• 제목/요약/키워드: V-Learning

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딥러닝을 활용한 산지습지 수위 예측 모형 개발 (Development of Water Level Prediction Models Using Deep Neural Network in Mountain Wetlands)

  • 김동현;김정욱;곽재원;아이미;김종성;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.106-112
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    • 2020
  • 습지는 수문, 환경, 생태학적으로 중요한 기능 및 역할을 하며, 특히 습지 내의 수위는 습지의 기능과 환경 등 다양한 분석을 위해 필수적인 자료이다. 그러나 습지는 수위자료를 측정하지 않는 미계측 지역이 많기 때문에, 수위 예측에 대한 연구는 매우 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 습지의 수위를 예측하기 위해 다중회귀분석, 주성분회귀분석, 인공신경망, DNN을 활용하여 수위 예측모형을 개발하였다. 대상지역으로 경상남도 양산시에 위치한 금정산 산지습지를 선정하였고, 2017년 4월부터 2018년 7월까지의 수위 측정자료를 종속변수로 사용하였다. 수문자료와 기상자료를 독립변수로 사용하였다. 예측력 평가결과 최종 모형으로 선정된 DNN을 활용한 수위 예측모형의 예측력 평가결과 RMSE는 6.359, NRMSE는 18.91%로 비교적 산지습지의 수위를 잘 예측하는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 활용한다면 기존의 미비하였던 미계측 지점의 수위를 활용한 습지유지 및 관리 기법 개발에 기초자료로 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

토픽모델링을 활용한 학교도서관 연구동향 분석 (A Study on the School Library Research Trends Using Topic Modeling)

  • 정영주;김혜진
    • 한국도서관정보학회지
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    • 제51권3호
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    • pp.103-121
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    • 2020
  • 본 연구는 학교도서관의 연구동향을 살펴보기 위해 토픽모델링을 적용하였다. 분석 대상은 4대 문헌정보학회지 한국도서관·정보학회지, 한국문헌정보학회지, 한국비블리아학회지, 정보관리학회지의 1990년부터 2020년 7월까지 학교도서관 관련 논문 498편이다. 연구 결과 토픽모델링을 통한 주제는 27개의 토픽으로 8개의 영역 일반, 제도·체제, 건물·설비, 운영·경영, 자료조직, 서비스, 교육, 기타로 묶어 정리하였고, 하위단계 주제는 22개로 나누었다. 텍스트 정제와 토픽모델링 분석은 넷마이너(NetMiner) V.4를 사용하여 수행하였고 토픽모델링을 위한 토픽 개수의 결정을 위해 로그우드 추정치를 사용하였다. 연구 결과 27개 토픽의 주제에 제목을 부여하였고 제일 많은 연구가 이루어진 토픽은 도서관 활용수업(T27)이 35편, 정보활용(T2)에 관한 연구가 30편이고, 20편 이상의 연구는 평가지표개발(T13), 학교 사서교사 배치(T24), 학습정보 매체 활용(T3), 지역사회·공공도서관(T7), 도서관 협력(T9), 도서관 이용(T17), 도서관 연구(T11), 독서교육(T4), 장서개발(T5), 교육효과·교육방법(T18)이 있었다.

전기화학적으로 형성된 알파 상 니켈 수산화물의 층간 거리에 미치는 음이온의 영향 연구 (Contraction of Alpha-nickel Hydroxide Layers by Excess Coulombic Attraction of Anions)

