• Title/Summary/Keyword: representation learning

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Knowledge Representation Using Fuzzy Ontologies: A Survey

  • V.Manikandabalaji;R.Sivakumar
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권12호
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    • pp.199-203
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    • 2023
  • In recent decades, the growth of communication technology has resulted in an explosion of data-related information. Ontology perception is being used as a growing requirement to integrate data and unique functionalities. Ontologies are not only critical for transforming the traditional web into the semantic web but also for the development of intelligent applications that use semantic enrichment and machine learning to transform data into smart data. To address these unclear facts, several researchers have been focused on expanding ontologies and semantic web technologies. Due to the lack of clear-cut limitations, ontologies would not suffice to deliver uncertain information among domain ideas, conceptual formalism supplied by traditional. To deal with this ambiguity, it is suggested that fuzzy ontologies should be used. It employs Ontology to introduce fuzzy logical policies for ambiguous area concepts such as darkness, heat, thickness, creaminess, and so on in a device-readable and compatible format. This survey efforts to provide a brief and conveniently understandable study of the research directions taken in the domain of ontology to deal with fuzzy information; reconcile various definitions observed in scientific literature, and identify some of the domain's future research-challenging scenarios. This work is hoping that this evaluation can be treasured by fuzzy ontology scholars. This paper concludes by the way of reviewing present research and stating research gaps for buddy researchers.

컴퓨터 모니터와 혼합현실기기의 3차원 이미지 인지 효과 비교 연구 (A Comparison of the Cognitive Effect of Three-dimensional Images on a Computer Monitor and a Mixed Reality Device)

  • 최성진
    • 한국BIM학회 논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.45-53
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    • 2023
  • The educational benefits and potential of XR as a new medium are well recognized. However, there are still limitations in understanding the specific effects of XR compared to the more widely utilized representation of images on computer monitors. This study therefore aims to demonstrate the differences in effectiveness between the two technologies and to draw implications from a cognitive comparison of three-dimensional objects represented on a flat surface and virtually. The study was conducted a quantitative research method with an experiment involving two independent groups, and the results were tested using regression analysis. The results showed that for low-level, two-dimensional objects, the computer monitor method may be more effective, but above a certain level of complexity, the effectiveness of learning through the monitor tends to decrease rapidly. On the other hand, the group that used extended reality technology showed relatively high comprehension compared to the monitor group even as the complexity increased, and in particular, unlike the monitor group's rapidly decreasing comprehension level, the extended reality technology group showed a trend of decreasing comprehension with the level of complexity, suggesting the potential for compatibility and predictability in the use of technology.

Super-Resolution Reconstruction of Humidity Fields based on Wasserstein Generative Adversarial Network with Gradient Penalty

  • Tao Li;Liang Wang;Lina Wang;Rui Han
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권5호
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    • pp.1141-1162
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    • 2024
  • Humidity is an important parameter in meteorology and is closely related to weather, human health, and the environment. Due to the limitations of the number of observation stations and other factors, humidity data are often not as good as expected, so high-resolution humidity fields are of great interest and have been the object of desire in the research field and industry. This study presents a novel super-resolution algorithm for humidity fields based on the Wasserstein generative adversarial network(WGAN) framework, with the objective of enhancing the resolution of low-resolution humidity field information. WGAN is a more stable generative adversarial networks(GANs) with Wasserstein metric, and to make the training more stable and simple, the gradient cropping is replaced with gradient penalty, and the network feature representation is improved by sub-pixel convolution, residual block combined with convolutional block attention module(CBAM) and other techniques. We evaluate the proposed algorithm using ERA5 relative humidity data with an hourly resolution of 0.25°×0.25°. Experimental results demonstrate that our approach outperforms not only conventional interpolation techniques, but also the super-resolution generative adversarial network(SRGAN) algorithm.

