• 제목/요약/키워드: learning path recommendation

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Adaptive Learning Path Recommendation based on Graph Theory and an Improved Immune Algorithm

  • BIAN, Cun-Ling;WANG, De-Liang;LIU, Shi-Yu;LU, Wei-Gang;DONG, Jun-Yu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권5호
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    • pp.2277-2298
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    • 2019
  • Adaptive learning in e-learning has garnered researchers' interest. In it, learning resources could be recommended automatically to achieve a personalized learning experience. There are various ways to realize it. One of the realistic ways is adaptive learning path recommendation, in which learning resources are provided according to learners' requirements. This paper summarizes existing works and proposes an innovative approach. Firstly, a learner-centred concept map is created using graph theory based on the features of the learners and concepts. Then, the approach generates a linear concept sequence from the concept map using the proposed traversal algorithm. Finally, Learning Objects (LOs), which are the smallest concrete units that make up a learning path, are organized based on the concept sequences. In order to realize this step, we model it as a multi-objective combinatorial optimization problem, and an improved immune algorithm (IIA) is proposed to solve it. In the experimental stage, a series of simulated experiments are conducted on nine datasets with different levels of complexity. The results show that the proposed algorithm increases the computational efficiency and effectiveness. Moreover, an empirical study is carried out to validate the proposed approach from a pedagogical view. Compared with a self-selection based approach and the other evolutionary algorithm based approaches, the proposed approach produces better outcomes in terms of learners' homework, final exam grades and satisfaction.

온라인 교육 환경에서 효율적 학습자 문제추천을 위한 스마트 컨트랙트 연구 (Smart contract research for efficient learner problem recommendation in online education environment)

  • 민연아
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.195-201
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    • 2022
  • 학습자 주도의 지속적 원격교육 환경을 위하여 학습자의 정확한 학습 패턴을 고려한 올바른 문제 추천 가이드에 대한 필요성이 증대하고 있다. 본 논문에서는 원격교육환경에서 수집되는 학습자의 문제패턴에 대하여 상황별 가중치를 부여하여 해당 데이터를 기반의 개별 학습자의 최적 문제추천 경로를 제시하는 방법으로 블록체인 기반 스마트 컨트랙트 기술을 연구하였다. 본 연구의 성능평가를 위하여 기존 유사 학습 환경과의 학습만족도 및 문제추천가이드의 유용성과 학습자 데이터 처리속도를 분석하였으며 본 연구를 통하여 15% 이상 학습 만족도 향상과 기존 학습 환경 대비 20% 이상의 학습데이터 처리속도향상을 확인하였다.

웹 기반 교육 환경에서 만족도 향상을 위한 개인화 시스템에 관한 연구 (A Study on Personalization System for Improving Satisfaction in Web-based Education Environment)

  • 백장현;김영식
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.171-180
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    • 2003
  • 최근의 웹 기반 교수-학습의 패러다임은 학습자의 능력, 적성, 요구, 흥미, 학습 이력, 학습 활동 프로파일등에 입각하여 학습자의 학습 패턴을 분석해내고, 학습자 개개인에게 적응적인 환경을 제공하는 방향으로 변화되고 있다. 본 연구에서는 학습 활동 데이터를 이용하여 학습자의 학습 패턴을 Apriori 알고리즘을 이용하여 분석해내고 학습자 개개인에게 적응적인 학습 환경을 제공하는 개인화 시스템을 개발하였다. 개인화 시스템은 학습경로, 인터페이스, 상호작용 개인화의 세 부분으로 구성되어있다. 개발된 개인화 시스템을 웹 기반 교수-학습 과정에서 학습자 개인의 학습 만족도를 향상시키는데 효과가 있는 것으로 나타났다.

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온톨로지 기반 학습 콘텐츠의 난이도 계산 방법 (An Ontology-Based Method for Calculating the Difficulty of a Learning Content)

  • 박재욱;박미화;이용규
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.83-91
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    • 2011
  • 이러닝 시스템에서 난이도를 이용한 학습추천 시스템 설계에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 난이도는 학습자의 수준에 맞는 후행학습을 추천하는데 매우 중요한 요소임에도 불구하고 현행 난이도 기반 학습 추천시스템은 각 학습 콘텐츠의 제작자가 주관적으로 정한 난이도를 적용함으로써 정확한 후행 학습 콘텐츠를 추천하기가 어렵다. 본 논문에서는 객관적인 난이도 지표를 제공하기 위하여 온톨로지에 기반한 새로운 학습콘텐츠 난이도 계산 방법을 제안한다. 기존 온톨로지나 지식맵을 이용한 난이도 계산 방법들은 선행학습과 후행학습 또는 주제간의 선후 관계를 표현하고 이를 이용하여 난이도를 계산하였으나, 이 방법들도 콘텐츠 작성자의 주관적인 판단에 의해 후행학습이 결정된다는 문제점이있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 콘텐츠를 구성하는 단어들의 상하위 관계 및 심화도를 나타내는 온톨로지를 이용하여 단어들 간 온토로지의 경로상의 거리로 난이도를 계산한다. 이를 통하여 학습자에게 보다 객관적인 난이도 정보를 제공하고 학습자 수준에 가장 적합한 후행학습 콘텐츠를 추천할 수 있다.