  • 김광범;;배상원;이재성;남경완
    • 대한화학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.141-152
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    • 2006
  • 이 연구에서는 고등학교 화학II 교과서의 ‘용액' 단원에 대한 내용을 입자 수준으로 표현한 컴퓨터 보조 수업자료를 개발하고 그 효과를 고등학교 1학년과 2학년 학생들에게 적용하여 그 효과를 알아보았다. 개발된 내용은 교과서에서 제시한 ‘용액' 단원의 주요 내용으로 용해, 증기압, 끓는점과 어는점의 변화, 삼투현상 등으로 구성되었다. 이 연구에서는 애니메이션과 시뮬레이션을 이용하여 자료를 개발하였다. 이 자료에서는 특히 용액에서 일어나는 현상에 대한 주요 개념을 입자 관점에서 이해할 수 있도록 중점을 두었 다. 용액의 여러 현상들을 용액의 총괄성으로 단순화하지 않고, 용매와 용질 사이의 인력 개념으로 설명하였다. 용액과 관련된 자료의 제작은 플래시 5.0과 플래시 6.0의 Action Script를 이용하였다. 개발한 자료를 고등학교 학생들에게 투입한 결과, 통계적으로 유의미하게 개념 향상을 나타내었으며 특히 고등학교 1학년은 과도기와 형식적 조작기 학생들에게, 그리고 고등학교 2학년의 경우에는 형식적 조작기 학생들과 자연계열 학생들에게서 그 효과가 크게 나타났다.

수목 동정을 위한 수피 분류 데이터셋 구축과 합성곱 신경망 기반 53개 수종의 동정 모델 개발 (Construction of a Bark Dataset for Automatic Tree Identification and Developing a Convolutional Neural Network-based Tree Species Identification Model)

  • 김태경;백규헌;김현석
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권2호
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    • pp.155-164
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    • 2021
  • 자연환경에 대한 국민들의 관심 증가로 스마트폰과 같은 휴대용 기기를 이용한 수목 동정의 자동화에 대한 요구가 증가하고 있다. 최근 딥러닝 기술의 발전에 힘입어, 외국에서는 수목 인식 분야에의 적용이 활발하게 이루어지고 있다. 수목의 분류를 위해 꽃, 잎 등 다양한 형질들을 대상으로 연구가 진행되고 있지만, 접근성을 비롯한 여러 장점을 가진 수피의 경우 복잡도가 높고 자료가 부족하여 연구가 제한적이었다. 본 연구에서는 국내에서 흔히 관찰 가능한 수목 54종의 사진자료를 약 7,000 여장 수집 및 공개하였고, 이를 해외의 20 수종에 대한 BarkNet 1.0의 자료와 결합하여 학습에 충분한 수의 사진 수를 가지는 53종을 선정하고, 사진들을 7:3의 비율로 나누어 훈련과 평가에 활용하였다. 분류 모델의 경우, 딥러닝 기법의 일종인 합성곱 신경망을 활용하였는데, 가장 널리 쓰이는 VGGNet (Visual Geometry Group Network) 16층, 19층 모델 두 가지를 학습시키고 성능을 비교하였다. 또한 본 모형의 활용성 및 한계점을 확인하기 위하여 학습에 사용하지 않은 수종과 덩굴식물과 같은 방해 요소가 있는 사진들에 대한 모델의 정확도를 확인하였다. 학습 결과 VGG16과 VGG19는 각각 90.41%와 92.62%의 높은 정확도를 보였으며, 더 복잡도가 높은 모델인 VGG19가 조금 더 나은 성능을 보임을 확인하였다. 학습에 활용되지 않은 수목을 동정한 결과 80% 이상의 경우에서 같은 속 또는 같은 과에 속한 수종으로 예측하는 것으로 드러났다. 반면, 이끼, 만경식물, 옹이 등의 방해 요소가 존재할 경우 방해요소가 자치하는 비중에 따라 정확도가 떨어지는 것이 확인되어 실제 현장에서 이를 보완하기 위한 방법들을 제안하였다.

