
• pp.161-171
• /
• 2014

우리나라 컴퓨터 교육은 2000년부터 컴퓨터 도구 활용위주로 시작되었고, 2005년부터는 문제해결과 프로그래밍 교육을 강조하였지만 잘 실시되지 않았다. 또한 2010년부터는 컴퓨터 교육을 의무적으로 실시하지도 않고 있다. 따라서 우리나라 컴퓨터 교육에 대한 교과 내용 체계는 아직도 명확하게 만들어지지 않고 있다. 미국과 영국은 미래 세대의 핵심 역량을 기르기 위해서 컴퓨터 교육을 실시하고, 컴퓨터 교육이 꼭 필요한 교과로 인식하여 새로운 교육 내용체계를 만들고 있다. 본 연구에서는 우리나라 컴퓨터 교과에서 필요한 기본 교과목으로 정보과학을 제안한다. 정보과학 교과는 초등학교 1학년부터 중학교까지 일관성 있게 학습할 수 있게 구성하였다. 정보 과학 교과의 세부 영역으로 컴퓨터 시스템, 소프트웨어 제작, 융합활동이다. 컴퓨터 시스템은 18개의 세부 영역으로 구성되고, 소프트웨어 제작은 11개의 세부 영역으로 구성되고, 융합 활동은 15개의 세부 영역으로 구성하였다. 본 연구 결과를 학생들의 학교생활 및 미래의 사회생활에서 꼭 필요한 핵심 역량을 양성하는 것으로 이용할 수 있다.

• 대한공업교육학회지
• /
• 제38권1호
• /
• pp.275-297
• /
• 2013

발명 교사 교육 표준은 발명 내용학 내용 표준과 발명 교육학 내용 표준으로 구분된다. 이 연구는 발명 내용학 내용 표준을 개발하는데 목적이 있다. 연구의 목적을 달성하기 위한 연구의 방법으로 연구팀 회의, 문헌 고찰, 내용 분석, 개발 연구, 조사 연구, 타당성 검증을 이용하였다. 연구의 결과 개발된 발명 내용학 내용 표준 체계는 10가지의 대영역 발명의 개념과 특성, 발명과 사회, 생활 속의 발명, 창의성 계발, 발명과 설계, 발명 문제 해결, 융합 지식과 발명, 발명 프로젝트, 지식 재산과 특허 출원, 발명과 기술 경영로 구성된다. 그리고 10가지의 대영역은 20가지의 핵심내용(중영역), 90가지의 하위요소로 구성된다. 발명 내용학 내용 표준은 추후 교재를 개발하는데 학문적 기반을 마련해 주었을 뿐만 아니라 향후 발명 교육을 전개할 경우 참조적 표준으로 가치가 충분하다.

• 대한공업교육학회지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.89-118
• /
• 2016

본 연구의 목적은 피지컬 컴퓨팅 플랫폼인 아두이노와 앱 인벤터를 대한민국의 자랑스런 전통 과학기술의 유산이자 세계 최초의 돌격용 철갑전선(鐵甲戰船)으로 평가되는 거북선의 모형과 융합하여, 공업계열 특성화고 학생들이 실제적인 경험을 통해 과학기술적인 지식뿐만 아니라, 그와 더불어 역사 문화유산에 대한 인식과 가치 또한 제고해 볼 수 있는 피지컬 컴퓨팅 플랫폼 기반의 모형 거북선을 개발하는데 있다. 이 연구를 통하여 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 아두이노 기반의 메인 컨트롤러 설계 및 제작은 전기 전자 제어와 관련된 하드웨어 및 소프트웨어 지식을 익히고, 아두이노와 전기전자 부품간의 기본적인 상호특성과 성능을 확인하는데 도움이 된다. 둘째, 회로도 및 패턴도 설계, 기술적 프로그래밍, 모바일 앱 개발 등의 과정을 통해 회로 설계 능력, 논리적 사고력과 문제해결력을 향상시키는데 효율적이다. 셋째, 피지컬 컴퓨팅 플랫폼 기반의 모형 거북선 개발을 통해 과학기술과 인문학적 소양을 통합적으로 함양할 수 있는 기초적인 토대를 마련하였다.

• 컴퓨터교육학회논문지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.1-9
• /
• 2015

프로그래밍 교육을 통해 학생들의 고차원적인 사고력을 배양하기 위해서는 문법을 익히는데 유발되는 과도한 인지적 부담을 줄여야한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 교육용 프로그래밍 언어가 개발되었고, 최근에는 블록 기반으로 실생활에 활용할 수 있는 앱 인벤터가 소개되었다. 학생들이 실생활에 쉽게 활용 가능한 앱을 설계 제작함으로써 문제 해결의 도구로 프로그래밍을 주도적으로 활용할 수 있는 교육 환경을 제시하고자 한다. 특히 초등학생은 발달단계상 구체적 조작 활동이 중요하기 때문에 프로그래밍 과정에서 스마트폰의 다양한 센서를 기반으로 실세계와 역동적으로 상호작용하도록 제시할 수 있는 앱 인벤터는 초등학생 교육용 프로그래밍 언어로 의미가 있다. 이에 본 연구에서는 초등학생을 대상으로 실생활에 활용할 수 있는 앱 인벤터 프로그래밍 교육을 설계하였다. 초등학생 5학년을 대상으로 적용한 결과 프로그래밍 학습에 긍정적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 서로 협력하는 LT 협동학습과 스마트폰의 여러 가지 센서를 실생활에 활용할 수 있는 학습주제 그리고 앱 인벤터의 활용이 학생들의 흥미와 관심을 유발하고 지속시켰다고 판단된다.