• 제목/요약/키워드: education using AI

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성인 학습자의 학습 추이 분석을 위한 인공지능 기반 알고리즘 모델 개발 및 평가 (Development and evaluation of AI-based algorithm models for analysis of learning trends in adult learners)

  • 정영식;이은주;도재우
    • 정보교육학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.813-824
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    • 2021
  • A사이버교육시스템 성인학습자의 자기조절학습 관련 학습 추이를 분석하여 교육 성과를 높이기 위해 인공지능을 활용한 알고리즘 모델을 다양하게 설계하고, 그것을 실제 데이터에 적용함으로써 성능을 평가하였다. 이를 위해 A사이버교육시스템에서 115명의 성인학습자의 로그 데이터를 분석하였다. A사이버교육시스템 성인학습자들은 대부분 권장 학습 시간 이상을 학습하였으나, 학기 말에는 권장 학습 시간 대비 실제 학습 시간이 현저하게 감소하였다. VOD 참여율이나 형성평가 참여율, 학습 활동 참여율에서도 학습 후반부에 접어들수록 학습 참여율이 떨어졌다. 따라서 교육 성과를 높이려면 학습 시간이 후반에도 지속될 수 있도록 지원해야 한다 판단하여 후반부에 학습 시간이 떨어지는 학습자를 찾아내기 위해 Tensorflow를 활용한 인공지능 모델을 개발하여 수강 시작 날짜별 학습 시간을 예측하였다. 그 결과, CNN 모델을 활용하여 단일 출력 또는 다중 출력을 예측할 경우 다른 모델에 비해 평균 절대 오차가 가장 낮게 나타났다.

텍스트 마이닝 기법을 활용한 인공지능 기술개발 동향 분석 연구: 깃허브 상의 오픈 소스 소프트웨어 프로젝트를 대상으로 (A Study on the Development Trend of Artificial Intelligence Using Text Mining Technique: Focused on Open Source Software Projects on Github)

  • 정지선;김동성;이홍주;김종우
    • 지능정보연구
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    • 제25권1호
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    • pp.1-19
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    • 2019
  • 제4차 산업혁명을 이끄는 주요 원동력 중 하나인 인공지능 기술은 이미지와 음성 인식 등 여러 분야에서 사람과 유사하거나 더 뛰어난 능력을 보이며, 사회 전반에 미치게 될 다양한 영향력으로 인하여 높은 주목을 받고 있다. 특히, 인공지능 기술은 의료, 금융, 제조, 서비스, 교육 등 광범위한 분야에서 활용이 가능하기 때문에, 현재의 기술 동향을 파악하고 발전 방향을 분석하기 위한 노력들 또한 활발히 이루어지고 있다. 한편, 이러한 인공지능 기술의 급속한 발전 배경에는 학습, 추론, 인식 등의 복잡한 인공지능 알고리즘을 개발할 수 있는 주요 플랫폼들이 오픈 소스로 공개되면서, 이를 활용한 기술과 서비스들의 개발이 비약적으로 증가하고 있는 것이 주요 요인 중 하나로 확인된다. 또한, 주요 글로벌 기업들이 개발한 자연어 인식, 음성 인식, 이미지 인식 기능 등의 인공지능 소프트웨어들이 오픈 소스 소프트웨어(OSS: Open Sources Software)로 무료로 공개되면서 기술확산에 크게 기여하고 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 온라인상에서 다수의 협업을 통하여 개발이 이루어지고 있는 인공지능과 관련된 주요 오픈 소스 소프트웨어 프로젝트들을 분석하여, 인공지능 기술 개발 현황에 대한 보다 실질적인 동향을 파악하고자 한다. 이를 위하여 깃허브(Github) 상에서 2000년부터 2018년 7월까지 생성된 인공지능과 관련된 주요 프로젝트들의 목록을 검색 및 수집하였으며, 수집 된 프로젝트들의 특징과 기술 분야를 의미하는 토픽 정보들을 대상으로 텍스트 마이닝 기법을 적용하여 주요 기술들의 개발 동향을 연도별로 상세하게 확인하였다. 분석 결과, 인공지능과 관련된 오픈 소스 소프트웨어들은 2016년을 기준으로 급격하게 증가하는 추세이며, 토픽들의 관계 분석을 통하여 주요 기술 동향이 '알고리즘', '프로그래밍 언어', '응용분야', '개발 도구'의 범주로 구분하는 것이 가능함을 확인하였다. 이러한 분석 결과를 바탕으로, 향후 다양한 분야에서의 활용을 위해 개발되고 있는 인공지능 관련 기술들을 보다 상세하게 구분하여 확인하는 것이 가능할 것이며, 효과적인 발전 방향 모색과 변화 추이 분석에 활용이 가능할 것이다.

