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초등 글쓰기 교육을 위한 유사 문장 자동 선별
Automatic Selection of Similar Sentences for Teaching Writing in Elementary School 원문보기

정보교육학회논문지 = Journal of the Korean Association of Information Education, v.20 no.4, 2016년, pp.333 - 340  

박영기 (서울대학교 컴퓨터공학부)

초록
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자신이 쓴 문장과 유사한 문장을 살펴보는 것은 초등 글쓰기 교육을 위한 효과적인 방법 중 하나이지만, 매번 글을 쓸 때마다 교사의 지도가 필요하기 때문에 현실적으로 활용하기 쉽지 않다. 본 논문에서는 이 한계를 극복하기 위해 컴퓨터가 자동으로 자신이 쓴 문장과 유사한 문장을 실시간으로 선별해 주는 방법을 제안한다. 이 방법은 단어의 구성 성분을 쪼개는 단계, 쪼갠 단어를 입력으로 활용하여 인코더-디코더 모델을 학습하는 단계, 모델을 통해 얻어낸 추상화된 문장을 활용해 검색하는 단계로 구성된다. 실험 결과, 작은 규모의 데이터에 대해 75%의 정확도를 보임으로써 실용화 가능성이 높은 것으로 나타났다. 이 방법을 통해 학생들은 자신의 어색한 문장을 교정하거나 새로운 표현을 익히고 싶은 경우 다른 사람이 작성한 좋은 예문을 쉽게 참조할 수 있어 자신의 글쓰기 능력을 향상시키는 데에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

When elementary students write their own sentences, it is often educationally beneficial to compare them with other people's similar sentences. However, it is impractical for use in most classrooms, because it is burdensome for teachers to look up all of the sentences written by students. To cope wi...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 그렇지만 최근 딥 러닝 기술의 발달로 의미적으로 유사한 문장을 효과적으로 찾는 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 그중에서도 인코더-디코더 아키텍처를 이용해 유사한 문장을 효과적으로 찾는 기법에 기반하여 학생들이 작성한 문장과 유사한 문장을 찾는 방법을 제시할 것이다. 이를 통해 교육적 목표를 얼마나 달성할 수 있을지를 실험을 통해 분석할 것이다.
  • 본 논문에서는 문법적/의미적 유사도를 모두 고려할 수 있는 딥 러닝(Deep Learning)에 기반한 기법을 활용함으로써 학생들에게 적절한 예문을 추천해 주는 방식을 제안한다. 이 방법은 단어의 구성 성분을 쪼개는 단계, 쪼갠 단어를 입력으로 활용하여 인코더-디코더 모델을 학습하는 단계, 모델을 통해 얻어낸 추상화된 문장을 활용해 검색하는 단계로 구성된다.
  • 본 논문에서는 유사 문장을 자동 선별하는 알고리즘을 제안한다. 이 방법은 (Fig.
  • 본 논문에서는 유사 문장을 자동으로 선별하는 방법을 제안했다. 이 방법은 단어의 구성 성분을 쪼개는 단계, 쪼갠 단어를 입력으로 활용하여 인코더-디코더 모델을 학습하는 단계, 모델을 통해 얻어낸 추상화된 문장을 활용해 검색하는 단계로 구성된다.
  • 본 논문에서는 최신 컴퓨터 기술을 활용하여 위 글쓰기 교육법을 작은 비용으로 효과적으로 보조할 수 있다고 보았다. 컴퓨터를 이용해 학생들이 어떤 문장을 입력하면, 그 문장과 가장 유사한 문장을 찾아주는 식이다.
  • 본 논문에서는 bahdanau가 제안한 인코더-디코더 아키텍처(encoder-decoder architecture)[1]를 이용하여 유사 문장을 학습한다. 이 아키텍처는 인코더와 디코더를 학습시키는 것이 목적으로, 원 논문에서는 기계 번역을 하기 위한 용도로 활용되었으나, 유사 문장을 찾는 데에도 사용될 수 있다.
  • 현 초등 국어 교육과정은 어순, 문장 성분, 문장부호, 꾸미는 말, 문장의 종류, 호응 관계, 문장의 확장/축소, 문장 고치기 등에 대해 가르치는 것을 목표로 한다[4]. 예를 들어 어순과 관련해서는 ‘나는 먹었다 밥을’이라고 쓰는 대신에 ‘나는 밥을 먹었다’라고 표현하는 법을 가르칠 수 있고, 문장 성분과 관련해서는 ‘친구에게 주었다’라는 표현보다 ‘나는 친구에게 선물을 주었다’라는 표현이 모든 서술어가 쓰인 표현임을 알려줄 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
글쓰기의 중요성이 큰 이유는? 글쓰기는 초등 교육을 통해 필수적으로 학습해야 하는 과정이다. 국어와 영어 등 언어 교과목과 가장 관련이 있지만, 모든 교과목에서 필요로 하는 기본 교육이기 때문에 그 중요성이 매우 크다. 최근에는 수학적 글쓰기 또는 과학적 글쓰기[13]에 대한 중요성도 강조되고 있고, 컴퓨터를 통해 글쓰기를 학습하는 방법론도 다양하게 제시되고 있다[2].
유사 문장을 자동 선별하는 알고리즘의 3단계는? 이 방법은 (Fig. 1)에서 나타낸 바와 같이 ‘데이터 전처리’, ‘인코더-디코더 학습’, ‘근사 k-인접 이웃 탐색’ 등 크게 3가지 단계로 이루어진다. 가장 첫 번째 단계는, 어떤 문장이 입력으로 주어지면 그것에 대해 전처리 과정을 수행하는 것이다.
가장 대표적인 글쓰기 교육 방법에는 무엇이 있는가? 가장 대표적인 글쓰기 교육 방법은 (1) 사전을 활용하거나, (2) 학생들이 틀리기 쉬운 표현들을 요약하여 가르치거나, 또는 (3) 예문을 통해 학습하는 방법 등이 있다[4]. 현 국어 교육과정에서는 첫 번째, 두 번째 방식이 더 널리 쓰이는데, 예를 들어 ‘듣기말하기쓰기’ 1학년 교과서에서는 ‘지난 여르메 한국에 왔는데 벌써 일 년이 지났다.
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참고문헌 (15)

