• 제목/요약/키워드: Problem based Learning

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전기·전자·통신 계열 공업교사의 교수능력과 교육요구 (The Teaching Competency and Educational Needs of Electricity·Electronic·Communication Technical Teachers)

  • 이명훈;나승일
    • 대한공업교육학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.177-202
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    • 2006
  • 이 연구의 목적은 전기 전자 통신 계열 공업교사들의 교수능력 수준과 교육요구를 구명하는데 있었다. 연구목적의 달성을 위해 250개 전기 전자 통신 관련 학과에 근무하는 750명의 전기 전자 통신 계열 공업교사를 대상으로 설문 조사를 실시하였다. 자료수집에 사용된 조사 도구는 3개 영역, 총 30개 교수능력에 대한 중요성 인식 수준과 현재의 교수능력 수준을 5점 리커트 척도로 응답하도록 구성하였다. 최종분석에 443부가 사용되었으며, 각 교수능력에 대한 교육요구는 보리치(Borich)의 교육요구도 계산공식을 사용하여 산출하였다. 주요 연구 결론은 다음과 같다. 첫째, 전기 전자 통신 계열 공업교사들은 30가지 교수능력에 대하여 평균적으로 모두 중요하다고 인식하고 있다. 특히, 교수능력 가운데 학생들의 수준과 흥미를 파악하는 능력에 대하여 가장 중요하다고 인식하고 있다. 둘째, 전기 전자 통신 계열 공업교사들은 30가지의 교수능력에 대한 중요성 인식 수준보다 낮은 수준의 교수능력을 가지고 있다. 특히, 교수능력 중 '실습시 시범보이기'에 대한 능력수준이 가장 높으나, '모의학습법 적용'에 대한 능력수준이 가장 낮다. 셋째, 교수능력 중 전기 전자 통신 계열 공업교사들의 교육요구가 높은 항목은 '학생들의 수준과 흥미 파악', '문제해결법 적용', '학습내용 재구성', '성취할 수업목표 설정' 등이고, 반면에 교육요구가 가장 낮은 항목은 '컴퓨터 매체 활용'이다. 넷째, 전기 전자 통신 계열 공업교사들의 교수능력에 대한 교육요구 순위는 성별, 학력, 교직경력, 산업체 근무경험, 근무지, 학교 설립유형에 따라 차이가 있다.

베이지안 확률 및 폐쇄 순차패턴 마이닝 방식을 이용한 설명가능한 로그 이상탐지 시스템 (An Interpretable Log Anomaly System Using Bayesian Probability and Closed Sequence Pattern Mining)

  • 윤지영;신건윤;김동욱;김상수;한명묵
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.77-87
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    • 2021
  • 인터넷과 개인용 컴퓨터가 발달하면서 다양하고 복잡한 공격들이 등장하기 시작했다. 공격들이 복잡해짐에 따라 기존에 사용하던 시그니처 기반의 탐지 방식으로 탐지가 어려워졌으며 이를 해결하기 위해 행위기반의 탐지를 위한 로그 이상탐지에 대한 연구가 주목 받기 시작했다. 최근 로그 이상탐지에 대한 연구는 딥러닝을 활용해 순서를 학습하는 방식으로 이루어지고 있으며 좋은 성능을 보여준다. 하지만 좋은 성능에도 불구하고 판단에 대한 근거를 제공하지 못한다는 한계점을 지닌다. 판단에 대한 근거 및 설명을 제공하지 못할 경우, 데이터가 오염되거나 모델 자체에 결함이 발생해도 이를 발견하기 어렵다는 문제점을 지닌다. 결론적으로 사용자의 신뢰성을 잃게 된다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 설명가능한 로그 이상탐지 시스템을 제안한다. 본 연구는 가장 먼저 로그 파싱을 진행해 로그 전처리를 수행한다. 이후 전처리된 로그들을 이용해 베이지안 확률 기반 순차 규칙추출을 진행한다. 결과적으로 "If 조건 then 결과, 사후확률(θ)" 형식의 규칙집합을 추출하며 이와 매칭될 경우 정상, 매칭되지 않을 경우, 이상행위로 판단하게 된다. 실험으로는 HDFS 로그 데이터셋을 활용했으며, 그 결과 F1score 92.7%의 성능을 나타내었다.

