• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권8호
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• pp.1784-1789
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• 2013

본 논문에서는 성긴 신호의 복원을 위하여 기존의 직교매칭퍼슛 (orthogonal matching pursuit, OMP) 기술을 보완한 Parallel OMP (POMP) 기법을 제안하고 성능을 분석한다. POMP알고리즘의 과정은 간단하지만 기존 OMP와 비교하여 더 좋은 성능을 보이는 알고리즘이다. POMP 는 첫 번째 반복 과정에서 관찰 행렬과 상관도가 높은 인덱스 집합을 여러 개 선택한다. 선택된 각각의 인덱스를 첫 번째 인덱스로 하는 각각의 POMP 블록에서 OMP 알고리즘 기법이 병렬적으로 동작한다. 마지막으로 신호 복원을 위해 가장 작은 잔류 오차(residual)를 갖는 POMP블록의 인덱스 집합을 선택한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 제안된 POMP가 기존의 신호 복원 기술에 비하여 완벽복원비율과 평균 제곱 오차 (MSE) 측면에서 좋은 성능을 보임을 확인하였고, 이미지복원에 있어서는 눈으로 확인 가능할 정도의 성능 개선을 확인하였다.

• 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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• 제23권3호
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• pp.583-597
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• 2009

본 연구는 함수의 극값에서 학생들이 범하는 오류를 분석하여 극값을 지도하는 교수자들에게 유용한 정보를 제공하기 위해 이공계열 신입생을 대상으로 극값에 대한 오류를 조사하였다. 이공계열 학생들의 극값에서의 오류는 대부분 곡해된 정리와 정의 유형으로, 필수적인 사실이나 개념의 부족한 숙련에서 발생한다. 조사 결과를 살펴보면, 극값의 정의에 대해 정확하게 설명하는 학생은 적었으나 주어진 그래프에서 극댓값과 극솟값을 올바르게 표시하는 학생은 비교적 많았고, 주어진 함수의 미분계수가 0인 점에서 극값을 갖는다고 생각하는 학생과 불연속함수에서는 극값이 존재하지 않는다고 생각하는 학생이 많았다. 따라서 극값의 정의를 설명할 때 그래프만 기억하지 않고 그래프에서 극값의 정의를 유추할 수 있도록 지도하고, 다양한 예를 통해 극값을 갖는 함수와 갖지 않는 함수, 불연속함수와 임계점에서의 극값 등을 서로 비교하며 설명해야 한다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제22권5호
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• pp.397-414
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• 2020

In this paper, practical predictive models for soil shear strength parameters are proposed. As cohesion and internal friction angle are of essential shear strength parameters in any geotechnical studies, we try to predict them via artificial neural network (ANN) and neuro-imperialism approaches. The proposed models was based on the result of a series of consolidated undrained triaxial tests were conducted on reinforced sandy soil. The experimental program surveys the increase in internal friction angle of sandy soil due to addition of polypropylene fibers with different lengths and percentages. According to the result of the experimental study, the most important parameters impact on internal friction angle i.e., fiber percentage, fiber length, deviator stress, and pore water pressure were selected as predictive model inputs. The inputs were used to construct several ANN and neuro-imperialism models and a series of statistical indices were calculated to evaluate the prediction accuracy of the developed models. Both simulation results and the values of computed indices confirm that the newly-proposed neuro-imperialism model performs noticeably better comparing to the proposed ANN model. While neuro-imperialism model has training and test error values of 0.068 and 0.094, respectively, ANN model give error values of 0.083 for training sets and 0.26 for testing sets. Therefore, the neuro-imperialism can provide a new applicable model to effectively predict the internal friction angle of fiber-reinforced sandy soil.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.49-56
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• 2019

본 논문에서는 선도이자율 모형과 리보이자율 모형 사이의 관계를 이용하여 채권 옵션의 해석적인 해(Analytic Solution; AS)와 몬테 카르로 시뮬레이션(Monte Carlo Simulation; MCS)을 이용한 가격 결정을 다룬다. AS를 이용한 채권 옵션가격 결정은 Ritchken and Sankarasubramanian (RS)의 제한 조건을 이용하여 할인된 채권 가격을 구하는 공식을 유도하고, 선도이자율과 리보이자율 모형의 변동함수 사이의 관계를 활용한다. MCS을 이용한 채권 옵션 가격 결정은 MCS을 이용하여 제시된 조건으로부터 여러 가지 예정된 전개의 시뮬레이션을 활용한다. AS와 MCS을 이용한 가격 결정 방법을 실행하여 얻은 가격을 비교하면 AS와 MCS의 상대오차(Relative Error; RE)를 구할 수 있다. 이때 본 연구의 결과로부터 RE가 약 3.9%가 됨을 확인할 수 있다. 이것은 AS뿐만 아니라 MCS을 이용해도 채권 옵션의 가격을 매우 정확하게 예측할 수 있음을 의미한다.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제6권4호
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• pp.49-57
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• 2020

