Cryptographic Shuffles and Their Applications

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 수리과학부, 2012. 8. 천정희.For anonymization purposes, one can use a mix-net. A mix-net is a multi-party protocol to shuffle elements so that neither of the parties knows the permutation linking the input and output. One way to construct a mix-net is to let a set of mixers, so called mix-servers, take turns in permuting and re-encrypting or decrypting the inputs. If at least one of the mixers is honest, the input data and the output data can no longer be linked. In this role, shuffling constitutes an important building block in anonymization protocols and voting schemes. The problem is that the standard shuffle requires anyone who shuffles the input messages to keep his random permutation and randomizers secret. The assumption of a party keeping the secret information may be in some ways quite strong. Secondly, for this anonymization guarantee to hold we do need to ensure that all mixers act according to the protocol. In general, zero-knowledge proofs (ZKPs) are used for this purpose. However, ZKPs requires the expensive cost in the light of computation and communication. In TCC 2007, Adida and Wikstr\"{o}m proposed a novel approach to shuffle, called a public shuffle, in which a shuffler can perform shuffle publicly without needing information kept secret. Their scheme uses an encrypted permutation matrix to shuffle ciphertexts publicly. This approach significantly reduces the cost of constructing a mix-net to verifiable joint decryption. Though their method is successful in making shuffle to be a public operation, their scheme still requires that some trusted parties should choose a permutation to be encrypted and construct zero-knowledge proofs on the well-formedness of this permutation. In this dissertation, we study a method to construct a public shuffle without relying on permutations generated privately: Given an $n$-tuple of ciphertext $(c_1,\dots,c_n)$, our shuffle algorithm computes $f_i(c_1,\dots,c_n)$ for $i=1,\dots,\ell$ where each $f_i(x_1,\dots,x_n)$ is a symmetric polynomial in $x_1,\dots,x_n$. Depending on the symmetric polynomials we use, we propose two concrete constructions. One is to use ring homomorphic encryption with a constant ciphertext complexity and the other is to use simple ElGamal encryption with a linear ciphertext complexity in the number of users. Both constructions are free of zero-knowledge proofs and publicly verifiable.Abstract i 1 Introduction 1 1.1 ABriefHistoryofShuffles .................... 1 1.2 WhyShufflinginPublicHard?.................. 2 1.3 CryptographicShuffleSchemes.................. 4 1.4 ContributionsofThisWork ................... 6 1.4.1 OurDefinitionalApproach................ 6 1.4.2 OurConstructions .................... 6 1.5 Organization ........................... 8 2 Preliminaries 9 2.1 Basics ............................... 9 2.2 PublicKeyEncryption...................... 10 2.2.1 IND-CPASecurity .................... 11 2.2.2 IND-CCASecurity .................... 14 2.3 HomomorphicPublic-keyEncryption . . . . . . . . . . . . . . 15 2.4 Zero-KnowledgeProofs...................... 18 2.4.1 Zero-KnowledgeVariants................. 19 2.4.2 ProofofKnowledge.................... 20 2.5 Public-KeyObfuscation ..................... 21 3 Verifiable Secret Shuffles: A Review 24 3.1 Introduction............................ 24 3.2 NotationandDefinitions..................... 25 3.3 Security .............................. 27 3.3.1 VerifiabilityforSecretShuffles.............. 27 3.3.2 UnlinkabilityExperiments ................ 28 3.4 SelectedPriorWork ....................... 29 3.4.1 Furukawa-SakoProtocol ................. 30 3.4.2 GrothProtocol ...................... 31 3.5 PublicShuffleswithPrivatePermutation . . . . . . . . . . . . 33 3.5.1 Introduction........................ 33 3.5.2 AdidaandWikstro ̈mProtocol.............. 33 4 Verifiable Public Shuffles 36 4.1 Introduction............................ 36 4.2 GeneralizedShuffle ........................ 38 4.2.1 SyntaxofGeneralizedShuffle .............. 38 4.2.2 SecurityModel ...................... 39 4.2.3 CryptographicAssumption................ 43 4.3 Constructions from Ring Homomorphic Encryption . . . . . . 44 4.3.1 Construction from (n,n−1)-E . . . . . . . . . . 44 4.3.2 Construction from (1,n)-E ................ 45 4.4 Constructions from Group Homomorphic Encryption . . . . . 47 4.4.1 BuildingBlocks...................... 47 4.4.2 A Generalized Public Shuffle Scheme Based on Poly- nomialFactorization ................... 50 4.4.3 A Generalized Public Shuffle Scheme Based on Integer Factorization ....................... 58 5 Conclusion and Further Work 63 Abstract (in Korean) 72 Acknowledgement (in Korean) 74Docto

Fair-share and Energy-efficient Scheduling in Performance-asymmetric Multicore Architecture