인공신경망을 이용한 X-Band 레이다 유의파고 추정 (Estimation of Significant Wave Heights from X-Band Radar Using Artificial Neural Network)

  • 박재성;안경모;오찬영;장연식
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.561-568
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    • 2020
  • 항해용 X-band 레이다를 이용한 파랑관측은 기존의 파랑관측 방법인 부이식 파고계, 압력식 파고계, 초음파식 파고계에 비해 많은 이점이 있다. 예를 들면 유실과 파손의 위험이 없고, 유지관리 비용이 적게 들며, 심해부터 천해까지 파랑의 공간적 분포를 알 수 있다. 본 논문에서는 레이다형 파고계의 유의파고 측정 정확도를 높이는 인공신경망을 이용한 알고리즘을 제시하였다. 레이다형 파고계에서 유의파고를 추정하는 전통적인 방법은 신호 대 잡음 비율(${\sqrt{SNR}}$) 또는 신호 대 잡음 비율과 첨두주기(TP)를 이용하는 방법이 있다. 본 연구에서는 신호 대 잡음 비율, 첨두주기 및 레이다 이미지 해상도 비율(Rval > k)을 입력변수로 하는 인공신경망 알고리즘을 이용하여 유의파고 추정의 정확도를 향상시켰다. 개발된 알고리즘을 울진 후정해수욕장에서 초음파식 파고계로 측정한 유의파고의 시계열과 비교하여 정확도 향상을 확인하였다.

HRNet-OCR과 Swin-L 모델을 이용한 조식동물 서식지 수중영상의 의미론적 분할 (Semantic Segmentation of the Habitats of Ecklonia Cava and Sargassum in Undersea Images Using HRNet-OCR and Swin-L Models)

  • 김형우;장선웅;박수호;공신우;곽지우;김진수;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권5_3호
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    • pp.913-924
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    • 2022
  • 이 연구에서는 국내 연안어장을 대상으로 조식동물 및 서식지에 대한 수중영상 기반의 인공지능 학습자료를 구축하고, state-of-the-art (SOTA) 모델인 High Resolution Network-Object Contextual Representation(HRNet-OCR)과 Shifted Windows-L (Swin-L)을 이용하여, 조식동물 서식지 수중영상의 의미론적 분할을 수행함으로써 화소 또는 화소군 간의 공간적 맥락(상관성)을 반영하는 보다 실제적인 탐지 결과를 제시하였다. 조식동물 서식지인 감태, 모자반의 수중영상 레이블 중 1,390장을 셔플링(shuffling)하여 시험평가를 수행한 결과, 한국수산자원공단의 DeepLabV3+ 사례에 비해 약 29% 향상된 정확도를 도출하였다. 모든 클래스에 대해 Swin-L이 HRNet-OCR보다 판별율이 더 좋게 나타났으며, 특히 데이터가 적은 감태의 경우, Swin-L이 해당 클래스에 대한 특징을 더 풍부하게 반영할 수 있는 것으로 나타났다. 영상분할 결과 대상물과 배경이 정교하게 분리되는 것을 확인되었는데, 이는 Transformer 계열 백본을 활용하면서 특징 추출능력이 더욱 향상된 것으로 보인다. 향후 10,000장의 레이블 데이터베이스가 완성되면 추가적인 정확도 향상이 가능할 것으로 기대된다.

The Role of Fundamentalization of Education in Improving the Future Specialists Professional Training with Usage of Multimedia Technologies

  • Palshkov, Kostiantyn;Kochubei, Olena;Tsokur, Olga;Tiahur, Vasyl;Tiahur, Liubomyra;Filimonova, Tetiana;Kuzminskyi, Anatolii
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권9호
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    • pp.95-102
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    • 2022
  • The article considers the fundamentalization of education in improving the future specialists professional training with usage of multimedia technologies by various scientists. Various points of view and approaches to defining the concepts of fundamentalization of education and multimedia technologies are identified. The concept of fundamentalization of professional training of a future specialist is based on the goals and functions of fundamentalization and - on the ways and means of achieving it, etc. Most authors agree only in their views that the fundamentalization of education is aimed at improving the quality of education and the education of the individual. Others involve the formation of a culture and worldview, increasing the creative and intellectual potential, forming the professional competence of a specialist and the potential for further education, and so on. The term multimedia refers to interactive systems that provide processing of moving and still video images, animated graphics, high-quality audio and speech. It is found out that professional training of a specialist by means of multimedia technologies includes not only the activities of the teacher and student, which form the learning process, but also the independent activity of the subject, self-development, assimilation of experience by the subject through analysis, comprehension and transformation of the field of activity in which he is included. It is revealed through the implementation of which approaches to the fundamentalization of higher professional education, it becomes possible to fully present theoretical training courses and effectively pass practical training by students, which contributes to improving the quality of training of future specialists in higher education institutions. Theoretical analysis of scientific views indicates a fairly serious attention of scientists to the problem of professional readiness of specialists and the possibility of higher educational institutions in preparing for it. At the same time, professional readiness is considered from different positions: as an active state of a person, which manifests itself in activity; as a result of activity; as goals of activity; as a quality that characterizes the attitude to solving professional problems and social situations; as a prerequisite for purposeful activity; as a form of activity of the subject; as an integral formation of personality; as a component of socio-professional culture; as a complex professionally significant neoplasm of the individual.

