• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.67-76
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• 2011

본 논문은 초등학교 정규교과에서 로봇활용수업의 효과 분석을 위해 교과별 목표 달성에 적합한 로봇 및 PC연동 어플리케이션을 개발하고 수업적용을 통해 학습자의 반응을 살펴보았다. 연구결과 사후 이미지 프로파일의 대부분의 항목에서 로봇에 대한 긍정적인 응답이 나타났으며 특히, '이론적-실천적', '비협동적-협동적' 두 항목에서 유의미한 차이가 발견되었다(p<.05). 또한 학습자가 그린 사후 이미지 분석 결과 사전에 비해 구체적인 학습상황과 연계된 로봇 이미지가 형성된 것으로 나타났다. “로봇활용수업”에 대한 학습자 인식을 살펴보기 위한 면담결과 로봇의 직 간접 체험 모두 긍정적인 학습참여를 유도하고 실제적 학습경험을 제공하였다고 나타내었다. 또한 로봇활용수업을 통해 모둠 구성원과 자연스러운 협력활동이 관찰되었고 학생들도 동료와 협력활동에 대해 긍정적으로 인식하고 있었다. 이와 같은 결과는 로봇활용 교육이 새로운 학습 패러다임으로서의 가능성을 보여준다고 볼 수 있다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.1-12
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• 2011

본 연구는 로봇활용수업이 학생의 학습몰입에 향상에 미치는 효과를 살펴보는 것이다. 본 연구의 결과, 로봇활용수업을 실시한 후의 학습몰입도 점수는 실시 전에 비해 유의미하게 향상되었으며, 학습몰입도 9개 하위요인 모두 유의미하게 향상된 것으로 나타났다. 성별에 따른 학습몰입도 점수 역시 남학생과 여학생 간에 유의미한 차이가 나타나지 않아 로봇활용수업은 학습자의 성별에 관계없이 학생의 학습몰입을 향상시키는 것으로 나타났다. 과목별 차이를 검증한 결과, 7개 과목 중에서 국어, 과학, 미술 과목에서 학생의 학습몰입을 유의미하게 향상시키는 것으로 드러났다. 이상의 결과는 첫째, 로봇활용수업이 실제적인 과제와 실천 중심의 교수 학습 환경을 바탕으로 과제에 대한 주인의식과 내적동기를 북돋우기 용이하다는 점과, 둘째, 로봇매체의 교육적 장점을 극대화하고 그에 따른 적절한 수업환경을 제공한 데서 연유한 것으로 판단된다.

• 창의정보문화연구
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• 제4권2호
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• pp.95-101
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• 2018

언어교육이나 특수교육을 위하여 지능형 소셜 로봇이나 원격연결 로봇을 교육현장에 활용하는 로봇보조학습이 도입됨에 따라 기술수용모델 연구도 이루어지고 있다. 기존의 연구에서는 지능형 소셜 로봇에 대한 통합기술수용모델까지 연구되어 있으나, 원격연결형 로봇보조학습에 대한 연구는 미흡하다. 이 논문은 원격연결형 로봇보조학습이 미래학교에서 이루어질 수 있는지에 대하여 로봇보조학습을 체험한 예비교사들을 대상으로 통합기술수용모델을 추정하고자 하였다. 추정된 통합모델은 자율 지능형 로봇보다 간결한 요인으로 구성되어 있으며, 이 중에서 이동성, 커뮤니케이션, 외형의 하위요인이 영향을 끼치는 유희성의 중요도가 매우 높게 나타난 것을 알 수 있었다. 즉 예비교사들은 얼굴영상 원격연결로봇의 자유로운 이동성, 커뮤니케이션, 그리고 직접 만질 수 있는 외형으로 구성된 유희성을 높인 로봇에 대한 유의미한 수용도를 보였다.

• 한국정보교육학회:학술대회논문집
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• 한국정보교육학회 2010년도 하계학술대회
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• pp.259-264
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• 2010

본 연구는 초등학생들이 창의성 및 문제해결력 향상을 위해 기존의 컴퓨터를 대신하여 로봇을 이용한 새로운 학습방법의 가능성을 탐색하기 위해 현장 교사들이 로봇교육에 대한 성향을 조사 분석하고 이를 기초로 교육과정과 교재를 개발하였다. 로봇교육을 통한 창의성 구성요소를 확인하고 가능성을 탐색하기 위해 초등학생 6학년을 대상으로 방과 후 학습시간에 학습시킨 후 결과산출물을 만들고 이를 평가하였다. 결과로서 초등학교에서 로봇이 창의적인 학습도구로 성공할 수 있는 가능성을 확인하게 되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2005년도 추계학술발표대회 및 정기총회
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• pp.465-468
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• 2005

강화 학습이란 개체가 동적인 환경에서 시행착오를 통해 자신의 최적 행동을 찾아내는 기법이다. 특히 Q-learning과 같은 비(非)모델 기반의 강화학습은 사전에 환경에 대한 모델을 필요로 하지 않으며, 다양한 상태와 행동들을 충분히 경험한다면 최적의 행동 전략에 도달할 수 있으므로 여러 분야에 적용되고 있다. 본 논문에서는 로봇의 행동을 효율적으로 제어하기 위하여 Q-learning을 이용하였다. 로봇 축구 시스템은 공과 여러 대의 로봇이 시시각각 움직이는 시변 환경이므로 모델링이 상당히 복잡하다. 공을 골대 가까이 보내는 것이 로봇 축구의 목표지만 때로는 공을 무조건 골대 방향으로 보내는 것보다 더 효율적인 전략이 있을 수도 있다. 어떤 상황에서 어떤 행동을 하여야 장기적으로 보았을 때 더 우수한지 학습을 통해 로봇 스스로가 판단해가도록 시스템을 구현하고, 학습된 결과를 분석한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.233-236
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• 2011

