• 제목/요약/키워드: Using Computer for Learning

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선형회귀모델 기반의 초등학생용 인공지능 예측 시스템 교육 프로그램의 개발 (Development of AI Education Program for Prediction System Based on Linear Regression for Elementary School Students)

  • 이수정;문교식
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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    • pp.51-57
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    • 2021
  • 근래에 초등학교에서 맞춤형 지능 정보 시스템 서비스를 학생들에게 제공하기 위하여 인공지능 기술을 활용하는 사례가 늘고 있다. 그러나 인공지능의 원리를 학습하는 것도 활용만큼 중요하다고 볼 수 있는데, 그 이유는 인공지능의 원리를 터득함으로써 고도 기술사회의 변화에 대한 적응력을 길러 줄 수 있기 때문이다. 본 논문에서는 초등학생들에게 적합한 실세계의 문제를 인공지능 기반의 예측 시스템으로 해결하는 경험을 통하여 선형회귀 알고리즘의 작동원리를 이해하도록 하였다. 이를 위하여 스크래치로 만든 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 학생들이 선형 회귀 모델을 찾도록 하였다. 이 과정을 통하여 학생들은 데이터를 분석하고, 예측 모델의 정확도를 비교하였고, 적합한 예측 모델을 발견함으로써 생활주변의 문제를 해결하는 능력을 보여주었다.

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다중 요소를 가지는 SVM을 이용한 이블 트윈 탐지 방법 (Evil-Twin Detection Scheme Using SVM with Multi-Factors)

  • 강성배;양대헌;이경희
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권2호
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    • pp.334-348
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    • 2015
  • 최근 스마트기기가 널리 보급되면서 무선망이 가능한 AP(Access Point)의 사용 또한 증가하였다. AP를 사용하여 무선망에 접속할 때, 적절한 보안이 제공되지 않는다면, 로그 AP(Rogue AP)에 의해 다양한 보안 문제가 발생될 수 있다. 이 연구에서는 로그 AP의 유형 중 하나인 이블 트윈(Evil Twin)에 대한 위협에 대해서 살펴본다. 최근 대부분의 이블 트윈을 탐지하기 위한 연구에서는 RTT(Round Trip Time)와 같이 인가된 AP와 이블 트윈 사이에서 측정될 수 있는 시간 차이를 이용하는 방법이 주로 이용되고 있다. 그러나 이와 같이 이블 트윈을 탐지하는 방법은 채널이 혼잡한 상태일 때 탐지율이 떨어지는 단점이 있다. 이러한 이유에서 이 연구에서는 이블 트윈을 탐지하는 기준으로 RTT와 함께 추가로 PIAT(Packet Inter-Arrival Time)을 측정한다. 또한 측정된 값을 SVM(Support Vector Machine)의 학습 요소로 사용함으로써, 이블 트윈 분류를 위한 비선형적 기준을 정한다. 결과적으로 채널이 혼잡한 상황에서도 최대 96.5% 최소 89.75%의 높은 확률로 이블 트윈을 성공적으로 탐지하였다.

기상 자료 초해상화를 위한 인공지능 기술과 기상 전문 지식의 융합 (Convergence of Artificial Intelligence Techniques and Domain Specific Knowledge for Generating Super-Resolution Meteorological Data)

  • 하지훈;박건우;임효혁;조동희;김용혁
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.63-70
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    • 2021
  • 고해상도 심층신경망을 이용하여 기상데이터를 초해상화하면 보다 더 정밀한 연구와 실생활에 유용한 서비스를 제공할 수 있다. 본 논문에서는 고해상도 심층신경망 학습에 사용하기 위한 개선된 훈련자료 생산기술을 최초로 제안한다. 기상전문 지식으로 고해상도 기상 자료를 생성하기 위해, 전문 기관의 관측자료와 ERA5 재분석장 자료를 바탕으로 람베르트 정각원추도법과 객관분석을 적용했다. 그 결과, 기상 전문 지식 기반의 기온 및 습도 분석자료는 기존 배경장 대비 RMSE 값이 각각 최대 42%, 46% 개선되었다. 다음으로, 기상 전문 기술을 이용한 수동적인 데이터 생성 기법을 자동화하기 위해 인공지능 기술 중 하나인 SRGAN을 이용했고, 10 km 해상도를 가지는 전지구모델자료로부터 1 km 해상도를 가지는 고해상도 자료를 생성하는 실험을 진행했다. 최종적으로, SRGAN으로 생성한 결과는 전지구모델입력자료에 비해 높은 해상도를 가지며 수동으로 생성한 고해상도 분석자료와 유사한 분석 패턴을 보이면서도 부드러운 경계를 보였다.

