This paper presents a genetic programming based evolutionary strategy for on-line adaptive learnable evolvable hardware. genetic programming can be useful control method for evolvable hardware for its unique tree structured chromosome. However it is difficult to represent tree structured chromosome on hardware, and it is difficult to use crossover operator on hardware. Therefore, genetic programming is not so popular as genetic algorithms in evolvable hardware community in spite of its possible strength. We propose a chromosome representation methods and a hardware implementation method that can be helpful to this situation. Our method uses context switchable identical block structure to implement genetic tree on evolvable hardware. We composed an evolutionary strategy (or evolvable hardware by combining proposed method with other's striking research results. Proposed method is applied to the autonomous mobile robots cooperation problem to verify its usefulness.
Recently, the Internet of Things is attracting attention as an important key technology of the 4th Industrial Revolution, and SW education using physical computing is suggested as a good alternative to supplement the problems raised by beginners in programming education. Among the many teaching tools that can be used for physical computing education, MODI is a modular manufacturing tool that anyone can easily assemble like Lego. MODI is a teaching tool that can improve learners' achievement by linking a self-linked block-type code editor called MODI Studio to lay the foundation for programming in a relatively small amount of time and immediately check the results in person. In this paper, a physical computing education method using MODI was designed to be applied to basic programming courses for programming beginners and applied to after-school classes for middle school students. As a result, it was found that students' interest and satisfaction were much higher in physical computing classes using MODI than in text-based programming classes. It can be seen that physical computing education that allows beginners to see and feel the results in person is more effective than grammar-oriented text programming, and it can have a positive effect on improving basic programming skills by increasing students' participation.
정형명세기법은 안전최우선시스템 소프트웨어의 안전성을 일정 수준 이상 보장할 수 있는 기법으로서, 원자력 발전소의 디지털 제어시스템의 개발에 사용되고 있다. 정형명세기법 NUSCR로부터 Programmable Logic Controller(PLC) 시스템을 구현하기 위한 소프트웨어인 Function Block Diagram(FBD) 프로그램을 자동으로 생성하는 기법[1]이 개발되었으나, 이를 지원하는 자동화 도구가 없어 이 기법이 널리 사용되지 못하였다. 본 논문에서는 이어 자동생성 기법을 지원하기 위하여 개발된 자동화 도구 NuSCRtoFBD를 소개한다. 본 연구에서 제안하는 NuSCRtoFBD 도구를 사용하여 NuSCR로부터 FBD를 자동생성 함으로써, 기존의 수동 프로그래밍 작업에서 발생했던 다수의 오류들을 줄일 수 있다.
Yu, Won Jin;Jang, Jun Hyeok;Ahn, Joong Min;Park, Dae Ryoon;Yoo, In Hwan;Bae, Young Kwon;Kim, Woo Yeol
International journal of advanced smart convergence
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제8권4호
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pp.113-120
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2019
Recently, the artificial intelligence(AI) is used in various environments in life, and research on this is being actively conducted in education. In this paper, we designed a Design-Based Research(DBR)-based AI programming education program and analyzed the application of the program for the improvement of understanding of AI in elementary school. In the artificial intelligence education program in elementary school, we should considerthat itshould be used in conjunction with software education through programming activities, rather than creating interest through simple AI experiences. The designed education program reflects the collaborative problem-solving procedures following the DBR process of analysis - design - execution - redesign, allowing the real-world problem-solving activities using AI experiences and block-type programming language. This paper also examined the examples of education programs to improve understanding of AI by using Machine Learning for Kids and to draw implications for developing and operating such a program.
초등학생을 위한 소프트웨어교육에서 파이썬과 같은 텍스트 기반 프로그래밍언어를 사용해 코딩을 교육하려는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 일반적으로 블록 기반의 프로그래밍언어에 비하여 이러한 고급언어는 피지컬 컴퓨팅용 키트 또는 다양한 프로그래밍언어와 결합해 수행하는 학습 활동을 지원하고 있다. 본 연구는 텍스트 기반 언어의 어려움을 극복하기 위해 ARCS 모형을 적용한 컴퓨팅사고력 기반의 코딩 프로젝트를 수행하였다. 실험 결과에서 학생들은 전반적으로 동기유발 측면에서 프로그래밍에 대한 자신감 및 흥미를 나타나고 있으며, 특히 컴퓨팅사고력의 변화에서 반복, 함수, 객체에 대한 이해가 높게 나타났는데, 이러한 경향은 텍스트 기반 언어 사용과 파이썬 모듈의 효과로 여겨진다.