K-means clustering analysis and differential protection policy according to 3D NAND flash memory error rate to improve SSD reliability

  • Son, Seung-Woo;Kim, Jae-Ho
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권11호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • 3D-NAND 플래시 메모리는 평면적 구조인 2D-NAND 셀을 적층하는 방식으로 단위 면적당 고용량을 제공한다. 하지만 적층 공정의 특성상 각 레이어별 또는 물리적인 셀 위치에 따라 오류 발생 빈도가 달라질 수 있는 문제가 있다. 이와 같은 현상은 플래시 메모리의 쓰기/지우기(P/E) 횟수가 증가할수록 두드러진다. SSD와 같은 대부분의 플래시 기반 저장장치는 오류 교정을 위하여 ECC를 사용한다. 이 방법은 모든 플래시 메모리 페이지에 대하여 고정된 데이터 보호 강도를 제공하므로 물리적 위치에 따라 오류 발생률이 각기 다르게 나타나는 3D NAND 플래시 메모리에서는 한계를 보인다. 따라서 본 논문에서는 오류 발생률 차이를 보이는 페이지와 레이어를 K-means 머신러닝 알고리즘을 통해 군집으로 분류하고, 각 군집마다 차별화된 데이터 보호강도를 적용한다. 본 논문에서는 페이지와 레이어별로 오류 발생률이 현저하게 달라지는 내구성 테스트가 끝난 시점에서 측정된 오류 발생 횟수를 바탕으로 페이지와 레이어를 분류하고 오류에 취약한 영역에 대해서는 스트라이프에 패리티 데이터를 추가하여 차별화된 데이터 보호 강도 제공을 예시로 보인다. 본 논문에서는 기존의 ECC 또는 RAID 방식의 데이터 보호 구조와 비교하여 제안하는 차별화된 데이터 보호정책이 3D NAND 플래시 메모리의 신뢰성과 수명향상에 기여할 수 있음을 보인다.

치위생(학)과 예비졸업생의 핵심역량 자가평가 수준에 영향을 미치는 요인 (Factors Affecting the Level of Self-core Competencies of Dental Hygiene Students)

  • 배수명;신선정;신보미;최용금;손정희
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.402-411
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    • 2019
  • 본 연구는 일부 치위생(학)과 예비졸업생의 핵심역량 및 세부역량에 대한 자가평가 수준을 파악하고, 자가평가 핵심역량 수준과 학업적 자기효능감의 상관성을 분석하고자 하였다. 12개의 대학을 편의추출하여 치위생(학)과 졸업예정자 511명을 대상으로 본 연구를 진행하였다. 자기효능감 24문항은 5점 척도로 측정하였고, 8개의 핵심역량과 52개의 세부역량은 최소 0점에서 최대 10점으로 자가평가 하였으며, 점수가 높을수록 자가 평가 역량 수준이 높음을 의미한다. 수집된 자료는 통계분석은 SPSS 20.0 Ver.을 사용하였으며, 통계적인 유의수준은 0.05로 고려하였다. 자가평가 역량 수준은 임상치과 영역이 10점 만점 기준으로 6.7점으로 가장 높았고, 근거중심의 의사결정 영역이 5.7점으로 가장 낮았다. 학제, 전공만족도, 자기효능감 중 특히 자기조절 영역이 자가평가 핵심역량 수준에 정(+)적 영향을 미치는 것으로 나타났다. 학생들의 자기효능감은 주관적 학업성취, 자가평가 영역에도 영향을 미치므로 교육과정 내 비판적 사고강화, 문제중심학습법 적용, 자기효능감 및 리더십 향상을 위한 관련 프로그램 개발 및 적용을 통해 의료현장에서 요구하는 직무역량을 함양할 수 있도록 해야 할 것이다.

