고속 정규표현식 매칭을 수행하기 위한 여러 종류의 정규표현식 매칭 하드웨어 구조가 연구되었다. 특히 프로그램과 같이 패턴의 갱신이 쉽도록 범용 프로세서와 유사한 방식으로 정규표현식 매칭을 수행하는 ReCPU와 SMPU와 같은 정규표현식 프로세서가 연구되었다. 그렇지만 기존의 정규표현식 프로세서들은 문자클래스 매칭을 위한 별도의 기능을 제공하지 않아서 문자클래스 처리에 비효율적이다. 본 논문에서는 문자클래스 매칭을 지원하는 정규표현식 매칭 프로세서의 명령어 집합을 제시하고, 이에 대한 프로세서 구조를 설계 구현한다. 제시된 프로세서는 문자클래스, 문자 범위와 부정 문자클래스 처리 기능을 포함하고 있어서 문자클래스 매칭을 매우 효율적으로 처리할 수 있다.
우리나라 교육과정은 7차 이후 2007, 2009 개정 교육과정을 거치면서 다양한 변화를 모색하고 있다. 본 연구는 그 가운데 초등수학 교과서의 내용 변화에 주목하고 있으며, 특히 초등수학에서 다루어지고 있는 문자와 식에 초점을 맞추고 있다. 문자와 식은 6차 교육과정에서는 '관계' 영역에서, 7차 교육과정에서는 '문자와 식' 영역에서, 그리고 2007 교육과정에서는 '규칙성과 문제해결' 영역에서 다루어져왔다. 특히 7차 교육과정에서는 초등수학에서 문자가 도입되지 않았으나, 6차와 2007년 교육과정에서는 초등수학에서 문자 x의 도입, 등식의 성질, 방정식 등이 다루어지고 있다. 본 연구는 초등수학에서 이러한 변화를 겪고 있는 문자와 식에 대하여 교육과정별 교과서에 제시된 문자와 식의 내용 및 지도 시기, 지도 방법에 대한 분석을 목적으로 한다. 이를 위해 문자 x의 도입, 등식의 지도, 방정식의 지도와 같이 3가지 주제를 구분하고, 이들 각각에서 초등수학을 중심으로 6차 교육과정과 2007년 교육과정을 비교하고, 동시에 그 사이에 놓여 있는 7차 교육과정에서는 중학교 7-가 단계를 살펴보았다. 본 연구는 이를 통해 초등수학에서 문자와 식을 이해하고 지도하는데 기초자료가 될 수 있기를 기대한다.
문자들 중에는 매우 비슷한 모양을 갖고 있는 문자가 존재하기 때문에 오인식은 이러한 유사한 문자들 사이에서 일어날 경우가 많다고 볼 수 있다. 즉, 입력된 문자가 유사한 다른 문자에 대응하는 모델에서 발생 확률이 가장 높게 나와 오인식이 되었다고 할지라도, 해당 모델에서는 입력된 문자의 발생 확률도 여전히 높다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 사전을 통한 후처리 시, 오인식 된 단어에서 사용된 모델들을 통해 오인식을 보정하는 방법을 제안한다.
본 논문에서는 혼용문서에서 문자들의 유사성으로 인해 발생하는 오인식문자를 줄이기위해 대분류 단계에서 유사문자군을 찾고 이들 사이의 유사도를 계산, 분류하는 유사문자분류 방법을 제안하였다. 이 방법은 유사문자군내의 각 문자마다 그 문자만이 갖는 고유한 요인과 그 문자를 제외한 나머지 문자일 가능성이 있는 요인을 찾아 입력문자와 비교하여 유사도가 가장 큰 문자를 인식문자로 선택하는 알고리즘이다. 또한, 인식 후 오인식된 문자들에 대해 특징사전의 갱신을 통하여 인식률을 향상시켰다.
증명 학습과 관련하여 학생들이 경험하는 어려움과 오류는 수학교육계의 난제라 할 만하다. 증명에 대한 형식적 학습이 이루어지는 기하 영역에서뿐만 아니라 대수 증명에 대해서도 문자식의 처리나 일반성의 파악과 관련하여 어려움의 요소는 도처에서 발견된다. 본 연구에서는 두 3의 배수의 합은 3의 배수라는 명제에 대한 문자식을 포함한 증명에서 학생들이 증명의 문맥을 적절하게 이해하는가를 알아보는 데 초점을 둔다. 중학교 3학년 학생 24명을 대상으로 하여 증명 과정에 문자식이 포함되며 결론 부분은 빈 칸으로 생략되어 있는 증명을 제시하고 그 증명이 어떤 명제에 대한 증명인지 알아보도록 한 결과 반 이상의 학생이 문자식 자체에 근거하여 부적절한 응답을 하였다. 나아가 그 중 임의 추출한 세 명을 개별 면담함으로써 사고 특징을 조사하였다. 대수 증명을 식의 성립을 보이는 것으로 간주하는 증명관, 증명 수행과 이해에서의 문자식 해석의 괴리 등을 비롯한 사고 특징을 파악하고 그로부터 교육적 시사점을 도출하였다.