제한된 모션 센서와 애니메이션 데이터를 이용한 캐릭터 동작 제어 (Character Motion Control by Using Limited Sensors and Animation Data)

  • 배태성;이은지;김하은;박민지;최명걸
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.85-92
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    • 2019
  • 디지털 스토리텔링에 등장하는 3차원 가상 캐릭터에는 외형뿐만 아니라 자세나 동작에서도 캐릭터의 개성이 반영된 고유의 스타일이 부여된다. 그러나 사용자가 웨어러블 동작센서를 사용하여 직접 캐릭터의 신체 동작을 제어하는 경우 캐릭터 고유의 스타일이 무시될 수 있다. 본 연구에서는 가상 캐릭터를 위해 제작된 소량의 애니메이션 데이터만을 이용하는 검색 기반 캐릭터 동작 제어 기술을 사용하여 캐릭터 고유의 스타일을 유지하는 기술을 제시한다. 대량의 학습 데이터를 필요로하는 기계학습법을 피하는 대신 소량의 애니메이션 데이터로부터 사용자의 자세와 유사한 캐릭터 자세를 직접 검색하여 사용하는 기술을 제안한다. 제시된 방법을 검증하기 위해 전문가에 의해 제작된 가상현실 게임용 캐릭터 모델과 애니메이션 데이터를 사용하여 실험하였다. 평범한 사람의 모션캡쳐 데이터를 사용했을 때와의 결과를 비교하여 캐릭터 스타일이 보존됨을 증명하였다. 또한 동작센서의 개수를 달리한 실험을 통해 제시된 방법의 확장성을 증명하였다.

A hybrid algorithm for the synthesis of computer-generated holograms

  • Nguyen The Anh;An Jun Won;Choe Jae Gwang;Kim Nam
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2003년도 하계학술발표회
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    • pp.60-61
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    • 2003
  • A new approach to reduce the computation time of genetic algorithm (GA) for making binary phase holograms is described. Synthesized holograms having diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are proven in computer simulation and experimentally demonstrated. Recently, computer-generated holograms (CGHs) having high diffraction efficiency and flexibility of design have been widely developed in many applications such as optical information processing, optical computing, optical interconnection, etc. Among proposed optimization methods, GA has become popular due to its capability of reaching nearly global. However, there exits a drawback to consider when we use the genetic algorithm. It is the large amount of computation time to construct desired holograms. One of the major reasons that the GA' s operation may be time intensive results from the expense of computing the cost function that must Fourier transform the parameters encoded on the hologram into the fitness value. In trying to remedy this drawback, Artificial Neural Network (ANN) has been put forward, allowing CGHs to be created easily and quickly (1), but the quality of reconstructed images is not high enough to use in applications of high preciseness. For that, we are in attempt to find a new approach of combiningthe good properties and performance of both the GA and ANN to make CGHs of high diffraction efficiency in a short time. The optimization of CGH using the genetic algorithm is merely a process of iteration, including selection, crossover, and mutation operators [2]. It is worth noting that the evaluation of the cost function with the aim of selecting better holograms plays an important role in the implementation of the GA. However, this evaluation process wastes much time for Fourier transforming the encoded parameters on the hologram into the value to be solved. Depending on the speed of computer, this process can even last up to ten minutes. It will be more effective if instead of merely generating random holograms in the initial process, a set of approximately desired holograms is employed. By doing so, the initial population will contain less trial holograms equivalent to the reduction of the computation time of GA's. Accordingly, a hybrid algorithm that utilizes a trained neural network to initiate the GA's procedure is proposed. Consequently, the initial population contains less random holograms and is compensated by approximately desired holograms. Figure 1 is the flowchart of the hybrid algorithm in comparison with the classical GA. The procedure of synthesizing a hologram on computer is divided into two steps. First the simulation of holograms based on ANN method [1] to acquire approximately desired holograms is carried. With a teaching data set of 9 characters obtained from the classical GA, the number of layer is 3, the number of hidden node is 100, learning rate is 0.3, and momentum is 0.5, the artificial neural network trained enables us to attain the approximately desired holograms, which are fairly good agreement with what we suggested in the theory. The second step, effect of several parameters on the operation of the hybrid algorithm is investigated. In principle, the operation of the hybrid algorithm and GA are the same except the modification of the initial step. Hence, the verified results in Ref [2] of the parameters such as the probability of crossover and mutation, the tournament size, and the crossover block size are remained unchanged, beside of the reduced population size. The reconstructed image of 76.4% diffraction efficiency and 5.4% uniformity is achieved when the population size is 30, the iteration number is 2000, the probability of crossover is 0.75, and the probability of mutation is 0.001. A comparison between the hybrid algorithm and GA in term of diffraction efficiency and computation time is also evaluated as shown in Fig. 2. With a 66.7% reduction in computation time and a 2% increase in diffraction efficiency compared to the GA method, the hybrid algorithm demonstrates its efficient performance. In the optical experiment, the phase holograms were displayed on a programmable phase modulator (model XGA). Figures 3 are pictures of diffracted patterns of the letter "0" from the holograms generated using the hybrid algorithm. Diffraction efficiency of 75.8% and uniformity of 5.8% are measured. We see that the simulation and experiment results are fairly good agreement with each other. In this paper, Genetic Algorithm and Neural Network have been successfully combined in designing CGHs. This method gives a significant reduction in computation time compared to the GA method while still allowing holograms of high diffraction efficiency and uniformity to be achieved. This work was supported by No.mOl-2001-000-00324-0 (2002)) from the Korea Science & Engineering Foundation.

