• 제목/요약/키워드: 과학 문제해결 모형

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자기조절 학습전략 수준에 따른 정보통신기술 활용수업 모형이 정보활용 실천력에 미치는 효과 (The Effect of the Instructional Models for ICT on the Practical Ability in the Application of Information with Relation to the Levels of Self-Regulated Learning)

  • 강오한;김기남
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권4호
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    • pp.327-334
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    • 2005
  • 최근에 정보통신기술(ICT)이 교육과정에서 다양한 내용을 지도하는데 중요한 도구로 등장하였다. 본 논문에서는 자기조절 학습전략 수준에 따른 ICT 활용수업 모형이 정보활용 실천력에 미치는 영향을 검증하였다. 실험집단을 3개로 구성하고 ICT 활용수업 모형인 문제해결학습, 토의학습, 정보탐색학습 수업을 적용하였다. 실험 도구로는 자기조절 학습전략과 정보활용 실천력 설문지를 사용하였으며, 자기조절 학습전략 설문지로 사전검사를 실시하고 정보활용 실천력 설문지로 사전 및 사후 검사를 실시하였다. 실험에서 자기조절 학습전략 수준이 높은 집단이 낮은 집단보다 정보활용 실천력이 높게 나타났으며, 이외에도 다른 훙미로운 결과들이 나타났다.

모형검사를 위한 Modal mu-Calculus 와 CTL의 안전성 및 필연성 및 논리식 증명 (A Proof of Safety and Liveness Property in Modal mu-Calculus and CTL for Model Checking)

  • 이부호;김태균;이준원;김성운
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권12호
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    • pp.1485-1492
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    • 1999
  • 대규모 시스템 명세의 올바름을 검증하기 위한 유한 상태 LTS에 기반을 둔 CTL논리 적용에 있어 가장 큰 문제점은, 시스템 내부의 병렬 프로세스간의 상호작용으로 인한 상태폭발이다. 그러나 Modal mu-calculus 논리를 시스템 안전성 및 필연성 특성 명세에 사용하면, 행위에 의한 순환적 정의가 가능하므로 상태폭발 문제가 해결 가능하다. 본 논문에서는 LTS로 명세화된 통신 프로토콜 시스템 모델의 안전성 및 필연성 특성을 모형 검사 기법에 의해 검증함에 있어, 시제 논리로 사용된 Modal mu-calculus 안전성 및 필연성 논리식과 CTL 의 안전성 및 필연성 논리식의 극한값이 동일함을 두 논리식을 만족하는 상태 집합이 같다는 것을 보임으로써 증명한다. 증명된 결과는 I/O FSM 모델로 표현된 통신 프로토콜의 안전성 및 필연성 검사를 위해 이론적인 기반으로서, 컴퓨터를 이용한 모형검사 기법에 효과적인 방법으로 응용이 가능하다.Abstract In applying CTL-based model checking approach to correctness verification of large state transition system specifications, the major obstacle is the combinational explosion of the state space arising due to interaction of many loosely coupled parallel processes. If, however, the modal mu-calculus viewed as a CTL-based logic with recursion, is used to specify the safety and liveness property of a given system, it is possible to resolve this problem. In this paper, we discuss the problem of verifying communication protocol system specified in LTS, and prove that a logic expression specifying safety and liveness in modal mu-calculus is semantically identical to the maximum value of the expression in CTL. This relation is verified by the proof that the sets of states satisfying the two logic expressions are equivalent. The proof can be used as a theoretical basis for verifying safety and liveness of communication protocols represented as I/O FSM model.

안정적 유전자 특징 선택을 위한 유전자 발현량 데이터의 부트스트랩 기반 Lasso 회귀 분석 (Lasso Regression of RNA-Seq Data based on Bootstrapping for Robust Feature Selection)

  • 조정희;윤성로
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제23권9호
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    • pp.557-563
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    • 2017
  • 많은 수의 유전자 데이터를 이용해서 Lasso 회귀 분석을 할 때, 유전자 발현량 값들 사이의 높은 상관성으로 인하여 회귀 계수의 추정값이 회귀 분석의 반복 시행마다 달라질 수 있다. L1 정규화에 의해 축소되는 회귀 계수의 불안정성은 변수 선택을 어렵게 하는 요인이 된다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 부트스트랩 단계를 반복 시행하여 높은 빈도로 선택된 유전자들을 이용한 회귀 모형들을 만들고, 각 모형들에서 안정적으로 선택되는 특징 유전자들을 찾고, 그 유전자들이 위양성 결과가 아님을 입증하였다. 또한, 회귀모형 별 예측지수의 정확도를 실제지수와의 상관관계를 이용해 측정하였는데, 선택된 특징 유전자들의 회귀계수 부호의 분포가 정확도와 관련성을 보임을 확인하였다.