본 논문은 연속하는 두 소수의 차가 10인 소수의 쌍의 수에 대한 계산 함수 π*2,10(x)의 근사함수 Li*2,10(x)를 로그적분을 이용하여 유도하였다. Li*2,10(x)가 π*2,10(x)의 근사함수로 적절한지 알아보기 위하여 컴퓨터와 Mathematica 프로그램을 이용하여 π*2,10(x)와 Li*2,10(x)의 값을 x ≤ 1011까지 구한 후 두 값의 오차율을 계산하였다. 오차율을 계산한 결과 대부분의 구간에서 오차율이 0.005% 이하로 나타났다. 또한, 두 소수의 차가 10인 소수들의 역수들의 합 C2,10(∞)이 유한임을 보였다. C2,10(∞)의 수렴값을 구하기 위하여 C2,10(1011)을 구한 후, 이를 이용하여 C2,10(∞)의 대략적인 수렴값을 계산하였다. 그 결과 C2,10(∞)=0.4176±2.1×10-3로 수렴함을 알 수 있었다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제25권4호
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• pp.657-673
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• 2015

수${\div}0$은 수학사에서도 드러나듯이 인식론적 어려움을 내포하고 있기 때문에 교수 학습 상황에서 주의를 기울일 필요가 있는 연산이다. 우리나라의 현행 초등학교 수학과 교육과정과 교과서에서 수${\div}0$을 다루고 있지 않지만, 초등학교 수학에서 0을 포함한 범자연수를 다루면서 수${\div}$수를 지도하고 있기 때문에 수${\div}0$에 대한 질문이 학생들에 의해 종종 제기되곤 한다. 이에 대한 교사의 명확한 이해와 학생 수준을 고려한 적절한 지도는 학생들의 계산 과정에서 발생할 수 있는 오개념 및 오류를 방지하여 후속 학습에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 수${\div}0$에 대한 초등교사들의 PCK 관련 중 내용지식 수준과 그들이 생각하는 수${\div}0$의 적절한 지도 방법을 조사하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해, 초등교사 30명을 대상으로 개별 면담을 실시하였다. 면담 내용을 분석한 결과, 일부 초등교사는 수${\div}0$과 그에 대한 적절한 지도 방법을 알고 있지 못하는 것으로 확인되었다. 분석 결과에 따른 논의로부터 몇 가지 교수학적 시사점을 제안하였다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제12권3호
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• pp.247-265
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• 2009

수학 교실에서 학생들은 교사나 동료 학생과의 의사소통을 통하여 수학적 지식을 구성하고, 서로의 지식을 타인과 교환하게 된다. 그런데 수학 학습의 주요 과정이 문제해결 활동임을 고려할 때, 학교 수학에서 다루어지는 어떤 문제 유형이 수학적 의사소통을 촉진시키는가를 알아보는 것은 중요하다. 이를 위해 본 연구에서는 수학 문제유형을 정형-개념형 문제, 정형-절차형 문제, 비정형 문제, 실생활 문제로 구분하여 소집단 문제해결 과정에서 구성원들의 의사소통 패턴을 분석하였다. 연구 대상자로 초등학교 4학년 8명의 학생을 선정하여 2개의 소집단으로 구성하였고, 2개의 소집단이 각각 5시간에 걸쳐 4가지 문제 유형으로 구성된 5세트의 문제를 해결하였다. 결과 분석을 위해 소집단 문제해결 과정을 비디오로 녹화하여 전사한 자료와 관찰일지, 문서자료를 이용하였다. 그 결과, 비정형 문제와 같은 문제해결 방법이 다양한 문제일수록 소집단 구성원들의 수학적 의사소통 참여도가 높았다. 또한 비정형 문제에서 다양한 풀이 방법에 대한 논의 및 새로운 풀이 전략에 대한 아이디어 공유와 같은 다수 참여의 의사소통 패턴이 나타났고, 수용적 합의, 논쟁적 합의, 정교화된 합의 등 다양한 합의 패턴이 나타났다.

