• 제목/요약/키워드: 로봇학습

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공개 소프트웨어 기반 로봇 학습시스템 개발 (Development of Robot-Learing System Based on Open Source Software)

  • 김대현;김창수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(D)
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    • pp.41-43
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    • 2011
  • 이 논문은 공개 소프트웨어 기반의 로봇 학습시스템을 구축하기 위해 필요한 교육용 로봇, 학습관리시스템, 로봇콘텐츠 저작도구, 로봇 에이전트의 기능을 정의하고 있다. 특히 공개SW 학습관리시스템의 기능을 비교분석하여 로봇과 연계할 시스템을 제안하고 있다. 공개SW 학습관리 시스템은 지니(GeNIE)와 무들을, 화상강의 시스템은 DimDim을 추천하고, 로봇 콘텐츠 저작도구는 OPRoS기반의 로봇 콘텐츠 시뮬레이터와 연계되는 형태를 권한다.

구성의 학습원리에 기반한 초등 로봇 교육 도구로서의 WeDo 2.0 활용가능성 탐색 (A Study on the Applicability of WeDo 2.0 in Elementary School as a Tool for Robot Education Based on Constructivist Learning)

  • 박혜란;이소율;이영준
    • 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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    • 한국컴퓨터교육학회 2017년도 하계학술대회
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    • pp.179-182
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    • 2017
  • 로봇의 중요성이 강조됨에 따라 2019년부터 초등 실과 교과에 로봇 교육이 포함된다. 그러나 일부 초등학교에서 현행되고 있는 로봇 교육은 학습자가 완성된 형태의 로봇을 조작하는 데 그친다는 점에서 구성주의 학습원리에 어긋난다. 구성주의 학습원리에 따르면 학습자는 각자에게 의미 있는 독창적인 모델을 중심으로 자신만의 세계를 만들고 그 속에서 지식을 구성해 나가야만 진정한 학습이 일어난다고 할 수 있다. 본 연구에서는 구성주의 학습원리에 기반한 초등 로봇 교육의 도구로서 WeDo 2.0을 소개하고 로봇 교육 도구로서 WeDo 2.0이 갖는 활용가능성을 탐색하였다. WeDo 2.0은 학습자에게 첫째, 자발적 학습환경, 둘째, 창의적 학습환경, 셋째, 체계적 학습환경, 넷째, 통합적 학습환경, 다섯째, 구성주의 학습환경을 제공한다. 이에 따라 향후 초등 로봇 교육에서 WeDo 2.0을 활용한 구체적인 교육 프로그램의 개발 및 적용이 필요하다.

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산업용 로봇 팔 최적 경로 계획을 위한 심층강화학습 프레임워크 (A Deep Reinforcement Learning Framework for Optimal Path Planning of Industrial Robotic Arm)

  • 권준형;조든솔;김원태
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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    • pp.75-76
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    • 2022
  • 현재 산업용 로봇 팔의 경로 계획을 생성할 때, 로봇 팔 경로 계획은 로봇 엔지니어가 수동으로 로봇을 제어하며 최적 경로 계획을 탐색한다. 미래에 고객의 다양한 요구에 따라 공정을 유연하게 변경하는 대량 맞춤 시대에는 기존의 경로 계획 수립 방식은 부적합하다. 심층강화학습 프레임워크는 가상 환경에서 로봇 팔 경로 계획 수립을 학습해 새로운 공정으로 변경될 때, 최적 경로 계획을 자동으로 수립해 로봇 팔에 전달하여 빠르고 유연한 공정 변경을 지원한다. 본 논문에서는 심층강화학습 에이전트를 위한 학습 환경 구축과 인공지능 모델과 학습 환경의 연동을 중심으로, 로봇 팔 경로 계획 수립을 위한 심층강화학습 프레임워크 구조를 설계한다.

초등학교 로봇프로그래밍 교육에서의 통합학습 가능성 탐색 (Exploring the Possibility of Integrated Robot Programming Learning for Elementary School Student)