Design and Empirical Study of an Online Education Platform Based on B2B2C, Focusing on the Perspective of Art Education

  • Hou, Shaopeng;Ahn, Jongchang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권2호
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    • pp.726-741
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    • 2022
  • The purpose of this study is to provide instructive theoretical models for art (music) education institutions especially when unpredictable risks, such as pandemics, occur again. Based on the customer behavior theory of the business-to-business-to-customer (B2B2C) platform, and in combination with the technology acceptance model (TAM) and expectation confirmation model (ECM), this study proposes an online education model from the perspective of art education. The framework is based on the three decision-making processes of the customer, and includes the product owner, content owner, and customer area. This paper highlights the factors that influence customers in making decisions when art education institutions are product owners. Regression analysis was introduced to study the factors influencing the expectation confirmation, and the overall fitting testing and six hypotheses testing of 385 effective samples were performed using the structural equation modeling (SEM). The results show that the course-design and after-service positively influenced the expectation confirmation, and the domain image positively influenced the continuance behavior. Negative emotions skipped the mediator (expectation confirmation) and directly exerted a significant negative impact on customers' willingness to continue system usage (continuance behavior). In addition, expectation confirmation positively influenced continuance behavior. The paths of detailed items comprising course-design, after-service, and negative emotion were also analyzed and discussed. In this path analysis, ordinary art learners did not believe that AI partners can play a very good auxiliary role. The findings contribute to the scope of information systems acting as an art education platform academically, and provide effective and theoretical support for the actual operation of art education institutions.

ChatGPT를 활용한 예비교사의 수학수업설계 분석 (An Analysis of Pre-service Teachers' Mathematics Lesson Design Using ChatGPT)

  • 이유진
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제37권3호
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    • pp.497-516
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 예비교사들의 ChatGPT에 대한 인식과 ChatGPT를 활용하여 구안한 수업설계의 특징을 분석함으로써 ChatGPT를 활용한 교사의 수업설계역량 신장에 대한 가능성을 탐색하는 것이다. 이를 위해 예비교사의 인식을 조사하기 위한 설문조사를 실시하였으며, ChatGPT를 활용하여 작성된 수업설계지를 수학수업의 설계 요소, 대화 및 정보 처리 유형의 관점에서 분석하였다. 그 결과 예비교사들은 ChatGPT 활용에 다소 소극적인 태도를 보이는 것으로 보이며, 교사의 중재 가능성과 ChatGPT의 특성이 ChatGPT 활용에 관한 인식에 영향을 주는 것으로 나타났다. 더불어 예비교사들은 주로 동기유발 활동과 배운 내용을 적용하는 놀이 활동에 ChatGPT를 활용했으며, 개인마다 ChatGPT를 활용하는 수준, 즉 ChatGPT와의 대화 양상과 정보 처리 양상에 차이를 보였다. 이와 같은 연구 결과를 토대로 ChatGPT를 활용한 교사의 전문성 신장 및 교사 교육에 대한 가능성을 탐색하였다.

