• 제목/요약/키워드: learning physics

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Infrared Target Recognition using Heterogeneous Features with Multi-kernel Transfer Learning

  • Wang, Xin;Zhang, Xin;Ning, Chen
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권9호
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    • pp.3762-3781
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    • 2020
  • Infrared pedestrian target recognition is a vital problem of significant interest in computer vision. In this work, a novel infrared pedestrian target recognition method that uses heterogeneous features with multi-kernel transfer learning is proposed. Firstly, to exploit the characteristics of infrared pedestrian targets fully, a novel multi-scale monogenic filtering-based completed local binary pattern descriptor, referred to as MSMF-CLBP, is designed to extract the texture information, and then an improved histogram of oriented gradient-fisher vector descriptor, referred to as HOG-FV, is proposed to extract the shape information. Second, to enrich the semantic content of feature expression, these two heterogeneous features are integrated to get more complete representation for infrared pedestrian targets. Third, to overcome the defects, such as poor generalization, scarcity of tagged infrared samples, distributional and semantic deviations between the training and testing samples, of the state-of-the-art classifiers, an effective multi-kernel transfer learning classifier called MK-TrAdaBoost is designed. Experimental results show that the proposed method outperforms many state-of-the-art recognition approaches for infrared pedestrian targets.

웹기반 문제중심학습(PBL) 시스템을 적용한 사이버 토론 학습 프로그램의 효과 (Effect of PBL applied On-line Debating System.)

  • 서성원;박상태;김의정
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.397-400
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    • 2013
  • 본 연구는 K대학부설과학영재교육원 학생 중 웹기반 사이버 토론 학습 프로그램인 "Science Cyber Conference" 참가자를 대상으로 문제중심학습(Problem-based Learning; PBL)전략을 적용한 시스템을 개발하여 16주 동안 프로그램을 진행한 후, PBL 전략이 '자기주도 학습 능력'에 미치는 영향에 대해 알아보았다. 이와 더불어 PBL 수업 과정에 대한 학습자의 인식을 조사하였다. 웹기반 PBL 전략을 적용한 프로그램 진행 후 학습자의 '자기주도 학습 능력'이 통계적으로 유의미하게(p<.05) 효과가 있었다. 특히 '자기주도 학습능력'은 7개의 하위 영역 중 '학습자 신념'을 제외한 6개의 영역에서 유의미한 차이를 보였다.(p<.05) 또한 웹기반 PBL 전략을 사용한 수업이 긍정적이라는 인식을 보였다.

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태양광시스템 모델식과 기계학습을 이용한 발전성능 추정 (Estimation of Power Using PV System Model Formula and Machine Learning)

  • 오현규;신우균;주영철;배수현;황혜미;강기환;고석환;장효식
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제11권1호
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    • pp.27-33
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    • 2023
  • In this paper, a machine learning model by using a regression algorithm is proposed to estimate the power generation performance of the BIPV system. The physical model formula for estimating the generation performance and the proposed model were compared and analyzed. For the physical model formula, simple efficiency model, temperature correction model, and regressive physics model for changing an irradiance were used. As a result, when comparing the regressive physics model for changing an irradiance and the proposed model with the actual generation measured data, the respective RMSE values are 0.1497 kW, 0.0451 kW and the accuracy values are 86.44%, and 96.56%. Therefore, the proposed model implemented in this experiment can be useful in estimating power generation.

물리치료학 교육의 변화에 부응하는 문제중심학습방법(Problem Based Learning) (Implementing PBL in Physical Therapy Education)

  • 황현숙;이우숙;임종수
    • 대한물리치료과학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.179-186
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    • 2002
  • This study addresses the need to adopt teaching-learning approaches in physical therapy education that develop links between theory and clinical practice in a meaningful way. Problem-based learning (PBL) is presented as a useful way to educate physical therapy for the future. The essential characteristics of problem-based learning include: curricular organization around problems rather than disciplines; an integrated curriculum rather than one separated into clinical and theoretical components; and an inherent emphasis on cognitive skills as well as on knowledge. PBL as implemented in the health sciences, is an educational method in which the focus of learning is a small-group tutorial in which students work through health care scenarios. The goals of the health care scenarios are to provide a context for learning, to activate prior knowledge, to motivate students, and to stimulate discussion. Learning is student-centered rather than faculty-centered, and self-directed learning is emphasized. Whereas the former focuses on critical thinking and clinical judgement, the latter's emphasis is on clinical competency. The physical therapist (PT) program at Cheju Halla college is a partial integrated problem-based curriculum. The history and process of PBL in general and in the PT program are reviewed. Long-term advocates of PBL stress that it is the only known method for preparing future professionals to be able to adapt to change, learning how to reason critically, enabling a holistic approach to health.