Learning Progression을 적용한 중·고등학생의 '물질의 입자성'에 관한 지식과 미시적 표상에 대한 특성 분석 (Using a Learning Progression to Characterize Korean Secondary Students' Knowledge and Submicroscopic Representations of the Particle Nature of Matter)

  • 신남수;고은정;최취임;정대홍
    • 한국과학교육학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.437-447
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    • 2014
  • Learning Progressions(학습진행과정, 이하 LP)은 "과학의 핵심 아이디어(core idea) 혹은 과학 활동(scientific practices) 이해 과정을 상대적으로 단순한 체계에서 전문가의 지식체계로 논리적이고, 순차적인 단계로 정교하게 설명한 틀"로서, 한 교과 내 및 다른 과학영역들(물리, 지구과학, 생물, 화학)과 연결하여 연계적 교육과정을 구성하는 이론적 기반을 제공한다. 학습은 개개인의 선지식, 선경험, 교과교육과정, 교육과정 등의 여러 요소에 영향을 받는 복잡한 이해 과정으로, LP 단계를 모든 학생들이 동일하게 이동하지 않는다. 학생과 학습환경의 특성에 따른 이동 가능한 학습경로의 서술을 위해서는 다양한 학생데이터의 수집과 분석이 필요하다. 이러한 과정을 통해서 가설의 LP는 과학적으로 증명된 LP로 규명되며. 비로소 교과과정 개발의 틀(framework)로 역할을 할 수 있다. 본 연구는 미시간 대학 연구팀이 개발한 "물질의 본성(nature of matter)" 주요 개념에서, 하위개념인 "물질의 입자성(particule nature of matter)과 입자적 표상(submicroscophic representation)"의 LP와 관련 평가지를 우리나라 과학교육과정과 연계, 수정하여 개발하였다. 수정된 평가지와 LP는 124명의 중고등학생의 LP 경로 특성을 분석하는데 사용되었다. 학생들의 입자적 개념과 표상의 이해도, 개념과 표상 이해도 연관성을 중점으로 분석하여 관련 과학교육과정과 현장 수업의 문제점과 시사점을 도출하였다. 본 연구결과를 종합해 보면, 높은 레벨 문항의 정답을 고른 빈도수는 낮은 레벨 문항을 모두 정답으로 고른 경우에 높았으며 이는 학생들이 본 연구팀이 개발한 LP 경로로 이해과정을 정교화시킴을 알 수 있다. 하지만, 대부분의 학생들, 특히 고등학생들은 초등학교 수준의 거시적 물질의 본성 개념 LP 단계에 머물고 있으며, 중학교 수준인 미시적 표상 LP 단계에 있다. 입자적 개념과 표상 이해 실패의 주요 원인은 1) 과학적 모델의 본질, 2) 관련 선지식, 3) 미립자 표상의 이해부족으로 정리된다. 본 연구결과는 물질의 입자성과 관련된 개념, 과학활동(특히 모델링)을 증진시키고 개개인 특성에 맞는 맞춤형 학습환경 제공을 위한 학습, 교수, 평가자료 개발에 기여하는 바가 크다. 더 나아가 '물질의 본성'에 대한 LP연구와 과학적 소양 증진에 긍정적 역할을 할 것으로 기대한다.

수학사를 활용한 융합적 프로젝트기반학습(STEAM PBL)의 설계 및 효과 분석 (A Design and Effect of STEAM PBL based on the History of Mathematics)

