• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.228-234
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• 2019

본 논문은 입원 아동 환자들에게 병원생활에 익숙함을 더하기 위해 병원을 배경으로 개발한 로봇용 기능성 게임앱의 사용성 평가를 하기 위한 것이다. 전문가 10명과 입원 경험이 있는 초등학생 12명을 대상으로 사용성 평가를 실시하였다. 개발된 앱의 사용성 평가는 전문가용(MARS) 평가도구와 사용자용(uMARS) 평가도구를 사용하였다. 전체적으로 개발된 로봇용 기능성 게임 앱의 사용성 평가 결과는 전문가용은 $3.67{\pm}0.342$점이고 아동용은 $3.68{\pm}0.592$점으로 비슷한 결과를 나타냈다. 전문가 집단으로부터 평가에서는 심미성(aesthetics) 측면에서 가장 높은 점수를 받았고 사용자 집단으로부터 평가에서는 기능성(functionality) 측면에서 가장 높은 점수를 받았다. 주관식 의견에서도 동일하게 전문가의 의견에서는 게임 배치, 스타일의 일관성 등을 지적하였고, 아동의 의견에서는 방법을 익히기 쉬움, 화면 이동 등 위주로 기술하였다. 두 집단에서 모두 참여를 통한 관심 유도(engagement) 측면에서 낮은 평가를 받았다. 본 연구에서 도출된 결과들을 반영하여 향후 입원해 있는 아동을 대상으로 기능성 게임 앱을 개발한 로봇에 실제로 장착하고 사용성 평가를 다시 진행할 때 의미 있는 참고자료가 되기를 기대한다.

• 정보교육학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.199-209
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• 2013

본 연구는 초 중등학교 정규교과에서 로봇활용교육의 효과를 고찰하기 위한 것으로 2001년부터 2013년까지 국내학술지를 대상으로 체계적 문헌고찰 연구방법을 수행하였다. 문헌고찰을 위한 데이터베이스는 KISS, DBpia, E-article의 세 종류를 활용하였으며 '로봇 & 교육'과 '로봇활용교육'의 두 옵션으로 검색을 실시하였다. 최초 검색된 논문은 481편이었으나 프로토콜에 따라 모니터링하고 추출을 진행한 결과 최종 50편이 선정되었다. 로봇활용교육의 연구 주제는 창의성, 문제해결능력이 가장 많았으며 연구방법으로는 이질집단사전사후설계와 t검증이 높은 빈도를 차지하였다. 교육적 효과측면에서 교과흥미도, 학습몰입도, 학습태도, 학습동기, 창의성, 문제해결능력 향상이 확인되었다. 하지만 일부 연구에서는 유의미 하지 않은 연구결과도 보고되었다. 문헌분석 결과를 기초로 로봇활용교육에 고려되어져야 할 점을 제시하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제21권3호
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• pp.285-296
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• 2017

본 연구는 초등학교에서 로봇 활용 SW 교육을 실시하여 학생들의 CT에 미치는 효과를 알아보고 성별의 차이를 검증하고자 하였다. 이를 위해 경기도의 A 초등학교 5, 6학년 학생 143명을 대상으로 로봇 활용 SW 교육을 실시하였으며, 수집된 자료는 대응 표본 t검정, 공분산분석을 통해 평균의 차이를 분석하였다. 연구 결과, 로봇 활용 SW 교육을 실시한 후 학생들의 CT가 유의하게 향상되었으나, CT 수준이 상 집단인 학생들은 개념에서 유의한 향상을 나타내지 않았다. 또한 성별에 따른 차이는 유의하지 않은 것으로 나타났다. 본 연구는 로봇 활용 SW 교육의 효과를 검증하고, 성별에 따라 차이가 있는지 규명하여 로봇 활용 SW 교육에 대한 이해를 확장시켰다는 점에서 연구의 의의를 찾을 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.341-342
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• 2008

