• 제목/요약/키워드: control of variables reasoning

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The Effects of Children's Metastrategic Activities on Strategies to Control Variables at a Scientific Reasoning Task

  • Jang, Myoung-Duk;Yang, Il-Ho;Jeong, Jin-Woo
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.154-165
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    • 2002
  • The purpose of this study was to examine the effects of metastrategic exercise on a scientific reasoning strategy to control variables, and investigate the developmental patterns in the strategy usage within a given period. Two groups composed of 90 fifth grade students engaged in a scientific reasoning task over six daily sessions. Additionally, one group engaged in metastrategic exercise on fictional students' strategies of controlling variables on the task, while the other spent equivalent time on an unrelated task. Based upon results of the study, the following conclusions can be drawn. First, the metacognitive exercise on the strategy to control variables has positive and long-standing effects on the strategy performance at the reasoning task. The exercise also takes effect of near-transfer. Taking into consideration only about sixty minutes of metastrategic practice, the results provide the validity of the activity in order to develop children's reasoning strategies. Second, in a scientific reasoning task, each child seems to go through one out of two developmental patterns in their usage of reasoning strategies: gradual change or fundamental change. Considering the ratio of pattern of fundamental change between the two groups, it is clear that the metacognitive exercise influences the developmental pattern of strategy usage.

중학생들의 변인 통제 논리력과 변인 통제 유형 분석 (The Analysis of the Ability to Control Variables and the Types of Controlling Variables by Junior High School Students)

  • 이윤하;강순희
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.32-47
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    • 2011
  • 본 연구에서는 학생들의 변인 통제 논리력과 변인 통제 활동을 분석하고자 하였다. 이를 위해 먼저 변인 통제 능력에 대한 구체적인 채점 기준을 개발하였다. 이어서, 중학교 2학년에 재학 중인 30명의 학생을 대상으로 학생들의 변인 통제 유형을 알아보았다. '계단 빨리 왕복하기'전략을 설계하도록 하는 과제를 부여한 후 얻어진 학생들의 응답 내용을 바탕으로 변인 통제 유형을 분석하였다. 변인 통제의 필요성 인식 여부, 불필요 변인의 배제 여부, 통제 변인의 설계 여부, 조작 변인과 종속 변인의 설계 여부의 네 가지 측면에 따라 유형A~유형F의 여섯 가지 유형으로 분류하였다. 그리고 Lawson의 과학적 사고 수준 검사 문항 중 변인 통제 논리에 해당하는 4개 문항에 대한 답변을 본 연구에서 개발한 채점 기준으로 채점하여 변인 통제 논리력을 측정하였다. Lawson이 개발한 과학적 사고 검사지로 측정한 점수와 변인 통제 논리력 점수의 상관 계수는 .67로 과학적 사고력와 변인 통제 논리력의 상관은 높은 것으로 나타났다(p<.01). 이는 본 연구에서 개발한 채점 기준이 학생들의 변인 통제 능력을 객관적으로 평가할 수 있다고 판단할 수 있으며, 또한 학생들의 과학적 사고력을 측정하는데 이용할 수 있음을 의미하는 것이다.

'생각하는 과학' 활동을 경험한 중학생들의 변인 통제 전략과 변인의 효과를 추론하는 능력에 대한 분석 (Analysis of the Ability to Infer the Effects of Variables and Variable-Controlling Strategy in Middle School Students who experienced 'Thinking Science' Activities)

  • 이상권;백명화;이종백;최병순;박종윤
    • 한국과학교육학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.587-599
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    • 2011
  • 이 연구에서는 '생각하는 과학' 활동을 경험한 중학생들이 이를 경험하지 못한 통제집단과 비교하여 변인 통제 전략의 적용과 변인의 효과를 추론하는 능력에 대해 분석하였다. 연구 결과 변인 통제 전략 유형은 조작변인의 인식과 변인 통제의 여부에 따라 변인 통제전략 성공형, 변인 통제전략 미완성형, 부분통제형, 통제 불가능형, 변인 통제전략 실패형으로 구분하였다. 실험집단이 통제집단에 비해 변인 통제 전략을 보다 정화하고 효과적으로 사용하였다. 직관적으로 알 수 있는 변인의 효과 추론 능력을 분석한 결과 가역적 사고가 가능한지의 여부와 변인의 효과를 추론할 수 있는지에 따라 변인효과 추론 가능형, 변인효과 추론 불가능형, 가역적 사고 불가능형으로 구분하여 유형화하였다. 실험집단 학생들이 변인효과 추론 가능형에서 통제집단보다 두 배 이상 많았다. 보상논리 조작을 포함하는 가역적 사고가 가능한 학생들은 형식적 조작기 이상의 학생들에게서 가능하였다. 직관적으로 얻기 힘든 변인의 효과를 추론하는 능력은 두 집단 모두 형식적 조작기 후기에 도달한 인지 수준의 비율과 비슷하였으며, 추론에 성공한 학생들의 비율은 실험집단이 통제집단 학생들 보다 1.5배 정도 더 많았다. 따라서 변인 통제능력과 변인을 추론하는 능력을 향상시키기 위해서는 '생각하는 과학' 활동 프로그램이 큰 영향을 미치고 있음을 알 수 있다.