  • 이민희;임해미
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제15권1호
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    • pp.159-177
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    • 2013
  • 본 연구는 최근 중요성이 부각되고 있는 STEAM 교육의 사례 연구로서 STEAM에 적합한 수업 자료 개발, 교수 학습 방법의 제안, 효과 분석을 통한 STEAM의 가능성 탐색을 목적으로 한다. STEAM 교육의 소재는 수학과 과학이 분리되기 이전의 수학사를 기반으로, 과학(S)은 24절기, 태양의 고도, 천체의 운동, 기술(T)은 그래픽 계산기를 이용한 탐구, 공학(E)은 해시계의 설계 원리 탐구 및 제작, 예술(A)은 수학사 문헌 탐구 및 수학의 심미적 가치에 대한 이해, 수학(M)은 삼각함수와 관련된다. 또한 STEAM의 특성과 문헌 연구를 토대로 프로젝트기반학습이 STEAM 교육에 적합할 것으로 보고 융합적 프로젝트기반학습을 설계하여 STEAM PBL이 융합적 지식 형성과 수학적 가치를 포함하는 수학적 태도와 21세기 역량 신장에 효과적인지에 중점을 두어 분석하였다. 수업을 분석한 결과, 학생들이 팀원 간의 협력, 의사소통과 표현, 비판적 사고를 토대로 문제해결을 하는 모습이 많이 포착되었으며, 수업을 통해 수학적 가치를 포함한 수학적 태도가 긍정적인 방향으로 변화된 것으로 나타났다.

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확률.통계 연구에 대한 수학교육학적 고찰 -<수학교육>에 게재된 논문을 중심으로- (A Trend Analysis on the Educational Research of the Probability and Statistics - Focused on Papers Published in , the Journal of Korea Society of Mathematical Education -)

  • 이영하;심효정
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제42권2호
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    • pp.203-218
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    • 2003
  • The purpose of this study is to see what the essential characteristics are in teaching probability and statistics among various mathematical fields. we also tried to connect the study of probability and statistics education with what is needed for a science be synthetic to have its own identity as a unique research field. Since we searched for the future direction of the pedagogic study in the probability and statistics we first selected papers on probability and statistics published in (Series A), the Journal of Korea Society of Mathematical Education, and establish the following research questions. What kinds of characteristics can be found when papers on probability and statistics published in (Series A) are classified into low categories; contents of probability and statistics education, research method of the mathematics education, methods of teaming and teaching, and finally measurements and evaluation\ulcorner We classified papers into two kinds. One is related to the educational contents, consisting of the methods of learning and teaching, and of the measurement and evaluation. The other is reined to the methods of research, which is not a part of the educational curriculum but is essential for establishing the identity of mathematics education. According to the periods, papers on the curricular contents in 1960s were influenced by the New Mathematics, and papers on the curricular contents in 1980s were influenced by 'back to basic'. In 1990s, papers on methods of learning and teaching, and measurement md evaluation were increasing in number. Besides, (series A) from the Journal of Korea Society of Mathematical Education covers contents, methods of Loaming and teaching, and measurement and evaluation. And when I examined the papers on the contents of textbook of a junior high school related to the probability and statistics education and on methods of learning and teaching, 1 found that those papers occupy 1.84% in . When it comes to the methods of loaming and teaching, most of studies in (series A) are about application of concrete implement like experiment and practical application of computer programs, Through this study, I found that over-all and more active researches on probability and statistics are required and that the studies about methods of loaming and teaching must be made in diverse directions. It is needed that how students recognize probability and statistics, connection, communication and representation in probability and statistics context, too. (series A) does not have papers on methods of study. Mathematics pedagogy is a mixture of various studies - mathematical psychology, mathematical philosophy, the history of mathematics and Mathematics. So If there doesn't exist a proper method of study adequate in the situation for the mathematics education the issue of mathematics pedagogy might be taken its own place by that of other studies'. We must search for the unique method of study fur mathematics education so that mathematics pedagogy has its own identity as a study. The study concerning this aspect is needed.

