• 제목/요약/키워드: learning environments

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기계 학습 기반 분석을 위한 다변량 정형 데이터 처리 및 시각화 방법: Titanic 데이터셋 적용 사례 연구 (Multi-Variate Tabular Data Processing and Visualization Scheme for Machine Learning based Analysis: A Case Study using Titanic Dataset)

  • 성주형;권기원;박경원;송병철
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.121-130
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    • 2024
  • 정보 통신 기술의 기하급수적인 발전에 따라 확보 가능한 데이터의 종류와 크기가 증가하고 있다. 이러한 대량의 데이터를 활용하기 위해, 통계 등 확보한 데이터를 분석하는 것이 중요하지만 다양화되고 복잡도가 증가한 데이터를 일반적인 방법으로 처리하는 것에는 명확한 한계가 있다. 한편, 연산 처리 능력 고도화 및 자동화 시스템에 대한 수요 증가에 따라 다양한 분야에 기계 학습을 적용하여 그동안 해결하지 못하였던 문제들을 풀고자 하는 시도가 증가하고 있다. 기계 학습 모델의 성능을 확보하기 위해서 모델의 입력에 사용되는 데이터를 가공하는 것과 해결하고자 하는 목적 함수에 따라 모델을 설계하는 것이 중요하다. 많은 연구를 통해 데이터의 종류 및 특성에 따라 데이터를 처리하는 방법이 제시되었으며, 그 방법에 따라 기계 학습의 성능에는 큰 차이가 나타난다. 그럼에도 불구하고, 데이터의 종류와 특성이 다양해짐에 따라 데이터 분석을 위하여 어떠한 데이터 처리 방법을 적용해야 하는지에 대한 어려움이 존재한다. 특히, 기계 학습을 이용하여 비선형적 문제를 해결하기 위해서는 다변량 데이터를 처리하는 것이 필수적이다. 본 논문에서는 다양한 형태의 변수를 포함하는 Kaggle의 Titanic 데이터셋을 이용하여 기계 학습 기반으로 데이터 분석을 수행하기 위한 다변량 정형 (tabular) 데이터 처리 방법에 대해 제시한다. 데이터 특성에 따른 통계 분석을 적용한 입력 변수 필터링, 데이터 정규화 등의 처리 방법을 제안하고, 데이터 시각화를 통해 데이터 구조를 분석한다. 마지막으로, 기계 학습 모델을 설계하고, 제안하는 다변량 데이터 처리를 적용하여 모델을 훈련시킨다. 그 이후, 훈련된 모델을 사용하여 탑승객의 생존 여부 예측 성능을 분석한다. 본 논문에서 제시하는 다변량 데이터 처리와 시각화를 적용하여 다양한 환경에서 기계 학습 기반 분석에 확장할 수 있을 것으로 기대한다.

Hybrid CNN-LSTM 알고리즘을 활용한 도시철도 내 피플 카운팅 연구 (A Study on People Counting in Public Metro Service using Hybrid CNN-LSTM Algorithm)

  • 최지혜;김민승;이찬호;최정환;이정희;성태응
    • 지능정보연구
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    • 제26권2호
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    • pp.131-145
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    • 2020
  • 산업혁신의 흐름에 발맞추어 다양한 분야에서 활용되고 있는 IoT 기술은 빅데이터의 접목을 통한 새로운 비즈니스 모델의 창출 및 사용자 친화적 서비스 제공의 핵심적인 요소로 부각되고 있다. 사물인터넷이 적용된 디바이스에서 누적된 데이터는 사용자 환경 및 패턴 분석을 통해 맞춤형 지능 시스템을 제공해줄 수 있어 편의 기반 스마트 시스템 구축에 다방면으로 활용되고 있다. 최근에는 이를 공공영역 혁신에 확대 적용하여 CCTV를 활용한 교통 범죄 문제 해결 등 스마트시티, 스마트 교통 등에 활용하고 있다. 그러나 이미지 데이터를 활용하는 기존 연구에서는 개인에 대한 사생활 침해 문제 및 비(非)일반적 상황에서 객체 감지 성능이 저하되는 한계가 있다. 본 연구에 활용된 IoT 디바이스 기반의 센서 데이터는 개인에 대한 식별이 불필요해 사생활 이슈로부터 자유로운 데이터로, 불특정 다수를 위한 지능형 공공서비스 구축에 효과적으로 활용될 수 있다. 대다수의 국민들이 일상적으로 활용하는 도시철도에서의 지능형 보행자 트래킹 시스템에 IoT 기반의 적외선 센서 디바이스를 활용하고자 하였으며 센서로부터 측정된 온도 데이터를 실시간 송출하고, CNN-LSTM(Convolutional Neural Network-Long Short Term Memory) 알고리즘을 활용하여 구간 내 보행 인원의 수를 예측하고자 하였다. 실험 결과 MLP(Multi-Layer Perceptron) 및 LSTM(Long Short-Term Memory), RNN-LSTM(Recurrent Neural Network-Long Short Term Memory)에 비해 제안한 CNN-LSTM 하이브리드 모형이 가장 우수한 예측성능을 보임을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 디바이스 및 모델을 활용하여 그간 개인정보와 관련된 법적 문제로 인해 서비스 제공이 미흡했던 대중교통 내 실시간 모니터링 및 혼잡도 기반의 위기상황 대응 서비스 등 종합적 메트로 서비스를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