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 전기·컴퓨터공학부, 2016. 2. 홍성수.최근 우수한 사용자 체감과 질적으로 향상된 수준의 서비스를 위하여 스마트폰, 태블릿과 같은 임베디드 시스템에서 비대칭 멀티코어 아키텍처의 사용이 크게 증가되고 있다. 이는, 이러한 아키텍처가 임베디드 시스템의 제한된 면적과 소비전력 환경하에서 주는 하드웨어적 이점 때문이다. 임베디드 시스템에 사용되는 비대칭 멀티코어 아키텍처는 서로 다른 특성을 가지는 두 가지 타입의 코어들로 이루어진다. 첫 번째 타입의 코어는 높은 성능과 낮은 에너지 효율성을 특징으로 하고, 두 번째 타입의 코어는 낮은 성능 대신 높은 에너지 효율성을 특징으로 한다. 비대칭 멀티코어 아키텍처를 운용하는 방법에는, 각 코어들을 사용하는 방법에 따라서 두 가지 종류가 있다. (1) 한 개의 높은 성능 코어와 한 개의 에너지 효율적인 코어를 하나의 pair로 형성한 후, 그 중 한 개의 코어만 동작하게 하는 코어 타입 선택 방식과 (2) 시스템의 모든 코어를 동시에 사용할 수 있는 전체 코어 사용 방식으로 운용된다. Linux kernel은 이러한 비대칭 멀티코어 아키텍처에 가장 널리 쓰이는 운영체제이며, CFS(completely fair scheduler)를 사용하여 태스크들을 스케줄링 한다. 또한, CFS는 비대칭 멀티코어 아키텍처의 코어 타입 선택 방식과 전체 코어 사용 방식에 맞는 스케줄링 프레임웍을 제공하고 있다. 하지만 현재 제공되고 있는 두 가지 코어 사용 방식을 위한 스케줄링 프레임웍에는 다음과 같은 문제점이 있다. 첫째, 코어 타입 선택 방식에서의 스케줄링 프레임웍은 비대칭 멀티코어간 부하분산 시 태스크의 가중치(weight)만 고려하여 부하분산을 수행한다. 이로 인하여 필요이상으로 코어의 동작 주파수를 상승시키거나, 에너지 효율적인 코어에서 수행해도 충분한 태스크가 고성능 코어에서 운용되어 소비전력을 크게 증가시키는 문제점을 야기시킨다. 둘째, Linux kernel의 CFS는 virtual runtime을 통하여, 태스크들에게 가중치에 비례하는 CPU 사용 시간을 부여한다. 이때, 태스크의 virtual runtime 산정 시, 현재 태스크를 수행하는 코어의 상태(코어 타입 혹은 동작 주파수 등)를 고려하지 않는다. 이로 인하여 공정한 CPU 사용 시간을 태스크들에게 부여하지 못한다. 또한, CFS는 태스크들의 virtual runtime을 동일하게 만들려고 노력한다. 이는 태스크들의 상대적인 수행 정도를 비슷하게 유지시키기 위해서이다. 하지만 이는 개별 코어에서는 유지되나, 시스템 전체적으로 비슷하게 유지 되지 않는다. 이는 시간이 지남에 따라서 태스크간 virtual runtime 차이를 증가시켜, 태스크간 상대적인 수행 정도 차이가 더욱 더 커지게 하는 문제점을 발생시킨다. 본 학위논문은 비대칭 멀티코어 아키텍처가 지원하는 코어 타입 선택 방식과 전체 코어 사용 방식에 최적화된 스케줄링 기법을 제안한다. 첫째, 본 연구는 코어 타입 선택 방식의 저전력 운용 목적에 맞는 스케줄링 기법을 제안한다. 이를 위하여 먼저, Linux kernel이 비대칭 멀티코어 아키텍처를 위하여 제공하는 DVFS(Dynamic Voltage and Frequency Scaling) 정책을 정확히 분석한다. 분석된 결과를 토대로 정확한 동작을 모델링하고, 이를 제안하는 스케줄링 기법에 반영한다. 이 기법은 부하분산 시 태스크의 가중치뿐만 아니라, 코어의 사용률을 고려하여 부하를 분산시킨다. 이를 통하여 성능 저하를 최소화 하면서 주파수 상승을 억제하고, 동시에 고성능 코어를 최대한 적게 사용하는 저전력, 에너지 효율적인 스케줄링을 수행한다. 둘째, 본 연구는 전체 코어 사용 방식에 적합한 공정할당 스케줄링 방식을 제안한다. 