호산(壺山) 박문호(朴文鎬)의 윤리사상과 시국관 (Hosan Park Moon Ho's Idea of Morality and Viewpoint of Social Situation)

  • 지교헌;지준호
    • 동양고전연구
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    • 제33호
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    • pp.335-358
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    • 2008
  • 호산(壺山) 박문호(朴文鎬)는 서구열강의 각축전과 일제의 침략 그리고 척사위정운동과 항일의병운동 등 참으로 다사다난한 시기를 살았다. 따라서 그의 학문과 사상은 이러한 조국의 어려운 환경과 관계되지 않을 수 없었다. 특히 그의 사상 가운데, 서구의 기독교가 전통적인 사상과 미풍양속을 파괴하는 것으로 본 점, 일제에 아부하는 역적을 토벌하고 명성황후(明成皇后) 시해에 대하여 복수할 것을 주장한 것, 그리고 서구의 제국주의적 침략은 단호히 막아야 하지만 대내적으로 개물성무(開物成務)와 화민성속(化民成俗)을 이루어야 한다는 개화론(開化論)을 주장한 것은 이러한 시대적인 역사적 환경과 직접적으로 관계된다. 호산 박문호의 시국관은 전통적인 윤리사상과 교육사상을 고수하는 입장을 충분히 보여주고 있다. 그러나 한편으로는 변화하는 새로운 시대적 요구를 외면한 것으로 보일 수도 있다. 그러나 새로운 시대적 요구라는 것도 시대적이며 사회적인 모든 여건의 제약을 받을 수밖에 없을 것이며, 전통 윤리사상을 고수한다고 하여 반드시 시대적 요구에 배치된다고 볼 수도 없다. 호산 박문호가 살다 간 시대는 왜양(倭洋)의 침략 앞에 정치적인 불안정은 극도에 달하였으며, 새로운 시대적 요구에 대한 국민적 또는 국가적 합의는 거의 이루어질 수 없는 상태에 있었다. 따라서 당시의 당면과제는, 우선 일본과 구미 각국 즉, 왜양(倭洋)의 침략을 물리치는 일보다 더 화급한 일은 없었던 것이며, 그리함으로써 정치적 안정과 사회적 안정을 도모하고 도탄에 빠진 민생을 구제하여 유가적 정치이상을 실현하는 것이었다.

합성곱 신경망에서 이미지 분류를 위한 하이퍼파라미터 최적화 (Hyperparameter Optimization for Image Classification in Convolutional Neural Network)

  • 이재은;김영봉;김종남
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.148-153
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    • 2020
  • 합성곱 신경망 모형에서 높은 정확도를 얻기 위해서는 최적의 하이퍼파라미터를 설정하는 작업이 필요하다. 하지만 높은 성능을 낼 수 있는 하이퍼파라미터 값이 정확히 알려진 바가 없으며, 자료마다 최적의 하이퍼파라미터 값이 달라질 수 있기 때문에 매번 실험을 통해서 찾아야만 한다. 또한, 하이퍼파라미터 값들의 범위가 넓고 조합 수가 많기 때문에 시간과 계산량을 줄이기 위해서는 최적값을 찾기 위한 실험 계획을 먼저 한 후에 탐색을 하는 것이 필요하다. 그러나 아직까지 합성곱 신경망 모형에서 하이퍼파라미터 최적화를 위하여 실험계획법을 이용한 연구 결과가 보고되지 않았다. 본 논문에서는 이미지 분류 문제에서 통계방법 중 하나인 실험계획법의 요인배치법을 이용하여 실험 계획을 하고 합성곱 신경망 분석을 한 후에, 높은 성능을 갖는 값을 중심으로 그리드 탐색을 하여 최적의 하이퍼파라미터를 찾는 방법을 제안한다. 실험 계획을 통하여 각 하이퍼파라미터들의 탐색 범위를 줄인 후에 그리드 탐색을 함으로써 효율적으로 연산량을 줄이고 정확도를 높힐 수 있음을 보였다. 또한 실험 결과에서 모형 성능에 가장 큰 영향을 주는 하이퍼파라미터가 학습률이라는 것을 확인할 수 있었다.

