International Journal of Advanced Culture Technology
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제11권1호
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pp.312-319
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2023
This study aims to enhance the engineering education for non-majors by incorporating the concept of Global Citizenship Education and addressing the need for education that responds to climate and ecological changes. The study uses robot programming as a tool to foster the development of global citizens. Non-majors often struggle with producing more than just motionless forms or solid productions, due to a lack of understanding of mechanisms and coding. The study proposes the use of the Convergence D-SteamRobot (DSR) to address this issue by blending humanities and engineering. This is achieved by presenting problems through books to increase empathy, integrating simple machine mechanisms, and creating prototypes to solve self-defined problems. Through this process, learners determine the SDGs topic they want to solve and learn about the simple mechanical mechanism involved in producing the prototype. The educational model provides a constructivist learning environment that emphasizes empathy and exploration, encourages peer-learning, and improves divergent thinking and problem-solving skills.
지식정보 사회에서는 일상생활에서 만나는 다양한 문제들을 컴퓨팅 사고를 바탕으로 해결할 수 있도록 디지털 리터러시 교육과 함께 AI 기술을 활용할 수 있는 인공지능 교육이 필요하다. 본 논문에서는 대학에서 컴퓨터 비전공자들을 중심으로 컴퓨터프로그래밍을 가르치면서 데이터 중심의 인공지능 교육을 실시하고, 학생들의 만족도 조사와 함께 학업성적 요인과 관련된 주요 요인들의 상관관계를 분석하였다. 그 결과, 성적과 문제해결력 기반의 과제와 학습 만족도가 강한 상관이 나타났고, 다중 회귀 분석 결과에서도 성적에 유의한 영향(F=225.859, p<0.001)을 주는 것으로 나타났으며, 학생들의 만족도가 높게 나타났다. 비전공자들에게도 프로젝트 형태의 구체적인 사례를 중심으로 데이터의 중요성과 인공지능 모델의 개념을 이해하고, 자신의 관심 분야에서 인공지능을 원활하게 활용할 수 있음을 확인할 수 있었다. 이러한 인공지능 교육 사례가 정립되고, 학생들의 인공지능 교육이 활성화된다면, 인공지능 기술의 관심을 통해 인공지능 전문가들과 협업할 수 있는 인공지능 교육의 방향을 제시할 수 있을 것이다.
학교현장에서 활용할 수 있는 SW교육과정 구성을 위해 알고리즘과 프로그래밍 영역에서 개념이해와 학습활동을 구성된 프레임워크를 개발하였다. 이를 기반으로 영역별 5단계 성취기준 체계로 구성되어 있으며 알고리즘 영역은 18개, 프로그래밍 영역은 21개의 성취기준 요소로 구성되어 있다. 각 영역별 성취기준에 대한 내용의 중요도와 교육시기의 적절성을 검토하기 위해 전문가 델파이조사 검증을 통한 타당도를 제시하였다. 연구의 결과는 정보과 교육과정 표준모델 구성을 위한 연구 자료로 활용될 수 있으며 학교 현장에 적용을 위한 SW교육과정 개발을 위한 시사점을 제공하고 있다는 점에 의의가 있다.
고도의 지식정보사회 속에서 논리적 사고력과 창의력, 문제해결력을 길러주는 프로그래밍 교육의 필요성은 더욱 강조되고 있다. 이에 본 연구에서는 초등학생들에게 적합한 교육용 프로그래밍 언어인 JavaMAL을 활용하여, 프로그래밍의 함수개념 형성을 위한 학습모형을 구안 적용하고 일반화 가능성을 탐색하고자 하였다. 먼저 기초적인 프로그래밍 요소 중 함수개념과 관련된 학습요소를 추출하여 차시별 지도계획을 수립하였다. 또한, 프로그래밍의 함수가 수학적 함수의 모방이라는 것에 착안하여 수학의 '규칙성과 함수'지도 단계를 LOGO의 문제해결력 수업모형인 안내된 발견식 교수법(guided discovery teaching method)에 강화한 후, 인터넷을 활용한 문제해결 수업모형을 구안하였다. 기본명령어와 변수개념을 이미 익힌 계발활동 부서 6학년 아동들을 지도 대상으로 한 달간 웹 기반 JavaMAL 환경에서 학습할 수 있도록 하였으며, 게시판 활동 및 활동지를 통해 함수개념 형성 여부를 측정하였다.