보통의 CPU 처럼 명령어 기반으로 정규표현식 패턴 매칭을 수행하는 정규표현식 프로세서가 최근에 연구되었다. 이들 중 REMPc만이 문자 클래스 처리를 위한 기능을 제공한다. 본 논문에서는 정규표현식에서 사용 빈도가 높은 문자 클래스들에 대해서 명령어의 오퍼랜드 필드에 비트맵 방식으로 나타내고, 하드 배선 방식으로 이 문자 클래스에 대한 매칭을 수행하여 효율적인 문자클래스 매칭을 수행하는 구조를 제안한다. 제안한 방법을 사용하면 Snort 규칙의 문자 클래스에 대해서 대부분의 문자 클래스를 명령어의 한 오퍼런드 또는 한 명령어로 나타낼 수 있다. 이처럼 REMPc에 비해서 적은 수의 명령어를 사용하므로 효율적인 문자 클래스 매칭을 할 수 있다.
지도 영상에 포함된 문자들을 효율적으로 인식하기 위해서는, 문자 영역만을 추 출하여 독립된 계층으로 만드는 전처리 단계가 선행되어야 한다. 본 논문에서는 칼라 지도 영상의 색 정보를 대화식 클러스터링 기법에 의해 색 별로 분리하고, 문자 영역 을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 대화식 클러스터링 기법은 칼라 영상 중 에서 사용자가 분리하기 원하는 색을 대화식으로 선택하여 각각의 선택된 색을 중심 으로 클러스터를 형성하고 분리한다. 문자를 추출하는 알고리즘은 문자를 표현하는 색만을 추출한 이전 영상을 벡터 데이터화 한 후 각 원시 요소들의 상호 관계를 고려 하여 직선, 원, 문자의 세 계층으로 분류하는 것으로서, 문자와 직선이 중첩되어, 하 나의 연결 요소를 이루고 있을 때에도 효과적으로 문자를 분리할 수 있다. 알고리즘 의 평가를 위해 1:3,000의 지번약도에 대한 실험을 수행하였으며, 선분과 문자가 중 첩되어 있는 경우에도 각각 분리할 수 있음을 확인하였다.
문자인식에 있어서 인식율을 높이기 위한 후처리의 한 방법으로서, 문법 정보를 이용하는 후처리를 제안하고자 한다. 즉, 문자 인식 시스템에 의해 인식된 국어문에 대해서 오인식된 문자를 포함하는 어절을 검출하고, 오인식된 문자의 적절한 후보를 선정하여 그에 따라 자동수정을 행하는 것을 전채 후처리 과정으로 전제한다. 본 논문에서는 형태소 분석을 통해 오인식된 부분을 검출하는 과정을 보임으로써 문자인식에 있어서 문법 정보를 이용하는 후처리의 가능성과 그 유효성을 보이는 것을 목적으로 한다.
본 논문에서는 오프라인 무제약 필기 한글 단어를 인식하기 위한 시스템을 제안한다. 제안된 단어 인식 시스템은 크게 다석가지 모듈-문자 분리,조합행렬생성, 특징 추출, 문자인식, 사전 후처리 -로 구성되어 있다. 문자 분리 모듈은 입력된 단어 영상을 하나의 문자보다 더 작은 이미지 조각으로 과다 분리하며 , 조합 행렬 생성모듈에서는 동적 프로그래밍 기법을 이용하여 분리된 이미지 조각들로부터 사전상의 모든 단어들과 대응되는 가능한 모든 조합을 생성한다. 문자인식모듈은 각 그룹에 대하여 일괄적으로 얻어진 특징과 유니그램을 이용하여 문자인식을 수행한다. 마지막으로 사전 후처리 모듈에서는 각 그룹에 대한 문자인식 결과와 단어 사전을 사용하여 입력단어에 대한 최종 인식 결과를 도출한다. 본 문에서 제안한 방법은 문자 분리, 문자 인식 및 후처리를 상호 보완적으로 결합함으로써 한글이 포함된 무제약 필기 문자열을 효과적으로 인식할 수 있다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 실제 우편 봉투 상에 쓰여진 필기 한글 단어 200개를 대상으로 실험을 하였다. 실험 결과 200개의 단어중 172개의 단어를 정인식하여 86%의 정확도를 얻을 수 있었으며 나머지 28개의 오인식된 단어들을 분석한 결과 대부분의 오류는 문자 인식기의 낮은 신뢰도 때문임을 알 수 있었다. 또한, 하나의 단어를 인식하기 위하여 약 2초가 소요되었다.
7학년 학생들이 문자 사용과 대수식 표현에 심각한 어려움을 갖는다고 많은 연구자들이 보고하고 있다. 이에 븐 연구는 엑셀이 학생들의 문자 인식과 대수식 표현에 어떻게 기여하는지 살펴보았다. 2주간에 걸쳐 6시간 동안 4명의 7학년 학생들은 방과후에 다양한 엑셀 활동을 경험하였고 실험 전후에 그들의 이해를 확인하기 위한 면담이 이루어졌다. 학생들의 엑셀 활동과 면담을 분석하여 얻은 결과는 다음과 같다 첫째, 실험 후에 학생들은 식을 표현하기 위해 다양한 문자들을 사용하고, 문자가 어떤 대상뿐 아니라 변하는 대상을 나타냄을 인식하였다. 또한 그들은 같은 대상을 다른 문자로 나타낼 수 있고 다른 대상을 같은 문자로 나타낼 수 있음을 받아들였다. 둘째, 엑셀은 문제에 있는 변수와 불변량을 구분하고 변수들 사이의 수학적 관계를 찾는 학생들의 능력이 향상되었다. 그리고, 엑셀 환경에서 학생들은 전체적인 계산 절차를 좀 더 쉽게 다루기 위해서 여러 개의 단계로 나눌 수 있었다. 또한 엑셀은 즉각적인 산술 피드백을 제공하고, 학생들이 지필 환경에서보다 좀 더 형식적인 방법으로 계산을 표현하도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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