레고 NXT 로봇을 활용한 예비교사의 프로그래밍 언어 수업 방안 - 미로 찾기 문제를 중심으로 -

홍기천,Hong, Ki-Cheon 한국정보교육학회 2009 정보교육학회논문지 Vol.13 No.1

본 논문에서는 레고 마인드스톰 NXT라는 로봇을 활용하여 프로그래밍을 재미있게 수업할 수 있는 방안에 대해서 모색하였다. 수업의 목표는 단편적인 지식 습득이 아닌 미로찾기라는 문제해결을 목표로 한다. 이 로봇은 컴퓨터에 설치된 NXT-G라는 GUI와 USB를 통해서 통신을 하도록 되어있다. 이 GUI는 텍스트 기반 방식이 아닌 아이콘 기반 방식 프로그래밍 도구이다. 본 논문에서는 16주를 초급 단계, 중급 단계, 고급단계로 나누어서 계획하였다. 초급 단계에서는 GUI 사용 방법과 로봇의 센서들의 작동방법을 익히는 것에 주안점을 두었다. 중급 단계에서는 저(低)난이도 미로를 설계하여 프로그래밍하는 단계로 구성하였다. 고급 단계에서는 중(中)난이도와 고(高)난이도의 미로를 설계하여 프로그래밍하는 단계로 구성하였다. 모든 미로찾기 문제는 알고리즘 작성, 순서도 작성, 스택을 이용한 프로그래밍이라는 3가지 과정을 거치도록 구성하였다. This paper proposes a teaching plan of programming language class for university of education students amusingly with LEGO Mindstorms NXT robot. The goal of class is not fragmentary knowledge acquirement but problem-solving of maze. This robot communicates with GUI named NXT-G installed in computer via USB. GUI is not text-based but icon-based programming tool. This paper designs a semester with 3 steps such as beginner, intermediate, high-rank. Beginner step is consists of learning of basic functions such as GUI usage and several sensors of robot. Intermediate step is consists of solving of maze problem with low complexity. High-rank step is consists of solving maze problem with medium and high complexity. All maze problem-solving have 3 process with algorithm, flowchart, and programming with stack.

문항간 이동이 자유로운 교육평가 시스템의 설계 및 구현

홍기천,양희연,Hong, Ki-Cheon,Yang, Hee-Yeon 한국정보교육학회 2007 정보교육학회논문지 Vol.11 No.2

Paper & pencil test provides limited informations about student. So many web-based computerized test systems are developed and tried. But These systems have drawbacks that cannot visit previous or next problems freely. So These systems cannot get deep informations such as elapsed time of each problem, history of answer modification, the number of visit time of each problem. These deep informations are very important in educational evaluation area. Therefore we develop educational evaluation system can get these deep informations including basic informations. And then we apply paper & pencil test and our system to 67 students, and execute survey. The reason of survey is to ascertain availabilty of our system.

필기 한글 문자의 모양 분석과 표현

홍기천,오일석,Hong, Ki-Cheon,Oh, Il-Seok 한국정보처리학회 2000 정보처리논문지 Vol.7 No.5

본 논문에서는 필기 한글의 모양을 분석하고 그 결과를 표현하는 방법을 제안한다. 하나의 한글 문자를 구성하는 연결 요소 각각은 다수 개의 부품들로 분해되고 분해된 요소들을 표현하기 위해 골격선을 추출하였다. 추출된 골격선으로부터 속성 그래프를 이용하여 필기 한글 문자를 표현하였다.속성 그래프의 노느는 하나의 부품에 해당하고 제지는 그들간의 연결로 관계를 나타낸다. 노드와 에지에는 패턴의 모양을 나타내는 여러 가지 유용한 정보를 저장하였다. This paper propose a method of shape analysis and representation for the handwritten Hangul character patterns. Each of the connected components composing a Hangul character is decomposed into many parts, and skeletons are extracted from the decomposed parts. Using the results, we represent the shape of Hangul characters using the attributed graph representation. A node of the attributed graph represents a part and an edge represents their relationships and they store valuable informations of the pattern shapes.