히스토그램의 최적폭에 기반한 3차원 필름 영상의 분류 (3D Film Image Classification Based on Optimized Range of Histogram)

  • 이재은;김영봉;김종남
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.71-78
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    • 2021
  • 영상의 군집 속에서 특정 영상을 분류하기 위해서는 주로 목표 영상과 배경의 명암 차이를 구하는데 만약 특정 영상의 윤곽선이 흐리고 선명도가 낮다면 이를 분류하기가 쉽지 않다. 하지만 이러한 영상을 분류하기 위한 연구들이 많지 않으며, 지금까지 발표된 방법들을 적용하더라도 제대로 구분하지 못한다는 어려움이 있다. 본 논문에서는 각 3차원 필름 영상들의 히스토그램을 구한 후, 히스토그램의 최고 빈도를 기준으로 특정 빈도에서의 폭을 구하여 윤곽선이 흐린 불량패턴의 영상을 분류하는 방법을 제안한다. 실험을 통하여 정품 패턴과 불량 패턴 영상의 히스토그램 분포의 차이가 뚜렷하다는 것을 확인할 수 있었으며, 이러한 히스토그램의 특성을 반영한 제안 알고리즘을 통하여 모든 영상들을 정확하게 분류할 수 있다는 것을 보였다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 이진화, 히스토그램, 가장자리 검출을 이용한 각각의 유사도 검정들과 퓨샷 러닝의 분석 결과를 비교분석 하였으며, 실험을 통하여 제안한 알고리즘은 앞선 네 가지 방법들보다 복잡한 계산 없이 높은 성능을 낼 수 있다는 것을 검증하였다.

초등학생을 위한 활동중심 인공지능 융합 교육 프로그램 개발 및 적용 (Development and Implementation of an Activity-Based AI Convergence Education Program for Elementary School Students)

  • 신진선;조미헌
    • 정보교육학회논문지
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    • 제25권3호
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    • pp.437-448
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    • 2021
  • 4차 산업혁명의 핵심 기술인 인공지능은 정치, 문화, 산업, 경제 등 사회의 여러 분야에 적용되며 혁명적인 변화를 야기하고 있다. 이에 따라 인공지능 시대를 이끌 학생들에게 인공지능으로 인한 사회의 변화를 인식하고, 인공지능에 대한 지식을 습득하며, 다양한 상황에서 인공지능을 활용할 수 있는 역량이 요구된다. 하지만 초등학생의 평균적 발달 수준에서는 인공지능의 개념과 원리를 학습하기에 어려움이 있다. 따라서 본 연구는 초등학생의 수준에 맞는 인공지능 교육 내용과 방법을 선정하여 교육 프로그램을 체계적으로 개발하고 이를 실제 교육현장에 적용함으로써 그 효과를 검증하고자 하였다. 본 연구에서 선정한 내용 체계는 인공지능으로 변화된 사회를 인식하는 'AI 사회인식', 인공지능을 체험하고 원리를 이해하는 'AI 이해하기', 인공지능을 활용해 실생활의 문제를 해결하는 'AI 활용하기'이고, 이에 따라 세부적으로 8가지 내용 요소들을 함께 구성하였다. 교육 방법으로는 활동중심, 타 교과 융합, 프로젝트기반학습으로 선정하여 초등학생의 수준에서 쉽고 즐겁게 인공지능을 학습할 수 있도록 총 20차시의 교육 프로그램을 개발하여 적용하였다. 또한 '인공지능에 대한 인식', '융합적 사고력', '창의적 문제해결력'과 '협업 역량'의 측면에서 프로그램의 적용 효과를 분석하였으며, 4가지 측면 모두에 대해 긍정적인 변화를 검증하였다.