'사실'과 '재현'의 관점에서 아프리카 다시 보기 -초.중학교 사회 교과서 아프리카 서술 내용을 중심으로- (Viewing Africa based on 'Factual Contents' and 'Representation' : Centered on Africa Contents in Elementary and Middle School Social Studies Textbooks)

  • 김다원;한건수
    • 대한지리학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.440-458
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    • 2012
  • 본 연구는 문화 간 이해, 인종주의적 편견 해소 등과 같은 문제의식에 대해 '사실과 재현'의 관점에서 세계지역 내용 구성 및 내용 서술을 비판적으로 검토하는데 목적을 두었다. 이를 위해 초 중학교 사회교과서 아프리카 교육 내용을 비판적으로 검토하였다. 분석 결과, 자연환경 서술 영역에서는 지리적으로 다양한 장점을 지닌 지역으로서의 이미지를 부각시키지 못하고 있었다. 문화 역사 서술 영역에서는 다양한 민족과 국가로 이루어진 다양성의 아프리카로서의 재현보다는 과도한 일반화와 단순화로 인해 아프리카 문화와 역사에 대한 고정관념과 왜곡된 이미지를 심어주고 있었다. 자원 산업 서술 영역에서는 긍정적인 발전의 모습 보다는 부정적인 측면이 강조되어 재현되었고, 변화의 모습 보다는 정체적이고 낙후된 지역으로서의 이미지를 심어주고 있었다. 이제는 '동일한 문화와 특성을 지닌 아프리카'에 대한 이미지 보다는 그 안에 살아 숨쉬고 있는 '다양하고 다층적이며 역동적인 아프리카'의 실제 모습을 보거나 떠올릴 수 있는 교육으로 이루어져야 할 필요성이 있음을 논의하였다.

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교육을 위한 기능성 게임 연구의 확장적 정의와 범주화를 통한 기능성 게임 연구의 발전방향에 대한 연구 (A Research on the Extended Definition of Educational Serious Game and Guiding Directions through Categorizations of Serious Games)

  • 김사훈
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.3-13
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    • 2012
  • 본 연구는 국내외의 기능성 게임에 관한 학문적 성과물을 이론적 통찰을 바탕으로 응집하고 간학문적인 발전을 도모하기 위하여 수행되었다. 연구 목적 하에 수행된 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 교육적 기능성 게임 연구의 확장적 정의를 도출함으로써, 국내외의 다양한 학문분야에 산재해있는 게임 연구와 기능성 게임 연구 분야의 통합을 도모한다. 둘째, 교육적 기능성 게임 연구의 범위를 범주화하여 기존 연구 성과를 결집, 분석하여 향후 기능성 게임 연구 활성화를 위한 초석을 제공한다. 본 연구는 기능성 게임의 확장된 정의를 다음과 같이 제시한다. 교육을 위한 기능성 게임 연구는 교육적 유용성을 고찰하는 게임에 관한 연구로서, 명시적 혹은 암묵적인 교육목적을 가지고 설계 혹은 활용된 게임에 관한 연구를 의미하며, 교육적 의미를 형식적 교육과 비형식적 교육, 무형식 학습을 포괄하는 일련의 활동 속에서 추구하는 연구를 포함한다. 다음, 연구자는 기능성 게임에 관한 선행연구를 네 가지로 범주화하였다. '교육적 목적을 가진 형식적 혹은 비형식적 교육을 위한 게임연구', '상업적 게임을 교육현장에 적용한 연구', '무형식 학습을 목적으로 설계된 기능성 게임 연구', '게임 행위에서 교육적 의미를 찾는 연구'가 그것이다. 이러한 범주 속에 결집된 기능성 게임 연구성과에 대한 고찰은 추후 교육적 기능성 게임의 간학문적 활성화를 도모하는 연구자에게 초석으로서 의미를 가질 것이다.

