본 논문은 온라인 퀴즈 시스템에서 핵심인 문제은행 구축 자동화를 위한 Deep Quiz Cropping 기법을 제시했다. 이것은 문제지를 스캔한 그림 파일에서 개별문제에 대한 질의영역과 선다영역을 딥러닝 기반 검출기를 통해 검출하는 것과, 문제생성을 위해 질의영역과 선다영역을 짝지우고 영역오류를 수정하는 Box Coupling으로 이루어졌다. 문제지 및 시험지를 스캔한 영상파일에 Deep Quiz Coupling 기법을 적용한 다수의 실험에서 질의영역과 선다영역을 검출하는데 있어서 성공적인 결과를 도출했다.
여기서는 개 영역 자장문제 해석을 위한 세가지 방법을 소개하고 있다. 기존 유한요소법과의 비교사례를 통해 알 수 있듯이 개 영역 자장문제를 본 고에서 소개한 방법을 이용하여 해석하면 기존 유한요소법을 이용한 경우보다 계산노력을 덜 들여서도 같은 정도를 갖는 해를 얻을 수 있겠다. 앞으로의 과제는 이 방법들을 이용하여 실제 공학문제들을 해석하는 것이다. 개 영역 문제를 해석하는 방법은 본고에서 소개한 방법 이외에 사상(Mapping)을 이용하는 경우 및 경계요소법(Boundary Element Method)을 이용하여 무한요소영역을 처리하는 방법들이 있다.
본 논문의 수치해법은 경계치문제를 풀기 위하여 코시이론(Cauchy's theorem)을 사용하였다. 경계치문제는 완전한 물체표면조건과 자유표면조건을 만족시키는 초기치문제로 귀결된다. 현 수치해법에서 무한영역은 수치계산 영역인 비선형 영역과 선형 자유표면조건을 만족하는 선형영역으로 나누어진다. 선형영역의 해는 과도 그린(Green)함수를 사용하여 정합조건을 부과함으로써, 수치계산은 비선형 영역에서만 수행된다. 본 논문에서 저자는 수치계산 영역에서 코시이론을 사용하여 적분방정식을 도출하였고, 무한영역의 해는 정합면에서 과도 그린함수를 사용하여 표현하였다. 본 수치계산에서 자유표면에 요소 재분배법을 적용함으로써 쇄파현상에 대해서도 안정적인 수치해석을 할 수 있었다. 본 논문에서 개발된 수치방법을 적용한 문제는 다음과 같다. 첫째는 자유표면에서 실린더가 강제동요하는 경우에 자유표면형상과 힘을 계산하여 이전의 실험치 및 계산치와 비교하였다. 두번째로는 실린더가 자유수면하에서 일정한 속도로 항주하는 경우에는 조파저항과 양력을 계산하여 고차 스펙트럴법과 비교하였다.
공학문제에 있어서, 해석적으로 접근할 수 없었던 많은 경우의 문제들이 유한요소법(Finite Element Methods)의 정형화된 모형화 및 해석과정을 통하여 쉽게 접근되어질 수 있었다. 최근 보다 효율적인 요소개발과 컴퓨터 기술의 발달로 유한요소법은 더욱 효과적인 해석 수단이 되어가고 있다. 그러나 지반공학 문제와 같은 무한영역 문제를 유한요소법으로 해석할 경우, 매우 큰 영역을 모형화하기 위하여 많은 수의 요소가 요구되며 이에 따른 자유도(Degree of Freedom) 수의 증가로 많은 계산시간을 요구하게 된다. 본 고는 무한영역 문제를 효과적으로 모형화하기 위하여 연구, 개발되어진 무한요소(Infinite Element)에 대하여 소개하려 한다. 무한요소의 기본개념과 강성행렬의 형성방법을 보인 후, 기초공학 문제를 예로 하여 이의 적용방법을 간략하게 설명하였다.