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중국 초등학교 과학교과서의 삽화 분석 (The Analysis on the Illustrations of the Chinese Elementary Science Textbooks)

  • 이형철
    • 대한지구과학교육학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.55-64
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    • 2010
  • This study was intended to survey and analyze the illustrations of Chinese elementary science textbooks. The analysis criterion was composed of two categories, the kind of illustration and the role of illustration. The kind of illustration was divided into six subcategories categories such as photograph, picture, illustration, cartoon, diagram and recording sheet. The role of illustration was divided into four subcategories such as motive induction, guidance for learning, the supply of learning material, the presentation of learning result. The findings of this study were as follows. Chinese elementary science textbooks have about 3.55 illustrations per page. Compared with Korean ones, Chinese ones have more illustrations. From the analysis of the kinds of the illustrations on grade basis, it was found that the order of percentage of illustrations of Chinese elementary science textbooks is photograph, cartoon et al.. Photograph is prominent in entire grade. And From the analysis of the kinds of the illustrations on domain basis, the same results was founded. From the analysis of the roles of the illustrations on grade basis showed that both supply of learning material and guidance for learning are dominant in entire grade. The role of supply of learning material is a little more major than that of guidance for learning. From the analysis of the roles of the illustrations on domain basis, it was found that in domain of physics and chemistry the role of guidance for learning is major, and in domain of biology and earth science the role of supply of learning material is major.

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학생들의 인식조사를 통한 온라인 물리탐구토론의 특징 (Characteristics of Online Discussion System for Physics Investigation Through the Students' Perceptions)

  • 이봉우;김희경
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.1206-1215
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    • 2004
  • 본 연구에서는 오프라인과 온라인으로 진행된 물리탐구 토론에 참여한 학생들을 대상으로 실시된 설문과 면담을 통하여 온라인 물리탐구토론 학습체제에 대한 학생들의 인식을 알아보고, 이를 통하여 온라인 물리탐구토론 학습 체제의 특징을 알아보았다. 분석은 온라인 물리탐구토론 학습체제의 사용자 편리상 온라인 탐구토론의 비동시성, 글쓰기와 관련된 온라인 탐구토론, 온라인 탐구토론의 시각적 표현과 물리적 존재감, 온라인 탐구토론의 선호도의 다섯 가지 범주로 실시되었다. 학생들은 온라인 탐구토론에서 시공간을 초월하여 접근할 수 있고, 비동시성으로 인하여 충분한 사고 후에 논쟁에 참여할 수 있다는 점을 온라인 탐구토론의 가장 큰 장점으로 여기고 있었다. 또한 온라인 활동이 학생들 스스로의 참여로 수행되지만, 학생들의 활발한 참여를 위해서는 온라인 교육 시스템의 기술적인 부분이외에도 학부모와 교사의 역할이 더없이 중요하다.

Machine-assisted Semi-Simulation Model (MSSM): Predicting Galactic Baryonic Properties from Their Dark Matter Using A Machine Trained on Hydrodynamic Simulations

  • Jo, Yongseok;Kim, Ji-hoon
    • 천문학회보
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    • 제44권2호
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    • pp.55.3-55.3
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    • 2019
  • We present a pipeline to estimate baryonic properties of a galaxy inside a dark matter (DM) halo in DM-only simulations using a machine trained on high-resolution hydrodynamic simulations. As an example, we use the IllustrisTNG hydrodynamic simulation of a (75 h-1 Mpc)3 volume to train our machine to predict e.g., stellar mass and star formation rate in a galaxy-sized halo based purely on its DM content. An extremely randomized tree (ERT) algorithm is used together with multiple novel improvements we introduce here such as a refined error function in machine training and two-stage learning. Aided by these improvements, our model demonstrates a significantly increased accuracy in predicting baryonic properties compared to prior attempts --- in other words, the machine better mimics IllustrisTNG's galaxy-halo correlation. By applying our machine to the MultiDark-Planck DM-only simulation of a large (1 h-1 Gpc)3 volume, we then validate the pipeline that rapidly generates a galaxy catalogue from a DM halo catalogue using the correlations the machine found in IllustrisTNG. We also compare our galaxy catalogue with the ones produced by popular semi-analytic models (SAMs). Our so-called machine-assisted semi-simulation model (MSSM) is shown to be largely compatible with SAMs, and may become a promising method to transplant the baryon physics of galaxy-scale hydrodynamic calculations onto a larger-volume DM-only run. We discuss the benefits that machine-based approaches like this entail, as well as suggestions to raise the scientific potential of such approaches.