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일반인에서의 의약품 부작용보고제도 인식도 (Awareness of Adverse Drug Reaction Reporting System in General Population)

  • 안소현;정수연;정선영;신주영;박병주
    • 보건행정학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.164-171
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    • 2014
  • Background: Safety of drugs has become a major issue in public healthcare. Spontaneous reporting of adverse drug reaction (ADR) is the cornerstone in management of drug safety. We aimed to investigate the awareness and knowledge of spontaneous ADR reporting in general public of Korea. Methods: A total of 1,500 study subjects aged 19-69 years were interviewed with a questionnaire for their awareness and knowledge related to spontaneous ADR reporting. Computer assisted telephone interview was performed from 27th February 2013 to 4th March 2013. Target population was selected with quota sampling, using age, sex, and residence area. Healthcare professionals such as physicians, pharmacists, and nurses were excluded. The survey questions included awareness of spontaneous ADR reporting, opinions on ways to activate ADR reporting, and sociodemographic characteristics. Results: Overall awareness of spontaneous ADR reporting system was 8.3% (${\pm}2.53%$) among general population of Korea. Major source from which people got the information regarding ADR reporting was television/radio (69.9%), followed by internet (19.3%), and poster/brochure (6.1%). Awareness level differed between age groups (p<0.0001) and education levels (p<0.0001). Upon learning about the ADR reporting system, 88.5% of study subjects agreed on the necessity of ADR reporting system, while 46.6% thought promotion through internet and mass media as an effective way to activate ADR reporting. Conclusion: The overall awareness of spontaneous ADR reporting should be enhanced in order to establish a firm national system for drug safety. Adequate promotions should be performed targeting lower awareness groups, as well as various publicity activities via effective channels for the general population.

스마트 로봇을 활용한 창의적 RSPM 공학 교육 및 NCS 직무 교육 효과 분석에 관한 연구 (The Study On Creative RSPM(Robot Based Software Programming Method) Engineering Education And NCS Training Effectiveness Analysis Using Smart Robot)

  • 이병선
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권8호
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    • pp.136-144
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    • 2016
  • 일반적으로 임베디드 소프트웨어 교육을 위해 다양한 교구와 학습 방법이 개발 및 활용이 되고 있다. 본 논문에서는 임베디드 소프트웨어 공학교육에서 요구되고 있는 창의적 문제해결 방법을 학습하기 위하여 스마트 로봇을 활용하고자 한다. 스마트 로봇을 사용한 창의적 공학교육으로 그 NCS 직무교육 효과를 분석하고 임베디드 소프트웨어교육 향상을 위하여 RSPM(Robot Based Software Programming Method) 공학교육 방법에 대해 제시한다. 임베디드 소프트웨어 공학교육에서 좀 더 창의적이고 소프트웨어 코딩 능력향상을 위해 스마트 로봇인 EV3 시스템을 활용하였다. 본 논문에서는 임베디드 소프트웨어 공학교육에 미치는 정도, 흥미, 프로그램 능력 향상과 영향에 대하여 설문 및 분석을 통하여 창의적인 RSPM 공학교육과정을 통하여 EV3 시스템을 교구로 활용하여 성공적인 임베디드 소프트웨어 코딩 능력 가능성에 대해 제시하고자 한다. 특히 RSPM 공학교육은 스마트 로봇 NCS 직무로써 미래 유망한 임베디드 소프트웨어분야의 직업인으로 성장할 수 있도록 경쟁력을 갖춘 기초 스마트로봇 직무학습 중심으로 구성하였다.

