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랜덤포레스트(Random Forest)를 활용한 초·중·고등학생의 정보역량 영향요인 탐색
조수빈(Subin JO) 학습자중심교과교육학회 2023 학습자중심교과교육연구 Vol.23 No.20
목적 본 연구의 주요 목적은 초·중·고등학생의 정보역량 향상 요소를 규명하고, 그 영향력을 정량적으로 평가하는 것이다. 이를 위하여, 머신러닝의 앙상블 계열 중 랜덤포레스트(Random Forest) 알고리즘을 활용하였다. 랜덤포레스트는 결정 트리를 기반으로 하는 앙상블 기법으로 과적합의 위험을 줄이고, 높은 예측 정확도와 안정성을 갖추고 있어 다양한 연구와 실무에 활용되고 있다. 본 연구에서는 초·중·고등학생 대상 설문 데이터를 바탕으로 정보역량에 영향을 미치는 다양한 변수들을 추출하였다. 변수 간의 복잡한 상호작용을 분석하고, 그 중에서도 특히 정보역량에 중요한 영향을 미치는 주요 변수들을 식별하였다. 또한, Shap Value를 활용하여 각 주요 변수의 영향력을 정량적으로 평가하였으며 이를 통해 각 변수의 상대적 중요도와 영향력을 명확하게 이해하는 것을 목적으로 하였다. 방법 본 연구의 목적을 수행하기 위하여 한국지능정보사회진흥원에서 공개한 공공데이터를 활용하여 초·중·고등학생 1,469명의 데이터를 추출하여 모델의 학습 및 평가 데이터로 사용하였다. 설명변수로 정보활용, 사회관계 및 정보공유 서비스 이용도 등 총 20개를 선정하였다. 결과 본 연구에서 구축된 최종 모델의 성능은 Accuracy 0.721, Precision 0.716, Recall 0.723, F1 Score 0.711로 나타났으며 주요 영향 변수로 디지털기기 이용 효능감, 디지털 기술에 대한 태도, 정보활용, 사회관계 및 정보공유 서비스, 사회적 자본, 사회관계 및 정보공유 서비스, 정보생산 및 공유정도, 생활서비스 이용도, 디지털 조력자로 나타났으며 각 변수의 Shap Value를 분석한 결과, 생활서비스 이용도(PC)를 제외하고 설명변수와 종속변수는 양(+)의 관계로 나타났다. 생활서비스 이용도(PC)의 경우, 응답 값의 증가가 Shap Value 값과의 뚜렷한 상관을 보이는 패턴이 나타나지 않았다. 결론 4차 산업 혁명으로 디지털 사회가 도래하였으며 이러한 사회에서 정보역량은 필수적인 핵심역량으로 개인의 학습 능력뿐만 아니라 일반적인 생활에서 경쟁력을 높이는 데 중요한 역할을 한다. 본 연구의 결과에 따라 초·중·고등학생의 정보역량 제고를 위하여 SW·HW 교육, 디지털기기 활용 정보 재생산 교육, 디지털 태도 함양 교육 등이 필요하다. Objectives The main purpose of this study is to identify factors that improve information competency in elemen-tary, middle, and high school students and quantitatively evaluate their influence. For this purpose, the Random Forest algorithm among the ensemble series of machine learning was utilized. Random Forest is an ensemble technique based on decision trees that reduces the risk of overfitting and has high prediction accuracy and stabil-ity, so it is used in various research and practice. In this study, various variables that affect information competency were extracted based on survey data from elementary, middle, and high school students. Complex interactions between variables were analyzed, and key variables that had a particularly significant impact on information capa-bilities were identified. In addition, Shap Value was used to quantitatively evaluate the influence of each major var-iable, with the goal of clearly understanding the relative importance and influence of each variable. Methods To fulfill the objectives of this study, we used publicly available data from the National Information Agency, extracting data from 1,469 elementary, middle, and high school students for model training and evaluation. A total of 20 explanatory variables were selected, including information utilization, social relationships, and the level of usage of information-sharing services. Results The final model built in this study showed performance metrics of Accuracy 0.721, Precision 0.716, Recall 0.723, and F1 Score 0.711. The key influencing variables were identified as digital device usage efficacy, attitudes toward digital technology, information utilization, social relationships and information-sharing services, social capital, information production and sharing levels, usage level of lifestyle services, and digital enablers. Conclusions The advent of the digital society due to the Fourth Industrial Revolution has made information literacy an essential core competency, playing a crucial role in enhancing individual learning capabilities as well as general competitiveness in everyday life. According to the results of this study, in order to improve the information literacy of elementary, middle, and high school students, education in software and hardware (SW·HW), training in in-formation reproduction through digital device usage, and fostering a positive attitude toward digital technology are necessary.