노인의 품위 있는 노화 인식에 대한 질적사례연구 (A Qualitative Case Study on the old people's Perception of Dignifiable Aging)

  • 김소영;강민희
    • 한국노년학
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    • 제41권1호
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    • pp.1-24
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    • 2021
  • 본 논문은 노인들이 생각하는 '품위 있는 노화'의 의미를 알아보고자 시도된 연구이다. 다각적인 관점의 연구를 위해 노년기 연령대에 있는 노인들을 대상으로 하여 그들이 가진 다양한 경험과 삶의 가치를 들여다보고자 하였다. 노인 각 개인이 노화를 어떻게 경험하고 있으며, 그 경험에 따른 '품위 있는 노화'에 대한 개인의 생각을 중심으로 참여자들을 심층면접한 후 면접 내용을 분석하여 이들의 인식과 현실적 맥락을 이해하고자 사례 간 공통점과 차이점을 알아보고자 하였다. 분석 결과, '품위 있는 노화'의 의미는 '늙지 않는 마음', '마음먹기에 따라 달라지는 행복', '가족에 대한 책임감', '사회활동과 새로운 학습에 대한 욕구'라는 의미단위로 묶을 수 있었다. 이 의미단위들은 '수용과 인정', '노력', '타인의 시선', '꿈과 희망'이라는 매개체를 통해 '보편적 삶의 가치로 얻는 만족(성취)감'이라는 중심의미로 귀결되었으며, '삶의 가치로 얻는 만족(성취)감'은 '나눔과 베풂'을 통해서 얻어질 수 있는 것이었다. 주목할 만한 점은 의미단위들을 분석하는 과정에서 참여자들은 두 개의 집단으로 구분된다는 것이며, 사례 간 상황분석을 통해 이 두 집단은, 현실 속에서 이상을 실현하는 '이상이자 현실'의 한 형태와 이상과 현실이 평행선을 그리며 실현되지 못하는 '현실, 갈등, 이상 속의 삶'의 다른 한 형태로 정리되었다. 결론에서는 이러한 분석과정에서 도출된 시사점과 제언점을 사회복지적 측면에서 기술하였다.

21세기 과학 교육과정 개혁 논리로서의 과학적 소양 및 핵심 역량 담론 비교 연구 (A Comparative Study of Scientific Literacy and Core Competence Discourses as Rationales for the 21st Century Science Curriculum Reform)

