• 제목/요약/키워드: adaptive instruction

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멀티프로그래밍 환경에서의 분기 예측 (Branch Prediction in Multiprogramming Environment)

  • 이문상;강영재;맹승렬
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권9호
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    • pp.1158-1165
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    • 1999
  • 조건부 분기 명령어(conditional branch instruction)의 잘못된 분기 예측(branch misprediction)은 프로세서의 성능 향상에 심각한 장애 요인이 되고 있다. 특히 시분할(time-sharing) 시스템과 같이 문맥 교환(context switch)이 발생하는 멀티프로그래밍 환경(multiprogramming environment)에서는 더욱 낮은 분기 예측 정확성(branch prediction accuracy)을 보인다. 본 논문에서는 문맥 교환이 발생하는 멀티프로그래밍 환경에서 높은 분기 예측 정확성을 보이는 중첩 분기 예측표 교환(Overlapped Predictor Table Switch, OPTS) 기법을 소개한다. 분기 예측표(predictor table)를 분할하여 각각의 프로세스(process)에 할당하는 OPTS 기법은 문맥 교환의 영향을 최소화함으로써 높은 분기 예측 정확성을 유지하는 분기 예측 방법이다.Abstract There is wide agreement that one of the most important impediments to the performance of current and future pipelined superscalar processors is the presence of conditional branches in the instruction stream. Accurate branch prediction is required to overcome this performance limitation. Many branch predictors have been proposed to help to alleviate this problem, including the two-level adaptive branch predictor, and more recently, hybrid branch predictor. In a less idealized environment, such as a time-sharing system, code of interest involves context switches. Context switches, even at fairly large intervals, can seriously degrade the performance of many of the most accurate branch prediction schemes. In this study, we measure the effect of context switch on the branch prediction accuracy in various situation and show the feasibility of our new mechanism, OPTS(Overlapped Predictor Table Switch), which save and restore branch history table at every context switch.

e-Learning에서 나타날 수 있는 학습자의 얼굴 표정 분석 (Analyzing facial expression of a learner in e-Learning system)

  • 박정현;정상목;이완복;송기상
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.160-163
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    • 2006
  • e-Learning에서 교수 시스템이 학습자의 학습에 대한 흥미도, 관심도 또는 각성상태를 실시간으로 측정하여 학습자의 정서 상태를 정확히 알아낼 수 있다면 학습자가 지루해 할 때 학습에 대한 흥미를 느낄 수 있는 요소를 피드백 해줄 수 있으며, 학습자가 학습내용을 이해하지 못하고 있거나 어려움을 느끼고 있는 경우 학습내용을 이해할 수 있는 도움내용을 처치하는 등의 적응적 교수 시스템(adaptive tutoring system)의 역할을 수행할 수 있다. 현재의 표정 인식 분야는 대부분 성인의 얼굴표정을 대상으로 하여 일상적인 감정인 분노, 혐오, 공포, 슬픔, 놀라움, 기쁨 등을 대상으로 하고 있다. 하지만 이러한 일상적인 표정들은 e-Learning 에서 나타나는 학습자의 감정이라고 보기 어렵다. 따라서 표정을 통하여 학습자의 감정 상태를 인식하도록 해주기 위해서는 e-Learning에서 학습자가 어떤 표정을 짓는지를 먼저 연구하여 다양한 표정사진을 충분히 취득한 후에 각 표정사진의 감정상태가 무엇인지를 밝혀주는 작업이 필요하다. 이에 본 연구는 표정 데이터베이스의 구축을 위한 선행 연구로 e-Learning에서 학습자가 나타내는 감정과 그 감정에 따른 표정이 어떻게 이루어져 있는지를 찾아내고 그 특징을 분석해보았다.