공업계 특성화고 학생을 위한 피지컬 컴퓨팅 플랫폼 기반의 모형 거북선 개발 및 적용 (Development and Application of a Turtle Ship Model Based on Physical Computing Platform for Students of Industrial Specialized High School)

  • 김원웅;최준섭
    • 대한공업교육학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.89-118
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 피지컬 컴퓨팅 플랫폼인 아두이노와 앱 인벤터를 대한민국의 자랑스런 전통 과학기술의 유산이자 세계 최초의 돌격용 철갑전선(鐵甲戰船)으로 평가되는 거북선의 모형과 융합하여, 공업계열 특성화고 학생들이 실제적인 경험을 통해 과학기술적인 지식뿐만 아니라, 그와 더불어 역사 문화유산에 대한 인식과 가치 또한 제고해 볼 수 있는 피지컬 컴퓨팅 플랫폼 기반의 모형 거북선을 개발하는데 있다. 이 연구를 통하여 얻은 결론은 다음과 같다. 첫째, 아두이노 기반의 메인 컨트롤러 설계 및 제작은 전기 전자 제어와 관련된 하드웨어 및 소프트웨어 지식을 익히고, 아두이노와 전기전자 부품간의 기본적인 상호특성과 성능을 확인하는데 도움이 된다. 둘째, 회로도 및 패턴도 설계, 기술적 프로그래밍, 모바일 앱 개발 등의 과정을 통해 회로 설계 능력, 논리적 사고력과 문제해결력을 향상시키는데 효율적이다. 셋째, 피지컬 컴퓨팅 플랫폼 기반의 모형 거북선 개발을 통해 과학기술과 인문학적 소양을 통합적으로 함양할 수 있는 기초적인 토대를 마련하였다.

작업치료사의 인지재활 직무역량에 대한 교육요구도 분석: 국내 대학 작업치료(학)과 교수자를 중심으로 (The Analysis of Professional Education Needs for the Competencies of Occupational Therapists in Cognitive Rehabilitation: Focusing on the Professors in Occupational Therapy Departments of Universities/Colleges in Korea)

  • 홍승표;이희령;한대성;주유미;김영근
    • 재활치료과학
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    • 제12권3호
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    • pp.45-59
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    • 2023
  • 목적 : 본 연구의 목적은 국내 대학의 작업치료(학)과에서 시행하고 있는 인지재활 교육의 현황을 파악하고, 인지재활 관련 주요 역량에 대한 교육요구도를 분석하고자 한다. 연구방법 : 본 연구는 전국의 작업치료 전공 대학의 교수를 대상으로 인지재활 교육 현황에 대한 설문지를 배포하여 조사하였다. 설문지는 선행연구의 국내 인지재활 작업치료 전문가 델파이 조사 결과 중 전문역량과 관련된 항목을 추출하여 사용하였다. 전국 총 62개 대학 중 32개(51.6%) 대학의 39명의 교수진의 응답을 대상으로 분석하였다. 설문 분석은 엑셀 2010과 SPSS 18.0을 사용하여 인지재활 관련 전문역량에 대한 Borich 요구도와 Locus for focus 모형을 통한 교육의 우선순위를 분석하였다. 결과 : 인지재활 관련 주요 역량별 Borich 요구도에 따른 우선순위를 조사한 결과 '인지문제를 작업수행 관점으로 설명하는 임상적 추론 능력', '인지재활 관련 수가 청구 관련 관리 능력', '결과평가에 따른 인지재활 계획 수립 능력', '작업중심 인지중재 수행 능력', '인지재활 평가 및 중재 시 발생하는 문제를 해결하는 능력' 순으로 높게 나타났다. Locus for focus 모형에서는 작업수행에 기초한 인지재활 평가와 중재, 기록 작성 등의 항목들이 교육 우선순위가 높은 것으로 분석되었다. 결론 : 본 연구를 통하여 국내 작업치료(학)과에서 인지재활 교육의 현황을 인지하여 교육과 교과에 교육내용과 역량을 반영하고, 대학 졸업 후 지속되어야 하는 인지재활 전문가 교육 계획을 수립하는 데 도움이 되기를 기대한다.