차세대 무선 네트워크 환경에서 메시지 보호를 위한 통신 시스템 설계 (A Design Communication System for Message Protection in Next Generation Wireless Network Environment)

  • 민소연;진병욱
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.4884-4890
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    • 2015
  • 전 세계의 인구가 1인 평균 2대의 모바일 디바이스를 소지하는 시대가 다가오고 있으며 무선 네트워크 시장이 점차 확장되고 있다. 모바일 기기의 활용도가 높아짐에 따라서 와이파이(Wi-fi, Wireless Fidelity=Wireless LAN)가 선호하는 네트워크로 떠오르고 있다. 와이파이를 기반으로 공공기관, 의료, 교육러닝 및 콘텐츠, 제조, 리테일 등 다양한 영역에서 새로운 가치를 창출해가고 있으며, 글로벌 네트워크가 구축되어 복합적인 서비스를 제공하고 있다. 하지만 차세대 무선 네트워크 환경에서 무선 디바이스 식별자 취약, MAC 위조를 통한 네트워크 자원의 불법 이용, 무선 인증키 크래킹, 미허가 AP/디바이스에 대한 공격과 같은 취약점이 존재하고 있다. 또한 인증 고도화 및 안전한 고속 보안 접속과 같은 보안기술연구가 거의 진행되고 있지 않다. 그러므로 본 논문에서는 차세대 무선 네트워크 환경의 메시지 보호를 위한 디바이스 식별과 콘텐츠 분류 및 저장 프로토콜을 설계하여 안전한 통신 시스템을 설계한다. 제안한 프로토콜은 기존의 무선 네트워크 환경에서 발생하는 보안취약점에 관하여 안전성을 분석하였고 기존의 무선 네트워크 환경의 암호기법을 비교분석하여 보안성을 분석하였다. 기존의 암호시스템 WPA2-PSK보다는 대략 0.72배 느리지만, 보안성에서는 안전성을 강화되었다.

C-ITS 환경에서 차량의 고속도로 주행 시 주변 환경 인지를 위한 실시간 교통정보 및 안내 표지판 인식 (Real-Time Traffic Information and Road Sign Recognitions of Circumstance on Expressway for Vehicles in C-ITS Environments)

  • 임창재;김대원
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권1호
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    • pp.55-69
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    • 2017
  • 최근 지능화된 사물들이 연결되는 네트워크를 통해 사람과 사물, 사물과 사물 간에 상호 소통하는 응용프로그램 및 하드웨어가 잇달아 소개되고 있다. 이런 추세에 더불어, 상황인식 기반의 지식이 결합되어 인공지능 서비스를 제공하는 사물인터넷(IoT : Internet of Things) 환경이 급속도로 발전하고 있다. 사물인터넷을 활용한 산업 중 하나로 자동차 산업을 들 수 있다. 최근에는 연료 효율과 원활한 교통 환경뿐만 아니라 운전자와 승객의 안전을 최우선으로 하는 자율 주행 자동차가 화두가 되고 있다. 이전부터 센서, 라이다, 카메라, 레이더 기술 등을 이용하여 자율 주행 자동차를 위한 주위 환경 인식에 대한 연구가 활발히 진행돼 왔다. 현대에는 차세대 무선통신 기술인 WAVE를 기반으로 차량과 차량, 차량과 주변의 교통 인프라와의 통신을 통한 네트워킹을 형성하고 주변 환경에 대한 정보를 공유하는 등 사물인터넷을 활용한 자율 주행 자동차 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 자율 주행 자동차의 주위 환경 인식 기술의 일환으로 고속도로 교통 표지판 및 전방 잔여거리 인식에 관한 연구를 진행하였다. 본 연구는, 도로 교통 표지판이 설치 규정에 의하여 정해진 규격과 지정된 설치 위치를 갖고 있다는 특성을 이용하였다. 궁극적으로, 고속도로 주행 중 촬영한 영상을 이용하여 해당 비디오 영상 내에서 도로 교통 표지판을 인식한 뒤 추가적으로 표지판에 씌어 있는 문자 정보를 인식하고 이를 운전자 및 승객이 인지하도록 하는 이론 학습과 해당실험 결과를 제시하였다.

