정보화 사회에서 우수한 S/ W 인력을 양성하기 위해 알고리즘의 조기 교육은 매우 중요하다. 그러나 초등학생에게 알고리즘을 교육하는 것은 큰 도전인데 왜냐하면 텍스트형태의 컴퓨터 알고리즘이 어떻게 동작하는 지를 어린 학생들이 이해하기가 매우 어렵기 때문이다. 애니메이션을 활용한 수업 통해 알고리즘 수업을 실시한다면 학생들이 좀 더 쉽게 알고리즘을 시각화 할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 초등학교에서 기초적인 자료구조와 알고리즘을 교육하는데 있어서 알고리즘 시각화의 교육적 효과를 평가하고자 한다. 이를 위해 '알고리즘 시각화 팩터'라는 새로운 측정도구를 정의하고 알고리즘 교육요소 즉, 스택, 큐, 버블정렬, 힙정렬, BFS, 및 DFS에 대해 텍스트 기반과 애니메니션 기반의 강의 자료를 각각 개발하였다. 다양한 학생 그룹에 대해 실험을 하고 평가를 하였다. 폭넓은 실험을 통해 애니메이션 기반의 강의 자료를 사용한 그룹의 평균 점수가 텍스트기반의 강의 자료를 사용한 그룹에 대해 22.2% 이상 더 높은 점수 결과를 보였다.
알고리즘과 프로그래밍 영역에 대한 초중고등학교 교육과정을 개발하기 위해 국내외 교육과정을 비교 분석하였다. 그 결과 2015 개정 실과 교육과정과 정보과 교육과정에 포함된 내용이 영국이나 미국, 인도와 비교할 때 내용의 범위와 수준이 미흡한 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 이를 개선하기 위해 한국정보교육학회에서 개발한 소프트웨어 교육과정 표준 모델을 참조하여 알고리즘과 프로그래밍 영역을 구분하여 전문가들을 대상으로 설문을 통해 내용의 중요도와 교육 시기의 적절성을 조사하였다. 그 결과, 연구자가 제시한 영역별 내용 중에서 알고리즘의 평가 이외에는 모든 영역에서 중요하다고 응답하였으나 영역별 교육 시기는 전문가마다 의견이 달랐다.
Multiobjective Optimisation problem involving set functions is introduced. Then an iterative algorithm for these kinds of problems is suggested and its optimal process will be proved.
웹 기반 학습 시스템에서 평가를 위한 문제출제 방식에 대해 많은 연구가 이루어지고 있다. 이러한 원격 교육에서 출제되는 문제들은 고정 출제나 무작위 출제 방식 또는 난이도에 따른 자동 출제 방식을 사용하고 있다. 본 논문에서는 산업 기사 시험을 대비하는 학생들을 위한 웹 기반 학습 시스템을 설계함에 있어 기사 시험에 맞는 새로운 문제 출제 알고리즘을 제시한다. 일반적으로 기사 시험은 평균 점수에 맞는 난이도별 문제 출제와 함께 전체 학습 범위에서 골고루 시험 문제가 출제되어야 하는 특징이 있다. 따라서 제시된 알고리즘에서는 자동 문제 출제를 함에 있어 난이도뿐만이 아니라 전체 학습 범위에 대한 분포도 고려하여 문제를 골고루 출제한다. 이는 난이도에 의한 자동 출제 방식에 비해 기사 시험을 준비하는 학습자에게 보다 효과적인 학습 진단 방법을 제공할 수 있다.
Three-dimensional(3D) motion analysis is a useful tool for analyzing sports performance. During the last few decades, advances in motion analysis equipment have enabled us to perform more and more complicated biomechanical analyses. Nevertheless, considering the complexity of biomechanical models and the amount of data recorded from the motion analysis system, subsequent processing of these data is required for event-specific motion analysis. The purpose of this study was to develop a basic golf swing analysis algorithm using a state-of-the-art VICON motion analysis system. The algorithm was developed to facilitate golf swing analysis, with special emphasis on 3D motion analysis and high-speed motion capture, which are not easily available from typical video camera systems. Furthermore, the developed algorithm generates golf swing-specific kinematic and kinetic variables that can easily be used by golfers and coaches who do not have advanced biomechanical knowledge. We provide a basic algorithm to convert massive and complicated VICON data to common golf swing-related variables. Future development is necessary for more practical and efficient golf swing analysis.
The installation of PV system to the power distribution system is being increased as one of solutions for environmental pollution and energy crisis. However, the efficiency of PV system is getting decreased because of the aging phenomenon and several operation obstacles. Therefore, The technology development of aging diagnosis of PV modules are required in order to improve operation performance of PV modules. This paper proposes evaluation algorithm for aging state in PV modules by using the electrical characteristics of PV modules and environmental factors. And also, this paper presents a operation evaluation system of PV modules based on the proposed aging diagnosis algorithm of PV modules. From the simulation results of proposed evaluation system, it is confirmed that the proposed algorithm is a useful tool for aging diagnosis of PV systems.