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광개시제 종류 및 함량에 따른 광경화형 잉크의 광경화 특성과 인쇄회로기판용 에칭 레지스트 소재로의 적용성 연구
김보영 ( Bo-young Kim ),조수빈 ( Subin Jo ),정과정 ( Gwajeong Jeong ),박성대 ( Seong Dae Park ),김지훈 ( Jihoon Kim ),최의근 ( Eui-keun Choi ),유명재 ( Myong Jae Yoo ),양현승 ( Hyunseung Yang ) 한국공업화학회 2023 공업화학 Vol.34 No.4
전자 기기의 소형화, 집적화 및 박형화에 따라 인쇄회로기판 제조 시 미세한 회로 패턴이 요구되고 있다. 기존의 인쇄회로기판은 dry film resist를 이용한 photolithography 법을 적용하여 주로 제조하지만, 미세 회로 패턴 구현을 위해서는 정밀한 마스크 설계 및 고가의 노광장비 등이 필요하다는 한계점이 있다. 이에 따라서 최근에는 dry film resist를 대체하여 미세 회로 패턴 형성에 유리한 광경화형 잉크를 직접인쇄 공정을 통해 인쇄회로기판의 회로 패턴을 형성하는 연구들이 관심받고 있다. 광경화형 잉크를 통한 회로 패턴 형성을 위해서는 동박과의 밀착성, 패턴 형성 과정에서의 에칭 저항성, 박리 특성의 제어가 필수적이다. 본 연구에서는 광개시제 종류 및 함량이 다른 여러 광경화형 잉크를 제조하고 이들의 광경화 거동을 분석하였다. 또한, 광경화형 에칭 레지스트 잉크로의 적용성 평가를 위해 에칭 저항성, 박리성, 밀착성 등을 분석하였다. As electronic devices become smaller and more integrated, the demand for manufacturing thin, flexible printed circuit boards (FPCBs) has increased. Although FPCBs are conventionally manufactured by a photolithography method using dry film resist, this process is complicated, and the mask is specifically designed to obtain the precision of the desired circuit line width. In this regard, manufacturing FPCBs with fine patterns through the direct printing method of photocurable inks has gained growing attention. Since the manufacturing process of FPCBs is based on the direct printing method that includes etching and stripping processes utilizing acid and basic chemicals, controlling the adhesion strength, the etching resistance, and the strippability of photocured inks has drawn a lot of attention for the fabrication of fine patterns through photocurable inks. In this study, acrylic ink with various types and contents of the photoinitiator was prepared, and the curing behavior was analyzed. Also, the adhesion strength, etching resistance, and strippability were analyzed to evaluate the applicability of developed photocurable etching resist inks.
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세포 계수 측정을 위한 딥러닝 기반 객체 탐지 시스템 연구 개발
한동현(Donghyun Han),김민종(Minjong Kim),김태강(Taekang Kim),박준후(Joonhoo Park),조수빈(Subin Jo),김상진(Sangjin Kim) 한국정보기술학회 2022 Proceedings of KIIT Conference Vol.2022 No.6
본 논문에서는 세포 계수 기술을 활용하여 세포 배양액 사진 속에 있는 세포의 계수 및 Viability를 알려주는 모바일 애플리케이션 서비스를 제안한다. 세포 배양액 사진을 업로드 하면, YOLO-R 모델을 통해 세포 배양액의 영상 속 객체를 탐지하고 그 결과로 Total Cell, Live Cell, Dead Cell, Cell Viability의 정보를 추출하여 세포 계수 정보를 사용자에게 빠르게 제공할 수 있다. In this paper, we propose a mobile application service that utilizes cell counting techniques to inform the coefficient and viability of cells in a photograph of a cell culture. Uploading a photograph of a cell culture fluid allows the YOLO-R model to detect objects in the image of the cell culture and extract information from Total Cell, Live Cell, Dead Cell, and Cell Visibility as a result to quickly provide cell coefficient information to the user.
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