식물공장 기류해석을 위한 디지털트윈 개발 및 실증 (Development and Validation of Digital Twin for Analysis of Plant Factory Airflow)

  • 정진립;원보영;유호동;김탁곤;강대현;홍경진
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제31권1호
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    • pp.29-41
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    • 2022
  • 이상기후로 인한 불안정한 식량 수급을 해결하기 위한 대안 중 하나로 식물공장의 필요성이 증대되고 있다. 식물공장 내 기류는 재배작물의 증산작용과 열교환에 중요한 인자 중 하나로 인식되고 있다. 한편, 디지털트윈(Digital Twin: DT)은 실체계를 가상세계에 복제한 것으로 실체계만으로 불가능한 다양한 서비스를 제공하는 수단으로 주목받고 있다. 본 연구에서는 디지털트윈 개념을 실제 운용중인 식물공장 기류해석에 적용하여 다양한 상황에 기류를 예측할 수 있는 기류 예측 DT 모델 개발을 목표로 하였다. 이를 위해 먼저 기류 해석용 디지털트윈 수학적 형식론을 제시하고, 이를 기반으로 실제 운용중인 식물공장의 기류예측 모델링에 필요한 정보들을 명세한다. 이어서 식물공장 내 형상을 CAD로 구현하고 유동해석을 위한 전산유체역학(CFD) 구성요소들을 결합하여 DT 모델을 개발하였다. 마지막으로 DT 모델의 시뮬레이션 해석 결과를 식물공장에서 수집한 실제 기류값과 비교하는 모델의 실증 및 기계학습 기반 보정을 통해 정확도가 높은 기류 예측용 DT 모델을 완성하였다.

기계분야 일학습병행제에서의 PBL 실태 분석 (Analysis of PBL for Korean Apprenticeship Program in Mechanical Engineering)

  • 장혜정;강선애
    • 실천공학교육논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.515-532
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    • 2021
  • 본 연구에서는 산업현장에서 요구하는 실무형 인재를 양성하기 위해 추진하고 있는 고용노동부 일학습병행제 교육훈련에서 문제 기반 학습(PBL)을 활용하는 실태를 분석하여 공업분야 일학습병행제에서의 PBL 활용방안을 도출하고자 하였다. 24개 NCS 대분류 분야 중에서 가장 많은 일학습병행제 참여 실적을 가지고 있는 공업분야인 기계분야를 중심으로 실태를 분석하였다. 연구방법으로는 문헌분석, 설문조사, FGI를 수행하였다. 먼저 일학습병행제와 일학습병행제에서의 PBL 적용현황, 공업분야를 중심으로 PBL 수업모형 등 관련 선행연구를 분석하였다. 다음으로는 일학습병행제에서의 PBL 인식과 운영현황을 알아보기 위해 총 515명의 공동훈련센터 교수, 기업현장교사, 학습근로자를 대상으로 설문조사를 실시하였다. 본 논문에서는 총 515명 중 108명의 기계분야 응답자의 설문조사 결과를 전체 결과와 비교하여 제시하였다. 마지막으로는 일학습병행제에서 PBL 활용경험이 있는 총 25명을 대상으로 FGI를 실시하여 보다 심층적인 실태와 애로사항을 수렴하였고 그 결과를 결론 및 제언에 반영하였다. 본 연구의 주요 결론과 제언을 제시하면 다음과 같다. 첫째, PBL은 4차산업혁명시대의 미래 역량인 비판적 사고와 분석능력, 문제해결능력을 향상시키기 위해서 일학습병행제의 주요한 교수학습방법으로 더욱 확대될 필요가 있다. 둘째, 실험·실습이 많고 협업을 통한 프로젝트로 작업이 수행되는 공업분야의 특성 상 PBL은 보다 효과적으로 활용될 수 있을 것이다. 셋째, 일학습병행제에 참여하고 있는 모든 분야와 모든 기업에서 PBL이 효과적이며 잘 활용할 수 있는 것은 아니므로 어떠한 유형과 NCS 분야, 직무기술 수준에서 보다 잘 활용할 수 있을지 추가적인 고려가 필요하다. 넷째, PBL로 진행된 OJT를 위한 적절한 평가방법이 필요하다. 마지막으로, 일학습병행제에 맞는 PBL 운영 모델의 개발, 우수사례 및 가이드라인 보급, PBL 실행역량을 고려한 참여기업 선정, 교수자이자 평가자로서 기업현장교사의 역량 강화, 일학습병행 참여기업의 형태와 역량을 고려한 e-PBL의 적극적인 도입 등이 일학습병행제에서 보다 효과적인 PBL 활용과 후속연구를 위해 제안되었다.