온라인 웹기반 설문 분석 시스템의 설계 및 구현

홍기천,Hong, Ki-Cheon 한국정보교육학회 2002 정보교육학회논문지 Vol.6 No.3

온라인으로 웹상에서 설문지를 직접 제작하고 응답 가능한 시스템 개발은 기존의 오프라인 방법에 비해 시간 절약, 효율성면에서 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 검색, 통계 처리, 코드 생성, 설문 관리 기능을 가지는 온라인 웹 기반 설문 분석 시스템을 설계하고 구현하였다. 시스템이 가지는 주된 아이디어는 두 가지이다. 첫 번째는 조사자로 하여금 설문 분석 단계를 자동화함으로써 연구의 효율성을 부여하는 것이고, 두 번째는 대부분의 통계 처리를 위해서 사용하는 SPSS나 SAS의 입력으로 사용될 데이터를 자동으로 생성해주는 것이다. 현재까지 검색, SPSS 코드 생성, 설문관리 기능만 구현되었지만, 이 시스템의 개발로 인해 연구기간의 단축과 노동력 절감의 효과를 얻을 수 있으리라 기대된다. The online Web-based survey systems have much more merits than offline ones in terms of time and efficiency. In this reasons I design and implement online web-based survey system with functions of information retrieval, statistical operation, SPSS code generation, and survey administration. There are two main purposes in design. One is to automate most steps of surveying. This can provide efficiency to researchers. Another is to be able to automatically generate code for SPSS or SAS. This system has not been fully implemented yet. But we can expect the reduction of research time and manpower.

전자 도서관의 개념과 초 · 중 · 고등학교에서의 활용 방안

홍기천(Hong Ki Cheon) 한국실과교육학회 2000 한국실과교육학회지 Vol.13 No.3

The construction and usage of digital library are rapidly increasing all over the world. This paper introduces the concept of digital library and describes the present state of national library, private library, and university library in Korea. Additionally the library of Chonbuk national university is presented in detail. Finally we discuss how digital library can be used in the educational field.

모양 분해를 이용한 필기 한글 문자의 골격선 추출

홍기천(Ki-Cheon Hong),오일석(Il-Seok Oh) 한국정보과학회 2000 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.27 No.6

필기 한글 문자 인식을 위한 획 추출 방법으로 많이 사용되는 세선화는 패턴을 왜곡시키는 문제점을 안고 있다. 본 논문은 모양 분해 알고리즘을 사용한 한글 문자의 골격선 추출 방법을 제안한다. 먼저 모양 분해 알고리즘을 사용하여 입력 패턴을 유사 볼록한 부품 집합으로 분해한다. 모양 분해된 패턴에서 결합 부품을 탐지하고, 이 부품과 인접한 부품들로부터 골격선을 구한다. 그 다음 결합 부품과 인접하지 않은 부품들에 대한 골격선을 추출하고 골격선의 연결성을 보장하기 위해서 선분 연장을 수행한다. 본 논문에서 추출한 골격선과 세선화로 추출한 골격선을 비교하기 위하여 다섯 가지 비교 기준을 설정하고, 이를 기반으로 비교 분석하였다. 본 논문에서 제안한 방법이 여러 기준에서 세선화-기반 방법보다 우수함을 보였다. The thinning process which is commonly used in extracting skeletons from handwritten Hangul characters has a problem of distorting the original pattern shapes. This paper proposes a method of skeleton extraction using a shape decomposition algorithm. We decompose the character pattern into a set of near convex parts using a shape decomposition algorithm. From the shape-decomposed pattern, we detect the joint parts and extract the skeletons from the parts incident to the joint parts. Then the skeletons not incident to the joint parts are extracted. Finally, the process of skeleton extension is performed to ensure the connectivity. We setup five criteria for the comparison of quality of skeletons extracted by our method and the thinning based method. The comparison shows the superiority of our method in terms of several criteria.