이는 코어의 상태를 반영한 스케일된 CPU 시간을 구한다. 이를 CFS의 virtual runtime에 반영하고, SVR (scaled virtual runtime)로 확장한다. 또한 각각의 고성능 코어로 이루어진 클러스터와 에너지 효율적인 코어로 이루어진 클러스터 내부에서, 모든 태스크들의 SVR 차이를 일정한 상수 크기로 제한시킨다. 이를 통하여 클러스터 내부의 모든 태스크들의 상대적 진척 정도를 비슷하게 유지시킨다. 결과적으로, 시스템 전체적인 공정할당 스케줄링을 수행하도록 한다. 본 연구에서 제안하는 두 가지 스케줄링 기법들의 효용성을 입증하기 위해서, 실제 상용으로 출시된 비대칭 멀티코어 아키텍처 기반 제품에 이들을 구현하였다. ARM사의 빅리틀 아키텍처를 대상 시스템으로 하였으며, 이는 임베디드 시스템에서 가장 대표적으로 사용되는 비대칭 멀티코어 아키텍처이다. 저전력 스케줄링 기법은 코어 타입 선택 방식이 지원되는 Galaxy S4 Android 스마트폰에 구현되었다. CPU-intensive한 부하를 사용하여 실험한 결과, 기존 대비 최대 11.35%의 에너지 소비가 감소하였다. 또한 Android 응용프로그램을 이용하여 실험 시, 기존 대비 동일한 QoS를 유지하면서 7.35% 에너지 소비가 감소하였다. 이러한 실험 결과는 비대칭 멀티코어에서 제안된 스케줄링 기법이 에너지 효율적임을 증명한다. 공정할당 스케줄링 기법은, 전체 코어 사용 방식이 지원되는 ARM사의 Versatile Express TC2 board에 구현하였다. 실험 결과, 클러스터 내부의 태스크간 SVR 차이가 상수 값 이내로 제한됨을 확인하였다. 또한 SVR 차이를 작게 만드는 것이 공정할당 스케줄링에 어떠한 영향을 실질적으로 미치는지 알기 위해서, 동일한 태스크를 여러 개 생성한 후 그들의 완료시간 표준 편차를 측정하였다. 실험 결과, 기존 대비 완료시간 표준편차가 56% 줄어 들었다. 이러한 실험 결과는 본 논문에서 제안된 스케줄링 기법이 태스크들에게 더 공정한 CPU 시간을 부여함을 직관적으로 알 수 있게 한다.제1장 서론 1 제1절 연구 동기 3 1.1 코어 타입 선택 방식에서의 저전력 스케줄링 최적화 4 1.2 전체 코어 사용 방식에서 공정할당 스케줄링 최적화 5 제2절 논문의 기여 6 제3절 논문 구성 10 제2장 관련 연구 및 배경 지식 11 제1절 관련연구 11 1.1 멀티코어 아키텍처용 저전력 스케줄링 11 1.2 멀티코어 아키텍처용 공정할당 스케줄링 13 제2절 배경 지식 16 제3장 비대칭 멀티코어 아키텍처용 저전력 스케줄링 20 제1절 시스템 정의 21 1.1 가상 CPU와 부하분산 21 1.2 Governor와 코어의 사용률 24 1.3 CPU간 이주 모드에서의 DVFS 모델 25 제2절 문제 정의 29 제3절 해결책 29 3.1 사용률인지 기반 부하분산 알고리즘 30 3.2 사용률 기반 추정기 32 3.3 수행이력을 반영한 사용률 기반 추정기 33 제4장 비대칭 멀티코어 아키텍처용 공정할당 스케줄링 35 제1절 시스템 정의 37 1.1 대상 시스템 모델링 및 용어 정리 37 1.2 GTS 모드를 위한 Linaro 스케줄링 프레임웍 40 제2절 공정할당의 정의 45 제3절 문제 정의 47 제4절 해결책 48 4.1 SVR 계산 50 4.2 SVR 기반 per-core 스케줄링 54 4.3 SVR 기반 부하분산 알고리즘 56 4.4 알고리즘의 수학적 분석 및 검증 65 제5장 실험 및 검증 73 제1절 실험 환경 73 제2절 실험 시나리오 및 성능 지표 74 2.1 저전력 스케줄링 기법 최적화 75 2.2 공정할당 스케줄링 기법 최적화 79 제3절 실험적 검증 결과 82 3.1 저전력 스케줄링 기법의 실험 결과 83 3.2 공정할당 스케줄링 기법의 실험 결과 88 제6장 결 론 96 참고 문헌 99 Abstract 106Docto