영재교육의 시행 확대에 따라 정보과학영재교육에 대한 관심이 증가하고 있으나, 수학 과학 분야의 영재교육에 비하여 선발 및 교육내용에 대한 연구결과물이 부족한 상황이다. 또한, 정보과학영재교육을 시행함에 있어 알고리즘 교육영역은 가장 핵심적인 분야 중 하나이나, 알고리즘 교육을 초등정보과학영재의 수준에 맞추어 교육한다는 것은 어려운 일이다. 이와 같은 이유로 인하여 정보과학영재교육 분야 중 가장 핵심적인 영역인 알고리즘 교육내용에 대한 기존의 연구는 매우 미비한 실정이다. 이에 본 논문에서는 다음과 같은 절차에 따른 연구를 시행하였다. 첫째, 정보과학영재의 정의 및 특성을 분석하고 이에 따른 정보과학영재교육의 목표 및 교육내용과 알고리즘 교육내용을 분석하였다. 둘째, 분석 내용을 기반으로 초등정보과학영재를 위한 알고리즘 교육내용 개발 기준과 활동지 개발 기준을 제안하였다. 셋째, 본 논문에서 제안한 알고리즘 교육내용과 활동지 개발의 타당성을 검증하기 위하여 경인지역의 초등정보과학영재교육 전문가 그룹을 활용한 델파이 분석을 시행하였다.
초등학교 6학년 학생을 대상으로 소프트웨어교육이 실시되고 있다. 본 연구에서는 초등학생의 알고리즘 구성 패턴에 대해 탐색하였다. 초등학교 6학년 학생을 대상으로 알고리즘을 구상하는 문항을 투입한 후 구조적 프로그래밍 기법에 기반한 MacCabe의 사이클로매틱 복잡도를 산출하여 학습자의 알고리즘 구성 패턴을 탐색하였다. 학생들은 문제 해결을 위해 주로 1~2가지의 선택구조를 사용하며, 이는 문제의 출발점, 도착점에 편중되는 경향이 있다. 또한 선택 구조 사용에 있어 소극적인 모습을 보인다. 알고리즘 구성에 있어서는 눈에 보이는 구체물과 자신의 배경지식에 의존하는 모습을 보인다. 따라서 초등학교 소프트웨어교육에서는 알고리즘 구성 패턴에 따라 학생들의 경험과 친숙한 문제 상황에서 알고리즘 구조를 복합적으로 사고할 수 있는 과제를 제시할 필요가 있으며, 구체적 조작물을 활용하여 지도하는 것이 유효할 것으로 보인다.
현재 컴퓨터교육에서 알고리즘 교육의 중요성은 강조되고 있지만 주어진 문제를 알고리즘으로 표현하고 표현된 알고리즘을 해석하는 방법에는 비교적 연구가 미약하였다. 본 연구에서는 알고리즘의 표현 도구 중 순서도에 대해 초등학교 저학년 대상으로 놀이 활동 기반 학습 방법을 개발하고 실제 수업에 적용하여 학습 가능성을 진단하여 보았다. 학습 놀이는 순차형 놀이, 선택형 놀이, 반복형 놀이와 퍼즐 맞추기 게임으로 4가지이며 퍼즐 맞추기 게임은 학습 놀이 내용을 순서도 카드를 활용하여 실제 순서도로 재구성하는 게임이다. 순서도 학습 후 성취도 평가에서는 학습 놀이 기반으로 수업을 진행한 집단이 ICT기반으로 학습한 집단보다 상대적으로 평균은 약 7.5% 높게 나타났으며 두 집단 모두 학습 후 평균이 10점 만점에 9점 이상을 보였다. 이는 순서도 교육이 초등학교 저학년도 학습 가능하며 특히 놀이 활동을 통한 교육이 효과적이라는 것을 보여준 것이다.
알고리즘은 컴퓨터와 관련된 모든 이론들의 기반이 되는 개념으로 매우 중요하다. 응용문제를 해결하기 위한 컴퓨터 알고리즘에 대한 연구는 많이 있지만 컴퓨터 알고리즘 개념을 어떻게 가르칠 것인가에 대한 효과적인 교수방법에 대한 연구물들은 매우 드물다. 본 논문에서는 초등학교 4학년 수학문제를 이용하여 문제를 해결하는 과정을 통하여 컴퓨터 알고리즘 개념을 학습하는 교수방법을 설계하였다. 설계한 교수방법을 현장에 적용하였으며, 결과 분석을 통하여 제안한 교수방법이 전통적인 교수방법보다 효과가 있음을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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