예비교사들이 프로그래밍 수업에서 겪는 다양한 어려움을 해결하기 위해서 팀 기반의 프로그래밍 방법이 많이 적용되고 있다. 그들에게 필요한 효율적인 협업 전략을 마련하기 위해서는 학습자의 프로그래밍 역량에 미치는 다양한 협업요인들을 분석해야 할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 학습자들의 협업 요인들을 크게 개인 역량과 팀 역량으로 구분하여 설문조사를 실시하고 학습자들의 프로그래밍 역량과의 관계를 분석하였다. 검증결과 프로그램 설계역량에는 학습자 개인역량 모든 요소와 자료공유 기술과 같은 협업에 필요한 기술인 팀 테크닉 및 팀 협력도 등에서 유의미한 결과를 보였다. 그리고 프로그램 구현역량에는 개인의 학습이해도, 팀 협력도가 영향을 주는 것으로 분석되었다. 또한 팀 테크닉이 상대적으로 높은 그룹이 프로그래밍 역량과 흥미도 및 만족도에 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이에 예비교사들에게 실질적으로 필요한 협업 전략을 프로그래밍 과정에 따라 개인역량 및 팀 역량과 관련된 유의미한 요소들을 연계하여 제시하였다.
테스트와 동시에 오류 비트의 수와 위치를 파악하도록 하여 redundancy 프로그래밍이 용이한 다수 비트 출력 DRAM을 위한 BIST 구조가 소개되었다. 일반적으로, DRAM 셀이 n개의 블록으로 구성된 경우에, 단지 n개의 비교기와 한 개의 3가지 상태 엔코더를 사용하여, 무오류 상태, 한 개의 오류가 있을 경우, 오류상태 및 오류비트가 존재하는 블록의 위치, 두개의 블록에 오류가 있을 경우 오류 상태 등 총 n + 2개의 상태를 나타낼 수 있다. 제안된 방법을 통하여, 두개 이상의 블록에 오류가 있을 경우, 오류 비트의 위치와 수를 파악하는 방법으로 용이하게 확장 구현가능하다. 8블록으로 구성된 64MEG DRAM 경우의 성능 비교 결과 단지 0.115%의 칩 면적 증가로, 테스트 및 redundancy 프로그래밍 시간이 1/750로 감소하였다.
본 연구에서는 블록 프로그래밍 언어인 엔트리를 활용하여 묘사적 글쓰기 활동을 교육대학교 1학년 학생을 대상으로 약 1개월 간 강의를 진행하고, 학생들의 글쓰기 인식과 태도, 묘사하기 능력, 컴퓨팅사고력, 학습자 역량 등 교육적 효과가 어떠한지를 분석하였다. 그 결과, 엔트리를 활용한 묘사적 글쓰기 활동이 학생들의 쓰기 인식과 태도변화에는 영향을 미치지 못하였지만, 묘사적 글쓰기 방법을 구체적으로 알게 되었고, 묘사 대상을 시선에 따라 묘사하는 능력이 향상된 것으로 나타났으며, 컴퓨팅사고력과 비판적 사고력이 향상된 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과를 토대로 향후 프로그래밍 언어를 활용한 다양한 글쓰기 교육과 그에 따른 연구가 지속될 수 있기를 기대한다.
오픈소스는 소스 코드를 볼 수 있고 수정할 수 있다는 점에서 기존 코드의 버그 수정이나 새로운 아이디어의 추가가 가능하다. 오픈소스는 이를 이용한 상업용 소프트웨어 개발은 물론 교육용으로도 그 활용 범위가 매우 넓다. 교육용 블록 프로그래밍 환경의 하나인 앱인벤터는 앱인벤터 오픈소스를 통해 자체 로컬 서버의 구축은 물론 플랫폼 자체도 수정할 수 있다. 본 논문에서는 앱인벤터 오픈소스를 로컬 서버에 구현한다. 특히 교육기관의 특성을 반영한 로컬 서버 구축을 위해 앱인벤터 오픈소스 플랫폼을 수정하고 그 과정에 대하여 기술한다. 이를 통해 학생들에게 보다 친숙한 교육 환경을 제공할 수 있고 나아가 학생들의 요구를 반영한 나만의 프로그래밍 블록 추가와 같은 능동적인 대처를 통해 교육 만족도도 높일 수 있다.
최근 소셜 리딩과 같이 사용자 피드백이 활발해지면서 사용자 피드백 기반 전자책 콘텐츠를 제작에 대한 요구가 증가하였다. 그러나 사용자 피드백을 전자책에 반영하기 위해서는 직접코딩을 해야 하므로 코딩을 못하는 저자에게는 어려움이 있었다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위한 블록 조립식 피드백 에디터 시스템을 개발하였다. 에디터는 입력 처리 출력모듈을 직접코딩으로 구현하였던 사용자 피드백을 영역지정, 컴포넌트 배치, 블록 편집 및 코드 생성 삽입 기능으로 반영할 수 있다. 본 시스템은 HTML, 자바스크립트, PHP, Codeigniter를 이용하여 구현하였다. 블록 편집 기능은 오픈 소스인 Blockly를 이용하여 블록을 제공, 조립할 수 있도록 하였다. 코드 생성 및 삽입 기능은 라이브러리 함수 코드를 삽입한다. 본 시스템을 통해 코딩을 못하는 일반 저자도 코딩 없이 쉽게 사용자 피드백 반영이 가능하도록 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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