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카테시안 곱의 역 맥락에서 살펴본 분수 나눗셈 알고리즘의 시각적 통합모델에 대한 연구 (A study on the visual integrated model of the fractional division algorithm in the context of the inverse of a Cartesian product)

  • 이광호;박중규
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제27권1호
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    • pp.91-110
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    • 2024
  • 본 연구의 목적은 이 통합모델인 직사각형 분할 모델을 초등학교 교실에서 교수·학습하였을 때, 학생들이 이 통합모델을 어떻게 이해하는지, 분수 나눗셈 상황들 사이의 관계를 어떻게 구성하는지 알아보는 데 있다. 이 연구를 통해 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 제수의 역수를 곱하는 이유나 역수의 의미를 상기시키기 위해서 분수의 나눗셈식을 측정 맥락이나 단위 비율 결정 맥락으로 해석하여 계산 과정을 설명할 필요가 있다. 둘째, 직사각형 분할 모델은 분수의 나눗셈식을 측정 맥락으로 해석할 때 기존 모델에서 나타나는 우회적이거나 부적절한 부분을 보완할 수 있다. 또한 카테시안 곱의 역 맥락의 문제에서 표준알고리즘을 도출하기에 적절한 모델이라고 할 수 있다. 셋째, 카테시안 곱의 역 맥락에서 직사각형 분할 모델은 측정 맥락과 단위 비율 결정 맥락에서의 계산 과정을 자연스럽게 드러낼 수 있다. 그리고 하나의 나눗셈식이 왜 두 가지 해석이 가능한지를 보여줄 수 있어 통합모델로 사용할 수 있다.

2022 개정 교육과정에 따른 초등학교 1~2학년 수학 교과서 현장검토본의 어휘 적정성 분석 및 개선 연구 (A study to analyze and improve vocabulary adequacy of field-reviewed textbooks for 1st and 2nd grade elementary school mathematics according to the 2022 revised curriculum)

  • 이대현;권미선;이미진;성창근
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제27권1호
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    • pp.75-90
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    • 2024
  • 본 연구의 목적은 2022 개정 교육과정에 따른 초등학교 1~2학년 수학 교과서 현장검토본에 제시된 어휘를 9등급 어휘 체계로 분석하고, 그 결과를 토대로 교과서에 사용된 어휘를 개선하는 것이다. 9등급 어휘 체계에 따른 분석 결과, 학생들의 수준에 적합하지 않은 어휘 빈도수의 비율은 1학년 1학기 6.67%, 2학기 12.17%로 나타났으며, 2학년 1학기 11.73%, 2학기 14.19%로 나타났다. 이를 통해 학생들에게 어려울 수 있는 어휘가 전체 어휘 빈도수의 약 6%~15%를 차지하고 있음을 알 수 있다. 분석 결과를 토대로 학생들에게 어려울 수 있는 어휘는 삭제, 수정, 보완하였다. 구체적으로 난도가 높은 어휘 중 수업 내용과 관련없는 어휘는 삭제하였다. 수업 내용과 관련 있는 어휘인 경우 난도가 낮은 유사어로 수정하거나 학생들의 이해를 도울 수 있는 그림을 추가로 제시하였다. 이 연구를 통해 교과서에 사용된 어휘의 양상을 파악하고 어휘를 적절히 수정하여, 효과적인 수학 학습을 위한 수준 높은 교과서 개발에 도움이 될 것으로 기대한다.

Evaluation of the CNESTEN's TRIGA Mark II research reactor physical parameters with TRIPOLI-4® and MCNP

  • H. Ghninou;A. Gruel;A. Lyoussi;C. Reynard-Carette;C. El Younoussi;B. El Bakkari;Y. Boulaich
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권12호
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    • pp.4447-4464
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    • 2023
  • This paper focuses on the development of a new computational model of the CNESTEN's TRIGA Mark II research reactor using the 3D continuous energy Monte-Carlo code TRIPOLI-4 (T4). This new model was developed to assess neutronic simulations and determine quantities of interest such as kinetic parameters of the reactor, control rods worth, power peaking factors and neutron flux distributions. This model is also a key tool used to accurately design new experiments in the TRIGA reactor, to analyze these experiments and to carry out sensitivity and uncertainty studies. The geometry and materials data, as part of the MCNP reference model, were used to build the T4 model. In this regard, the differences between the two models are mainly due to mathematical approaches of both codes. Indeed, the study presented in this article is divided into two parts: the first part deals with the development and the validation of the T4 model. The results obtained with the T4 model were compared to the existing MCNP reference model and to the experimental results from the Final Safety Analysis Report (FSAR). Different core configurations were investigated via simulations to test the computational model reliability in predicting the physical parameters of the reactor. As a fairly good agreement among the results was deduced, it seems reasonable to assume that the T4 model can accurately reproduce the MCNP calculated values. The second part of this study is devoted to the sensitivity and uncertainty (S/U) studies that were carried out to quantify the nuclear data uncertainty in the multiplication factor keff. For that purpose, the T4 model was used to calculate the sensitivity profiles of the keff to the nuclear data. The integrated-sensitivities were compared to the results obtained from the previous works that were carried out with MCNP and SCALE-6.2 simulation tools and differences of less than 5% were obtained for most of these quantities except for the C-graphite sensitivities. Moreover, the nuclear data uncertainties in the keff were derived using the COMAC-V2.1 covariance matrices library and the calculated sensitivities. The results have shown that the total nuclear data uncertainty in the keff is around 585 pcm using the COMAC-V2.1. This study also demonstrates that the contribution of zirconium isotopes to the nuclear data uncertainty in the keff is not negligible and should be taken into account when performing S/U analysis.