로봇협동을 통한 미로탈출 문제해결 방안

홍기천(Hong, Ki-Cheon) 한국산학기술학회 2010 한국산학기술학회논문지 Vol.11 No.11

2005년에 개정된 ICT교육지침에는 전 학교급에 걸쳐서 알고리즘, 자료구조, 프로그래밍 내용과 같은 컴퓨터 과학 요소가 매우 강화되었다. 컴퓨터교육의 목표가 소프트웨어 활용보다 문제해결력 향상이기 때문이다. 그래서 본 논문에서는 이러한 요소에 대한 학습방법의 일환으로서 로봇들이 협동을 통하여 미로를 탈출하는 문제를 해결할 수 있는 방안을 제시하였다. 로봇이 해결해야하는 문제로서 우선탐색 문제와 역할바꿈 문제와 같이 2가지를 제시하였다. 우선탐색 문제는 첫 번째 로봇이 미로를 끝까지 탐색하면서 미로의 정보를 두 번째 로봇에게 실시간으로 전송한다. 그 후 슬레이브 로봇은 이 정보를 이용하여 탐색없이 미로를 탈출하게 된다. 역할바꿈 문제는 첫 번째 로봇이 미로 를 탐색하는 도중 그 기능을 상실했을 때, 두 번째 로봇이 첫 번째 로봇의 역할을 이어받아 수행하는 것이다. 각 문 제를 해결하기 위해서 문제분석, 알고리즘 기술, 순서도 작성, 프로그래밍의 4단계를 거치도록 하였다. 본 논문에서 제시한 내용의 부수적인 효과로는 로봇협동을 통한 학습자들의 협동학습 기회 제공, 로봇간 데이터 송수신을 위해서 큐(queue)라는 자료구조를 사용했다는 점이다. 향후에는 좀 더 일반적인 미로의 사용, 실제 현장에의 적용, 영재교육 과정에의 적용에 대한 연구가 필요하다. ICT education guidelines revised in 2005 reinforce computer science elements such as algorithm, data structure, and programming covering all schools. It means that goal of computer education is improving problem-solving abilities not using of commercial software. So this paper suggests problem-solving method of maze escape through robots' cooperation in an effort of learning these elements. Problems robots should solve are first-search and role-exchange. First-search problem is that first robot searches maze and send informations about maze to the second robot in real time. Role-exchange problem is that first robot searches maze, but loses its function at any point. At this time second robot takes a role of first robot and performs first robot's missions to the end. To solve these two problems, it goes through four steps; problem analysis, algorithm description, flowchart and programming. Additional effects of our suggestion are chance of cooperation among students and use of queue in data structure. Further researches are use of more generalized mazes, application to real field and a talented curriculum.

청소년을 위한 인증시스템의 설계에 관한 연구

홍기천(Hong, Ki-Cheon),김은미(Kim, Eun-Mi) 한국산학기술학회 2007 한국산학기술학회논문지 Vol.8 No.4

현재의 대부분의 웹사이트에서는 본인확인을 위한 로그인 절차를 수행하고 있다. 그러나 아이디와 패스워드와 같은 간단한 특징은 도용의 우려가 많아서 본인 확인의 신뢰를 할 수 없다. 이 때문에 청소년들은 타인의 아이디와 패스워드를 가지고 불법매체 사이트를 쉽게 접근할 수 있다. 그래서 본 논문에서는 사용자 인증 시스템을 설계할 때, 적용 가능한 특정들을 알아보고, 이를 바탕으로 인증 시스템 설계를 제안한다. 인증 시스템은 저수준 인증 방법과 고수준 인증 방법으로 나누었다. 저수준 인증 방법은 핸드폰을 통한 인증번호 부여 방법과 요즘 많이 쓰이고 있는 공인 인증서를 이용하는 방법이다. 고수준 인증 방법은 아이디와 패스워드를 지분 인식, 분자 인식, 음성 인식, 영상 인식에서의 특정들과 결합하여 인증하는 방법이다. 이를 위해서 본 논문에서 알아본 특정은 지문인식, 얼굴인식, 홍채인 식, 문자인식, 정맥인석, 음성인식에 사용 가능한 특정들이다. 이 특정들 중, 지문 인식, 문자 인식, 음성 인식, 영상인식은 보편화된 개인용 컴퓨터에 저가의 장비만 있으면 인증 시스템을 구현할 수 있다. 이러한 다중특정을 이용하여 웹사이트를 구축하면 본인 확인에 대한 신뢰도를 한층 높일 수 있다. Most Websites perform login process for authentication. But simple features like ID and Password have no trust because most people worry about appropriation. So the youth can easily access illegal media sites using other's ID and Password. Therefore this paper examine features be adaptable to authentication system, and propose a design of authentication system using multiple features. A proposed authentication system has two categories, such as low-level and high-level method. Low-level method consists of grant of authentication number through mobile phone from server and certificate from authority. High-level method combines ID/Password and features of fingerprint, character, voice, face recognition systems. For this, this paper surveys six recognition systems such as fingerprint, face, iris, character, vein, voice recognition system. Among these, fingerprint, character, voice, face recognition systems can be easily implemented in personal computer with low cost accessories. Usage of multiple features can improve reliability of authentication.

2차원 패턴의 볼록 헐 알고리즘

홍기천(Ki-Cheon Hong),오일석(Il-Seok Oh) 한국멀티미디어학회 2001 멀티미디어학회논문지 Vol.4 No.4

필기 한글 문자의 모양 분석과 표현

홍기천(Ki Cheon Hong),오일석(Il Seok Oh) 한국정보처리학회 2000 정보처리학회논문지 Vol.7 No.5

This paper proposes a method of shape analysis and representation for the handwritten Hangul character patterns. Each of the connected components composing a Hangul character is decomposed into many parts, and skeletons are extracted from the decomposed parts. Using the results, we represent the shape of Hangul characters using the attributed graph representation. A node of the attributed graph represents a part and an edge represents their relationships and they store valuable informations of the pattern shapes.