In Situ Pluripotency Factor Expression Promotes Functional Recovery From Cerebral Ischemia

Recovery from ischemic tissue injury can be promoted by cell proliferation and neovascularization. Transient expression of four pluripotency factors (Pou5f1, Sox2, Myc, and Klf4) has been used to convert cell types but never been tested as a means to promote functional recovery from ischemic injury. Here we aimed to determine whether transient in situ pluripotency factor expression can improve neurobehavioral function. Cerebral ischemia was induced by transient bilateral common carotid artery occlusion, after which the four pluripotency factors were expressed through either doxycycline administration into the lateral ventricle in transgenic mice in which the four factors are expressed in a doxycycline-inducible manner. Histologic evaluation showed that this transient expression induced the proliferative generation of astrocytes and/or neural progenitors, but not neurons or glial scar, and increased neovascularization with upregulation of angiogenic factors. Furthermore, in vivo pluripotency factor expression caused neuroprotective effects such as increased numbers of mature neurons and levels of synaptic markers in the striatum. Dysplasia or tumor development was not observed. Importantly, neurobehavioral evaluations such as rotarod and ladder walking tests showed that the expression of the four factors dramatically promoted functional restoration from ischemic injury. These results provide a basis for novel therapeutic modality development for cerebral ischemia.ope

A Rare Case of Conjunctival Myxoma Initially Misdiagnosed as a Conjunctival Inclusion Cyst

ope

A Communicative and Theme-Based Math Textbook for Elementary School Students

석사학위를 수여받기 위해 제출된 포트폴리오임. 이 논문은 저자가 원문공개에 동의하지 않은 논문으로, 도서관 내에서만 열람이 가능하며, 인쇄 및 저장은 불가합니다.Introduction Purpose: -To teach mathematics content in English for English language learners to acquire knowledge both of content and language -To improve critical and creative thinking skills and language proficiency through Theme-Based activities and collaborative learning Target learners - 11-year-old, grade 4 students in elementary school, mixed gender Proficiency - Intermediate-mid level according to ACTFL Learning context - Private language school Method - Communicative Language Teaching (CLT) - Content and Language Integrated Learning (CLIL) - Theme-Based Instruction (TBI) Content - Students will be required to follow instructions, problem solve, and understand mathematical and use mathematical terminology - Students will not only practice math, but use language to do math. Activities will raise awareness that reasoning and problem solving in math are quite applicable to daily language use. - Many varied creative and task-based math activities are included. Students will work cooperatively to build up critical and creative thinking skills throughout the lessons. Expected Outcomes - Students will be able to improve language proficiency and gain academic knowledge of math in English - Students will be able to develop critical and creative thinking skills through mathematic-related activities - Students will be able to communicate and negotiate effectively through collaborative activities and tasks - Students will be equipped to use and understand the language in both authentic and academic environments, especially in dealing with mathematicsA. Plan 1 B. Outline 3 C. Textbook 9 D. Teachers Manual 55 E. References 8

