• 대한임베디드공학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.259-266
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• 2021

Edge Computing enables real-time big data processing by performing computing close to the physical location of the user or data source. However, in an edge computing environment, various situations that affect big data processing performance may occur depending on temporary service requirements or changes of physical resources in the field. In this paper, we proposed a BigCrawler system that dynamically configures the computing module and storage module according to the big data collection status and computing resource usage status in the edge computing environment. And the feature of big data processing workload according to the arrangement of computing module and storage module were analyzed.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.613-628
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• 2018

본 연구의 목적은 초등 과학영재 학생들을 대상으로 코딩블록(MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 교수 학습을 진행하고 그 결과를 분석함으로써 영재 학생들의 컴퓨팅 사고력을 신장시킬 수 있는 교수 학습 방법에 대한 시사점을 얻는 데 있다. 이 연구를 위하여 국제 교육성취도 평가 협회(IEA)에서 개발한 컴퓨터 정보 소양 평가 기준으로부터 MODI를 활용한 수업의 학습목표를 설정하였고, 학습목표에 따라 MODI를 활용한 피지컬 컴퓨팅 교수 학습 프로그램을 개발하였다. 또한 연구 개발한 프로그램은 전문가를 대상으로 타당도를 확인하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 S교육대학교 초등 과학영재교육원 4~6학년 15명을 대상으로 코딩블록(MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 수업을 32차시 실시하였으며, 교수 학습 과정을 담은 수업 동영상 및 수업관찰 일지, 교사와 학생 설문지 및 면담 등의 자료를 수집하여 질적으로 분석하였다. 연구 결과를 근거로 학교교육 현장에서 코딩블록(MODI)을 활용한 피지컬 컴퓨팅 교수 학습과정에 대한 시사점을 제시하였으며, 창의적인 아이디어를 구현하는 코딩 교육을 통하여 컴퓨팅 사고력의 확장을 모색하였다.

• 창의정보문화연구
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• 제7권4호
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• pp.243-255
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• 2021

본 연구는 피지컬 컴퓨팅을 기반한 소프트웨어 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력에 미치는 영향을 알아보는 데 그 목적을 두고 있다. 이를 위하여 피지컬 컴퓨팅 소프트웨어 교육 관련 선행연구와 2015 개정 교육과정의 소프트웨어 교육을 분석하였다. 그리고 연구를 진행할 학교의 학습자 수준과 특성 등을 고려하여 시중에 많은 피지컬 컴퓨팅 도구 중에서 코블을 선정하였으며, 교재는 '코블과 함께하는 AI메이커 코딩'을 사용하였다. 이를 경기도 평택에 소재한 H 초등학교 6학년 6개 학급 135명을 대상으로 10차시 동안 연구를 진행하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 실생활 연계 피지컬 컴퓨팅 소프트웨어 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력을 향상시키는데 효과적이었음이 확인되었다. 둘째, 컴퓨팅 사고력의 부문별 역량 변화는 고루 향상되었다. 셋째, 본 연구에서 수업 적용 후 학생들의 설문 및 인터뷰 결과 실생활 연계 피지컬 컴퓨팅 소프트웨어 교육 후 수업에 대한 만족도가 매우 긍정적임을 확인할 수 있었다. 도시와 농촌을 아우르는 다양한 지역 선정과 대규모 학교와 소규모 학교 등 다양한 학습자 구성원을 대상으로 실생활 연계 피지컬 컴퓨팅 소프트웨어 교육이 초등학생의 컴퓨팅 사고력 향상에 도움이 된다는 것을 증명할 수 있는 후속 연구가 진행되기를 바란다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.751-755
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• 2019

This paper introduces a LED CUBE tool interacting with a distance sensor to solve real life problems in the physical computing field. Students can experience interactive education and intuitively understand the cubic operations with 3-dimensional animations obtained from a $3{\times}3{\times}3$ LED CUBE and a distance sensor connecting to Arduino. If the proposed LED CUBE is applied in physical computing section of the Information curriculum of middle school, students are expected to improve their computational thinking ability to solve problems in real life and other areas creatively and efficiently.

• 정보교육학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.297-305
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• 2018

피지컬 컴퓨팅은 컴퓨팅을 인간과 환경, 사물의 영역으로 확장한 개념으로 하드웨어와 소프트웨어 통합한 물리적 산출물 기반의 프로그래밍 학습매체로 주목받고 있다. 본 연구에서는 기술적 자유도가 높은 피지컬 컴퓨팅의 특징을 활용한 인터랙티브 프로토타이핑 기반의 프로그래밍 학습 모형을 개발하고 실험연구를 통해 학습 효과를 분석하였다. 실험처치 효과 검증을 위해 초등학교 5학년 59명 학습자를 대상으로 실험집단과 통제집단으로 구성하고 실험집단에는 인터랙티브 프로토타이핑 프로그래밍 학습모형을 적용하고 통제집단에는 선형순차 프로그래밍 학습모형을 적용하였다. 실험처치 전 후 정보과학 창의적 성향 검사를 실시하였고 두 집단의 사전검사 점수를 공변량으로 처리한 공분산분석(ANCOVA) 결과 유의수준 .05에서 학습 효과가 있음을 증명하였다. 이를 통해 초등학교 5학년 학습자를 대상으로 피지컬 컴퓨팅 기반의 인터랙티브 프로토타이핑 프로그래밍 학습모형의 프로그래밍 학습에 적용 가능성을 시사한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.39-50
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• 2019