중학생의 성별에 따른 ICT 리터러시 수준 차이 원인 분석 (Analysis of Cause on Difference of ICT Literacy Level according to Gender in Middle School)

  • 안성훈
    • 정보교육학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.1-11
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    • 2017
  • 본 논문에서는 2010년 이후 지금까지 측정된 중학생의 ICT 리터러시 수준에서 매년 여학생의 점수가 남학생보다 높게 나타나고 있는 원인을 분석하였다. 2015년 ICT 리터러시 수준 측정 연구에서는 중학생 전체의 1%를 표집하여 ICT 리터러시 수준을 측정하고 분석하였다. 따라서 본 논문에서는 이 내용을 기초로 성별 간 ICT 활용 습관의 차이와 ICT 리터러시 수준 점수와의 상관성을 분석하였다. 상관관계를 분석한 결과, 여학생들이 남학생보다 문서 작성 및 편집하기, 숙제나 공부를 위해 정보 검색하기, 학습을 위한 온라인 백과사전에 접속하기, SNS를 이용한 의사소통, 소식을 얻기 위한 인터넷 사용에서 점수가 유의미하게 높으며, 이러한 점수 차이는 ICT 리터러시 점수와도 다소 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 이에 따라 본 논문에서는 이와 같은 남학생과 여학생의 ICT 활용 습관을 고려하여 ICT 활용 교육을 실시하는 방안을 제안하였다.

IT 융합교육을 위한 비전공자 코딩교육의 발전방안 (A Study on Coding Education of Non-Computer Majors for IT Convergence Education)

  • 피수영
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권10호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • 코딩교육은 융합형 교육의 효과적인 도구로 문제해결 방법을 기획하고 설계하는 과정 등을 통해 문제해결 능력, 논리적 사고능력, 창의적 사고능력 등을 키울 수 있다. 코딩교육을 위한 연구는 주로 초.중등 학생들을 대상으로 연구가 활발히 진행되고 있으며 대학생들을 대상으로 한 연구는 부족한 실정이다. 지금 현시점에서는 코딩교육을 전혀 받지 못한 대학생들의 교육이 시급한 실정이다. 코딩교육의 필요성을 인지하고 대학에서도 교양필수로 교과목을 지정하여 교육하려는 시도를 하고 있지만 어떻게 교육을 할 것인지에 대해 고심하고 있는 실정이다. 보편적 교육으로서의 코딩교육에 대한 연구가 필요한 시점이다. 따라서 본 연구에서는 비전공자들을 대상으로 코딩교육을 효율적으로 운영하기 위해 플립러닝을 적용한 앱인벤터를 활용한 교육과정을 제시하였다. 교육의 효과를 측정하기 위해 설문조사와 개인 인터뷰를 실시하였다. 코딩교육을 통해 비전공자 학습자들의 전공영역과 융합하여 다양한 문제들을 컴퓨팅 사고력 기반으로 해결해 나갈 수 있는 문제해결 능력을 향상시킬 것으로 기대한다.

System Dynamics Modeling for Policy Analysis of Occupational Injuries

  • Lee, Kyung-Soo;Nam, Seok-Woo;Chung, Hee-Tae
    • 한국임상보건과학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.126-132
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    • 2014
  • Purpose. Because traditional statistics approach had limitations in learning future forecasting and major factors causing occupational injuries in each industry, this paper develops a model forecasting and evaluating occupational injury rate by using a system dynamics model through the analysis of the industry injury statistics and the project for industry injury prevention. Method. The model of this paper consists of 12 total models such as a model of employees, of industrial disaster victims, of injury rate, etc.; In the analysis of firm size, it is classified and developed according to 12 groups on the basis of the number of employees, and in the analysis of industrial classification, it is done according to 10 total business fields such as manufacturing business, construction one, etc. Results. This paper suggests the methodology which forecasts industry injury rate by business field and size on the basis of developed model, and evaluates an industry injury prevention project from various angles. Conclusions. This paper deduced problem through the analysis of an industry injury by business fields and a comparative analysis of foreign cases, and analyzed to affect industry injury prevention by industry. And it also analyzed actual condition of industry injury, and did a difference in the level of safety consciousness according to the general characteristics of workers and occupational safety and health education related characteristics. In result, this paper suggests that analyzing occupational injury related factors, a safety budgetary allocation, and industry injury related factors can reduce illness costs such as employees' injury and medical care, and also assist cost for a disability.