보건진료원 직무교육 교과과정개선을 위한 연구 (A Study on Curriculum Development for CHPs)

  • 권명순
    • 한국보건간호학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.26-44
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    • 1999
  • The study was done to improve the job training course for Community Health Practioners (CHPs) by evaluating the level of help that the training provided to the CHPs in carrying out their work and to analyze the management activities of the CHPs in order to develop a more effective CHP training program. The methodologies used in the study were a questionnaire survey. The survey results were analyzed using SPSS Windows. The study results are as follows. 1. The total average level of help from the job training(Theory. Practice and Field Practice) for carrying out the CHP work was found to be $3.04\pm.53$ (of a possible 4), which indicates a high level of help. The average for clinical practices was $3.16\pm.60$. for theory. $3.11\pm.40$ and for field practice. $2.84\pm.60$. 2. For the theory content of the job training courses. the help level was low in the area of mother and child health management/family planning with an average of $2.65\pm.62$ and in the area of health information system development with an average of $2.62\pm.83$. The reason for these deficiencies were. in order of frequency. few opportunities to apply learning. training content that was inadequate. training methodologies which were incongruent with content. improper training items and insufficient class hours. For the practice. the clinical work in rehabilitation/orthopedics departments and in ENT/Opthalmology departments had averages of $2.96\pm.86$ and $2.97\pm.80$ respectively. This low level resulted from the lack of direct experience. lack of sincerity during the practice time. lack of practice guidance. insufficient time and lack of practice equipment. in that order. For the field practice. the delivery management averaged $2.06\pm.90$ as the lowest help level. In this case 68% of respondents replied that there were no relevant reasons for this deficiency. 21% responsed that there was a lack of direct experience, 7%, a lack of practice guidance and 4.8%, insufficient time. 3. There were significant differences for several demographic variables when comparing the help level of the clinical courses (practice and Field Practice). A higher help level was reported by older nurses as compared to younger ones, experienced nurses as compared to scholarship nurses, and married over single. Also for nurses who had finished more other programs and were qualified or licensed in several areas the level was high. Although it was not statistically significant the level was higher if the work area was in a rural county, not a city, and if one had more recently completed the job training(P<,05). 4. Of the respondents 58.6% replies stated the period of job training for the CHP was adequate, but 51.7% reported that the period for theory courses was too short while an other 48.3% responded that it was sufficient. For practice locations, 50% responsed that it was good to practice in medical institutions(primary, secondary and tertiary) at the same time. While 48.3% agreed that doing theory and practice simultaneously was good, and 56.9% agreed that field practice should be done after completing theory and practice training. Hence, the development of new field practice guidelines suitable for changing environments of health management are required in place of the existing ones which were considered low in help level to the practical work of the CHPs.

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수학 교과에서의 학생의 정의적 특성 요인의 성취 실태 -국내 중등 수업 사례를 중심으로- (The Current Situations of Enhancing Affective Characteristics focused on the case of secondary school in Korea)

  • 최승현;황혜정
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.235-253
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    • 2014
  • 우리나라의 경우, TIMSS와 PISA의 두 국제평가에서 수학 교과에 대한 인지적 영역의 성취도는 매우 우수한 반면 정의적 영역의 성취도는 참가국 중 최하위권의 순위를 기록하여 우리나라 교육의 문제점을 드러내고 있다. 이에 우리나라 학생들이 취약한 정의적 특성 요인의 함양 방안을 모색해 보는 것은 의미 있은 일일 것이다. 이러한 취지하에, 본 연구에서는 PISA와 TIMSS 두 국제평가에 공통적으로 포함되어 있는 우리나라 학생들의 수학 학습에 대한 흥미와 자아효능감, 그리고 수학에 대한 가치 인식의 정의적 특성 요인을 대상으로, PISA와 TIMSS 결과에 나타난 우리나라 학생의 정의적 특성의 성취 실태 및 사례를 파악하여 이의 실천적 함양 방안을 모색해 봄은 의미 있는 일일 것이다. 본고에서는 수학 교과에서 우리나라 학생들의 정의적 특성 요인을 함양하기 위한 수업 사례를 살펴보고 이를 통해 실태를 진단하여 대안을 모색해 보고자 하였다. 이를 위해 학교 및 교사, 학생을 대상으로 수업 관찰과 면담을 실시하였다. 수학 교과에서의 정의적 특성 함양을 위한 실태와 대안은 교육과정, 교수 학습 및 평가 부문으로 구분하여 제시하고자 하였으며, 정의적 특성 함양을 위한 지원 방안은 학교 환경을 중심으로 모색하고자 하였다.