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보편적 학습설계 측면에서의 고등학교 국어과 교수 실태: 소셜 빅데이터 및 설문조사 분석 (An Analysis of High School Korean Language Instruction Regarding Universal Design for Learning: Social Big Data Analysis and Survey Analysis)

  • 신미경;이옥인
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.326-337
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 뉴스 기사에 나타난 고등학교 국어과 교수 및 보편적 학습설계에 대한 사회의 관심도를 소셜 빅데이터 분석 방법으로 살펴보는 것이었다. 또한 고등학교 국어 수업에서 교사들이 어떻게 보편적 학습설계를 수업에 적용하고 있는지를 살펴보기 위하여 총 330명의 고등학생들을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 소셜 빅데이터 분석 결과, 총 10,339건의 검색 건수 중, 고등학교 국어 교수에 대한 관심과 비교하여 보편적 학습설계에 대한 관심은 현저하게 낮았다. 빅데이터 연관어 분석 결과, 고등학교 국어 교수와 연관되어 검색되어진 용어는 '교육과정'(17.22%)이 가장 높았다. 고등학생들은 국어 교사들이 수업 중 매일 활용하는 빈도가 가장 높은 테크놀로지 관련 수업도구를 컴퓨터(38.79%)라고 인식하였다. 그리고 고등학생들은 국어 교사들이 '교사 주도의 설명식 수업'(52.12%)을 위하여 테크놀로지를 활용하는 빈도가 가장 높다고 응답하였다. 1학년 학생들은 2-3학년 학생들보다 테크놀로지 관련 수업 도구 및 다양한 수업 목적으로 테크놀로지를 활용하는 경우가 더 높은 것으로 나타났다(ps<.05). 마지막으로, 5점 평점 척도 설문조사 결과, 고등학생들은 국어 교사들이 다양한 방식의 학습 참여 제공 및 다양한 방식의 행동과 표현 수단 제공과 관련된 보편적 학습설계 지침을 위해서는 '중간' 정도로 적용한다고 여겼다. 반면 다양한 방식의 표상 제공을 위한 실천 부분에서는 수업 내용을 이해하기 쉽도록 다양한 방식으로 학습자료를 제공하거나 학생들이 새로운 정보를 충분히 이해할 수 있도록 다양한 자료를 제공하는 사항들에서는 상대적으로 더욱 긍정적으로 인식하였다. 1학년 학생들의 경우 교사들의 UDL 적용 실태에 관하여 더욱 긍정적으로 인식하고 있었다.

기계학습과 품질 메트릭을 활용한 객체간 링크결합강도 분류에 관한 연구 (Classifying a Strength of Dependency between classes by using Software Metrics and Machine Learning in Object-Oriented System)

  • 정성균;안재균;여윤구;박상현
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제2권10호
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    • pp.651-660
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    • 2013
  • 객체지향 설계는 상속 및 은닉과 같은 개념이 도입되어 소프트웨어 개발 생산성 및 품질 향상을 가져다 주었다. 하지만 소프트웨어의 크기가 커지게 되면 이를 구성하는 객체의 수가 증가하고 이에 비례하여 상속 또는 호출과 같은 객체간 결합관계가 증가한다. 또한 이러한 객체간 결합관계는 객체지향 소프트웨어의 복잡도와 밀접한 관계를 갖고 있는데 다수의 결합관계는 소프트웨어의 복잡도를 높이어 결국에는 소프트웨어 품질저하로 이어지게 된다. 그래서 소프트웨어 개발 분야에서는 컴포넌트 기반의 설계와 같은 방법을 통하여 객체간 결합관계를 명확히 함으로써 소프트웨어의 품질을 높이려는 노력이 진행되고 있다. 또한 객체 품질 메트릭을 정의, 산출하여 소프트웨어의 품질을 측정하고 이를 활용하여 높은 품질의 소프트웨어가 될 수 있는 방법들을 찾는 연구가 함께 진행되고 있다. 이러한 연구의 일환으로 본 연구는 컴포넌트와 같은 시스템 분해 관점에서 객체 상호간 결합링크 속성의 분석을 통하여 서브시스템 분해를 위한 기초자료를 구축하고자 한다. 이전까지의 연구들이 개별객체를 평가하고 수치화하여 이를 누적하는 방식이었다면 이번 연구는 소프트웨어 복잡도와 밀접한 관계가 있는 객체간 상호간의 링크결합관계를 분석 대상으로 선정하고 객체간 링크의 속성분석 및 결합강도 예측에 기계학습을 활용한 새로운 관점에서의 소프트웨어 분석 방법을 제안한다.