우리나라 중학생들의 논리적 사고 능력에 대한 메타 분석 - 1980 ${\sim}$ 2000년까지의 학술지 게재 논문을 중심으로 - (A Meta-analysis on the Logical Thinking Ability of Korean Middle-School Students - Meta-analysis of the researches between 1980 and 2000 -)

  • 김영민;김수현
    • 한국과학교육학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.437-449
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    • 2009
  • 이 연구의 목적은 한국 중학생들의 논리적 사고에 대해 메타분석을 통해 평균적인 논리 형성 정도를 알아보는 것이다. 1980년대부터 2000년까지 학술지에 게재된 논리적 사고 하위 논리를 조사한 연구는 6편이며, 이들에 대해 메타 분석해 본 결과, 우리나라 중학생들의 GALT 검사에 의한 논리적 사고 형성자 비율은 32% 정도이며, 하위 논리별로 보면, 보존 논리 48%, 비례 논리 42%, 변인통제 논리 29%, 확률 논리 33%, 상관 논리 10%, 조합논리 35% 정도로 나타났다. 우리나라 중학생들의 논리 형성자 비율 평균은, 비슷한 시기에 다른 연구자들에 의해 조사된 미국 학생들의 수준(31%)과는 비슷하고 일본 중학생들의 수준(50%)에 비해서는 많이 떨어지는 것으로 나타났다.

BLDC 모터의 속도 제어를 위한 퍼지 PI 제어기 설계 (Design of a Fuzzy PI Controller for the Speed Control of BLDC Motor)

  • 송승준;김용;이승일;이은영;김필수;조규만
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.1147-1150
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    • 2001
  • This paper represents a realization of a fuzzy PI control method for a speed control of BLDC motor. In other words, the gains of the PI controller is tuned by a fuzzy logic controller. Simplified reasoning methods are used for fuzzy reasoning. Fuzzy logic speed controller is designed by using the high performance of DSPchip(TMS320F240). By experiment, it is confirmed that the speed of BLDC motor well follows an command speed in the load variables or speed variables.

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자기조직화 지도 신경망과 사례기반추론을 이용한 다변량 공정관리 (Integrated Procedure of Self-Organizing Map Neural Network and Case-Based Reasoning for Multivariate Process Control)

  • 강부식
    • 지능정보연구
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    • 제9권1호
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    • pp.53-69
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    • 2003
  • 현대의 생산공정에서는 많은 공정변수가 발생하고 있으며 복잡한 연관관계를 가지고 제품의 품질에 영향을 미치고 있다. 따라서 공정의 이상 유무 확인을 위해서는 많은 품질특성치를 동시에 관리하는 다변량 공정관리가 필요하다. 본 연구는 자기조직화 신경망(SOM)과 사례기반추론(CBR) 기법을 이용한 다변량 공정관리 방안을 제안한다. SOM을 이용하여 공정 데이터의 패턴을 생성하고 이상 유무 판단을 위해 기준패턴과 적합성 검정을 한다. 제안한 방법의 검증을 위해 공정에서 발생 가능한 패턴별로 데이터를 생성하여 실험하였고, 실험을 통해 이상패턴을 효과적으로 구별할 수 있음을 보였다. 또한 CBR 방법론을 적용하여 1종 오류는 줄이면서 2종 오류를 아주 작게 유지할 수 있음을 보임으로써, SOM과 CBR 이 결합된 절차가 다변량 공정관리를 위한 한 대안이 될 수 있음을 보였다.