  • 이경건;홍훈기
    • 한국과학교육학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.1-18
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    • 2022
  • 오늘날 세계적으로 영향력을 미치고 있는 21세기 과학 교육과정 개혁의 두 논리는 핵심 역량 및 과학적 소양이라고 할 수 있다. 그런데 양자 간의 관계는 아직 면밀히 규명되지 않고 모호하게 남아 있으며, 이로 인하여 국가 교육과정 총론 수준의 혁신적 교육과정 구성 논리와 과학 교과의 고유한 교육과정 구성 논리가 조화되는 데 어려움이 발생하고 있다. 이에, 본 연구는 21세기 과학 교육과정 개혁 논리로서의 과학적 소양 및 핵심 역량 담론을 비교하여, 향후 과학 교육과정 개정에 대한 시사점을 제공하고자 하였다. 본 연구는 문헌 연구 방법을 취하였다. 이에 과학적 소양 및 핵심 역량 담론들을 구성해온 주요 연구 문헌들과 정책 보고서들을 두루 참조하였다. II장에서는 먼저 과학적 소양 및 핵심 역량 담론들이 영향력을 발휘하게 된 역사적 경로를 돌아본다. 이 과정에서 2000년대 초반부터 각 담론의 전개양상을 모양지운 OECD의 역할에 주목할 것이다. 그리고 국내에서 해당 담론들이 어떻게 수용되어왔는가 또한 살펴본다. III장과 IV장에서는 과학적 소양과 핵심 역량 담론의 교차를 살펴본다. III장에서는 양자 모두가 학생 위기 레토릭에 힘입어 성장하였다는 점, 개인 차원, 공동체 차원, 지구적 차원을 고려하는 다층적 의미를 지닌다는 점, 교과 내용 조직 및 학습 방법의 논리가 유사하다는 점, 고부담 평가가 교육과정 개혁을 촉구한다는 점이 제시된다. IV장에서는 과학적 소양과 핵심 역량 담론 각각이 과학 교육과정 개혁에 대하여 제공할 수 있는 차별화된 강점과 함께 약점 역시 비교한다. V장에서는 후기 Wittgenstein 및 Kuhn의 관점에서, 과학적 소양과 핵심 역량을 21세기 과학 교육과정 개혁 논리로서의 가족유사성을 지니는 언어로 이해할 수 있다고 제안한다. 이를 통해 우리나라 국가 교육과정 개발에서 반복되곤 하는 '총론과 각론의 괴리' 문제를 해소할 이론적 실마리와 함께, 2022 개정 교육과정을 비롯한 향후 과학 교육과정 담론이 위기 레토릭을 넘어 희망적인 목소리를 담아야 함을 제안한다.

Adverse Effects on EEGs and Bio-Signals Coupling on Improving Machine Learning-Based Classification Performances

  • SuJin Bak
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권10호
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    • pp.133-153
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    • 2023
  • 본 논문에서 우리는 뇌 신호 측정 기술 중 하나인 뇌전도를 활용한 새로운 접근방식을 제안한다. 전통적으로 연구자들은 감정 상태의 분류성능을 향상시키기 위해 뇌전도 신호와 생체신호를 결합해왔다. 우리의 목표는 뇌전도와 결합된 생체신호의 상호작용 효과를 탐구하고, 뇌전도+생체신호의 조합이 뇌전도 단독사용 또는 임의로 생성된 의사 무작위 신호와 결합한 경우에 비해 감정 상태의 분류 정확도를 향상시킬 수 있는지를 확인한다. 네 가지 특징추출 방법을 사용하여 두 개의 공개 데이터셋에서 얻은 데이터 기반의 뇌전도, 뇌전도+생체신호, 뇌전도+생체신호+무작위신호, 및 뇌전도+무작위신호의 네 가지 조합을 조사했다. 감정 상태 (작업 대 휴식 상태)는 서포트 벡터 머신과 장단기 기억망 분류기를 사용하여 분류했다. 우리의 결과는 가장 높은 정확도를 가진 서포트 벡터 머신과 고속 퓨리에 변환을 사용할 때 뇌전도+생체신호의 평균 오류율이 뇌전도+무작위신호와 뇌전도 단독 신호만을 사용한 경우에 비해 각각 4.7% 및 6.5% 높았음을 보여주었다. 우리는 또한 다양한 무작위 신호를 결합하여 뇌전도+생체신호의 오류율을 철저하게 분석했다. 뇌전도+생체신호+무작위신호의 오류율 패턴은 초기에는 깊은 이중 감소 현상으로 인해 감소하다가 차원의 저주로 인해 증가하는 V자 모양을 나타냈다. 결과적으로, 우리의 연구 결과는 뇌파와 생체신호의 결합이 항상 유망한 분류성능을 보장할 수 없음을 시사한다.