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수준별 학습을 위한 퍼지 집합 기반 적응형 교수 시스템 (An Adaptive Tutoring System based on Fuzzy sets for Learning by Level)

  • 최숙영;소지숙;이순정
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제6권2호
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    • pp.121-135
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    • 2003
  • 본 연구는 학습자 수준에 맞는 학습 내용과 평가 문제를 제공하고, 그 평가 결과에 기반하여 반복학습 및 심화학습을 효과적으로 제공하며, 차기 학습을 할 경우에 이에 기초하여 적절한 학습이 이루어질 수 있도록 하는 적응형 웹기반 교수 시스템을 제안한다. 이를 위해 코스웨어 설계시 학습목표의 중요도, 학습내용의 난이도, 학습목표와 학습내용과의 관련도에 따라 퍼지 수준 집합을 구성하고 이를 기반으로 학습자의 수준에 맞는 내용을 제공한다. 또한, 학습의 평가시에도 문제의 난이도, 평가문항과의 관련도를 고려하여 평가 결과를 제시하게 된다. 본 논문에서 제시하는 퍼지 집합에 의한 학습 내용의 제공과 평가 결과는 학습과정에 나타나는 여러 가지 다양하고 불확실한 요소들을 고려하여 처리함으로써 보다 융통성 있고 효과적인 교수 학습 방법을 제공할 수 있도록 한다.

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천문 수업에 대한 초등 교사의 주제-특이적 PCK 발달과정 탐색 -태양계 행성의 크기와 거리 주제를 중심으로- (Exploring Topic-Specific PCK Progression for Elementary Teachers Instruction of Astronomy: Focusing on the Topic of Planet Size and Distance in Solar System)

  • 이기영;이정아
    • 한국과학교육학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.629-641
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    • 2016
  • 교사의 수업 전문성이 시간에 따라 어떻게 발달하는지 이해하는 것은 유효적절한 지원을 제공하는데 있어 기초가 된다. 이와 같은 전제에 근거하여 이 연구에서는 초등 교사의 천문 수업 중 행성의 크기와 거리에 대해 주제-특이적 PCK 발달과정을 탐색하고자 하였다. 교사의 PCK가 시간에 따라 어떻게 발달하는지 파악하기 위해 이 연구에서는 학생의 학습발달과정(learning progressions; 이하 LPs)이라는 개념틀을 적용하였다. LPs와 마찬가지로 교사의 수업전문성 발달 또한 초보에서 적응적 전문가로 발달하는 가설적인 경로로 기술될 수 있다는 것이다. 이 연구를 위해 서울, 강원, 광주 지역 소재 6개 초등학교 5학년 교사 8명이 참여하였으며, 2013년과 2014년에 걸쳐 '태양계와 별' 단원 '의 수업을 녹화하였다. 녹화된 수업에서 참여 교사의 주제-특이적 PCK를 문서화하기 위해 수업 분석틀을 개발하여 적용하였다. 이 연구는 천문 수업에서 행성의 크기와 거리 주제에 대한 초등 교사들의 PCK 발달과정을 개발하는 것이 주된 목적이긴 하지만, 이와 더불어 개발된 PCK 발달과정의 타당성 근거를 확보하는 것도 또 하나의 중요한 목적이므로 2013년과 2014년에 중복 참여한 4명 교사들의 PCK 변화를 종단적으로 추적하였다. 종단 연구에 참여한 교사들은 연구자들과 함께 적응적 교수활동을 개발하는 4주간의 사전 모임에 참여하였다. 이 연구를 통해 3개 PCK 요소(교육과정, 교수전략, 학생평가)에 대해 4~5수준의 발달과정을 개발하였으며, 1개 천문학적 사고 요소(시스템 사고)에 대해 4수준의 발달 과정을 개발하였다. 참여 교사들은 PCK 요소별로 서로 다른 발달 수준을 나타내었으며, 적응적 교수활동 개발 및 적용을 통해 PCK 수준이 다양한 경로로 변화되는 것으로 나타났다. 이 연구는 특정 주제에 대한 과학 교사의 PCK 발달 수준에 적절한 수업 스캐폴딩을 촉진하는데 있어 경험적인 근거를 제시하였다는 점에서 의미를 가진다.