실습선 재난 시 피난 시나리오 별 위험구역 평가 (Evaluation of Hazardous Zones by Evacuation Scenario under Disasters on Training Ships)

  • 임상진;이윤호
    • 해양환경안전학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.200-208
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    • 2024
  • 승선 인원이 많은 실습선은 화재가 발생하는 경우 대형 인명피해로 확장될 수 있으며 이에 따라 선원법 및 Safety Life At Sea(SOLAS)에서는 퇴선 훈련에 대한 중요성을 강조해 왔다. 따라서 본 연구에서는 승선 인원이 많은 국립목포해양대학교의 세계로호를 대상선박으로 선정하여 preliminary hazard analysis(PHA) 정성적 위험성 평가 기법을 통해 각 deck의 화재 사고 위험빈도와 심각성에 대하여 예측하였다. 또한 위험성이 높은 구역에서의 화재를 가정 한 뒤, 그 위험성을 정량적으로 예측하기 위하여 대피 시간 및 인구 밀도에 대한 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과, 총 대피시간이 인구 분포가 한 구역에 집중되어 있던 식사 시간을 가정한 시나리오에서 501초로 가장 길게 예측되었으며 시나리오에 따라 일부 deck에서 1.4pers/m2 이상의 상대적으로 높은 인구밀도를 나타내며 대피 인원이 정체되는 현상을 보였다. 본 연구 결과는 다양한 피난 시나리오에 따른 대피시간 및 인구밀도를 정량화하여 실습선의 상황에 맞는 훈련 시나리오를 개발하기 위한 기초자료로서 사용될 것으로 보이며 추후 수학적 모델과 실험값의 비교를 통하여 연구를 확장할 수 있을 것으로 예상된다.

수학 AI 디지털교과서의 도입: 초등학교 교사가 바라본 인식, 요구사항, 그리고 도전 (Introduction of AI digital textbooks in mathematics: Elementary school teachers' perceptions, needs, and challenges)

  • 김소민;이기마;김희정
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제27권3호
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    • pp.199-226
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    • 2024
  • 인공지능(AI)과 디지털 기술의 도입 등과 같은 디지털 기반 변화의 시대를 맞아, 2025년에는 수학, 영어, 정보 교과에 AI 디지털교과서를 단계적으로 도입하는 교육혁신이 추진되고 있다. 본 연구는 2023년 11월 전국 132명의 초등학교 교사를 대상으로 실시한 설문조사를 통해 교사들의 수학 AI 디지털교과서에 대한 이해도, 핵심 기술의 필요성, 수업 활용에 대한 인식, 그리고 AI 디지털교과서의 학교 현장에의 안착을 위한 요구사항을 조사하였다. 분석 결과, 대다수 교사들은 수학 AI 디지털교과서의 도입과 필요성에 대해 낮은 인식을 보였지만, 일부 교사들은 개인별 맞춤형 학습 및 효과적인 교수·학습 지원 가능성을 인식하고 있었다. 또한, 교사들은 AI 디지털교과서의 학습 진단과 교사 재구성 기능의 필요성을 높게 평가했으며, 수업에서의 유용성을 긍정적으로 평가했지만, AI 디지털교과서의 도입으로 인해 교실에서의 상호작용성은 저하시킬 것이라고 우려했다. 이는 AI 디지털교과서의 성공적 도입 및 활용을 위해 교사연수 및 정보 제공을 통한 인식 변화의 필요성을 시사하며, 구체적이고 실용적인 활용 방안 제공, 디지털 과잉 사용 및 의존에 대한 대안 모색, 핵심 기술의 지속적 개발 등, 이와 관련한 연구의 지속적인 필요성을 제언한다.