가상현실 기반의 인공지능 영어회화 시스템 (English Conversation System Using Artificial Intelligent of based on Virtual Reality)

  • 천은영
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.55-61
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    • 2019
  • 외국어 교육을 실현하기 위하여 기존의 다양한 교육 매체들이 제공되고 있지만, 교구 및 매체프로그램에 대한 비용이 많이 들고 실시간 대응력이 떨어지는 단점이 존재한다. 이 논문에서는 VR과 음성인식을 기반으로 한 인공지능 유형의 영어회화 시스템을 제안한다. 시스템 구축을 위해 Google CardBoard VR과 Google Speech API를 이용하며 가상현실 환경 제공 및 대화를 위한 인공지능 알고리즘을 개발하였다. 제안하는 음성인식 서버시스템에서는 사용자가 발화한 문장을 단어 단위로 분리해 데이터베이스에 저장된 데이터 단어들과 비교하여 확률적으로 가장 높은 것을 답으로 제공할 수 있으며 사용자들이 가상현실의 인물과 적절한 대화 및 응답이 가능하다. 대화가 제공되는 기능은 상황별 대화와 주제에 독립적이며, AI 비서와 나눈 대화 내용을 사용자 시스템에서 실시간 확인이 가능하도록 구현하였고 실험을 통하여 음성인식에 대한 응답비율을 확인하였다. 이 논문에서 제안하는 가상현실과 음성인식 기능을 접목한 시스템을 통하여 4차 산업혁명에 관련한 가상교육 콘텐츠 서비스 확장에 이바지할 것을 기대한다.

증강현실 기반의 키즈 콘텐츠 제작을 위한 관찰 조작형 모델의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Observation Manipulation Model for Creating Kids Contents Based on Augmented Reality)

  • 오암석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.339-345
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    • 2021
  • 코로나19로 인해 온라인 교육이 발달하면서 교육에 AI, AR/VR등의 신기술을 결합한 에듀테크 시장이 급격히 성장하고 있다. 또한, 1가구 1자녀 가정이 늘면서 자녀에 대한 투자가 집중됨에 따라 매년 출산율이 줄어듦에도 불구하고 키즈 산업은 꾸준히 성장 중이다. 그러나 늘어나는 수요에 비해 에듀테크 시장의 콘텐츠 공급은 더딘 편이다. 이에 본 논문에서는 AR 기술을 이용하여 편의성, 실용성, 효율성을 갖춘 AR 키즈 콘텐츠를 개발하고 지원함으로써 이러한 문제를 해결 하는데 도움을 주는 것을 목적으로 한다. 유아 어휘 학습 지원용 AR 콘텐츠는 단순히 보고 듣는 것이 끝이 아니라, 콘텐츠를 직접 조작해볼 수 있는 관찰 조작형 모델이라 유아의 흥미를 유발하고 아동의 단어학습에 도움을 준다. 본 논문은 본격적인 언어발달이 나타나는 생후 15개월 이상 36개월 이하의 유아를 대상으로 한다.

소프트웨어 교육용 교구 활용 미래 교육을 위한 융합 콘텐츠 및 외부 확장장치 개발 (Development of External Expansion Devices and Convergence Contents for Future Education based on Software Teaching Tools)

  • 주영태;김종실;김응곤
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.1317-1322
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    • 2021
  • 4차 산업 혁명 시대의 소프트웨어는 지능정보사회에서 핵심기반이 되고 있다. 이에 시대에 대응할 수 있는 인력양성과 교육의 새로운 방향에 대한 연구가 필요하다. 이를 위해 교육부는 교육과정을 개편하고 일반 ICT 지식의 습득보다 컴퓨팅 사고력 기반의 논리적인 문제해결 과정을 기반으로 한 소프트웨어 교육을 시행하고 있다. 하지만 소프트웨어 교육을 위한 양질의 교육 콘텐츠 확보가 부족하고 첨단 IT 기술과 연계하여 교육할 수 있는 교구 또한 미비한 상황이다. 이를 개선하기 위해 본 논문은 소프트웨어 교육용 코딩 로봇을 활용하여 인공지능 등의 융합형 소프트웨어 교육이 가능한 교육 콘텐츠 및 기능확장을 위한 외부 확장장치 개발을 제안한다. 이를 통해 기존의 단순 문제해결 방식의 교육과정을 개선하고 다양한 학습 자료를 개발하여 효과적인 소프트웨어 교육이 가능하다.