• 한국학교수학회논문집
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• 제17권4호
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• pp.771-804
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• 2014

'무게중심'의 개념은 현재 초등교과영역에서 처음 등장하여 대학의 수학과 물리학, 공학 분야 등 폭넓게 응용되고 있지만 실제 교육은 실생활과 유리된 이론수업의 형태가 대부분이었다. 2013년 '${\bigcirc}{\bigcirc}$대학교 과학영재교육원'에서 영재학생들을 대상으로 '무게중심 확인 융합 프로그램'을 개발하였고, 본 연구에서는 이 프로그램을 수준별 수업으로 재구성하여 비영재학생들에게 적용시켜 그 효과성을 분석하고자 한다. 물체의 빈 공간이나 물체 밖에 무게중심이 존재하는 경우를 확인하는 실험 등 새로운 과정을 포함하였으며, 무게중심을 구할 때 핵심이 되는 지렛대의 원리에서 지렛대의 무게를 고려한 계산 방식을 제시하여 보다 실제적으로 개념에 다가갈 수 있도록 하였다. 초 중 고등학교 학생 총 65명을 대상으로 기존 8차시 프로그램을 4차시로 재편성하여 적용하였고, 수업 후 설문과 토론, 인터뷰 등을 통하여 분석한 결과, 학생들은 정밀한 오차분석 등의 과정을 통하여 수준 높은 성공의 경험을 하였다.

• 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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• 제22권2호
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• pp.203-227
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• 2012

본 연구는 교육소외 계층에 속한 학생들의 수학학습을 돕고자 시도되었다. 이를 위해 2011년 초 겨울방학 3개월을 이용하여 자원하는 학생 소수를 대상으로 탈북학생 집단과 저소득층 학생 집단에게 15차시의 보충학습이 각각 제공되었고 관찰과 면담, 그리고 녹음을 통해 자료수집이 이루어졌다. 수학학습에서 탈북학생과 저소득층 학생 모두 학습부진아들의 특징을 나타내었다. 용어에 대한 정확한 개념습득이 부족해서 설명을 하지 못하였고, 정의와 정리에 대한 이해의 정도가 낮아 그 의미를 사용해야 할 곳에 적절히 사용하지 못하는 것도 유사하였다. 게다가 확실하지 않은 지식으로 인하여 자료의 이용도 제대로 하지 못하였고, 집중력이 떨어져 부주의로 인한 오류도 자주 나타나는 것으로 보였다. 차이점으로는 탈북학생들은 남한이 외래어(영어)를 그대로 사용하는 언어적 표현에 익숙하지 않아 발생하는 기술적 오류, 한자어 해석 오류, 잘못 이용된 자료 등 오류의 특징이 생소함에서 오는 오류가 많은 반면, 저소득층 학생들은 이미 들어서 알고 있으나 연습부족에 의한 부주의가 많은 특징을 보였다.

• 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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• 제27권3호
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• pp.303-320
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• 2024

본 연구는 폴리아의 문제해결 단계에 따라 풀이를 제공하는 GPTs 기반 맞춤형 챗봇을 제작하여 수학적 성능을 검증하였다. 우선 맞춤형 챗봇 베타 버전을 제작하여 수학적 성능을 검증한 후 대표적인 오류를 수정하여 최종 맞춤형 챗봇을 완성하였다. 완성된 맞춤형 챗봇은 초등 수학 6학년 교과서에 제시된 이미지 형태의 65개 문제 중 평균 약 57.8개를 옳게 해결하여 약 89.0%의 정답률을 보였으며, 베타 버전에 비해 약 4%p 높은 정답률을 나타냈다. 또한 그림이 문제를 해결하는 데 핵심적인 역할을 하지 않는 50개 문제의 경우 평균 45.5개를 옳게 해결하여 약 91.0%의 정답률을 보였다. 완성된 맞춤형 챗봇의 답변 중 대표적인 오류는 문제 인식 오류이며, 문제에 인식하기 어려운 그림이 사용되었거나 문제 구성이 복잡한 경우에 해당 오류가 나타났다. 다음으로 개념 혼동 오류, 문제 이해 오류 등이 나타났다. 본 연구에서 개발한 문제해결 맞춤형 챗봇은 범용적인 챗봇인 ChatGPT보다 우수한 수학적 성능을 보였다. 또한 학년 수준에 적절하도록 풀이 과정의 조정이 가능하여 학생 개별화 맞춤형 지도에 활용할 수 있으며, 누구나 제작이 가능하여 교사 개인별 수업 보조 등 수학교육에서의 다양한 활용 가능성을 엿볼 수 있다.