한국, 미국, 호주 초등 수학 교과서의 자료와 가능성 영역에 제시된 과제 비교 분석: 인지적 요구 수준과 발문을 중심으로 (A study of data and chance tasks in elementary mathematics textbooks: Focusing on Korea, the U.S., and Australia)

  • 박미미;이은정
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제27권3호
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    • pp.227-246
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    • 2024
  • 이 연구에서는 한국, 미국, 호주 초등 수학 교과서의 자료와 가능성 영역에 제시된 과제의 인지적 요구 수준과 발문 유형을 비교·분석하였다. 과제의 인지적 요구 수준은 과제에서 요구하는 지식과 과정 및 사고 유형을 구분하여 분석하였고, 과제의 발문 유형과 더불어 과제의 정답 유형과 응답 유형을 분석하였다. 과제의 인지적 요구수준을 분석한 결과, 세 나라 모두 과제의 지식과 과정의 측면에서는 '표현'이, 사고 유형의 측면에서는 '개념/기능적용'의 비율이 가장 높게 나타난다는 공통점이 있었다. 이 외에도 사고 유형의 측면에서 그래프 학습과 가능성 학습에 있어 세 나라 교과서 과제의 차이점을 발견하였다. 발문 유형을 분석한 결과, 세 나라 모두 '관찰 추론 발문'의 비율이 가장 높았고, 다음으로 '사실 발문'의 비율이 높게 나타난다는 공통점이 있었다. '구성 발문'의 경우, 미국과 호주 교과서 과제와 우리나라 교과서 과제에 제시된 특징이 다르게 나타났다. 분석 결과에 비추어 초등학교 자료와 가능성 영역에서의 교과서 과제 구성에 대한 시사점을 제시하였다.

Innovative Teaching Technologies as a Way to Increase Students' Competitiveness

  • Olena M. Galynska;Nataliia V. Shkoliar;Zoriana I. Dziubata;Svitlana V. Kravets;Nataliia S. Levchyk
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권7호
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    • pp.157-169
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    • 2024
  • The article presents an analysis of innovative teaching technologies as a way to increase students' competitiveness. The author found that innovative technologies in education are information and communication technologies relying on computer-based learning. The structure, content of educational software, organization of Web-space are important when using innovative teaching technologies in English classes. We conducted the study in several stages: comparative analysis, synthesis, classification and systematization of the results of psychological and pedagogical, educational and methodological research; study of legislative acts, periodicals in order to identify the state of the research issue, and determining the directions of its solution, as well as subject, goal and objectives of the study. We used modelling to create situations of foreign language professional communication of future IT specialists. Empirical methods involved questionnaires used for identifying the motives of professional development and determining the features of the educational activities of future IT specialists in the process of training. The methods of mathematical statistics allowed to scientifically describe and systematize the obtained data, to identify the quantitative relationship between the studied phenomena, to analyse and summarize the results. We conducted a socio-psychological study during 2016 - 2019. It involved 255 first- and fourth-year students of National Technical University of Ukraine "Igor Sikorsky Kyiv Poly-technic Institute." Innovative information and communication technologies that improve the educational and cognitive activity of students, as well as increase the level of their knowledge have become important in teaching a foreign language in higher educational institutions. These technologies include MOODLE - Modular Object-Oriented Dynamic Learning Environment, business game, integrated pedagogical technology, case study technology. Thus, the information-rich learning process in combination with the use of innovative technologies, well-organized e-learning, interactive training courses, multimedia tools improves the program of teaching and learning foreign languages in general, and English in particular, improves the level of knowledge of future IT specialists and motivation to study and learn foreign languages, allows students to use a variety of authentic materials. We state that all these factors influence the process of individualization of learning and contribute to the successful mastery of a foreign language.

대학입시 수능시험을 평가 도구로 적용한 ChatGPT의 학업 능력 분석 (Analysis of the scholastic capability of ChatGPT utilizing the Korean College Scholastic Ability Test)

  • 문혜림;김진혁;한경희;김시호
    • Journal of Platform Technology
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    • 제11권5호
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    • pp.72-83
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    • 2023
  • ChatGPT는 2022년 하반기 상업적 서비스 시작 이후에 미국 변호사 자격시험과 의사 자격시험을 포함한 전문직 시험에서 성공적인 결과를 보였고, 전문직 영역에서 주관식 시험의 통과 능력을 입증하였으나, 교육 분야의 영역에서는 ChatGPT의 논리적 추론과 문제 풀이 등 학업 능력의 평가에 대해서도 새로운 실험과 분석이 필요하다. 본 연구에서는 한국 대학수학능력 시험 문제의 국어, 영어, 수학 세 주요 교과목을 활용하여 ChatGPT의 학업 능력을 평가하였다. 실험 결과에서는 ChatGPT는 영어 영역에서는 상대적으로 높은 69%의 정답률을 보이지만, 국어와 수학 영역에서는 각각 34%와 19%의 비교적 낮은 정답률을 기록하였다. 문장의 이해와 논리적 추론 능력에 관련된 수능 국어와 한국어 능력 시험 (TOPIK II) 및 수능 영어 시험의 결과 분석을 통하여, ChatGPT의 학업능력과 취약점의 원인을 분석하였다. ChatGPT는 대화형 언어 모델로 개발되었기 때문에 일반적인 국어, 영어, 수학 문제를 이해하고 응답하는 능력은 있지만, 난도가 높은 논리적 추론 능력과 수학 문제 풀이 능력에서는 매우 취약한 것으로 판단되었다. 본 연구는 생성형 인공지능의 성능 평가를 위한 간편하면서도 정확도가 높으며 효과적인 평가 기준을 마련하는 데에 큰 도움이 될 것으로 기대한다.