Rasch 모형을 적용한 광역교통서비스의 서비스 수준 평가 분석 (Identifying Travel Satisfaction in Mega Commuting Trip Using Rasch Modelling)

  • 온서준;김수지;장기태;김정화
    • 대한토목학회논문집
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    • 제43권5호
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    • pp.639-650
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    • 2023
  • 2018년 기준 우리나라 수도권 인구 및 GDP 비중은 49.8%와 52.2%로 OECD 주요 31개 국가 중 4번째로 높으며, 2019년 전체의 약 50% 이상이 수도권에 거주하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 수도권 집중 현상 해결을 위해 정부는 신도시 정책으로 수도권 내 인구 균등화를 도모했고, 그 결과 수도권 내 거주 인구가 인근 신도시 및 경기, 인천으로 일부 확산하였으나, 기존 인프라로의 접근을 위해 통행이 늘어났다. 전반적인 수도권 내 통행량이 늘어난 것에 비해, 신도시 입지 선정 과정에서 지역별 예산 및 정책 차이로 발생한 교통인프라 불균형으로 이용자가 체감하는 광역교통 서비스 격차가 발생하였고, 이는 시민의 삶의 질과 직결되는 문제 중 하나로 주목받고 있다. 이러한 문제를 최소화하고자 본 연구에서는 광역 교통서비스에 대한 이용자들의 설문조사 응답 결과를 바탕으로 이동성, 접근성, 연결성 세 가지 측면에서 이용자 서비스 수준 평가를 시도했다. 이용자들의 서비스 수준이라는 정성적인 결과를 객관적으로 파악하기 위해 Rasch 모형으로 서비스 수준을 객관화 하여 동일선상에서 분석했고, 그 결과 전반적으로 이용자들이 체감하는 이동성 서비스 수준이 접근성, 연결성에 비해 낮은 것을 확인하였으며 통행별 광역교통서비스 수준 차이를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 토대로 향후 신도시 개발 시 광역교통 인프라 개발의 중요성과 이용자 서비스 수준을 기반으로 수도권 내 지역별 광역교통서비스 개선방안을 제언했다.

고위험 청소년을 위한 멘토링 프로그램의 효과분석: 프로그램 과정산물의 매개효과를 중심으로 (The Effect of Youth Mentoring Program on Developmental Outcomes of At-risk Adolescents)

  • 박현선
    • 사회복지연구
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    • 제41권1호
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    • pp.175-201
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    • 2010
  • 사회복지실천 프로그램에서 과정산물의 매개효과분석은 실천적 근거와 이론의 개발에 유용할 수 있다. 이에 멘토링프로그램이 고위험청소년의 적응산물에 미치는 영향을 과정산물의 매개효과를 중심으로 확인해보았다. 멘토링프로그램의 일차적인 과정산물로 상정한 것은 긍정적인 역할모델의 존재감 인식과 효과적인 문제해결을 위한 도움요청 지향성의 향상이었다. 이들 과정산물이 최종적으로 참여청소년들의 적응산물인 학교적응산물과 심리적 적응산물에 의미있는 매개효과를 가지고 있는지 확인하였다. 서울지역 3개 중학교에서 실시된 멘토링프로그램의 효과를 분석하였고, 분석대상으로는 31명의 참여청소년집단과 이들과 동질적인 특성을 갖는 66명의 통제집단이 포함되었다. 멘토링프로그램의 과정산물이 갖는 매개효과의 분석을 위해 구조방정식모형을 이용하였다. 분석결과, 멘토링프로그램의 참여는 역할모델의 관계증진과 도움요청지향성의 향상이라는 과정산물의 변화를 가져왔고, 이는 다시 학교생활 흥미와 학업태도개선이라는 학교적응산물의 증대와 자아존중감과 자기유능감으로 구성된 심리적 적응산물의 강화라는 결과로 이어졌다. 경쟁모형과의 비교를 통해 프로그램참여가 두 가지 적응산물에 영향을 미치는 직접경로를 제약한 완전매개모형을 최종모형으로 선택하였다. 이를 통해 멘토링 프로그램이 최종 적응산물의 변화를 가져오는데 핵심적인 요소는 역할모델과 도움요청 지향성이라는 과정산물에 있음을 확인할 수 있었다. 결론에서는 학교를 기반으로 하여 고위험 청소년의 발달산물을 긍정적으로 변화시키는데 유용한 멘토링프로그램의 성공을 위해 고려해야할 실천적 함의를 제시하였다.