A Study on the Intelligent Online Judging System Using User-Based Collaborative Filtering

  • Hyun Woo Kim;Hye Jin Yun;Kwihoon Kim
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.273-285
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    • 2024
  • 교육 분야에서 온라인 저지 시스템이 활발하게 활용됨에 따라 학습자 데이터를 활용하는 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 학습자 데이터를 활용하여 학습자의 문제 선택을 지원할 수 있는 사용자 기반 협업 필터링 방식의 문제추천 기능을 제안한다. 온라인 저지 시스템에서 학습자의 문제 선택을 위한 지원은 그들의 향후 학습에 영향을 미치므로 교육의 효과성 제고를 위해 필요하다. 이를 위해 학습자의 문제풀이 성향과 유사한 학습자를 식별하고 그들의 문제풀이 이력을 활용한다. 제안 기능은 충북교육연구정보원에서 운영하는 알고리즘과 프로그래밍 관련 온라인 저지 사이트에 구현됐고, 서비스 유용성과 사용 편이성 측면에서 델파이 기법을 통한 전문가 검토를 수행했다. 또한 사이트 사용자 대상 시범 운영에서 바른코드 제출 비율을 분석한 결과 추천문제에 대해 제출한 경우가 전체 제출에 비해 16% 정도 높았고, 추천문제 사용자 대상 설문조사에서 '도움 된다' 응답은 78%였다. 시범 운영에서는 추천문제 선택과 사용자 피드백 관련 설문 응답 비율이 낮았으므로, 향후 연구과제로 제안 기능의 접근성 향상, 사용자 피드백 수집 및 학습자 데이터 분석 다각화 등을 제시했다.

단일 카메라를 이용한 VFH기반의 실시간 주행 기술 개발 (VFH-based Navigation using Monocular Vision)

  • 박세현;황지혜;주진선;고은정;류정탁;김은이
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.65-72
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    • 2011
  • 본 논문에서는 단일 카메라로부터 주어진 영상을 실시간으로 장애물과 비장애물 영역으로 분류 한 후 VFH를 이용하여 안전한 경로를 선정하는 실시간 주행 시스템을 개발한다. 제안된 시스템은 배경 분류기, 점유 그리드맵 생성기와 VFH기반의 선정기로 구성된다. 배경 분류기는 입력된 $320{\times}240$ 영상의 색조와 명도 정보를 이용하여 실시간으로 배경파 장애물 영역을 분류한다. 점유 그리드맵 생성기는 이를 바탕으로 위험도에 따라 10개의 그레이 레벨을 가지는 $32{\times}24$의 점유 그리드맵을 생성한다. VFH를 이용하여 폴라 히스토그램을 작성한 후 밀도가 낮은 곳으로 주행 경로를 결정 한다. 제안된 기술의 효율성을 증명하기 위하여 다양한 형태의 장애물을 포함하는 실내 및 실외 환경에서 평가하였으며 센서 기반의 그 결과는 기존의 센서기반의 주행시스템과 비교 되었다. 그 결과 제안된 시스템은 88%의 정확도를 보였으며, 기존의 시스템보다 실시간으로 빠르고 안전한 주행을 수행할 수 있음이 증명되었다.

농업 기술 전파 커뮤니케이션에 관한 비교 연구 (A Comparative Study on Communication of Agricultural Innovation)

  • 김성수
    • 농촌지도와개발
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    • 제7권1호
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    • pp.121-136
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    • 2000
  • This study reports on a comparison between the Korean diffusion of agricultural innovation or extension service and the cooperative extension service in the United States of America. It focuses on relevant differences between the two systems and provides recommendation for improvement of the Korean system to insure success in important areas related to the diffusion of agricultural innovations. After a comparative study on diffusion of innovations it is clear that: in order to have a productive agriculture that makes effective and efficient use of natural resources and helps achieve sustainability goals, a mechanism that delivers knowledge to agricultural communities must be established and maintained. This mechanism is clearly an agricultural extension service that is cooperatively funded by federal, state and local governments and that insures participation of constituents in the process of establishing priorities and evaluating achievements. The success of US agriculture, the most productive in the world, is to a large degree to the Cooperative Extension Service. Based on the results of this study and the differences of the United States and Korea, the following recommendations should be emphasized for more effective communication for agricultural innovation and rural development in Korea: 1) In order to insure that extension educators are high caliber professional individuals, it is important to establish a system that nationally recognizes these individuals as such, and that provides a professional development path. 2) The results of the decision of transfer of extension educators to local governments has not yielded positive outcomes, especially in terms of professional status. It is clearly demonstrable that valuable professionals are leaving the service, that local governments do not have the will and resources to implement a successful extension program. 3) Because of the critical importance of diffusing innovations to agricultural producers in order to insure and quality and steady food supply, it is of critical importance that these issues be addressed before the extension service is further deteriorated. Given the cement situation, it is clear that the extension service should become nationally supported again in cooperation with local and state governments and that extension professionals be given appropriate rank at the national level, commesurate with their peers in research and teaching. 4) The common current committee practice of lengthy reporting and short discussion needs to be changed to one that results in char, brief and substantive action oriented goals. Joint participation by researchers, extension educators and farmers should be encouraged in planning, implementation and evaluation of communication for agricultural innovations. Roles and functions of committees for institutional cooperation, and or agricultural extension committees should be enlarged. 5) Extension educators should be encouraged to adopt new communication technologies to improve their diffusion of innovations methods. Agricultural institutions and organizations should be encouraged to adopt farmer-first and or client-oriented approach in agricultural extension and diffusion of agricultural technologies. The number, complexity and rapid change of information in agricultural extension require the development of a computer based information and report system to support agricultural extension. 6) To facilitate and expand the further development of communication for agricultural innovation and rural development, agricultural communication programs in universities especially in colleges of agriculture and life sciences. 7) To strengthening the sense of national and social responsibility communication for agricultural innovation and rural development among students in agricultural colleges and universities through participation in learning activities by proactive recruitment. 8) To establish and reinforce a policy that insures participation in communication for agricultural innovation and regal development activities. 9) To improve further development of communication for agricultural innovation and rural development in Korea, more research activities should be encouraged.

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