해외 SW·AI 교육 현황 분석을 통한 초등학교 정보 교과의 필요성

송의성,임화경 한국정보교육학회 2021 정보교육학회논문지 Vol.25 No.2

4차 산업혁명으로 인한 사회 변화에 발맞추어 해외에서도 미래의 교육을 위해 정보교육(information education)을 강화하고 있다. 본 연구에서는 해외 주요국에서 진행 중인 정보교육 중에서 초등학교의 소프트웨어 교육과 인공지능 교육의 현황을 살펴보고 현재 우리나라의 교육과 비교하였다. 주요국에 비해 우리나라의 초등 학교의 소프트웨어 교육을 위한 시간은 매우 적었으며 이로 인해 교육과정의 성취기준의 내용을 충분히 다루지 못하고 있다. 또한, 해외 주요국들은 4차 산업혁명의 주요 기술인 인공지능의 중요성을 인지하고 소프트웨어 교 육의 토대 위에서 인공지능 교육을 국가 차원에서 추진하고 있었다. 현재, 우리나라도 정부 차원에서 추진 중에 있지만 초등학교의 정보교육은 다양한 문제점을 갖고 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로 초등학교에 정보 교과를 신설해야 할 필요성을 강조하였다. In line with the social changes due to the Fourth Industrial Revolution, foreign countries are strengthening information education for the future of education. This study analyzed the current status of software (SW) and artificial intelligence (AI) education among different types of information education programs in elementary schools of major foreign countries, and compared them with the education provided in Korea. Compared to major foreign countries, Korea allocated very little time for software education in elementary schools, making it difficult to sufficiently cover all areas of the curriculum achievement standards. In addition, other countries recognized the importance of artificial intelligence, an important technology of the Fourth Industrial Revolution, and were providing artificial intelligence education on the basis of software education at the national level. The Korean government is also planning on providing the education at national level, but it was identified that the information education of elementary schools have many problematic issues. This study emphasized the need to establish an information curriculum for elementary schools as a way to address these issues.

초등학교에서 컴퓨터와 로봇교육의 활성화 방안 연구

송의성 부산교육대학교 초등교육연구소 2010 초등교육연구 Vol.25 No.-

초등교육에서 컴퓨터와 로봇 교육은 학생들의 창의성과 논리력, 문제해결력 등을 키울 수 있는 매우 좋은 교육영역이다. 그러나 현재 이 두 교육영역은 그 가치와 중요성을 인정받지 못한 채 정작 학교정규 교육에서는 제대로 된 교육이 이루어지지 못하고 교육의 변방에 머물러 있는 것이 작금의 현실이다. 이에 본 연구에서는 초등 컴퓨터교육과 로봇교육의 과거로부터 현재까지의 진행상황을 살펴보고 이 두 교육영역이 그동안 가지고 있었던 문제점들을 기존의 문헌연구를 바탕으로 알아보았다. 그리고 이 두 교육영역이 학교 현장에서 교과로서의 정당성과 중요성을 인정받아 학교 교육에서 활성화되기 위한 방안의 하나로 교과통합을 제안하고 이를 위해 해결해야 할 문제점과 교과통합을 위해 필요한 과정에 대해 연구하였다.