본 논문에서는 대규모 자유도 시스템의 병렬처리를 위하여 2단계로 이루어진 영역분할법(Domain Decomposition Method) 기반의 병렬 알고리즘을 제안하였다. 분할된 영역의 내부 및 외부 경계를 상위영역문제로 정의하고 국부영역문제는 변위 경계조건이 모두 주어지는 분할영역에서의 Dirichlet 문제로 구성한다. 상위영역에서는 전체 상위영역에 대한 강성 행렬의 어셈블이 필요없는 반복법을 통하여 변위를 구하고, 이를 바탕으로 국부영역에서 Multi-Frontal Sparse Solver (MFSS)를 이용하여 변위를 계산한다. 상위영역문제의 연산에서 프로세서 간의 데이터 교환을 최소화하여 계산효율을 유지하며, 동시에 해석 가능한 자유도를 증대시키는 병렬 PCG(Preconditioned Conjugate Gradient)법 기반의 알고리즘을 개발하였다. 제안된 알고리즘을 적용하여 수치해석을 수행한 결과, 프로세서 수가 증가할수록 계산성능의 손실없이 해석 가능한 자유도가 비례하여 증가하는 선형 확장성을 관찰할 수 있었으며, 대규모 자유도 문제에 효과적으로 사용 가능함을 확인하였다.
개인의 창의력이 특정 영역에만 한정되는가 아니면 여러 영역에 걸쳐 두루 나타나는가 하는 문제는 최근 창의력 연구에 있어 가장 쟁점이 되는 부분이다. 본 연구에서는 이러한 창의성의 영역 한정성과 영역 보편성의 문제가 109명의 초등학교 2학년 생들을 대상으로 연구되었다. 창의성의 영역 한정성과 영역 보편성의 문제는 창의적 아동의 올바른 판별 및 교육과 직결되는 매우 중요한 문제임에도 불구하고 아동을 대상으로 한 이 문제의 연구가 거의 전무한 것이 현실이다. 따라서 본 연구의 주목적은 첫째, 세 가지 다른 영역간의 아동들의 창의성의 상관관계를 검토하고, 둘째, 아동들의 일반적인 창의적 사고능력과 세 영역에서의 창의성의 관계를 조사하고자 하는 것이다. 세 가지 영역(언어, 미술, 산수)에서의 아동의 창의성은 이야기 만들기, 콜라주 만들기, 창의적 산수 문제 만들기 등으로 측정되었고, 9명의 각 영역 전문가들에 의해 평가되었다. 일반적인 창의적 사고능력은 Wallach-Kogan Creativity Test와 Real-World Divergent Thinking Test 등 두 가지 창의성 검사에 의해 측정되었다. 본 연구의 결과는 아동들의 창의력이 영역 보편적이기보다는 다소 영역 한정적이라는 입장을 지지하고 있다. 본 연구에서 아동들은 세 가지 다른 영역에서 일관성 있는 창의적 능력을 보이기보다는 각 영역 간 폭 넓은 창의력의 차이를 보이므로 창의력이 상당히 영역 한정적임을 제시했다. 또한 아동들의 일반적인 창의적 사고 능력을 측정하기 위해 사용된 창의성 검사들은 세가지 영역에서 드러난 아동들의 창의성과 매우 낮거나 무의미한 상관관계를 보였다. 이와 같은 결과들로 미루어 볼 때 아동의 한 영역에서의 창의성은 그 아동의 다른 영역에서의 창의성이나 일반적으로 유용 되고 있는 창의성 검사 등을 통해서 신뢰성 있게 예측되거나 판별되기가 어려움을 지적하고 있다. 창의적인 아동을 판별하기 위해 창의성 검사들이 무분별하게 사용되어 지고 있는 현실을 고려할 때 본 연구의 결과는 그 의미가 상당히 크다 할 수 있다. 끝으로 필자는 창의성을 영역 한정적으로 보는 견해가 아동의 창의적 특성에 관한 보다 유용하고 건설적인 정보를 제시하기 때문에 일반적으로 창의성 검사에 의존하는 영역 보편적 견해보다 더욱 효과적이라고 주장한다. 본 연구는 또한 이러한 연구결과를 토대로 영재 판별과 영재 교육과정에 관한 시사점을 제시한다.