지구 공전에 대한 초등 교사들의 주제-특이적 PCK 발달과정 탐색을 위한 사례 연구 (A Case Study for Exploring Topic-Specific PCK Progression on Elementary Teachers' Instruction of 'Earth Revolution')

  • 이정아;이기영
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제36권4호
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    • pp.405-427
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    • 2017
  • This study aims to describe various teaching cases about 'earth revolution' in terms of PCK; knowledge of curriculum, knowledge of teaching strategies and knowledge of assessment. Based on these various cases we suggested PCK progressions about 'earth revolution'. For these, we recorded 'solar system and star' classes of nine elementary school teachers' in Kangwon, Gyeonggi, Gwangju, and Seoul. We adopted Lee & Lee (2016)'s topic-specific PCK framework to analyze the classes. As results, we suggested topic-specific PCK progression about 'earth revolution'. The results showed the upper anchor of the earth revolution class were exploring the reason of the change of constellation, finding the tendency of constellation change. These teachings were carried by the teachers' adaptive strategies. The upper anchor of the assessment was monitoring students' understanding during the whole class. The PCK progression about 'earth revolution' could help the teachers plan the earth revolution class, and reflect their own teachings.

Low-latency SAO Architecture and its SIMD Optimization for HEVC Decoder

  • Kim, Yong-Hwan;Kim, Dong-Hyeok;Yi, Joo-Young;Kim, Je-Woo
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제3권1호
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    • pp.1-9
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    • 2014
  • This paper proposes a low-latency Sample Adaptive Offset filter (SAO) architecture and its Single Instruction Multiple Data (SIMD) optimization scheme to achieve fast High Efficiency Video Coding (HEVC) decoding in a multi-core environment. According to the HEVC standard and its Test Model (HM), SAO operation is performed only at the picture level. Most realtime decoders, however, execute their sub-modules on a Coding Tree Unit (CTU) basis to reduce the latency and memory bandwidth. The proposed low-latency SAO architecture has the following advantages over picture-based SAO: 1) significantly less memory requirements, and 2) low-latency property enabling efficient pipelined multi-core decoding. In addition, SIMD optimization of SAO filtering can reduce the SAO filtering time significantly. The simulation results showed that the proposed low-latency SAO architecture with significantly less memory usage, produces a similar decoding time as a picture-based SAO in single-core decoding. Furthermore, the SIMD optimization scheme reduces the SAO filtering time by approximately 509% and increases the total decoding speed by approximately 7% compared to the existing look-up table approach of HM.

KSL 학습자의 학업 문식성 신장을 위한 교과 언어 교육 내용 연구 -역사 교과 텍스트를 중심으로- (A Study on the Language of Content Area for Improving Academic Literacy of KSL Learners: Focusing on History Texts)

  • 신범숙
    • 한국어교육
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    • 제29권3호
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    • pp.117-144
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    • 2018
  • The purpose of this study is to explore the linguistic elements that can promote academic literacy in terms of content-based instructions for KSL learners. In order to study the characteristics of learning languages for subjects, focus was given to the framework of systematic functional linguistics that has been extensively used in ELL teaching and learning research in the United States and Australia. History, which is taught in all classes and classified as a required course, was the subject of analysis. From the history curriculum, the elementary school level texts "Social Studies 5-2" and "Social Studies 6-1" were chosen for the analysis. Based on the results, we can come to the following conclusions. First, history textbooks are divided into narrative and analytical explanatory sub-genres based on their content, and there are differences in the factors that need to be focused on to find the main information. Second, the vocabulary of history textbooks should focus on the use of verbs which comprehend material processes. Particularly, learners should pay attention to the differences in meaning between low-frequency expressions. We hope that the results of this study will have a positive effect on history subject learning for learners in the "Adaptive Korean Course" and will help establish direction in terms of building curriculum contents for KSL learners.

비동기식 임베디드 프로세서를 위한 적응형 파이프라인 구조 (Adaptive Pipeline Architecture for an Asynchronous Embedded Processor)