  • 서영민;이영준
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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    • pp.241-244
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    • 2011
  • 초등학교 학습자를 대상으로 컴퓨터 과학의 원리를 가르치기 위하여 EPL, 로봇프로그래밍, Unplugged Project 등 다양한 시도가 이루어지고 있다. 또한 로봇을 활용한 경진대회, 창의 대회 등 교육과정 외적인 부분에서도 활성화되고 있는 추세이다. 하지만 대부분의 로봇, 공학 경진대회는 특정 로봇의 기능 및 사용법, 흥미 위주의 획일적인 내용을 벗어나고 있지 못한 실정이며, 통합적 접근을 했던 기존의 프로그램들은 창의적 문제해결을 목적으로 여러 학문의 융합, 통합을 주장하고 있다. 본 연구에서의 통합은 초등 학습자의 학습으로의 보다 본질적인 접근이 필요하며, 교육과정 전반에 걸친 폭넓은 학습 활동 측면에서 프로그래밍(로봇)의 통합의 필요성을 주장하고 있다. 이제는 프로그래밍(로봇) 학습이 왜 통합 학습으로 교육과정 상에 녹아 들어가야 하는지에 관한 본질적인 논의가 이루어져야 할 시점으로 생각된다. 이 논문의 본문은 크게 두 부분으로 이루어져 있는데 첫째, 초등학교 로봇프로그래밍 교육을 통합적 관점으로 접근했던 기존의 프로그램의 사례를 살펴볼 것이며, 둘째, 초등학교 학습자에게 통합이 어떠한 의미인지를 고찰해 볼 것이다.

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이동 로봇 행위의 진화적 학습 (Evolutionary Learning of Mobile Robot Behaviors)

  • 심인보;윤중선
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.207-210
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    • 2002
  • 진화와 학습 사이의 상호 연관성을 연구하기 위해 인공 진화기법(artificial evolutionary algorithm)과 신경회로망(neural networks)을 이용한 학습 기법들이 사용되어 왔다. 신경 회로망 구조를 가지는 이동 로봇의 제어기의 구조와 파라미터를 결정하기 위한 방법으로 진화적 학습(evolutionary learning) 방법이 제안되었다. 제안된 방법에서 진화적 학습은 실제 로봇을 통해 on-line 방식으로 이루어지며, 장애물 회피 문제를 통해 유용성을 검증하고 진화 과정에 학습이 미치는 영향을 살펴보았다. 그리고 수학적으로 제시되기 힘든 진화 학습의 평가에 설계자의 개입을 허용하는 인터액티브 진화 알고리즘(interactive evolutionary algorithm)방법을 모색해 보았다.

유전자 프로그램의 진화를 이용한 자율이동로봇의 행동 학습 (Learning Robot Behaviors by Evolving Genetic Programs)

  • 이광주;장병탁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (B)
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    • pp.259-261
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    • 2000
  • 주어진 환경에 대한 특별한 사전 지식 없이 그 환경에 적응할 수 있는 자율이동로봇을 설계할 때는 우선 특정한 상황에서만 유효한 가정들을 될 수 있는 대로 배제하여야 한다. 본 논문에서는 이러한 적응 능력을 갖춘 자율이동로봇을 설계하기 위한 일환으로 유전자 프로그램을 이용하여 로봇의 제어기를 표현하고, 이를 진화하여 로봇이 현재 자신의 주변에서 얻을 수 있는 정보에만 기초하여 목표물을 찾아가는 행동 규칙을 학습하도록 하였다. 로봇은 현재 자신이 놓여있는 환경에 대한 지도를 작성하지 않은 채 현재 자신의 주변에서 얻을 수 있는 지역적인 정보만으로 특정 목표물을 찾아가도록 학습된다. 로봇은 먼저 단층 퍼셉트론을 사용하여 주어진 공간내의 장애물과 목표물을 인지하도록 학습된다. 그 이후 학습된 퍼셉트론을 유전자 프로그램의 함수 노드로 사용하여 트리를 진화시켰다. Khepera 시뮬레이터를 이용한 실험 결과, 로봇은 제한된 지역 정보만을 사용하여 목표물을 찾아가는 행동 규칙을 매우 안정적으로 학습할 수 있었다.

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WeDo 2.0을 활용한 로봇 프로그래밍 교육이 학습자의 로봇에 대한 흥미에 미치는 영향 (Effect of Robot Programming Education using WeDo 2.0 on Learner's Interest in Robots)

  • 박혜란;김성원;이영준
    • 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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    • 한국컴퓨터교육학회 2018년도 동계학술대회
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    • pp.33-34
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    • 2018
  • 학업성취도를 결정짓는 중요한 변인 중 한 가지는 학습에 대해 학습자가 가지는 흥미이다. 따라서 보다 효과적인 로봇 프로그래밍 교육을 위해서는 학생이 로봇에 대해 가지는 흥미를 높여주는 것이 필요하다. 본 연구에서는 초등학생이 로봇에 대해 가지는 흥미를 향상시키기 위해 WeDo 2.0을 활용한 로봇 프로그래밍 교육을 실시한 후 효과를 검증하였다. 그 결과, WeDo 2.0을 활용한 로봇 프로그래밍 교육이 로봇 학습에 대한 흥미와 로봇 학습에 대한 자신감 향상에 효과가 있음을 알 수 있었다. 그러나 본 연구는 WeDo 2.0 활용 로봇 프로그래밍 교육을 실시한 집단만을 대상으로 하여 진행되었으므로 통제집단과의 비교를 통해 보다 정확한 변인을 조사하는 후속 연구가 진행될 필요가 있다.