초등학교 저학년 영양교육 학습 자료의 디자인 방향 설정에 관한 연구 (Establishing Design Directions for Nutrition Education Materials for Early Elementary Students in South Korea)

  • 박유빈;백진경
    • 디자인융복합연구
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    • 제14권2호
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    • pp.1-16
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    • 2015
  • 오늘날 아동 비만의 위험성과 영양불균형이 사회적 문제로 떠오르면서 국내에서도 식생활 및 영양정보를 다루는 교육용 콘텐츠·자료 개발이 다양한 형태로 시도되고 있으며 그 중요도가 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 초등학교 저학년 학생을 대상으로 아동이 학교에서 이루어지는 영양교육과 연계하여 자기 주도적으로 학습하고, 습득한 지식을 실생활에 적용하여 올바르고 균형 있는 식생활을 할 수 있도록 하기 위한 맞춤형 영양교육 학습 자료를 디자인 방향을 설정하고자 하였다. 이를 위해 선행연구 및 문헌조사 등을 바탕으로 초등학교 저학년 영양교육에 대한 이론적 고찰을 시행하고, 의료·교육·디자인계 전문가 자문을 통해 저학년 아동을 대상으로 실행될 설문조사를 위한 문항 요소를 도출하여 서울시와 경남 창원시 소재의 초등학교 2곳의 1, 2학년 어린이 110명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 평가 결과, 저학년 아동은 영양교육에 대해 긍정적인 반응을 보였으며, 멀티미디어 기반의 컨텐츠를 활용한 학습 유형과 퀴즈활동을 선호하고, 칼로리 조절 식사에 관하여 학습하고자 하는 의향이 있었다. 학습 자료 디자인 요소에 대해서는 주황, 초록 계열의 색과 고딕류 서체를 선호하였으며, 영양에 대한 정보 표현법으로는 실제의 모습과 흡사한 그림체와 수치측량법 사용에 긍정적인 의견을 나타냈다. 이를 바탕으로 초등학교 저학년인 1,2학년 학생들의 눈높이에 맞춘 자기주도학습 영양교육자료 디자인의 방향성을 설정하였다.

'사실'과 '재현'의 관점에서 아프리카 다시 보기 -초.중학교 사회 교과서 아프리카 서술 내용을 중심으로- (Viewing Africa based on 'Factual Contents' and 'Representation' : Centered on Africa Contents in Elementary and Middle School Social Studies Textbooks)

  • 김다원;한건수
    • 대한지리학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.440-458
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    • 2012
  • 본 연구는 문화 간 이해, 인종주의적 편견 해소 등과 같은 문제의식에 대해 '사실과 재현'의 관점에서 세계지역 내용 구성 및 내용 서술을 비판적으로 검토하는데 목적을 두었다. 이를 위해 초 중학교 사회교과서 아프리카 교육 내용을 비판적으로 검토하였다. 분석 결과, 자연환경 서술 영역에서는 지리적으로 다양한 장점을 지닌 지역으로서의 이미지를 부각시키지 못하고 있었다. 문화 역사 서술 영역에서는 다양한 민족과 국가로 이루어진 다양성의 아프리카로서의 재현보다는 과도한 일반화와 단순화로 인해 아프리카 문화와 역사에 대한 고정관념과 왜곡된 이미지를 심어주고 있었다. 자원 산업 서술 영역에서는 긍정적인 발전의 모습 보다는 부정적인 측면이 강조되어 재현되었고, 변화의 모습 보다는 정체적이고 낙후된 지역으로서의 이미지를 심어주고 있었다. 이제는 '동일한 문화와 특성을 지닌 아프리카'에 대한 이미지 보다는 그 안에 살아 숨쉬고 있는 '다양하고 다층적이며 역동적인 아프리카'의 실제 모습을 보거나 떠올릴 수 있는 교육으로 이루어져야 할 필요성이 있음을 논의하였다.

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