본 연구에서는 7차 교육과정에서 6학년 때 도입되는 교과서의 비례 문제들이 학생들의 비례 추론 능력과 어떠한 관련이 있는지를 알아보기 위해 교과서의 비례 문제 해결 실태를 파악하고, 수준별 비례 추론 능력을 하위영역으로 나누어 교과서 비례 문제 해결 능력에 따라 하위영역별로 비례추론 능력이 어떠한지 분석하였다. 연구결과 교과서의 비례 문제에서 정답률이 높은 문제들은 설명에서 비례식을 이용해서 풀 수 있도록 제시되어 있었으며, 비례식을 세웠을 때 두 비 사이의 관계가 정수비로 계산이 간단하였다. 비례 추론 하위 영역 중 비감각 영역의 문제 해결을 잘하였고, 양과 변화 영역에 대한 부분의 능력은 가장 뒤떨어졌다. 교과서의 비례 문제 해결 능력과 비례 추론의 관계에 대해서는 교과서의 비례 문제 해결이 우수한 학생일수록 비례 추론 능력이 우수였다. 교과서 비례문제의 해결 결과가 비례추론 능력을 예언할 수 있다고 볼 수 있다. 교과서 비례문제 수준에 따라서 비례 추론 문제 해결의 수준차를 알아본 결과, 차이가 많이 나지 않는 문제는 꼭 비와 비율 관련 단원이 아니라도 수학 교과서에서 다양하게 접할 수 있는 문제였고, 수준별 차이가 많이 나는 문제는 그동안 교과서에서 쉽게 접해보지 못한 유형으로 단순히 비례식을 이용해서는 해결할 수 없는 문제들이었다. 따라서, 비례추론 하위 영역별로 모든 영역에 대하여 능력을 향상시키기 위해서는 교과서에 비례식 외에 다양한 상황과 내용의 비례문제를 포함하여 지도하여야 할 것이다.
본 연구는 한국소비자원의 2013 한국의 소비생활지표의 원자료를 활용하여 기술적 정보를 제공하는 금융영역에서의 소비자 문제 경험을 확인하고, 이에 영향을 미치는 요소들을 탐색하였다. 금융 영역은 기술적 정보 영역에 해당하여 소비자 문제 경험 분석 시 지식 등 객관적인 역량 중심의 접근이 아니라 기술적 정보 영역의 특성에 근거해 융복합적 관점으로 영향요인을 탐색하는 것이 중요하다. 기술적 정보로서 금융영역에서는 정확한 정보의 제공 및 비교정보에 대한 요구가 높은 것으로 나타났다. 또한 문제경험에의 영향 변수를 탐색한 결과 소비자 개개인의 주관적인 금융 역량이 문제경험을 줄이는 것에 의미 있는 변수로 확인되었으며, 50대 이상의 고령 소비자들은 금융영역에서 더 많은 문제를 경험하고 있는 것으로 확인하였다. 이를 통해 기술적 정보 영역인 금융영역의 경우 금융정보의 효율적인 전달 방안에 관한 모색, 고령자에 대한 판매접점에서의 추가적인 노력 방안이 요구되며, 그 동안 객관적 금융역량을 강화하기 위한 방안에 초점이 맞추어져 있었으나, 향후 주관적 금융역량 강화를 위한 방안에 대한 연구가 요구된다.
정보 교과 교육과정의 내용요소는 현행 7차 컴퓨터 교육과정의 내용요소와 많은 차이를 가지고 있다. 특히 '문제해결방법과 절차' 영역은 7차 컴퓨터 교육과정에서 다루지 않은 문제해결방법과 프로그래밍 내용으로 포함되어 있어, 세부내용을 만들어야 할 필요성이 있다. 본 연구에서는 해외 컴퓨터 교육과정과 교과서의 세부목표 및 내용을 분석하여, '문제해결방법과 절차' 영역에 포함되어야 할 세부목표 및 세부내용을 선정하고자 하였다. 또한, '문제해결방법과 절차' 영역의 세목화한 교육 내용의 타당성을 검증하였다. 목표를 세목화 한 결과, 이해, 적용, 종합영역이 다른 인지적 영역에 비해 높게 설정되었다. 내용 세목화 중 문제해결과정 관련된 내용은 실생활 문제에 대한 해결방법을 서술해 본 다음, 컴퓨터에서 문제해결과정을 표현할 수 있도록 내용을 순서화 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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