Skemp 이론을 적용한 웹기반 학습도구 구현 및 초등학교 수학 교육의 곱셈과 나눗셈 영역으로의 적용

송의성,박은경,박소영,길준민 한국정보교육학회 2010 정보교육학회논문지 Vol.14 No.4

기존의 Skemp 이론을 기반으로 한 놀이 학습은 오프라인 상에서만 이루어져서 학습지 제작의 번거로움, 학업 성취수준 파악 및 피드백과 보상의 어려움 등이 그동안 문제점으로 지적되어 왔다. 이에 본 연구에서는 Skemp의 놀이 학습을 기반으로 하는 웹기반 학습도구를 개발하여 초등학생들이 웹 환경에서 쉽게 곱셈 및 나눗셈 연산을 학습할 수 있도록 하였다. 개발한 웹 학습도구의 효과성을 알아보기 위해 초등학교 3학년 학생들을 대상으로 학업 성취도 조사를 한 후 그 결과를 분석하였다. 분석 결과는 개발된 도구를 활용한 웹기반 학습이 기존 교육과정 기반의 학습보다 곱셈과 나눗셈 연산 능력 향상에 효과적이며 통계적으로도 유의함을 보여주었다. Because the existing Skemp's play activities learning has only been done on the offline, the hassles of learning paper production, the understanding of achievement levels, and the difficulty of feedback and compensation have been pointed out as a serious problem. Therefore, the aim of this study is to develop web-based learning tool applied the Skemp's play activities for elementary school students who learn mathematical skills easily in the web environment. To demonstrate the effectiveness of implemented web-based learning tool, we have analyzed questionnaire survey conducted for academic achievement of the third grade elementary school students. The analysis results show that for improving the ability of multiplication and division operation, the learning using web-based tool applied the Skemp's play activities is more effective than the learning based on the existing educational process and the result is statistically significant at the 5% significance level.

이동 통신 시스템에서 페이징 비용을 감소시키는 위치 관리 전략

송의성,길준민,박찬열,양권우,황종선 高麗大學校附設 컴퓨터科學技術硏究所 1999 JOURNAL OF COMPUTER SCIENCE & ENGINEERING TECHNOLO Vol.2 No.-

위치 관리는 기지국에 의해서 서비스를 제공받는 셀 이라고 불리는 지리적인 영역들의 집합인 이동 통신 시스템에서 이동 단말 사용자의 위치를 찾아내는 문제를 다루는 것이다. 이동 통신 환경에서, 사용자의 위치는 보통 페이징과 위치 등록의 사용에 의해서 얻어진다. 이동 통신 사용자는 위치 영역이 바뀔 때마다 위치 등록을 수행한다. 그리고, 이동 통신 시스템에 착 호가 발생했을 때, 해당 사용자에게 착 호를 알리기 위해 위치 영역과 페이징 메시지들을 방송한다. 이동 단말의 수가 증가하고 위치 영역내의 셀 크기가 감소함에 따라서 전체 네트워크에 대한 페이징 비용은 매우 증가한다. 이러한 문제를 극복하기 위해 우리는 사용자 프로파일 정보를 사용해서 위치 영역내의 적은 수의 셀들만을 페이징 함으로써 페이징 비용을 효율적으로 감소시킬 수 있는 기록-기반 위치 관리 전략을 제안한다. 이 논문은 위치 영역 내에서 높은 호 도착률과 많은 셀들을 가지는 상황에서 우리의 전략이 기존의 위치 관리 전략보다 더 적은 페이징 비용을 가짐을 보여주는 시뮬레이션 결과를 제공한다. Location management deals with the problem of tracking down a mobile user in mobile communication systems, which are a collection of geometric areas called cells each serviced by a base station In mobile environments, the location of a user is usually obtained via some combination of paging and registration. Whenever a user changes its location area, it registers itself. And, when the mobile communication system receives an incoming call, it broadcasts paging messages in the location area in order to inform the target user of the incoming call. As the number of mobile hosts increases and the cell size in the location area decreases, the paging cost for the whole network increases drastically. In order to overcome this problem, we propose a history-based location management strategy that can efficiently reduce the paging cost by paging only a small number of cells using user profile information. In addition, this paper presents simulation results that show our strategy has a smaller paging cost than the basic location management strategy with a high incoming call rate and a great number of cells in the location area.