GA(Genetic Algorithm)는 NP-Complete 도메인이나 NP-Hard 도메인 내의 문제들에 대해서 최적의 해를 찾기 위해서 많이 사용되어 지는 진화 컴퓨팅 방법 중 하나이다. 모바일 로봇 기술 중 경로계획은 NP-Complete 도메인 영역의 문제 중 하나로 이를 해결하기 위해서 Dijkstra 등의 그래프 이론을 이용한 연구가 많이 연구되었고 최근에는 GA등 진화 컴퓨팅 기법을 이용하여 최적의 경로를 찾는 연구가 많이 수행되고 있다. 그러나 모바일 로봇이 처리해야 될 공간 정보 크기가 증가함에 따라 기존 GA의 개체의 크기가 증가되어 게산 복잡도가 높아져 시간 지연등의 문제가 발생할 수 있다. 이는 모바일 로봇의 잠재적 오류로 발생될 수 있다. 공간 정보에는 동적이 장애물들이 예측 불허하게 나타 날 수 있는데 이것은 전역 경로 계획을 수립할 때 또한 반영되어야 된다. 본 논문에서는 k-means 클러스터링 기법을 이용하여 장애물 밀집도 및 거리 정보를 기반으로 공간정보를 k개의 군집 공간으로 재분류하여 이를 기반으로 N*M개의 그리드 개체 집단을 생성하여 최적 경로계획을 수립하는 GA를 제시한다.

• 영재교육연구
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• 제19권3호
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• pp.669-695
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• 2009

21세기는 과히 로봇 혁명의 시대이다. 불과 몇 해 전만 하더라도 로봇 시장에서의 주류는 산업용 로봇이었다. 그러나 현재는 다양한 유형의 로봇이 여러 가지 목적으로 우리의 일상생활에서 활용되고 있으며, 가까운 미래에는 인간과 유사하게 사고하고 행동하는 로봇이 등장할 전망이다. 결과적으로 로봇 혁명은 인류의 생활양식을 통째로 변화시킬 것으로 예상된다. 따라서 미래 로봇사회에 적응할 창의적 인재 양성을 위해 로봇교육이 이루어져야 하며 특히 로봇의 움직임을 프로그래밍 할 수 있는 기회는 초등정보과학영재에게 논리적 사고력을 함양할 수 있는 효과적인 교육이 될 것이다. 본 논문에서는 로봇교육의 가장 큰 특징인 '다양한 알고리즘을 통한 프로그래밍 교육을 강화하여 일반학생이 아닌 초등정보과학영재를 대상으로 하는 로봇교육과정을 설계하였다. 로봇교육에 대한 연구가 아직은 부족한 실정으로 본 논문의 교육과정을 설계하기 위해 로봇에 대한 흥미를 갖고 있는 학생을 대상으로 한 특기적성 로봇교육과정을 분석하며 그 시사점을 초등정보과학영재를 위한 로봇교육과정 설계 시에 적용하였다. 또한 설계된 교육과정의 타당성을 검증하기 위하여 전문가 집단을 선정한 후에 델파이 조사를 실시하였다.

• 정보교육학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.323-332
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• 2016

로봇의 발음인식과 진단 그리고 발음빠르기는 로봇보조언어교육의 가장 중요한 상호작용이다. 이 연구는 한국인 초등 영어 학습자를 위하여 음율적 오류를 수정함으로써 원어민과 같은 억양을 산출하기 위한 로봇음성합성기의 효과성을 측정하기 위한 것이다. 이를 위해 초등 4학년 영어학습자들의 F0 범위값과 발화 속도라는 음성음향적 변수를 측정하여 분석하였고, 그 결과를 정규 영어교육의 시작하지 않은 1학년 학습자와 비교하였다. 로봇음성합성기를 활용한 언어학습에서 두 집단은 F0값보다 발화속도 변인에 반응하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.81-89
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• 2010