  1. Bahdanau, D., Cho, K. & Bengio, Y. (2015). Neural Machine Translation By Jointly Learning to Align and Translate. Proceedings of the International Conference on Learning Representations, 1-15. 

  2. Kim, S. & Lee, H. (2012). The Effects of Online Bulletin Board on Korean Primary School Students’ English Writing and Learning Attitudes. Primary English Education, 18(1), 131-150. 

  3. Manning, C., Raghavan, P. & Schutze, H. (2008). Introduction to Information Retrieval. Cambridge University Press. 

  4. Lee, C. (2010). A Study on Teaching Contents of Sentence Writing in Elementary School. Grammar Education, 12(1), 321-341. 

  5. Papineni, K., Roukos, S., Ward, T. & Zhu, W. (2002). BLEU: a method for Automatic Evaluation of Machine Translation. Proceedings of the 40th Annual Meeting on Association for Computational Linguistics. 311-318. 

  6. Park, Y., Park, S., Lee, S. & Jung, W. (2014). Greedy Filtering: A Scalable Algorithm for K-Nearest Neighbor Graph Construction. Proceedings of the 19th International Conference on Database Systems for Advanced Applications, 8421, 327-341. 

  7. Park, Y., Park, S., Lee, S. & Jung, W. (2013). Scalable k-Nearest Neighbor Graph Construction Based on Greedy Filtering. Proceedings of the 22nd International World Wide Web Conference, 227-228. 

  8. Park, Y., Hwang, H. & Lee, S. (2016). A Novel Algorithm for Scalable k-Nearest Neighbour Graph Construction. Journal of Information Science, 42(2), 274-288. 

  9. Park, Y., Hwang, H. & Lee, S. (2015). A Fast k-Nearest Neighbor Search Using Query-Specific Signature Selection. Proceedings of the 24th ACM International Conference on Information and Knowledge Management, 1883-1886. 

  10. Park, Y., Hwang, H. & Lee, S. (2016). Query-Specific Signature Seletion for Efficient k-Nearest Neighbour Approximation, doi: 10.1177/0165551516644176. 

  11. Pham, T. (2012). A Study on Teaching and Learning Korean Grammars Method based on Paraphrasing Activities. Master's Thesis, Seoul National University. 

  12. Sennrich, R., Haddow, B. & Birch, A. (2016). Neural Machine Translation of Rare Words with Subword Units. Proceedings of the Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics, arXiv:1508.07909. 

  13. Son, J. (2009). The Study of Scientifically Gifted Students’ Scientific Thinking and Creative Problem Solving Ability through Science Writing. Korean Science Education Society for the Gifted, 1(3), 21-32. 

  14. Salton, G. & Buckley, C. (1988). Term-Weighting Approachs in Automatic Text Retrieval. Information Processing & Management, 24(5), 513-523. 

  15. Thornbury, S. (2000). How to Teach Grammar, Longman. 

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