A Study on a Teaching Plan using Popular Music for Music Appreciation Class : based on Beethoven Piano Sonata Op.13 "Pathetique"

음악은 음을 바탕으로 인간의 느낌과 감정을 표현하는 예술이다. 그리고 다양한 음악적 경험은 학생들의 풍요로운 삶의 원천이 된다. 따라서 음악교육은 음악의 여러 가지 요소를 통해 교육적으로 음악의 아름다움을 느끼고 그 아름다움을 표현할 수 있는 능력을 길러줄 수 있어야 한다. 그리고 다양한 음악을 체계적으로 접할 수 있도록 도와주어야 한다. 그러나 입시위주의 교육정책은 학생들로 하여금 음악교과를 외면하게 만들어 음악적 경험을 축소시키고 있다. 뿐만 아니라 사회에서의 음악적 환경은 보수적이고 고루한 내용과 방법으로 학생들을 수용하려고 하는 학교 음악교육으로부터 학생들을 더욱 멀어지게 하고 있다. 이러한 현실에서 학교음악교육은 새로운 음악내용과 교수 방법이 요구되고 있다. 그래서 최근엔 침체된 음악교육의 활성화를 위한 방법으로 학생들이 선호하는 대중음악을 도입하려는 의견들이 제기되고 있고 다양한 연구들이 나오고 있다. 그러나 대부분의 연구들이 감상수업에 대중음악을 활용할 때 단순히 들려주는 데 그치고 있어 그것을 활용하는 구체적인 방법이 필요하다. 따라서 본 연구는 대중음악이 가진 음악적 요소와 특징을 알고 그것을 고전음악과 함께 이해할 수 있는 감상학습 지도안을 개발하였다. 먼저 대중가요를 수업에 활용가능한지를 알아보기 위해 이론적 배경으로 미국과 우리나라에서의 문헌들과 연구물들을 찾아보고 충분한 타당성을 밝혔다. 다음은 클래식 음악을 인용한 대중가요를 수집하고 선행연구에서 제시된 대중음악의 선정기준을 중심으로 대중가요를 선별하여 학습내용을 추출하였다. 이 연구는 양종모 외(1999)의 “중학교 음악과 수행평가 시행방안 및 자료개발 연구”와 미국의 음악교육자협의회(The National Association for Music Education (MENC))에서 2002년에 발간한 “대중음악을 이용한 학습지도 방안(The Guide to Teaching with Popular Music)”을 기초로 하였다. 본 연구는 “중학교 음악과 수행평가 시행 방안 및 자료개발 연구”의 평가 도구의 내용 중 감상영역의 ‘음악 내용 장르 이해’에 제시된 클래식의 원곡과 인용한 곡의 내용, 곡의 종류, 연주자, 연주형태와 분위기 및 특징을 본 연구에 계획하였다. “대중음악을 이용한 학습지도 방안”은 팝음악을 이용한 음악교육에 대한 가이드이며, 이것의 내용은 ‘멜로디’, ‘화성’, ‘편곡과 즉흥연주’, ‘리듬’, ‘학제간의 연구’, ‘음악의 뿌리’로 되어 있다. 본 연구는 이 중 ‘학제간 연구(interdisciplinary connections)’와 ‘음악의 뿌리(음악과 사회에 관한 이해)’에 대한 지도를 참고로 하여 감상지도안에 연계하였다. 마지막으로 개발한 감상수업 지도안으로 학생들을 직접 가르치고, 설문조사를 하여 수업의 효과를 알아보았다. 설문결과 학생들은 대중가요를 수업에 도입하는 것에 대해 많은 관심과 흥미를 보였다. 또한 설문조사를 통해 학생들에게 클래식을 인용한 대중가요를 활용한 것이 학생들이 어렵게 느끼는 클래식음악을 이해하는데 도움이 된다는 것을 확인하였다. 하루가 다르게 변화하는 사회에서 교육도 함께 변화해야 한다. 그래서 학생들의 음악적 욕구를 수용함과 동시에 고전음악을 이해할 수 있는 다양한 교수내용과 방법을 연구하는 것이 필요하겠다. 이 논문이 교육학적 연구 및 활용방안에 도움이 되기를 기대하며, 이 논문을 통하여 교사와 학생들이 서로 공감대를 형성한 즐거운 분위기 속에서 학생들의 욕구를 충족시키면서 교사가 기대하는 수준의 교육 효과를 이루어내길 바란다.;Music is an art that express the human feelings and emotions using sound. A variety of musical experiences become the foundation of the students' bountiful lives. Therefore music education should foster the ability to feel and express the beauty in music via the various elements in music. We should also find ways of helping students to come into contact with a variety of music in a more systematic way. But the educational policy that centers around the college entrance examination is creating a situation where students are ignoring the music classes and therefore decreasing the opportunity to enjoy musical experience. Further on, the conservative musical environment of the society is making the students become more distant from the narrow-minded content and methods of the academical music education. Given this reality, the Korean music education is in need of new music materials and teaching methods. And so recently there have been several researches that suggest the implementation of popular music into the depressed music education as a means of revitalizing the material. But as most researches limit suggestions to simply playing popular music during music appreciation classes, there should be more detailed and sophisticated schemes. Therefore the following research has developed an impressions studies teaching plan that understands the musical elements of popular music while enhancing the understanding of classical music. First, several American and Korean documents and researches have been studied to create an objective background in order to justify the use of popular music in classes. Next, an music appreciation teaching plan has been developed by extracting a learning material that has been selected based on a popular music selection criteria as indicated from a preceding study which focuses on collecting popular music that base on classic music. The music appreciation teaching plan and this research bases on the "A research of Middle school music material development and enforcement scheme. (1991)" by Jong-mo Yang and others, as well as "The Guide to Teaching with Popular Music" published in 2002 in The National Association for Music Education(MENC). The following research has arranged the original classic piece, content of the referred song, song type, performer, performance type, mood and characteristics that has been mentioned in 'an understanding of the musical content genre' within the music appreciation field of "A research of Middle school music material development and enforcement scheme." The Guide to Teaching with Popular Music is a guide for the music education using popular music and its content consists of 'melody,' 'harmony,' 'arrangement and improvised performance,' 'rhythm,' 'interdisciplinary connections,' 'musical roots.' The music appreciation teaching plan in this research is connected to the guiding reference of the 'interdisciplinary connections' and 'musical roots (an understanding of music and society).' Finally I have researched the effect of the music appreciation classes teaching plan through surveys and actual implementation of the plan. The survey results show that the students were interested and excited about applying popular songs into the classes. I also learned from the surveys that students felt it is effective to utilize popular songs that base on classics in effectively understanding the classics genre. Education must be changed in a society that changes by the day. It is necessary that we study a number of teaching materials and methods that can embrace students' musical desires and allow them to understand classical music at the same time. I hope that this study will be helpful as an educational research and practical plan. Ultimately it is desired that this study provides the effect of creating a chemistry between the music teachers and the students and therefore maximizing the educational effect and fulfilling the musical desire of the students in an amicable environment.I. 서론 = 1 A. 연구의 목적 = 1 B. 연구내용 및 방법 = 2 C. 제한점 = 3 Ⅱ. 이론적 배경 = 4 A. 대중음악이 청소년에게 끼치는 영향 = 4 B. 음악교육에서 대중음악 도입에 대한 동향 = 5 1. 미국의 음악교육 프로젝트 = 6 2. 우리나라의 선행연구 = 8 Ⅲ. 연구방법 및 절차 = 11 A. 연구방법 = 11 1. 연구대상 = 11 2. 연구내용 = 11 B. 연구절차 = 12 1. 자료수집 = 12 2. 학습자료 선정 = 12 3. 학습내용 분석 = 12 4. 감상지도안 개발 및 적용 = 12 5. 설문조사 = 13 Ⅳ. 대중가요를 활용한 감상수업 지도안 = 14 A. 대중가요의 교육적 활용 = 14 B. 대중가요의 선정기준 = 16 C. 학습내용 연구 = 19 1. 베토벤 피아노 소나타 제8번 “비창” = 19 2. 수업에 활용할 대중가요 내용 분석 = 24 D. 교수-학습 과정안 = 29 1. 학습목표 = 29 2. 학습자료 = 29 3. 학습절차 = 29 4. 형성평가 = 33 E. 설문조사 = 33 1. 설문조사의 목적 = 33 2. 설문조사의 대상 및 시기 = 34 3. 설문조사 및 결과 분석 = 34 4. 설문조사에 따른 결과 = 38 Ⅴ. 결론 = 40 참고문헌 = 43 부록-1 설문조사 양식 = 46 부록-2 노래가사 = 48 ABSTRACT = 5