이 연구의 목적은 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육이 수학 교과의 태도 수준 향상에 미치는 영향을 검증하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 가설을 설정하였다. 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육과 기존 전통적인 수학 학습에 의한 초등학생들의 수학 교과 태도 수준에는 유의미한 차이가 있을 것이다. 이와 같은 가설을 검증하기 위하여 초등학교 1학년 56명을 대상으로 이질 통제 집단 전후 검사 설계 방식을 적용하였다. 연구의 결과로 이 연구의 가설은 채택 되었으며, 교육용 로봇을 활용한 STEM 통합교육은 초등학생의 수학 교과태도 수준 신장에긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 다양한 교과의 지식과 활동을 교육용 로봇을 매개로 통합 융합할 수 있는 교육활동이 필요하다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 춘계학술발표대회
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• pp.1354-1356
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• 2012

최근 ITS(Intelligent Transportation Systems)의 개발과 함께 차량용 내비게이션의 사용이 급증하면서 경로탐색의 중요성이 더욱 가속화되고 있다. 현재 차량용 내비게이션은 멀티미디어 및 정보통신 기술의 결합과 함께 다양한 기능 및 정보를 사용자에게 제공하고 있으며 이러한 기능과 정보를 사용해서 목적지점까지의 최단경로를 탐색하는 것이 내비게이션 시스템의 핵심기능이다. 이러한 경로탐색 알고리즘은 교통시스템, 통신 네트워크, 운송 시스템은 물론 이동 로봇의 경로 설정 등 다양한 분야에 사용되고 있다. 개미 집단 최적화(Ant Colony Optimization, ACO) 알고리즘은 메타 휴리스틱 탐색 방법으로 그리디 탐색(Greedy Search)뿐만 아니라 긍정적 반응의 탐색을 사용한 모집단에 근거한 접근법으로 순환 판매원 문제(Traveling Salesman Problem, TSP)를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 개미 집단 최적화(ACO) 알고리즘이 기존의 경로 탐색 알고리즘으로 알려진 Dijkstra 보다 최단경로 탐색에 있어서 더 적합한 알고리즘이라는 것을 설명하고자 한다.

• 로봇학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.197-205
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• 2014

As computer vision algorithms are developed on a continuous basis, the visual information from vision sensors has been widely used in the context of simultaneous localization and mapping (SLAM), called visual SLAM, which utilizes relative motion information between images. This research addresses a visual SLAM framework for online localization and mapping in an unstructured seabed environment that can be applied to a low-cost unmanned underwater vehicle equipped with a single monocular camera as a major measurement sensor. Typically, an image motion model with a predefined dimensionality can be corrupted by errors due to the violation of the model assumptions, which may lead to performance degradation of the visual SLAM estimation. To deal with the erroneous image motion model, this study employs a local bundle optimization (LBO) scheme when a closed loop is detected. The results of comparison between visual SLAM estimation with LBO and the other case are presented to validate the effectiveness of the proposed methodology.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제4권5호
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• pp.616-623
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• 1998

Holland가 제안한 단순 유전자 알고리즘은 다원의 자연선택설을 기본으로 한 군 기반의 최적화 방법으로서, 이론적 기반으로는 스키마 정리와 빌딩블록 가설이 있다. 단순 유전자 알고리즘(SGA)이 이러한 이론적 기반에도 불구하고 여전히 일부 문제에 있어서 최적해로의 수렴을 보장하지 못하고 있다. 따라서 최근에 두 개의 집단이 서로 상호작용을 하며 진화하는 공진화 방법에 의해 이러한 문제를 해결하려고 하는데 많은 관심이 모아지고 있다. 본 논문에서는 이러한 공진화 방법이 잘 동작하는지에 대한 이론적 기반으로 확장 스키마 정리를 제안하고, SGA에서는 해결하지 못하는 최적화 문제, 예를 들면 deceptive function,에서 SGA와 공진화에 의한 방법을 비교함으로써 확장된 스키마 정리의 유효성을 확인한다.