고속으로 이동하는 노드들을 위한 효율적인 위치 갱신 기법

송의성,길준민,황종선고려대학교) 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.30 No.3

Recently, a location management is being more important in mobile communication systems due to an explosive increase of mobile users. Current systems have used a concept of location area. Based on this concept, a mobile user performs a location update whenever it moves into a new location area. However, this scheme can not avoid unnecessary location updates when a mobile user moves around with high movement rate as compared to call arrival rate. That results in tremendous location management cost. To overcome this drawback, our proposal divides service areas into two sets: One is a set of areas that mobile users move with high speed and another is a set of areas that they move with low speed. After establishing these two sets, this paper employs different location tracking schemes for each sets. Generally, most mobile users with high speed have a low CMR and a regular direction until they arrive at their destination. Using such the moving behavior, systems can predict a mobile user's next location area in advance. When the mobile user moves into the predicted location, our proposal does not perform a location update. Thus, it can reduce overall location management cost.The Markov model is used to analyze the performance of our proposal. Using the model, this paper 최근 들어 이동 사용자의 폭발적 증가로 인해 이동 통신 시스템에서 위치 관리가 중요해지고 있다. 현재 이동 통신 시스템에서 사용중인 위치 관리 기법은 위치 영역 개념을 사용하며, 이동 노드는 새로운 위치 영역으로 이동할 때마다 위치 갱신을 수행한다. 그러나, 이 기법은 이동률이 호 도착률보다 높은 사용자에 대해서는 불필요한 위치 갱신을 피할 수 없으며 상당한 위치 관리비용을 초래한다. 이러한 단점을 극복하기 위해서, 본 논문에서는 서비스 영역을 두 개의 집합으로 분할한다. 하나는 이동 사용자들이 고속으로 이동하는 영역들의 집합이며 나머지 하나는 저속으로 이동하는 영역들의 집합이다. 이들 두 개의 집합을 구성한 후, 본 논문에서는 각 영역 집합에 대해서 서로 다른 위치 추적 기법을 적용한다. 일반적으로, 고속으로 이동하는 대다수 노드는 낮은 CMR을 가지며 목적지에 도착할 때까지 일정한 이동 방향성을 갖는다. 노드의 이러한 특성을 이용하여, 사용자가 이동할 다음 위치를 시스템은 미리 예측할 수 있다. 노드가 시스템에서 예측한 위치 영역으로 이동한 경우에는 위치 갱신을 수행하지 않도록 함으로써 위치 관리에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있다.제안 기법의 성능을 분석하기 위해 마코프 모델이 사용되었다. 이 모델을 통해서, 본 논문에서는 제안 기법을 IS-41과 TLA의 두 가지 기법과 성능을 비교한다. 성능 분석 결과는 이동 노드의 CMR이 낮을수록 그리고 이동 통신 시스템에서 예측한 특정 위치 영역으로 이동 노드가 이동할 확률이 높을수록 제안 기법의 전체적인 위치 관리비용은 감소됨을 보여주었다. 또한, HLR과 VLR간의 통신비용이 높을수록 두 기법들보다 성능이 우수하였다.

JTV 테마스페셜 <금석문을 찾는 사람들 - 전라금석문연구회> 방영

송의성 전라금석문연구회 2013 전라금석문연구 Vol.20 No.-

이동 통신 시스템에서 이동단말의 방향 정보를 이용한 새로운 위치 갱신 기법

송의성(Ui-Sung Song),길준민(Joon-Min Gil),황종선(Chong-Sun Hwang) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.1A