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온라인 물리탐구토론에 나타난 학생들의 상호작용 유형 분석 (Analysis of Interaction Pattern of the Students in Online Discussion of Physics Investigation)

  • 이봉우;이성묵
    • 한국과학교육학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.638-645
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    • 2004
  • 본 연구에서는 학생들의 창의적 문제해결력과 비판적 사고력을 함양하기 위한 프로그램으로 온라인 물리탐구토론 학습체제를 개발하여, 온라인 물리탐구토론에 참여한 학생들의 상호작용 유형을 단위토론에서의 참여자 수, 다중토론장의 형성, 대화의 이동을 중심으로 구분하여 개인간 상호작용 유형, 일대일 참여의 상호작용 유형, 다중참여로 인한 일대다 상호작용 유형, 다대다 상호작용 유형등으로 분류하였다. 이는 사이버 상에서 벌어지는 학생들의 참여구조와 상호작용 양상을 파악할 수 있어 온라인을 통한 교육의 방향에 좋은 정보를 제공해 줄 수 있을 것으로 기대한다.

Destripe Hyperspectral Images with Spectral-spatial Adaptive Unidirectional Variation and Sparse Representation

  • Zhou, Dabiao;Wang, Dejiang;Huo, Lijun;Jia, Ping
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제20권6호
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    • pp.752-761
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    • 2016
  • Hyperspectral images are often contaminated with stripe noise, which severely degrades the imaging quality and the precision of the subsequent processing. In this paper, a variational model is proposed by employing spectral-spatial adaptive unidirectional variation and a sparse representation. Unlike traditional methods, we exploit the spectral correction and remove stripes in different bands and different regions adaptively, instead of selecting parameters band by band. The regularization strength adapts to the spectrally varying stripe intensities and the spatially varying texture information. Spectral correlation is exploited via dictionary learning in the sparse representation framework to prevent spectral distortion. Moreover, the minimization problem, which contains two unsmooth and inseparable $l_1$-norm terms, is optimized by the split Bregman approach. Experimental results, on datasets from several imaging systems, demonstrate that the proposed method can remove stripe noise effectively and adaptively, as well as preserve original detail information.

물리 외 교과서에 제시된 물리적 현상 설명이 학생들의 물리 개념 형성에 미치는 영향 (Effects of the Explanations of Physical Phenomena Given in Non-Physics Textbooks on the Formation of Students' Physical Conceptions)

  • 박미진;김영민
    • 한국과학교육학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.155-164
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    • 2003
  • 본 연구의 목적은 물리 외 교과서의 물리 내용 설명이 학생들의 물리개념 형성에 미치는 영향에 대하여 조사하는 것이다. 본 연구를 위해 부산에 있는 두 중학교에서 각 39명의 학생들로 구성된 한 학급씩을 선정하였으며, 학생들의 개념 조사를 위해 두 종류의 검사 도구를 개발하였다. 검사 도구는 A는 물리 외 교과서의 물리 내용에 관한 설명을 읽은 후에 학생들의 개념을 조사하기 위한 것이고, 검사 도구는 B는 똑같은 물리적 현상에 대해 물리 교육 전문가에 의해서 물리학적으로 이해가 가능하도록 다시 진술한 설명을 읽은 후에 학생들의 개념을 조사하기 위한 것이다. 각 학급에 두 검사 도구 모두를 적용시켰다. 이때 공평한 조사를 위해 한 학급에는 검사 도구 A를 적용한 후 검사 도구 B를 적용하였고, 다른 학급에는 검사 도구 B를 적용한 후 검사도구 A를 적용하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 두 학급 모두에서 물리 교육 전문가에 의해서 재진술된 설명에 대한 학생들의 이해도가 물리 외 교과서의 설명에 대한 이해도 보다 더 높게 나타났다(p< .01). 이것은 물리 외 교과서에서의 모호하고 바르지 못한 물리 개념의 설명이 학생들의 오개념을 유발할 가능성이 있으며, 적절치 못한 문장의 표현 및 용어의 선택, 애매한 문장의 문법적인 구조가 물리 개념을 올바르게 이해하는데 방해가 됨을 알 수 있다. 또한 적절치 못한 예와 잘못된 그림을 제시하는 것이 오개념을 형성시킬 가능성이 높다고 볼 수 있다. 그리고 물리 교과서에 사용하는 용어와 물리 외 교과서에서 사용하는 용어가 다른 것이 학생들의 혼동을 야기 시킬 수 있다는 것을 알 수 있다.