A study of effects of community based English inquiryl earning on Korean middle school students’ English writing ability and their affective aspects

The knowledge-based society of 21^(st) century requires creative, self-directed and open-minded talents who produce knowledge through new media and Information Technology. To do so, knowledge inquiry activities, where the students actively create new insight from the prior knowledge, gain greater attention against the present test oriented education system in the current English education. KERIS (Korea Education & Research Information Service) designed community based inquiry learning in the form of the inquiry learning integrated with a cyber study aiming for elementary and middle school classroom. In recognizing the effects of community based inquiry learning on English education, much effort has been expended abroad on the empirical examination of it. However, many subjects other than English have introduced and applied the community based inquiry learning. The purpose of the study is to examine the applicability of the inquiry model to English education of Korean EFL middle school students and the effects on inquiry tasks, inquiry processes and English writing attitude. The community based inquiry approach is consisted of collaborative community activities such as setting up an inquiry plan for subjects, making a hypothesis, searching information, evaluating, and testifying the hypothesis. The tool of internet enriches learning condition enabling the blended learning of on- and off-line class, a mixture of individual and cooperative work, combination courses and diversity of learning texts and tools. In addition, by utilizing the unlimited time and space, access and search of various information, and mutual interaction benefit of the Internet, much more educational benefits can be expected. This approach will guide Korean English education from 'learning about language' into 'learning through language' as a prototype of various and active learning and teaching system. The present study examines the effects of community based English inquiry learning on the Korean middle school students through carrying out small groups and blended community based inquiry learning tasks. During five weeks, 80 students participated in the small group and community based English inquiry learning. Each participant conducts 6 steps of inquiry learning and learning and three tasks. When they complete the three tasks, they are required to summit complete work through papers or a web-site. The final tasks are investigated to analyze the students' English writing abilities(content, structure, grammar & vocabulary, mechanics), and the quantitative and qualitative questionnaires were administered to study the participation process, effects on English learning attitude and changes of the learners' responses, the main results are as follows. First, compared to results of the small group inquiry learning tasks, the community based learning shows higher evaluation scores in aspects of English writing abilities. In particular, the ability to structure a variety of ideas and information is relatively more distinguishable throughout active participation, interacting and allotting the tasks, and less error in grammar and mechanics are found due to the computer assisted task accomplishment in comparison with those of the small group. Second, during the six steps of inquiry learning, the analysis of the students' participation process revealed that the small groups showed a lower level of the task performance within the limited time of the class in an earlier stage. However, they enabled to write consistent and cohesive texts in cooperation with their team members of distinctive ideas and in-depth thought processes. Participators in the community based inquiry learning, on the other hand, produced various ideas through active communication and cooperation in an earlier stage, and developed hypothesis related to the subject by means of the mind mapping and multimedia-assisted program. Moreover, they created a more active and positive classroom atmosphere in contrast with that of the small groups. Third, as the result of survey of the effects of learning attitudes in English writing employing the community based inquiry learning, the meaningful change transpired in the experimental groups' interest, confidence, learning attitude and computer mediated English learning except for community activity and English writing ability. Finally, the post in-depth questionnaire and the subjective survey studying the change of students' satisfaction after the inquiry learning prove that a majority of the learners show highly positive responses towards the blended learning using computers and the online learning