컴퓨터 프로그래밍 학습은 학습자들의 학습 수준 및 능력에 따라 맞춤형 학습으로 진행될 때 효과가 크다. 본 연구에서는 다양한 유형의 수준별 맞춤형 프로그래밍 학습팀에 소속된 학습자들이 객체지향 프로그래밍의 개념을 처음 배울 때, 맞춤형 학습 유형에 따라 학습내용에 대해 어느 정도의 이해도를 갖게 되었는지를 테스트를 통해 분석한다. 이를 통하여 객체지향 프로그래밍의 개념 이해를 높일 수 있는 맞춤형 학습 유형과 학습자 그룹을 찾는데 목표을 두고 있다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권4호
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pp.261-273
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2022
Over the last decade, the scientific community has been actively developing technologies for automated software bug fixes called Automated Program Repair (APR). Several APR techniques have recently been proposed to effectively address multiple classroom programming errors. However, little attention has been paid to the advances in effective APR techniques for software bugs that are widely occurring during the software life cycle maintenance phase. To further enhance the concept of software testing and debugging, we recommend an optimized automated software repair approach based on hybrid technology (OAPR-HOML'1). The first contribution of the proposed OAPR-HOML'1 technique is to introduce an improved grasshopper optimization (IGO) algorithm for fault location identification in the given test projects. Then, we illustrate an opposition learning based artificial neural network (OL-ANN) technique to select AST node-level transformation schemas to create the sketches which provide automated program repair for those faulty projects. Finally, the OAPR-HOML'1 is evaluated using Defects4J benchmark and the performance is compared with the modern technologies number of bugs fixed, accuracy, precession, recall and F-measure.
대한전자공학회 2004년도 ICEIC The International Conference on Electronics Informations and Communications
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pp.410-415
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2004
Employing knowledge of adaptive possibilities of agents in multi-agents system, we have explored new aspects of distributed modular systems for building ubiquitous heterogeneous robotic systems using intelligent building blocks (I-BLOCKS) [1] as reconfigurable modules. This paper describes early technological approaches related to technical design, experimental developments and evaluation of adaptive processing and information interaction among I-BLOCKS allowing users to easily develop modular robotic systems. The processing technology presented in this paper is embedded inside each $DUPLO^1$ brick by microprocessor as well as selected sensors and actuators in addition. Behaviors of an I-BLOCKS modular structure are defined by the internal processing functionality of each I-Block in such structure and communication capacities between I-BLOCKS. Users of the I-BLOCKS system can easily do 'programming by building' and thereby create specific functionalities of a modular robotic structure of intelligent artefacts without the need to learn and use traditional programming language. From investigating different effects of modern artificial intelligence, I-BLOCKS we have developed might possibly contain potential possibilities for developing modular robotic system with different types of morphology, functionality and behavior. To assess these potential I-BLOCKS possibilities, the paper presents a limited range of different experimental scenarios in which I-BLOCKS have been used to set-up reconfigurable modular robots. The paper also reports briefly about earlier experiments of I-BLOCKS created on users' natural inspiration by a just defined concept of modular artefacts.