분산 컴퓨팅 기술을 이용한 고해상도 강수량 예측 (High Resolution Rainfall Prediction Using Distributed Computing Technology)

  • 윤준원;송의성
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.51-57
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    • 2016
  • 분산컴퓨팅은 네트워크로 연결된 여러 컴퓨터들의 연산 능력을 이용하여 거대 계산 문제를 해결하려는 분산처리 모델이다. 인터넷에 연결된 수많은 컴퓨팅 자원들의 참여를 통해 대규모의 계산이 필요한 기상, 바이오, 천문학, 암호학 등과 같은 다양한 분야의 어플리케이션 들을 병렬로 처리할 수 있다. 본 논문에서는 기상 분야의 고해상도 강수량 예측 어플리케이션 수행을 위해 인터넷 분산컴퓨팅 모델을 구성하여 성능을 분석하였다. 한반도의 강수량 예측을 위해서 중규모 예측 모형인 QPM(Quantitative Precipitation Model)을 적용하였으며 이 모형은 한반도의 지형을 격자 간격 27km로 나누고 각 격자의 특성인 고도, 기온, 강수, 강도 습도 등을 기반으로 강수량을 예측하게 된다. 그러나 QPM의 격자 간격에 따른 분석은 모형 구축에 많은 시간이 소요 되고 한번에 수행되어야 할 계산량이 많아 효율성이 저하된다. 따라서 이 모형을 기반으로 하여 3km 간격의 상세 지형을 반영하는 모형으로 소규모 지형 효과를 표현함으로써 상세 지역에서의 강수량 산출과 지형에 따른 강수량의 분포 파악이 용이해지며 계산 효율성을 개선시킬 수 있다. 이렇게 상세지역으로 세분화 된 모형은 병렬처리가 필요하며 계산노드의 수가 많아질수록 그 효율은 선형적으로 증가된다. 이 모형은 $20{\times}20$의 아격자 도메인의 분산된 단위작업들로 나뉘어 분산되고 네트워크로 연결된 컴퓨팅 자원에서 수행되게 된다.

음주교통사고 영향요인과 심각도 분석을 위한 모형설정 (Modeling Traffic Accident Characteristics and Severity Related to Drinking-Driving)

  • 장태연;박현천
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권6D호
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    • pp.577-585
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    • 2010
  • 교통사고는 사람과 자동차, 도로환경 등의 여러 요인들이 결합되어 발생됨으로 요인들에 대한 과학적, 심층적인 조사와 분석을 통해 사고요인을 사전에 제거하여 유사한 형태로 반복되는 사고를 예방하는 것이 중요하다. 특히, 인적요인은 교통사고에 있어 큰 부분을 차지하고 있어 인적요인에 의한 음주교통사고는 경각심을 갖고 해결해야 할 중요한 사회적 문제이다. 연구는 교통사고자료를 활용하여 사고 빈도와 사고 심각성에 영향을 주는 요인에 대해 분석한다. 교통사고를 음주 및 비음주 사고로 분류하고, 비음주 사고에 대한 음주 사고 발생 가능성에 대해 로그선형모형을 이용하여 변수간의 관계성을 분석한다. 음주교통사고 영향요인으로는 여성보다는 남성이, 비승용차 운전자보다는 승용차 운전자가 음주관련 사고 발생가능성이 높은 것으로 나타났다. 연령의 증가, 커브구간, 단일로, 노면 불량상태 등에서도 발생가능성이 높은 것으로 분석되었다. 또한, 음주교통사고의 경중을 고려한 심각성 분석을 위해 순위회귀모형의 적용 가능성을 탐색하였다. 종속변수가 이산적 특성과 함께 순위적 특징을 보일 경우 순위회귀모형이 적용되어야 하는데, 종속변수가 정성적 표현이 아닌 단지 순위를 반영하는데 유익한 모형이다. 사고의 심각성 분석에서 교통사고 발생시간대, 기후, 도로형태, 사고유형, 성별, 차량종류 등에 의해 심각성이 가중됨을 알 수 있었다. 계절적으로는 봄과 겨울이 사고의 심각성이 증대되며 반면에 여름과 가을은 감소될 가능성이 높았다.

