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기계학습 분류기의 예측확률과 만장일치를 이용한 한국어 서답형 문항 자동채점 시스템
Automated Scoring System for Korean Short-Answer Questions Using Predictability and Unanimity 원문보기

정보처리학회논문지. KIPS transactions on software and data engineering. 소프트웨어 및 데이터 공학, v.5 no.11, 2016년, pp.527 - 534  

천민아 (한국해양대학교 컴퓨터공학과) ,  김창현 (한국전자통신연구원 언어처리연구실) ,  김재훈 (한국해양대학교 IT공학부) ,  노은희 (한국교육과정평가원) ,  성경희 (한국교육과정평가원) ,  송미영 (한국교육과정평가원)

초록
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최근 정보화 사회에서는 단순 암기보다는 문제 해결 능력과 종합적인 사고력을 바탕으로 창의적인 생각을 할 수 있는 인재를 요구한다. 이에 따라 교육과정도 학생들의 종합적인 사고력을 판단할 수 있는 서답형 문항을 늘리는 방향으로 변하고 있다. 그러나 서답형 문항의 경우 채점자의 주관에 의존하여 채점이 진행되기 때문에, 채점 결과의 일관성을 확보하기 어렵다는 단점이 있다. 이런 점을 해결하기 위해 해외에서는 기계학습을 이용한 자동채점 시스템을 채점 도구로 사용하고 있다. 한국어는 영어와 언어학적으로 다른 분류에 속하므로 영어권에서 사용하는 자동채점 시스템을 한국어에 그대로 적용할 수 없다. 따라서 한국어 체계에 맞는 자동채점 시스템의 개발이 필요하다. 본 논문에서는 기계학습 분류기의 예측확률과 만장일치 방법을 사용한 한국어 서답형 문항 자동채점 시스템을 소개하고, 자동채점 시스템을 이용한 채점 결과와 교과 전문가의 채점 결과를 비교하여 자동채점 시스템의 실용성을 검증한다. 본 논문의 실험을 위해 2014년 국가수준 학업성취도 평가의 국어, 사회, 과학 교과의 서답형 문항을 사용했다. 평가 척도로 피어슨 상관계수와 카파계수를 사용했다. 채점자가 개입했을 때와 개입하지 않았을 때의 상관계수 모두 0.7 이상으로 강한 양의 상관관계를 보였다. 이는 자동채점 시스템이 교과 전문가가 채점한 결과와 유사한 방향으로 답안에 점수를 부여한 것이므로 자동채점 시스템을 채점 보조도구로서 충분히 사용할 수 있을 것이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The emergent information society requires the talent for creative thinking based on problem-solving skills and comprehensive thinking rather than simple memorization. Therefore, the Korean curriculum has also changed into the direction of the creative thinking through increasing short-answer questio...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 정답 예측확률과 다수의 분류기의 만장일치제를 이용한 한국어 서답형 문항 자동채점 시스템을 제안한다. 준지도학습에서 초기에는 정답을 예측할 확률을 높게 설정하여 학습자료의 문제를 극복하여 학습자료가 충분해지면 서서히 줄여 많은 미채점 답안을 채점할 수 있도록 하였다.
  • 자동채점의 결과를 채점자가 확인하고 수정하는 경우를 개입, 채점자가 수정하지 않은 경우를 미개입이라고 정의한다[14-17]. 본 논문에서는 채점자가 개입 여부에 따른 자동 채점 시스템의 채점 결과와 인간 채점자의 채점 결과의 상관관계와 정확률을 분석한다.
  • 본 논문에서는 현재 개발 중인 기계학습 분류기의 예측확률과 만장일치 기법을 사용한 한국어 서답형 자동채점 시스템의 채점 결과와 인간 채점 결과를 비교·분석하여 자동채점 시스템의 실용성에 관해 검증하였다.

가설 설정

  • 인간 채점자의 채점 결과는 각 문항의 교과 전문가가 여러 단계를 거쳐 확정한 점수로 채점 상의 오류가 없다고 가정한다[15]. 본 실험에서는 이 인간 채점자의 채점 결과와 자동채점 시스템의 채점 결과가 얼마나 유사한지를 피어슨 상관계수[33]와 카파계수[34, 35]를 통해 판단한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
해외의 자동채점 시스템이 사용되는 곳은? 해외의 자동채점 시스템은 TOFEL(Test of English as a Foreign Language), GMAT(Graduate Management Admission Test), GRE(Graduate Record Examinations) 등의 대규모 시험에서 사용되고 있다[10-13]. 현존하는 자동채점 시스템 들은 어디까지나 채점자가 채점을 쉽게 할 수 있도록 보완 하는 수단으로 사용되고 있으며[9-13], 대부분 기계학습 알고리즘으로 구현되어 있다[10-13].
서답형 문항의 단점을 해결하기 위해 해외에서 사용하는 것은? 그러나 서답형 문항의 경우 채점자의 주관에 의존하여 채점이 진행되기 때문에, 채점 결과의 일관성을 확보하기 어렵다는 단점이 있다. 이런 점을 해결하기 위해 해외에서는 기계학습을 이용한 자동채점 시스템을 채점 도구로 사용하고 있다. 한국어는 영어와 언어학적으로 다른 분류에 속하므로 영어권에서 사용하는 자동채점 시스템을 한국어에 그대로 적용할 수 없다.
서답형 문항의 단점은? 이에 따라 교육과정도 학생들의 종합적인 사고력을 판단할 수 있는 서답형 문항을 늘리는 방향으로 변하고 있다. 그러나 서답형 문항의 경우 채점자의 주관에 의존하여 채점이 진행되기 때문에, 채점 결과의 일관성을 확보하기 어렵다는 단점이 있다. 이런 점을 해결하기 위해 해외에서는 기계학습을 이용한 자동채점 시스템을 채점 도구로 사용하고 있다.
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  35. J. L. Fleiss, B. Levin, and M. C. Paik, "Statical methods for rates and propositions 3rd Edition," John Wiley & Sons, Inc., pp.598-626, 2003. 

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