아파치 스파크는 빠르고 범용성이 뛰어난 클러스터 컴퓨팅 패키지로, 복구 가능한 분산 데이터셋이라는 새로운 추상화를 통해 데이터를 인메모리에 유지하면서도 결함 감내성을 얻을 수 있는 방법을 제공한다. 이러한 추상화는 하드디스크에 직접 데이터를 읽고 쓰는 방식으로 결함 감내성을 제공하는 기존의 대표적인 대용량 데이터 분석 기술인 맵 리듀스 프레임워크에 비해 상당한 속도 향상을 거두었다. 특히 로지스틱 회귀 분석이나 K-평균 군집화와 같은 반복적인 기계 학습 알고리즘이나 사용자가 실시간으로 데이터에 관한 질의를 하는 대화형 자료 분석에서 스파크는 매우 효율적인 성능을 보인다. 뿐만 아니라, 높은 범용성을 바탕으로 하여 기계 학습, 스트리밍 자료 처리, SQL, 그래프 자료 처리와 같은 다양한 고수준 라이브러리를 제공한다. 이 논문에서는 스파크의 개념과 프로그래밍 모형에 대해 소개하고, 이를 통해 몇 가지 통계 분석 알고리즘을 구현하는 방법에 대해 소개한다. 아울러, 스파크에서 제공하는 기계 학습 라이브러리인 MLlib과 R 언어 인터페이스인 SparkR에 대해 다룬다.
본 논문에서는 자바 언어를 학습하는데 있어 효율성을 증가시키기 위해 인터넷 기반 자율학습시스템이 제안되었다. 제안된 자율학습시스템은 JWP(Java Web Player)라고 불리며 Java Web Start 기술을 활용하여 웹상에서 실행이 가능한 자바 애플리케이션 프로그램이다. 또한 본 논문에서는 컴퓨터 언어를 학습하는데 있어 3가지 중요한 일련의 과정인 개념학습과정, 프로그래밍 실습과정, 그리고 학습 성취도 평가과정을 Java Web Start 기술을 이용하여 JWP에 통합하였다. 제안된 시스템은 학습과정을 교육공학적인 측면에서 멀티미디어 요소를 강화하였기 때문에 학습자가 흥미를 가지고 자발적으로 학습을 할 수 있도록 설계되었다. 더욱이 JWP 에는 효율적인 자바 언어 학습을 위해 학습내용에 대한 설명이 음성으로 출력되며, 이때 이와 관련된 이미지와 텍스트들이 동기화되어 동시에 화면에 표시된다. 더욱이 소스파일의 코딩, 에디팅, 실행 그리고 디버깅 등을 쉽게 할 수 있는 컴파일러가 삽입되어 있어 편리한 자바 언어 실습환경을 제공한다. 마지막으로 각 단원별 돌발퀴즈와 마무리 테스트를 통하여 학습자가 자신의 학습상황을 체크하여 반복학습을 할 수 있도록 유도하였다.
정보화 사회에서 필요한 능력은 정보 능력을 바탕으로 한 각 능력의 조화로운 습득이며, 이러한 핵심 역량에 대한 교육 필요성과 함께 급변하는 정보화 사회에서 새로운 기술의 발전과 사회 환경의 변화로 인하여 교육 과정을 새롭게 구성해야 할 필요가 발생하였다. 따라서 한국정보교육학회에서는 정보 교과의 내용 체계에 대한 개정안에 대하여 연구하였으며, 정보 교육 내용을 '컴퓨터 시스템', '소프트웨어 제작' 및 '융합 활동'의 세 영역으로 구분하였다. 이에 따라 본 논문에서는 '융합 활동' 영역에 대하여 1학년부터 중학교 3학년까지의 교육과정을 연구하였다. 먼저 '융합 활동'의 교육 내용을 정보 능력과 다른 핵심 역량을 융합한 ICT 활용, 정보통신 윤리, 로봇 등의 활용으로 정의하고 이에 대한 성취 기준을 제시하였다. 그리고 이 성취 기준을 도달하기 위한 교수 학습 방법과 평가 방안을 학년군 별로 세분화하여 제시하였다. 본 연구에서 제시한 '융합 활동'에 대한 교육과정은 21세기 정보화 사회에 필요한 인재 양성에 기여할 것으로 기대된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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