방사선 전공학생의 연구역량 증진을 위한 인지적 도제기반 논문작성 교육 모형 개발 (The Development of Education Model for CA-RP(Cognitive Apprenticeship-Based Research Paper) to Improve the Research Capabilities for Majors Students of Radiological Technology)

  • 박훈희;정현숙;이윤희;김현수;강병삼;손진현;민정환;유광열
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제36권2호
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    • pp.99-110
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    • 2013
  • 현재 방사선 분야가 사회의 중요한 직업군으로 성장하기 위한 전문적인 방사선사 양성교육의 필요성이 강조되고 있다. 또한 대부분의 병원 및 기업에서는 급변하는 대내외적 환경에서 능동적으로 대처하고 보다 깊이 있는 전문가 양성을 위해서 논문에 대한 중요성이 높아지고 있으며, 급변하는 외부상황에 보다 능동적으로 대처할 수 있는 새로운 교수학습모형의 도입이 필요성이 대두되고 있다. 논문작성 수업은 정해진 프로그램에만 의존하여 시간적 제약과 수동적인 참여가 불가피하여 깊이 있는 교육 및 학습에 한계를 가져왔다. 그리고 작성한 논문에 대하여 다양한 발표기회를 갖지 못하고 있으며, 강의 중심의 수업으로 실제 작성하고 논의 할 수 있는 기회가 많이 제공되지 못하였다. 이는 논문의 질에도 직접적인 영향을 미칠 뿐 아니라 다양한 학술대회 참여기회를 가지는데 한계점으로 나타났으며, 궁극적으로 산업체와 연계에도 긍정적 영향을 주지는 못하였다. 이러한 문제점을 개선하기 위해서 본 연구에서는 논문 작성을 일관성 있는 점진적 심화학습으로 교육운영을 편성함과 동시에 연계성 있는 통합 운영을 기반으로 운영상의 아이디어를 제안하고 실제 논문작성 수행능력 향상을 위한 효율적인 교육프로그램과 학습지도도구를 개발 적용하였다. 개발한 교수학습모형은 모델링(modeling), 발판화(scaffolding), 명료화(articulation), 탐색(exploration)으로 4단계의 시스템으로 구성하였다. 교과목의 특성에 따라 연계교과를 고려하여 개인의 관심도와 주제에 따라 팀을 구성하고 이를 바탕으로 단계별 평가와 피드백을 통해 연구역량을 증진하고, 저널스터디(journal study)를 통하여 문제해결 능력을 근본적으로 강화하고, 위키스페이스(wiki-space)를 활용하여 실시간의 문제해결을 돕고 효율적인 시간활용을 도우며, 멘토링(mentoring)을 통해 산학협력을 활성화하여 논문의 질을 높이며, 긍정적인 산과 학의 협력관계를 도모하게 하였다. 지원시스템에서는 크게 3단계로 주제 기획, 진행 및 작성, 논문작성 및 발표로 구성되었으며, 이는 인지적 도제를 기반으로 하고 있다. 이러한 활동을 원활하게 유지하기 위해 교수자와 전문가의 지속적인 코칭(coaching)과 성찰(reflection)을 적용하였다. 본 연구를 통하여 학습자에게 실질적이고 능동적, 자발적 참여를 유도함으로써 창의성, 독창성의 향상과 공동업무 능력을 배양하고 지식기반의 전문성을 보다 강화함으로써 종합적으로 능력을 향상시키는데 도움이 되리라 사료된다.