  • 이승숙;이제훈;임영일;조경록
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권1호
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    • pp.51-58
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    • 2007
  • 본 논문은 비동기식 프로세서에서 동작 상황에 따라 파이프라인 구조가 변경 가능하고 명령어 종류에 따라 병렬처리를 지원하는 적응형 파이프라인 구조를 제안하였다. 제안된 구조는 동작이 불필요한 스테이지를 건너뛰는 스테이지 스키핑(stage-skipping)과 다음 스테이지가 비어 있으면 현재 스테이지와 다음 스테이지를 하나로 통합하는 스테이지 통합(stage-combining) 기법을 지원한다. 이 기법들은 명령어 종류에 따라 서로 다른 데이터패스를 사용하는 명령어들을 병렬로 처리하여 머신 사이클을 단축시켜 프로세서의 동작 속도를 증가시킨다. 본 논문에서는 제안된 파이프라인 구조를 적용한 ARM 명령어 호환 프로세서를 설계하였다. 이 프로세서는 VHDL로 설계한 후 $0.35-{\mu}m$ CMOS 표준 셀 라이브러리를 이용하여 합성되었다. SPEC2000 벤치마크를 사용하여 성능을 평가한 결과, 타겟 프로세서는 평균 365 MIPS의 속도로 동작하여 영국 맨체스터 대학에서 개발한 비동기 프로세서인 AMULET3i에 비해 2.3배 높은 성능을 보였다. 제안된 파이프라인 기법과 프로세서 구조는 고속 비동기식 프로세서 설계에 적용 가능하다.

적응적 학습객체 설계 이론을 위한 개념적 연구 (A Discourse for the Theory of Adaptive Learning Object Design)

  • 조일현
    • 정보교육학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.483-500
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    • 2005
  • 학습 객체는 생산 및 효율성과 구성주의적 학습 효과성을 겸비하면서, 컴퓨터 기반 학습 환경에 잘 적용될 수도 있는 차세대 학습 개념으로 각광 받고 있다. 그 탄생의 연원을 소프트웨어 공학에서의 객체지향 설계 이론에 기초한 이 학습 객체 설계 이론은, 그러나 학습자라는 학습의 주체에 대한 고려의 부족, 맥락성과 연계성, 그리고 의미론적 응집성이라는 "학습"의 논리를 담아내기에 충분한 수준의 이론적 기반을 갖추고 있지 못한 것이 현실이다. 본 연구에서는 학습 객체 설계 이론이라는 독특한 설계 모델을 지향하면서, 그 기초 작업으로서 관련 이론들을 정리해 내고, 메타포 수준의 개념틀 속에 자리 잡아 두며, 나아가 그 설계를 위한 원리들에 대한 분석을 시도하였다. 본 연구는 향후 구체적인 개발 사례를 통한 실증 연구와, 아울러 LCMS, 하이퍼텍스트의 노드와 링크 개념 등과 연결되면서, 본격적인 디지털 학습 콘텐츠 개발을 위한 이론을 지향하는 이론 연구로서의 의미를 갖는다.

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Environment Adaptive Emergency Evacuation Route GUIDE through Digital Signage Systems

  • Lee, Dongwoo;Kim, Daehyun;Lee, Junghoon;Lee, Seungyoun;Hwang, Hyunsuk;Mariappan, Vinayagam;Lee, Minwoo;Cha, Jaesang
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제5권1호
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    • pp.90-97
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    • 2017
  • Nowadays, the most of commercial buildings are build-out with complex architecture and decorated with more complicated interiors of buildings so establishing intelligible escape routes becomes an important case of fire or other emergency in a limited time. The commercial buildings are already equipped with multiple exit signs and these exit signs may create confusion and leads the people into different directions under emergency. This can jeopardize the emergency situation into a chaotic state, especially in a complex layout buildings. There are many research focused on implementing different approached to improve the exit sign system with better visual navigating effects, such as the use of laser beams, the combination of audio and video cues, etc. However the digital signage system based emergency exit sign management is one of the best solution to guide people under emergency situations to escape. This research paper, propose an intelligent evacuation route GUIDE that uses the combination centralized Wireless Sensor Networks (WSN) and digital signage for people safety and avoids dangers from emergency conditions. This proposed system applies WSN to detect the environment condition in the building and uses an evacuation algorithm to estimate the safe route to escape using the sensor information and then activates the signage system to display the safe evacuation route instruction GUIDE according to the location the signage system is installed. This paper presented the prototype of the proposed signage system and execution time to find the route with future research directions. The proposed system provides a natural intelligent evacuation route interface for self or remote operation in facility management to efficiently GUIDE people to the safe exit under emergency conditions.