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논문 상세정보

수학교육의 변화와 인공지능과의 연관성 탐색

A study on the relationship between artificial intelligence and change in mathematics education

초록

인공지능(Artificial Intelligence)의 잠재력에 대한 기대로 여러 분야에서 이를 활용하고자 노력하고 있으며 교육 분야에서의 적용에 대한 관심 역시 높다. 교육에 있어서 인공지능 기술에 활용되는 기계학습(machine learning)과 딥러닝(deep learning)으로 스스로 학습하는 방법에 대한 관심을 가지게 되었으며 이러한 방식이 교육에 어떻게 활용될 수 있을 지와 인공지능을 어떻게 수학교육에 적용할 수 있을지에 대한 관심이 대두되고 있다. 이에 정보통신기술의 발달에 따른 수학교육의 변화를 고찰해 봄으로써 수학교육의 변화가 인공지능과 어떠한 연과성이 있는지를 살펴보는데 의의가 있다고 할 수 있다.

Abstract

Recently, we are working to utilize it in various fields with the expectation of the potential of artificial intelligence. There is also interest in applying to the field of education. In the field of education, machine learning and deep learning, which are used in artificial intelligence technology, are deeply interested in how to learn on their own. We are interested in how artificial intelligence and artificial intelligence technologies can be used in education and we have an interest in how artificial intelligence can be applied to mathematics education. The purpose of this study is to investigate the direction of mathematics education as the change of education paradigm and the development of artificial intelligence according to the development of information and communication technology. Furthermore, we examined how artificial intelligence can be applied to mathematics education.

질의응답 

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핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
AI와 관련한 교육
AI와 관련한 교육은 어떻게 나눌 수 있는가?
인공지능 기술에 대해 학습하 는 ‘인공지능에 대한 교육’과 인공지능을 교육에 어떻게 활용하여 할 수 있을까에 대한 ‘인공지능을 활용한 교육’

특히 인공지능이 교육에 영향을 줄 수 있는 다양한 방법을 제시하고 있다. AI와 관련한 교육에서는 인공지능 기술에 대해 학습하 는 ‘인공지능에 대한 교육’과 인공지능을 교육에 어떻게 활용하여 할 수 있을까에 대한 ‘인공지능을 활용한 교육’으로 크게 나누어 생각할 수 있다. 특히 교육에 있어서는 인공지능 기술에 활용되는 기계학습(machine learning)과 딥러닝(deep learning)으로 스스로 학습하는 방법에 관심을 가지며 이러한 방식이 교육에 어떠한 방법으로 활용될 수 있을 지에 대한 ‘인공지능을 활용한 교육’에 관심이 높아지고 있다.

인공지능
인공지능은 무엇인가?
인간의 지능으로 할 수 있는 학습능력과 추론능력, 지각능력, 자연언어의 이해능력 등을 컴퓨터 프로그램으로 실현한 기술이라 정의되어 있다. 즉, 인간의 지능으로 할 수 있는 사고, 학습, 자기 개발 등을 컴퓨터가 할 수 있도록 하는 방법을 연구하는 컴퓨터 공학 및 정보기술의 한 분야로서, 컴퓨터가 인간의 지능적인 행동을 모방할 수 있도록 하는 것을 인공지능이라고 말하고 있다

지능(intelligence)의 사전적인 의미는 문제해결 및 인지적 반응을 나타내는 개체의 총체적 능력이라고 정의되어 있으며, 인공지능(AI)은 인간의 지능으로 할 수 있는 학습능력과 추론능력, 지각능력, 자연언어의 이해능력 등을 컴퓨터 프로그램으로 실현한 기술이라 정의되어 있다. 즉, 인간의 지능으로 할 수 있는 사고, 학습, 자기 개발 등을 컴퓨터가 할 수 있도록 하는 방법을 연구하는 컴퓨터 공학 및 정보기술의 한 분야로서, 컴퓨터가 인간의 지능적인 행동을 모방할 수 있도록 하는 것을 인공지능이라고 말하고 있다(두산백과, 2017).

인공지능을 활용한 수학교육
인공지능을 활용한 수학교육에 대한 연구가 필요한 이유는 무엇인가?
수학이 AI의 발달에 중요한 역할을 하고 있음에도 불구하고 어떠한 영향을 미쳤는가에 대한 연구와 더불어 인공지능을 어떻게 수학교육에 적용할 수 있을 지에 대한 연구는 아직까지 활발하게 이루어지고 있지 않은 실정이다

AI란 용어가 나오게 된 배경에는 Alan Turing이 수학의 논리이론을 컴퓨터 프로그램으로 구현하여 복잡한 계산문제를 해결하는 튜링 기계(Turing machine)를 만들어 인간이 하기에 복잡한 문제를 수학적 논리를 이용하여 해결할 수 있도록 한(허희옥 외, 2017) 것에 있는 것만큼 AI 발달에 미친 영향과 그 역할에 수학을 제외하고 생각 할 수 없을 것이다. 하지만 수학이 AI의 발달에 중요한 역할을 하고 있음에도 불구하고 어떠한 영향을 미쳤는가에 대한 연구와 더불어 인공지능을 어떻게 수학교육에 적용할 수 있을 지에 대한 연구는 아직까지 활발하게 이루어지고 있지 않은 실정이다. 따라서 인공지능을 활용한 수학교육에 대한 연구가 필요하며 AI가 발달하기까지 정보기술 발전에 따라 교육패러다임의 변화가 어떻게 이루어져왔고 수학교육도 이와 관련하여 어떠한 방향으로 변화되어 왔는지를 살펴보는 것이 필요하다.

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