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Fuzzy Neural Controller with Additive Hybrid Operators

  • Hayashi, Yoichi;Keller, James M.;Chen, Zhihong
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1993년도 Fifth International Fuzzy Systems Association World Congress 93
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    • pp.1118-1120
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    • 1993
  • Fuzzy logic places a considerable burden on an inference engine for applications such as control or approximate reasoning. Various neural network architectures have been proposed to deal with the computational task, and yet, maintain flexibility in the desired traits of the final system. Recently, we introduced a trainable network architecture whose nodes implement weighted Yager additive hybrid operators for fuzzy logic inference in an approximate reasoning setting. In this paper we examine the utility of such networks for control situations. We show that they are capable of learning control functions which are piece-wise monotonic in each of the variables. The learning ability is demonstrated through an example.

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퍼지 간접추론법과 수정형 지글러-니콜스법에 의한 비례-적분-미분 제어기의 점진적 동조 (Iterative Tuning of PID Controller by Fuzzy Indirect Reasoning and a Modified Zigler-Nichols Method)

  • Kim, S.D.
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.74-83
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    • 1996
  • An iterative tuning technique is derived for PID controllers which are widely used in industries. The tuning algorithm is based upon a fuzzy indirect reasoning method and an iterative technique. The PID gains for the first tuning action are determined by a method which is modified from the Ziegler-Nichols step response method. The first PID gains are determined to obtain a control performance so close to a design performance that the following tuning process can be made effectively. The design paramaters are given as time-domain variables which human is familiar with. The results of simulation studies show that the proposed tuning method can produce an effective tuning for arbitrary design performances.

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변인 통제 능력을 강화하기 위한 수업 프로그램의 개발 및 적용 효과 분석 (The Development of a Learning Program for Enhancing the Skills of Control Variables and the Effects of Its Applications)

  • 이윤하;강순희
    • 대한화학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.519-528
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    • 2011
  • 본 연구에서는 중학교 2학년을 대상으로 변인 통제 강화 프로그램을 개발하고, 이를 적용했을 때 과학적 사고력, 변인 통제 유형 변화에 미치는 효과를 알아보았다. 변인 통제 강화 모형은 변인 통제의 필요성을 인식하는 1단계, 학생들이 스스로 실험을 설계하여 진행하는 2단계, 자신들이 설계한 실험 과정을 되돌아보는 3단계로 구성된다. 이러한 모형에 기초하여 변인 통제 강화 프로그램을 개발하였다. 프로그램의 주제는 모두 9가지이며, 후반부로 갈수록 난이도가 높아진다. 프로그램을 적용한 결과, 학생들의 과학적 사고력 점수(로슨 SRT)는 다소 상승하였으나 통계적으로 유의미하지는 않았다. 사전에 실시한 변인 통제 유형 검사에서는 유형A~유형F까지 고루 분포하였는데 사후에는 변인 통제를 잘하는 유형인 유형A와 유형B가 많았다. 프로그램을 마친 후 실시한 설문을 분석한 결과, 학생들은 변인을 통제하는 실험을 하면서 과학적이고 비판적으로 생각해야 하는 점을 어렵고 힘들어했지만 자신감을 얻었음을 알 수 있었다.

Fault Diagnostic System Based on Fuzzy Time Cognitive Map

  • Lee, Kee-Sang;Kim, Sung-Ho
    • Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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    • 제1권1호
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    • pp.62-68
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    • 1999
  • FCM(Fuzzy Cognitive Map) is proposed for representing causal reasoning. Its structure allows systematic causal reasoning through a forward inference. Authors have already proposed a diagnostic system based on FCM to utilized to identify the true origin of fault by on-line pattern diagnosis. In FCM based fault diagnosis, Temporal Associative Memories (TAM) recall of FCM is utilized to identify the true origin of fault by on-line pattern match where predicted pattern sequences obtained from TAM recall of fault FCM models are compared with actually observed ones. In engineering processes, the propagation delays are induced by the dynamics of processes and may vary with variables involved. However, disregarding such propagation delays in FCM-based fault diagnosis may lead to erroneous diagnostic results. To solve the problem, a concept of FTCM(Fuzzy Time Cognitive Map) is introduced into FCM-based fault diagnosis in this work. Expecially, translation method of FTCM makes it possible to diagnose the fault for some discrete time. Simulation studies through two-tank system is carried out to verify the effectiveness of the proposed diagnostic scheme.

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