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Fulfilling the Export Potential of Agricultural Production in the Context of Aggravating Global Food Crisis

  • Hassan Ali Al-Ababneh;Ainur Osmonova;Ilona Dumanska;Petro Matkovskyi;Andriy Kalynovskyy
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제24권7호
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    • pp.128-142
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    • 2024
  • Creation and implementation of export-oriented strategy is an urgent issue of economic development of any country. In an export-oriented model of economic development, exports should be a means of promoting economic growth and a tool to strengthen existing and potential competitive advantages. Agricultural production is the key factor in exports and the source of foreign exchange earnings in many countries. However, the export potential of agricultural producers may be inefficiently fulfilled due to the heterogeneity of countries in terms of economic development, trade relations and border policy. The aim of the research is to study the nature, main trends and problematic aspects of fulfilling the export potential of agricultural production in the context of aggravating food crisis. The study involved general scientific methods (induction and deduction, description, analysis, synthesis, generalization) and special (statistical method, economic analysis, descriptive statistics and interstate comparisons, graphical method). The need to ensure food security by countries around the world urges the importance of the agricultural sector as a catalyst for economic development, sources of foreign exchange earnings, investment direction, etc. The study of agricultural specialization led to the conclusion that wheat and sugar are goods with the highest export potential. It is substantiated that the countries of South America, OECD, North America and Europe have the highest level of realization of export potential of agricultural production, and African countries are import-dependent. In addition, the low export orientation of Africa and Asia due to the peculiarities of their natural and climatic conditions is established based on the assessment of export-import operations in the regional context. The internal and external export potential of each of the regions is analysed. Economic and mathematical simulation of assessing the impact of the most important factors on the wheat exports volumes was applied, which allowed predicting wheat exports volume and making sound management decisions regarding the realization of the export potential of agricultural companies. The inverse correlation between the exports volume and wheat consumption per capita, and the direct correlation between the effective size and area of land used for wheat cultivation was established through the correlation and regression analysis.

MT 탐사 반응에서 정적효과: 적분방정식을 통한 고찰 (Static Effect in Magnetotelluric Responses: An Implication from the EM Integral Equation)

  • 송윤호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제27권3호
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    • pp.181-195
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    • 2024
  • 이 해설 논문에서는 자기지전류(magnetotelluric; MT) 탐사에서의 정적효과가 지하 불균질체의 경계면에서 축적되는 전하 축적에 의해 발생하는 물리적 현상임을 설명하였다. 먼저 정적효과를 일으키는 물리적 현상에 대한 이해를 위해 정전유도와 경계면에서의 전하 축적의 차이에 대해 모식도를 이용해 설명하고 분석하였다. 그리고 적분방정식을 통해 지하에 있는 불균질체에 1차 전기장이 가해졌을 때, 전기전도도 경계면에서의 전하 축적에 의한 2차 전기장이 정적효과로 나타남을 명확히 하였다. 따라서 MT 탐사에서 1차원 층서구조나 2차원 TM (transverse magnetic) 모드의 경우를 제외하고 정적효과는 항상 존재하고 또한 그 용어와는 달리 '정적'이 아닌 주파수 의존적임을 보였다. 정적효과가 지하 불균질체에 의한 2차장임에도 MT 탐사의 역산에서 수식적으로 해결되지 않고 심부 구조의 해석에 장애 요인으로 작용하는 이유는 현장 탐사에서 피할 수 없는 '주파수 및 공간 영역에서의 과소 샘플링'이기 때문이다. 따라서 광대역 주파수와 전체 탐사 대상 면적에서의 연속 측정이 아닌 실제 MT 탐사를 고려할 때, 3차원 역산시에 정적효과를 전체 탐사 영역에서 정규분포를 갖는 변수로 가정하고 이를 역산의 제약 조건으로 포함하는 시도에 대해 알아보았다. 적분방정식 전자탐사 모델링의 이해를 돕기 위해 3차원 적분방정식의 유도, Green 텐서 및 산란전류의 수학적 분석을 부록에 자세히 서술하였다.