Concepts of Disaster Prevention Design for Safety in the Future Society

  • Noh, Hwang-Woo;Kitagawa, Keiko;Oh, Yong-Sun
    • International Journal of Contents
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    • 제10권1호
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    • pp.54-61
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    • 2014
  • In this paper, we propose a pioneering concept of DPD(Disaster Prevention Design) to realize a securable society in the future. Features of danger in the future society are expected to be diverse, abrupt occurring, large scale, and complicated ways. Due to increment of dangers with their features of uncertainty, interactivity, complexity, and accumulation, human-oriented design concept naturally participates in activities to prevent our society against disasters effectively. We presented DPD is an essential design activity in order to cope with dangers expected in the future societies as well as realize securable environments. DPD is also an integrated design aids including preemptive protections, rapid preparing, recovery, and interactive cooperation. We also expect these activities of DPD is effective for generation of new values in the market, satisfaction of social needs, expansion of design industry, and a novel chance for development in the future society. Throughout this paper, we submit various aspects of DPD concepts including definition, classification, scope, necessity, strategy, influencing elements, process, and its principle. We expect these concepts will be the seed and/or basement of DPD research for the future works. For the direction of study for DPD in the future, we emphasize alarm system for preemptive protection rather than recovery strategy for the damage occurred. We also need to research about progressive prevention techniques and convergence with other areas of design. In order to transfer the concept of product design from facility-oriented mechanism to human-oriented one, we should develop new kinds of city basis facilities, public-sense design concepts referred to social weak-party, e-Learning content design preparing disasters, and virtual simulation design etc. On the other hand, we have to establish laws and regulations to force central and/or provincial governments to have these DPD strategies applying their regional properties. Modern design activities are expanding to UI(user interface) content design area overcoming the conventional design concept of product and/or service. In addition, designers are recognized as art directors or life stylists who will change the human life and create the social value. DPD can be divided into prevention design, preparedness design, response design, and recovery design. Five strategies for successful DPD are Precaution-oriented, Human-oriented, Sense-oriented, Legislation, and Environment Friendly Strategies.

Web기반 ERP 커스터마이징을 위한 백엔드 개발도구의 유용성 연구 (A Study on the Usefulness of Backend Development Tools for Web-based ERP Customization)

  • 정훈;이강수
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.53-61
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    • 2019
  • 최근 ERP 시스템이 Web 환경으로 변화하고 업무의 복잡도가 증가함에 따라 프로젝트의 실패위험이 증가되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 로우코드 플랫폼 개발도구가 활용되고 있으나 UI 중심이라 한계점이 존재한다. 이를 극복하기 위하여 프론트개발 뿐만아니라 ERP 개발과정에서 생산되는 다양한 개발소스의 빅데이터를 활용하여 백엔드 비즈니스 서비스까지 쉽고 빠르게 개발이 가능한 백엔드 개발도구가 요구되고 있다. 또한 기존 ERP 제품 내에 포함된 개발도구는 초급개발자 및 중급개발자의 입장에서는 진입장벽이 높아서 많은 학습시간이 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위해 쿼 리 작성 시간 단축, 서비스 기반 단위테스트를 위한 테스트용 데이터 자동 바인딩, 소스 코드 품질 검사 등 ERP 개발도구에게 필요한 요구사항을 바탕으로 백엔드 개발도구를 구현하여 적용한 결과 개발자별 스킬과 역할에 맞는 ERP 개발을 위한 개발도구의 활용성을 높여 맞춤형 개발도구 기능을 제공함으로써 기존 ERP 내에 포함된 개발도구의 한계점을 극복하는 방안을 연구하고자 한다.