본 논문에서는 이동 통신 시스템에서 사용자의 이동성 패턴과 움직임 정보를 이용한 새로운 위치 갱신 기법을 소개한다. 현재 상용화된 대다수의 셀룰러 시스템은 지리적 영역을 위치갱신 영역으로 나누고, 사용자는 이전 위치 영역에서 새로운 위치 영역으로 이동할 때마다 위치갱신 연산을 수행한다. 이제까지 제안된 기존 기법들은 개별 사용자의 이동성과 호도착률, 더욱이 각 위치 영역에서의 사용자의 움직임 패턴을 고려하는데 미흡하였다. 특히, 사용자가 낮은 CMR을 갖거나 특정 위치 영역으로 이동할 경우가 많아지면 쓸모 없는 위치 갱신 횟수의 증가로 인하여 과도한 네트워크 트래픽이 야기된다. 이러한상황에서 위치 갱신의 비용을 줄이기 위해서는 사용자들의 움직임 정보를 적절히 반영하여 각 위치 영역에서 위치 갱신의 수행 여부를 결정하는 효율적인 기법이 요구된다. 본 논문에서는 위치영역 내에 상주하는 이동단말들의 움직임 정보와 개별 사용자의 이동 패턴 정보를 효율적으로 이용하여 위치 갱신 횟수를 줄일 수 있는 새로운 위치 갱신 기법을 제안한다. 수학적 모델링을 통한 제안 기법의 성능은 CMR이 낮고 사용자가 특정 위치 영역으로 이동할 확률이 높은 경우, 기존의 IS-41과 TLA 기법보다 낮은 위치관리 비용을 보여준다.

고속으로 이동하는 노드들을 위한 효율적인 위치 갱신 기법

송의성(Ui-Sung Song),길준민(Joon-Min Gil),황종선(Chong-Sun Hwang) 한국정보과학회 2003 정보과학회논문지 : 정보통신 Vol.30 No.5

최근 들어 이동 사용자의 폭발적 증가로 인해 이동 통신 시스템에서 위치 관리가 중요해지고 있다. 현재 이동 통신 시스템에서 사용중인 위치 관리 기법은 위치 영역 개념을 사용하며, 이동 노드는 새로운 위치 영역으로 이동할 때마다 위치 갱신을 수행한다. 그러나, 이 기법은 이동률이 호 도착률보다 높은 사용자에 대해서는 불필요한 위치 갱신을 피할 수 없으며 상당한 위치 관리비용을 초래한다. 이러한 단점을 극복하기 위해서, 본 논문에서는 서비스 영역을 두 개의 집합으로 분할한다. 하나는 이동 사용자들이 고속으로 이동하는 영역들의 집합이며 나머지 하나는 저속으로 이동하는 영역들의 집합이다. 이들 두 개의 집합을 구성한 후, 본 논문에서는 각 영역 집합에 대해서 서로 다른 위치 추적 기법을 적용한다. 일반적으로, 고속으로 이동하는 대다수 노드는 낮은 CMR을 가지며 목적지에 도착할 때까지 일정한 이동 방향성을 갖는다. 노드의 이러한 특성을 이용하여, 사용자가 이동할 다음 위치를 시스템은 미리 예측할 수 있다. 노드가 시스템에서 예측한 위치 영역으로 이동한 경우에는 위치 갱신을 수행하지 않도록 함으로써 위치 관리에 소요되는 비용을 감소시킬 수 있다. 제안 기법의 성능을 분석하기 위해마코프 모델이 사용되었다. 이 모델을 통해서, 본 논문에서는 제안 기법을 IS-41과 TLA의 두 가지 기법과 성능을 비교한다. 성능 분석 결과는 이동 노드의 CMR이 낮을수록 그리고 이동 통신 시스템에서 예측한 특정 위치 영역으로 이동 노드가 이동할 확률이 높을수록 제안 기법의 전체적인 위치 관리비용은 감소됨을 보여주었다. 또한, HLR과 VLR간의 통신비용이 높을수록 두 기법들보다 성능이 우수하였다. Recently, a location management is being more important in mobile communication systems due to an explosive increase of mobile users. Current systems have used a concept of location area. Based on this concept, a mobile user performs a location update whenever it moves into a new location area. However, this scheme can not avoid unnecessary location updates when a mobile user moves around with high movement rate as compared to call arrival rate. That results in tremendous location management cost. To overcome this drawback, our proposal divides service areas into two sets: One is a set of areas that mobile users move with high speed and another is a set of areas that they move with low speed. After establishing these two sets, this paper employs different location tracking schemes for each sets. Generally, most mobile users with high speed have a low CMR and a regular direction until they arrive at their destination. Using such the moving behavior, systems can predict a mobile user's next location area in advance. When the mobile user moves into the predicted location, our proposal does not perform a location update. Thus, it can reduce overall location management cost. The Markov model is used to analyze the performance of our proposal. Using the model, this paper compares our proposal with IS-41 and TLA. The analytic results show that as CMR grows lower, an overall cost of our proposal becomes less, particularly if a mobile user frequently moves into the specific location area predicted by mobile systems. Also, our proposal has a better performance than other two schemes when the communication cost between HLR and VLR is high.