website, the collaborative learning within the communities and the learner based inquiry learning. On the other hand, unavoidable arguments among community members and technical problems of computers can be problematic factors which interrupt students from active participation in communities. In summary, the results of this study indicate that community based English learning has more positive effects on English writing ability and computer mediated online learning for middle school students compared to the small groups. In particular, the allotted tasks and team work in the process of inquiry survey activities help the learners to implement creative ideas and reflect the deepening thought process on writing. Besides, communication in use of target language facilitates the authentic purpose of language learning. By designing both on- and off-line classes and student centered language learning programs appropriately for various needs and wants of middle school students, researchers and teachers will be able to utilize more effective and meaningful community based inquiry learning.;21세기 지식기반 사회는 새로운 매체와 정보기술을 바탕으로 지식을 창출하는 창의적이고 자기주도적인 개방된 인재를 요구하고 있다. 이러한 시대적인 변화와 더불어 최근 영어 교육에서도 기존의 입시 위주의 주입식 교육방법에서 벗어나 학습자들이 능동적으로 이미 알고 있는 것에서 새로운 지식을 창출하는 지식 탐구활동에 대한 관심이 커져가고 있다. 이러한 탐구학습은 사이버학습의 연계를 통한 커뮤니티 기반 탐구학습 모형으로 초, 중등 교실수업에서의 적용을 위해 한국교육학술정보원에 의해 개발되었다. 국 외에서는 이미 커뮤니티 기반 탐구학습이 영어 교육에 효과적임이 연구결과로 입증되고 이를 적용한 활발한 연구가 진행되고 있음에도 불구하고 국내에서는 상당수가 영어 이외의 과목에서만 커뮤니티 기반 탐구학습이 적용되고 도입 되어 왔다. 이에 본 연구에서는 커뮤니티 기반 탐구학습을 우리나라 중학교 학생들의 영어 교육에 적용하여 실제 교육현장에서 활동 과제, 탐구 과정 그리고 영어 쓰기 학습에 대한 전반적인 태도에 어떠한 영향을 미칠 수 있는지 연구하려는 목적이 있다. 커뮤니티 기반 탐구학습은 커뮤니티 활동을 중심으로 행하는 탐구 학습으로, 탐구할 문제나 주제에 대하여 탐구계획을 세우고, 가설을 설정하며 탐구를 위한 자료를 수집하고 평가하여 가설을 검증하는 과정을 거친다. 인터넷을 활용한 커뮤니티 기반 탐구학습에서는 학습방법에서의 다양화(개별학습과 협동학습), 학습공간에서의 다양화(교실수업과 사이버수업), 학습영역에서의 통합화(교과통합), 학습매체의 다양화가 가능하여 탐구환경이 더욱 풍요로워 질 수 있다. 또한 인터넷의 특성인 시공간 초월, 다양한 정보 접근 및 검색, 상호작용을 이용하면 기존의 교실에서 이루어지는 탐구학습보다 더욱 큰 교육적 효과를 가져올 수 있다. 이러한 커뮤니티 기반 탐구학습은 보다 다양하고 역동적인 교수-학습 모형의 사례로써, '언어에 관한 학습'으로 일관된 우리나라 영어 교육에 있어서 '언어를 통한 학습'으로의 방향 선회에 도움을 줄 것이다. 본 연구는 중학교 학생들을 대상으로 교실 수업 중심의 강의식 소그룹 탐구학습과 온, 오프라인을 병행하는 커뮤니티 기반 탐구학습을 동시에 실시하여 커뮤니티 기반 영어 탐구학습 수업을 적용하였을 때의 효과를 검증하고자 하였다. 5주간에 걸쳐 80명을 대상으로 강의식 소그룹 및 커뮤니티 기반 영어 탐구학습 수업에 참여한 학습자들은 각각 6단계의 탐구학습 과정을 거치면서 과제 1,2,3을 완성하고, 모든 과제를 각각 지면과 온라인 게시판에 제출하도록 하였다. 탐구학습 과제 결과를 평가하고 학습자들에게 객관식, 주관식 설문을 실시하여 영어 쓰기 과제의 영어 쓰기 능력(내용, 구성, 문법과 어휘, 철자와 구두점) 분석하고, 탐구학습에의 참여 과정, 영어 학습 태도에 미치는 영향, 그리고 학습자들의 반응에 대한 변화를 연구한 결과는 다음과 같다. 첫째, 영어 탐구학습 과제에 있어 커뮤니티 탐구학습 과제의 평가점수가 강의식 소그룹 탐구학습 평가 점수 보다 영어 쓰기능력 측면에서 더 높은 결과를 나타냈다. 특히, 커뮤니티 기반 탐구학습은 구성원들간의 다양한 의견 교환과 역할 분담을 통한 활발한 협력활동을 통하여 다양한 아이디어와 정보 내용의 구성력이 더욱 뛰어났으며, 컴퓨터를 활용한 과제 작성을 통해 문법과 기술적 측면에서의 오류가 강의식 소그룹 과제에 비해 적었다. 둘째, 6단계의 탐구학습 수업에서 강의식 소그룹 탐구학습 분석을 통해 참여과정을 살펴보면 학습자들은 정해진 시간 내에 과제의 수행도가 높지 않은 편이었다. 그러나 수업이 진행됨에 따라 소그룹 만의 독특한 아이디어와 심화된 사고력을 발휘하여 최종 과제에서는 연결이 자연스럽고 일관된 내용의 글쓰기가 가능하였다. 이와는 달리 커뮤니티 기반 탐구학습 학습자들의 과제는 초반부터 구성원들간의 원활한 소통과 협력으로 다양한 아이디어가 생성되었으며, 멀티미디어 프로그램을 사용과 마인드 맵핑 을 통해 주제와 연관된 가설로 발달이 가능하였다. 또한 강의식 소그룹 학습자들과는 달리 좀더 활기차고 적극적인 수업 분위기를 만들어 내 두 집단간의 차이점을 드러내었다. 셋째, 커뮤니티 기반 탐구학습 전·후의 영어 쓰기 학습에 대한 태도 변화를 객관식 설문지로 분석한 결과 커뮤니티활동과 영어 쓰기 능력을 제외한 나머지 부분인 흥미도, 자신감, 학습태도, 컴퓨터 활용 영어 학습 영역에 있어 유의확률 0.05 수준 유의미한 차이를 보였다. 넷째, 탐구학습 수업 이후 학생들의 만족도 변화를 사후 심화 객관식, 주관식 설문으로 조사한 결과 커뮤니티 기반 영어 탐구 학습에 참여한 학습자 다수가 컴퓨터와 온라인 학습방을 활용한 블렌디드 수업과 커뮤니티를 중심으로 한 협력학습, 그리고 탐구학습이라는 기존의 수업방식과는 다른 학습자 중심의 학습 방법에 대해 매우 긍정적인 반응을 보였다. 그러나 협력학습을 통한 구성원들간의 의견 충돌이나 컴퓨터의 기술적 문제는 커뮤니티 활동을 하는 학습자들의 참여 적극성에 방해요인으로 작용하는 것으로 나타났다. 이상으로 본 연구는 커뮤니티 기반 영어 탐구학습이 강의식 소그룹 탐구학습에 비교하여 중학교 학습자들의 영어 쓰기 능력과 컴퓨터를 활용한 온라인 학습에 다소 긍정적인 영향을 끼친 것으로 나타났다. 특히 탐구조사활동 과정에 있어 구성원들간의 역할 분담과 협력 학습은 학습자들의 창의적인 아이디어와 심화된 사고를 영어 쓰기에 반영할 수 있도록 도와주고, 참여과정에서 학습자들 간의 목표어를 사용한 의사소통을 통해 보다 진정성 있는 영어 학습을 증진시킨다. 따라서 연구자와 교사들은 중학교 영어 학습자들의 변화하는 학습 요구와 목적에 부합한 온, 오프라인 및 학생중심의 언어 학습을 개발한다면, 보다 효과적이고 의미있는 커뮤니티 기반 탐구학습이 활용될 수 있을 것이다.I. 서론 = 1 II. 이론적 배경 = 4 A. 커뮤니티 = 4 1. 커뮤니티의 개념과 특징 = 4 2. 커뮤니티의 형성의 원리 = 6 B. 커뮤니티 기반 영어 탐구학습 = 9 1. 탐구학습과 영어교육 = 9 2. 커뮤니티 기반 탐구 학습의 개념과 특징 = 11 3. 커뮤니티 기반 탐구 학습의 학습 과정 = 13 4. 커뮤니티 기반 영어 탐구학습의 교육적 효과 = 15 C. 선행 연구 = 16 1. 국내 연구 = 16 2. 국외 연구 = 18 III. 연구 방법 = 22 A. 연구 질문 = 22 B. 연구 대상 = 23 C. 연구 자료 = 26 1. 주제 학습 관련 자료 = 26 2. 커뮤니티 기반 영어 탐구학습의 온라인 학습방 홈페이지 = 27 3. 강의식 소그룹 및 커뮤니티 기반 영어 탐구학습 과제 = 28 4. 탐구학습 과제 평가기준표 = 30 5. 관찰 일지 = 32 6. 설문지 = 33 D. 연구 절차 = 34 E. 자료 분석 방법 = 37 F. 연구의 제한점 = 38 IV. 연구 결과 및 논의 = 40 A. 영어 탐구학습 영어 쓰기 능력 분석 = 40 1. 강의식 소그룹 영어 탐구학습 과제의 영어 쓰기 능력 분석 = 40 2. 커뮤니티 기반 영어 탐구학습 과제의 영어 쓰기 능력 분석 = 42 3. 강의식 소그룹과 커뮤니티 기반 수업 과제의 비교 = 44 B. 영어 탐구학습 참여과정에 대한 분석 = 47 1. 강의식 소그룹 영어 탐구학습 참여과정 분석 = 47 2. 커뮤니티 기반 영어 탐구학습 참여과정 분석 = 55 C. 커뮤니티 기반 영어 탐구학습이 정의적 영역에 미치는 영향 = 65 1. 학습자들의 영어학습 태도에 미치는 영향 = 65 2. 학습자들의 반응에 미치는 영향 = 66 V. 결론 및 제언 = 73 참고문헌 = 77 부록 = 82 ABSTRACT = 10