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외국 사례 분석을 통한 로봇교육과정의 발전방향 모색 (A Study on the Improvement Strategies of Robot Curriculum by analyzing Foreign Cases)

  • 류영춘;이재호
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 한국정보교육학회 2007년도 동계학술대회
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    • pp.157-164
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    • 2007
  • 로봇은 지식기반사회에서의 요구하는 기초 능력과 문제해결력 함양을 위한 학습을 충족시켜줄 것으로 기대된다. 또한 로봇교육은 공학적으로 여러 기술이 관련되어 있으므로 통합적인 기초 교육이 가능하게 할 것이다. 그러나 학습 내용, 학습 방법 및 학습 교재에 대한 연구가 부족하므로 외국에서 실시하고 있는 로봇교육과정을 분석하였다. 해외 사례 분석 결과 로봇을 통해 기초 능력과 문제해결력을 함양하기 위한 교육목표를 체계적으로 달성하기 위해서는 학교 교육과정으로 운영되어야 하며 로봇의 특성과 관련된 과학, 수학, 기술, 공학의 내용 요소들을 추출하며 로봇소양에 대한 내용뿐만 아니라 로봇활용에 대한 내용으로도 구성해야 하며 로봇 창작 시스템을 이용하여 단순한 로봇 조립보다는 창작 및 프로그래밍의 과정이 이루어질 때 효과적으로 학습의 성과를 거둘 수 있을 것이다.

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지능형 서비스 로봇의 개발 : 초등학교 교사 도우미 로봇 (Development of Intelligent Service Robot : Teaching Assistance Robot for Elementary School)

  • 전상원;황병훈;김병수
    • 로봇학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.102-106
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    • 2006
  • 지능형 서비스 로봇은 인공지능 및 센서인터페이스 등의 다양한 기능과 IT기술의 접목으로 우리의 생활을 윤택하게 해줄 수 있는 인간 지향적인 성격으로 발전하고 있다. 또한 많은 분야에서 새로운 서비스 개발을 통해서 좀더 인간의 생활에 가까이 접근되어 지고 있다. 한편 국내 초등학교에서 초등교사는 학생 수의 과다로 능동적이기 보다는 수동적인 수업을 하고 있어서 학습 효율성이나 능률성이 떨어지고 있다. 이에 본 연구에서는 발전하고 있는 서비스 로봇 기술로 능동적인 수업형태와 자율적이고 창의적인 학습 및 교육서비스를 제공할 수 있는 교사도우미 로봇을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 로봇은 기존의 지능형 서비스 로봇과 ICT(Information & Communication Technology) 교육을 접목할 수 있는 로봇의 제반 환경의 구성과 더불어 교육 현장에 알맞도록 HRI 및 시나리오를 기반으로 개발되었고, 로봇의 주요기능은 교사지원, 학습보조, 수업지원 등으로 사전 설문조사를 통하여 필요성이 높은 기능을 중심으로 설정되었다. 개발된 초등학교 지원 로봇은 2006년 10월부터 대전지능로봇산업화센터에서 초등학교 학생을 대상으로 시범수업을 준비하고 있고, 2007년도 중반에는 초등학교에서 시범사업을 추진할 예정이다.

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4CID 모델 기반 로봇 활용 프로그래밍 학습의 몰입 효과 분석 (The Effects of 4CID Model based Robot Programming Learning on Learners' Flow Level)

  • 이은경;이영준
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.37-46
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    • 2008
  • 프로그래밍 학습에서의 로봇의 활용은 학습자의 흥미와 동기 유발에 도움이 되지만, 단지 로봇이라는 새로운 매체의 도입을 통한 흥미 유발은 일시적일 수 있으며, 오히려 학습지의 동기를 저해하거나 새로운 인지적 부담으로 작용할 수 있다. 따라서 프로그래밍 학습에서의 로봇 활용의 효과를 최대화하기 위해 로봇의 기술적 특성 뿐 아니라, 로봇 프로그래밍 과제를 구성하고 제시하는 방식, 시기의 조절 등을 고려한 교수 학습 설계가 필요하다. 본 연구에서는 로봇 프로그래밍 학습에서 초보 학습자의 인지적 부담을 감소시키고 몰입경험을 향상시키기 위한 교수 학습 전략들을 설계하고 이러한 전략들이 실제 학습자의 몰입수준에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과, 로봇 프로그래밍 학습을 수행한 집단이 일반 프로그래밍 학습을 수행한 집단에 비해 몰입수준이 유의미하게 높게 나타났으며, 특히 개인의 내재적 동기를 설명하는 자기목적적 경험 요인에서 높은 차이를 드러냈다.

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