셀룰러 시스템에서 이동 속도와 호 도착률을 이용한 효율적인 위치 관리 전략

송의성(Ui Sung Song),길준민(Joon Min Gil),박찬열(Chan Yeol Park),양권우(Kwon Woo Yang),황종선(Chong Sun Hwang) 한국정보과학회 1998 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.25 No.2Ⅲ

셀룰러 시스템에서 이동국의 위치관리는 중요한 문제이다. 이동국의 위치관리를 위해 셀룰러 시스템은 기본적으로 위치 갱신과 페이징 기법을 사용한다. 이 논문에서는 갱신 비용과 페이징 비용의 증가에 영향을 미치는 여러 인자 중 이동국의 속도와 호 도착률을 이용하여 이동국의 위치관리 비용을 최소화시키는 방법을 제안하였으며 성능을 분석하였다. 제안하는 방식은 이동국의 속도와 호 도착률을 사용하여 위치 갱신의 여부를 판별함으로써 위치 갱신의 횟수를 줄일 수 있을 뿐 아니라 진동 효과의 완화를 기대할 수 있다.

초등예비교사의 컴퓨팅 사고력 향상을 위한 블렌디드 러닝 기반의 소프트웨어교육 프로그램 개발 및 적용

송의성 ( Ui-sung Song ),길준민 ( Joon-min Gil ) 한국정보처리학회 2017 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 Vol.6 No.7

본 연구에서는 예비초등교사의 소프트웨어교육을 위해 스크래치를 활용하는 블렌디드 러닝 기반의 소프트웨어교육 프로그램을 설계하였다. B교육대학교 3학년 2개 반을 실험집단과 비교집단으로 구성하고 설계한 소프트웨어교육 프로그램을 12주 동안 적용하였다. 초등예비교사의 소프트웨어교육에 대한 인식실태 설문과 컴퓨팅 사고력 자가 평가를 실시하여, 개발한 교육 프로그램이 소프트웨어교육의 인식과 컴퓨팅 사고력능력에 미치는 영향을 분석하였다. 실험 결과, 실험집단의 사후 소프트웨어교육에 대한 인식 수준이 사전 소프트웨어교육 인식 수준에 비해 유의미하게 높아졌다. 컴퓨팅 사고력 자가 평가에서도 실험집단이 비교집단에 비해 유의미하게 높아 블렌디드 러닝 기반의 소프트웨어교육 프로그램이 학습자의 컴퓨팅 사고력 향상에 도움을 줄 수 있음을 알 수 있었다. In this study, a software education program based on blended learning using scratch was designed for pre-service elementary teachers` software education. Software education program was applied to experimental group and control group within the university of education using Scratch programming for 12 weeks. Blended learning using online lectures was applied to experimental group. The pre-service teachers` recognition about software education and self-evaluation of computational thinking were performed. Then, we analyzed the effect of the developed education program on the recognition of software education and computational thinking. As a result, the level of post-recognition of software education in the experimental group was significantly higher than that of the pre-recognition. In the self-evaluation of computational thinking, the experimental group was significantly higher than the control group. Therefore, it can be seen that the software education program based on blended learning can help improve the learner`s computational thinking.