초등학교 저학년 학습자를 위한 인공지능 교육프로그램 개발 (Development of Artificial Inetelligence Education Program for the Lower Grades of Elementary School)

  • 강지은;구덕회
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 한국정보교육학회 2021년도 학술논문집
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    • pp.123-129
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    • 2021
  • 최근 인공지능 교육을 위한 다양한 플랫폼과 컨텐츠가 개발되고 있지만, 초등 저학년 학습자를 위한 인공지능 교육 프로그램은 미비한 상황이다. 이에 본 연구는 초등학교 저학년 학습자를 위한 인공지능 교육 프로그램을 개발하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 노벨 엔지니어링 기법을 활용하여 교육 프로그램을 설계하였고 전문가 타당도 검사로 타당도를 검증하였다. 그 결과 한글 해득 과정 중인 저학년 학습자 수준을 고려하여 문자 언어보다는 음성 언어를 기반으로 한 프로그램을 구성하고, 교과 간 통합으로 교육 시수를 확보할 필요가 있었다. 이를 반영하여 정보 교과가 별도로 신설되어 있지 않은 초등 저학년의 교육과정을 고려하여 국어, 수학, 통합 교과와 융합하여 인공지능 교육 프로그램을 설계하였다. 노벨 엔지니어링은 그동안 소프트웨어 교육을 위한 다양한 융합교육 연구사례가 있었고 그 효과가 검증되었다. 학습의 풍부한 맥락을 제공하여 주는 노벨 엔지니어링을 통해 초등 저학년을 위한 인공지능교육의 새로운 방향성을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.

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IoT 건축시공 건전성 모니터링 기반 AI 안전관리 챗봇서비스 구축방안 (How to build an AI Safety Management Chatbot Service based on IoT Construction Health Monitoring)

  • 강휘진;최성조;한상준;김재현;이승호
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.106-116
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    • 2024
  • 연구목적: 본 논문은 건설 시공현장에서 발생하는 사고 및 잠재적 위험분석을 위한 IoT 및 CCTV 기반 안전모니터링을 실시하고 추락, 충돌 등 위험 또는 이상현상을 탐지하여 무전기 등을 이용한 예·경보 및 챗봇서비스를 구축하는 방법을 제시하는데 목적이 있다. 연구방법: 건설현장 스마트 건설기술 사례 및 문헌분석을 통하여 안전관리 모델을 제시한다. 연구결과: '건설사고 통계'에 따르면 2021년 건설업 사고재해자는 26,888명으로 전체 사고재해의 26.3%가 건설업에서 발생하였고, 건설업 안전사고 사망자는 417명으로 전체 산업재해 사망자의 50.5%에 달한다. 이런한 건설재해의 개선 방안으로, IoT 건전성모니터링 기반 스마트 건설기술을 활용한 건설현장 안전관리 AI 챗봇서비스를 제시한다. 근로자 등 이해관계자가 참여하는 건설현장은 비계공정 및 개구부, 위험기계기구류 접근 등 사업장 내부 주요 위험구역을 선정하여 인공지능 챗봇시스템을 구현하여 실증하였다. 결론: 건설현장 인공지능 챗봇서비스 실증결과에 대한 참여근로자의 만족도 조사에서 90점 이상을 받아 상업화 가능성을 확인하였다.

에듀테인먼트 휴머노이드 로봇의 지능적인 율동 서비스 연구 (Research of intelligent rhythm service of edutainment humanoid robot)

  • 윤태복;나은숙
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.75-82
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    • 2018
  • 정보통신기술의 발달과 함께 학습자에게 재미와 흥미를 통한 즐거운 교육환경을 제공하고자 다양한 방법이 시도 되고 있다. 에듀테인먼트와 게임기반학습 등에서 게임이나 로봇과 같은 기술을 교육에 활용하는 것은 좋은 예이다. 본 연구에서는 휴머노이드 로봇의 율동 생성을 위한 사용자 데이터 수집과 분석을 통한 지능형 율동 교육 시스템을 제안한다. 이를 위하여 사용자는 음악을 선택하고, 선택한 음악에 따라 율동 정보를 입력한다. 이러한 사용자의 로봇 활용 데이터는 분석을 통하여 지능화된 서비스를 위한 패턴의 역할을 한다. 분석 결과는 빈도에 기반을 두며, 과거 정보가 부족한 경우 FFT 유사도 비교 방법을 적용하였다. 제안하는 방법은 유치원 아이들을 대상으로 하는 실험을 통하여 유효함을 확인하였다.