본 논문에서는 ARCS 전략을 활용한 STEM 기반 로봇 프로그래밍 학습 프로그램의 개발을 하고자 한다. 프로그래밍 교육은 문제해결력을 향상시키고 추상적 사고를 강화할 수 있는 등 효과가 높은 학습도구이나 접근하기 힘든 어려움이 있다. 이를 초등학생이 접근하기 쉬운 수준의 로봇프로그래밍으로 접근하여 해결하였다. 또한 로봇프로그래밍의 학습을 위한 여러 가지 접근 방법 중 로봇프로그래밍에 가장 적합한 STEM 통합교육 기반으로 학습 프로그램을 설계하였으며 효과를 극대화하기 위하여 ARCS 전략을 적용한 프로그램으로 개발하여 제시하였다. 향후 효과성 검증에 대한 연구가 지속될 예정이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.400-402
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• 2012

서비스 로봇이 인간과의 상호작용을 하기 위해서는 상호작용에 필요한 동작들을 학습할 수 있는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 서비스 로봇에게 동작 학습을 시키기 위한 모방학습 프레임 워크의 구축에 관한 연구를 진행한다. 모방학습에는 로봇이 행동을 수행하기 위한 모터 프리미티브가 필요하므로 본 연구에서는 선행자가 로봇을 직접 움직여 생성한 모터 프리미티브를 데이터 파일로 저장 하여 로봇에게 전송하면 로봇이 스스로 모터 프리미티브를 수행하도록 하는 모터 프리미티브 생성 시스템을 설계한다.

• 컴퓨터교육학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.19-27
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• 2007

본 연구에서는 프로그래밍 학습 과정에서 학습자가 겪는 인지적 어려움을 효과적으로 조력하기 위한 새로운 교육 방법으로 로봇 프로그래밍 학습의 가능성을 제시하고자 하였다. 로봇 프로그래밍 학습을 위한 교수 설계는 $Merri{\ddot{e}}nboer$의 4CID 모형을 기반으로 한 하향식 접근법을 사용하여 프로그래밍 과정을 통한 학습자의 복잡한 인지 능력 향상을 효과적으로 조력할 수 있도록 구성하였다. 설계된 학습 내용을 토대로 대학교 프로그래밍 관련 강좌에 적용한 결과, 레고 마인드스톰 NXT와 NXT-G 소프트웨어를 활용한 프로그래밍 학습은 학습자의 문제해결력 향상에 효과가 있는 것으로 나타났다. 이는 본 연구를 통해 설계된 교수 전략을 기반으로 한 로봇 프로그래밍 학습이 문제해결력과 같은 인지적 영역에 있어서 긍정적인 영향을 주는 것을 의미한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제16권2호
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• pp.131-137
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• 2006

군집 로봇시스템에서 개개의 로봇은 스스로 주위의 환경과 자신의 상태를 스스로 판단하여 행동하고, 필요에 따라서는 다른 로봇과 협조를 통하여 어떤 주어진 일을 수행할 수 있어야 한다. 따라서 개개의 로봇은 동적으로 변화하는 환경에 잘 적응할 수 있는 학습과 진화능력을 갖는 것이 필수적이다. 이를 위하여 본 논문에서는 지연된 보상능력이 있는 강화학습과 분산유전알고리즘을 이용한 새로운 자율이동로봇의 행동학습 및 진화방법을 제안한다. 지연 보상능력이 있는 강화학습은 로봇이 취한 행동에 대하여 즉각적인 보상을 가할 수 없는 경우에도 학습이 가능한 방법이다. 또한 개개의 로봇이 통신을 통하여 염색체를 교환하는 분산유전알고리즘은 각기 다른 환경에서 학습한 우수한 염색체로부터 자신의 능력을 향상시킨다. 특히 본 논문에서는 진화의 성능을 향상시키기 위하여 강화학습의 특성을 이용한 선택 교배방법을 채택하였다. 제안된 방법은 협조탐색 문제에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 유효성을 검증한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제44차 하계학술발표논문집 19권2호
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• pp.229-232
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• 2011

초등학생들의 학습에서 학생들이 알고 있는 지식을 이용하여 Project를 해결해가면 그 과정에서 지식이 살아있게 되고 지식이 더 깊어질 것이다. 주입식으로 지식을 알아가기보다 스스로 과제를 해결해가면서 무엇을 알고 무엇을 모르는지 스스로 깨닫고 알아가는 학습이 필요하다. PBL학습은 프로젝트를 해결하기 위해 학생들이 자기주도적으로 이끌어가는 학습이다. Piaget의 인지발달이론에서 구체적조작기에 해당하는 초등학생시기에는 직접 만질 수 있는 학습도구인 교육용로봇이 효과가 있을 것이다. 이에 교육용로봇인 피코크리켓을 활용하여 PBL학습프로그램을 개발하였다.