본 연구에서는 중학교 SW교육에 활용할 수 있는 피지컬 컴퓨팅 교구의 선정을 위한 기준을 개발하였다. 교구를 선정하기 위한 기준을 개발하기 위하여 문헌 분석, 델파이 설문 실시와 AHP 방법을 적용하였다. 먼저 문헌을 통해 피지컬 컴퓨팅 교구가 갖추어야 할 특성을 '교육과정 적합성', '안전성', '내구성', '경제성', '범용성', '매력성', '관리의 용이성' 7개의 영역으로 설정하고 전문가 델파이 설문을 통해 영역별 세부 기준을 도출하여 7개 영역의 31개 세부 기준으로 구성된 피지컬 컴퓨팅 교구의 선정 기준을 제안하였다. 이렇게 제안된 선정 기준에 대해 추가로 AHP 방법을 적용하여 7개의 영역과 31개의 세부 기준에 대한 상대적 중요도를 분석하고 이를 바탕으로 세부 기준별 배점을 계산하여 정량화된 피지컬 컴퓨팅 교구의 선정 기준을 개발하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권11호
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• pp.235-243
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• 2023

본 논문에서는 피지컬 컴퓨팅를 활용한 문제해결 기반 안전교육 프로그램을 개발하고 이를 적용하여 중학생의 자기효능감과 흥미에 미치는 영향을 검증하였다. 구체적으로 본 연구에서 개발한 안전교육 프로그램은 창의적 문제해결 모형의 4단계인 문제 확인, 계획, 실행 및 평가의 단계와 피지컬 컴퓨팅 도구인 아두이노를 활용한 학습 활동을 포함한다. 중학교 3학년 77명을 대상으로 피지컬 컴퓨팅를 활용한 문제해결 기반 안전교육 프로그램을 실행한 결과 중학생의 자기효능감과 흥미 모두가 프로그램 참여 후에 유의미하게 상승하였다. 연구 결과를 토대로 피지컬 컴퓨팅과 문제해결 단계를 적용한 교육 프로그램의 효과성을 확인하고 학교 현장에서 피지컬 컴퓨팅 교육의 활성화 촉진을 위한 실천적 시사점을 제시하였다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권4호
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• pp.147-158
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• 2022

Cloud Computing offers flexible, on demand, ubiquitous resources for cloud users. Cloud users are provided computing resources in a virtualized environment. In order to meet the growing demands for computing resources, data centres contain a large number of physical machines accommodating multiple virtual machines. However, cloud data centres cannot utilize their computing resources to their total capacity. Several policies have been proposed for improving energy proficiency and computing resource utilization in cloud data centres. Virtual machine placement is an effective method involving efficient mapping of virtual machines to physical machines. However, the availability of many physical machines accommodating multiple virtual machines in a data centre has made the virtual machine placement problem a non deterministic polynomial time hard (NP hard) problem. Metaheuristic algorithms have been widely used to solve the NP hard problems of multiple and conflicting objectives, such as the virtual machine placement problem. In this context, we presented essential concepts regarding virtual machine placement and objective functions for optimizing different parameters. This paper provides a taxonomy of metaheuristic algorithms for the virtual machine placement method. It is followed by a review of prominent research of virtual machine placement methods using meta heuristic algorithms and comparing them. Finally, this paper provides a conclusion and future research directions in virtual machine placement of cloud computing.

• ETRI Journal
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• 제45권3호
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• pp.462-478
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• 2023

In quantum computing, the use of Pauli frames through software traces of classical computers improves computation efficiency. In previous studies, error correction and Pauli operation tracking have been performed simultaneously using integrated Pauli frames in the physical layer. In such a complex processing structure, the number of simultaneous operations processed in the physical layer exponentially increases as the distance of the surface code encoding logical qubit increases. This study proposes a Pauli frame management architecture partitioned into two layers for a lattice surgery-based surface code and describes its structure and operation rules. To evaluate the effectiveness of our method, we generated a random circuit according to the gate ratios constituting the commonly known quantum circuits and compared the generated circuit with the existing Pauli frame and our method. Simulations show a decrease of about 5% over traditional methods. In the case of experiments that only increase the code distance of the logical qubit, it can be seen that the effect of reducing the physical operation through the logical Pauli frame becomes more important.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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• pp.41-43
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• 2011

Cyber-Physical Systems are tight integration of computation, networking and physical objects to sense, monitor, and control the physical world. This paper presents a novel architecture that combines two next generation technologies i.e. cyber-physical systems and Cloud computing to develop a ubiquitous healthcare based infrastructure. Through this infrastructure, patients and elderly people get remote assistance, monitoring of their health conditions and medication while living in proximity of home. Consequently, this leads to major cost savings. However, there are various challenges that need to be overcome before building such systems. These challenges include making system real-time responsive, reliability, stability and privacy. Therefore, in this paper, we propose an architecture that deals with these challenges.