Evolving conception of modern housing in Korea from 1876 to 1910

학위논문(박사)--서울대학교 대학원 :건축학과,2004.Docto

A Development of a Model for Gluco-dynamics with Incretin Effect and its Application

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 협동과정 바이오엔지니어링전공, 2013. 2. 김성완.본 논문에서는 인크레틴 효과를 고려한 수학적 모델을 구현하여 경구 당 부하 및 정맥으로 주입한 포도당에 대한 혈당 및 호르몬 변화를 예측한다. 더불어 모델을 응용하여 프로그램으로 경구 당 부하 검사와 동일한 혈당을 만들어야 하는 동일 혈당 정맥 포도당 주입 검사에서 최적의 주입속도를 계산하여 이전의 방법을 사용했을 때보다 안정되고 일치율이 높은 혈당그래프를 얻고자 한다. 인크레틴 효과는 같은 혈당 상태일 때, 경구와 정맥으로 주입한 포도당에 따른 인슐린 농도의 차이를 의미한다. 이 차이를 측정하기 위해서는 경구 당 부하 검사와 동일 혈당 정맥 포도당 주입 검사가 필요하다. 그러나 이전 주입속도 결정 방법은 정해진 규칙 없이 경험을 기반으로 하여, 시행착오가 따랐으며 숙련된 임상시험자가 필요하다는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하고자 본 연구에서는 수학적 모델을 기반으로 한 프로그램을 만들어 주입속도에 따른 혈당 변화를 미리 예측하고 목표 혈당에 적합한 주입속도를 계산하였다. 기존에 시행되었던 9명 대상자의 경구 당 부하 검사 동안의 혈당변화를 기반으로 매개변수를 추정하여 개인화된 경구 당 부하 모델을 구성하였다. 시뮬레이션으로 모델을 구현하여 혈당 및 호르몬 변화를 예측하고 정맥 포도당 주입에 따른 혈당 변화와 임상시험을 비교한 결과 상관관계계수가 0.85 로 모델이 임상시험결과를 유사하게 표현했음을 확인했다. 검증된 모델을 응용하여 동일 혈당 정맥 포도당 주입 검사 동안의 주입속도를 결정하는 프로그램 (Mathematical Model to compute Isoglycemic Intravenous Glucose Infusion rate, MM-IIGI)을 개발하였다. MM-IIGI는 MATLAB R2012a의 그래픽 사용자 인터페이스로 표현한 프로그램으로 이를 이용하여 결정한 주입속도로 새롭게 모집한 9명의 대상자에게 시행하여 얻은 임상시험 결과와 이전 방법으로 얻은 임상시험 결과를 비교하여 프로그램의 유효성을 검증하였다. 일치율이 0.97로 이전보다 0.1더 높아진 혈당 그래프를 얻었고, 시간마다의 혈당차이가 이전 방법으로 수행한 결과보다 약 40% 감소하였다. 본 연구에서 제시한 모델은 경구 당 부하 검사와 동일 혈당 정맥 주입 검사의 혈당 및 호르몬을 예측하는데 쓰일 수 있으며, 본 논문에서 제시한 프로그램(MM-IIGI)은 인크레틴 연구에 비용 절감 및 안정된 결과를 얻는 데 유용하게 사용될 것이다.국문 초록 i 목차 iii 그림 목차 v 표 목차 vi 1. 서론 1 1.1. 배경지식 1 1.1.1. 당뇨병 1 1.1.2. 당뇨병 유병률 1 1.1.3. 한국 당뇨병 환자의 특징 2 1.2. 혈당 관리 3 1.2.1. 인슐린 치료 3 1.2.2. 인공 췌장 4 1.3. 혈당 동역학 모델 6 1.3.1. 혈당 동역학 모델의 종류 6 1.3.2. 혈당 동역학 모델의 장점 8 1.3.3. 한국인의 당뇨병 특징을 반영한 모델 8 1.4. 인크레틴 효과 10 1.4.1. 인크레틴 생리학 10 1.4.2. 인크레틴 효과 계산 방법 12 1.4.3. 정맥 포도당 주입속도 결정 방법 12 1.5. 연구의 목적 13 2. 방법 14 2.1. 임상시험 14 2.1.1. 연구 대상 14 2.1.1.1. 통계 분석 16 2.1.2. 임상시험절차와 측정방법 16 2.1.2.1. 경구 당 부하 검사 16 2.1.2.2. 동일 혈당 정맥 포도당 주입 검사 17 2.1.2.3. 측정방법 17 2.2. 혈당 동역학 모델 18 2.2.1. 경구 당 부하 모델 18 2.2.2. 매개변수추정 23 2.3. 시뮬레이션 24 2.3.1. 시뮬레이션 절차 24 2.3.2. 시뮬레이션 성능 평가 방법 24 2.4. MM-IIGI 25 2.4.1. 프로그램의 구성 및 원리 25 2.4.2. 매개변수 조정 27 2.4.3. 프로그램 성능 평가 방법 27 3. 결과 29 3.1. 시뮬레이션 29 3.1.1. 매개변수 추정 29 3.1.2. 두 임상시험의 시뮬레이션 31 3.1.3. 시뮬레이션 성능 평가 31 3.2. MM-IIGI 36 3.2.1. 매개변수 추정 및 조정 36 3.2.2. MM-IIGI 결과 38 3.2.3. MM-IIGI 성능 평가 43 4. 고찰 44 4.1. 시뮬레이션 44 4.2. MM-IIGI 45 4.3. 발전 방향 46 5. 결론 48 6. 참고문헌 50 Abstract 54 감사의 글 56Maste

Leader goal orientation, empowering leadership, and followers' Job performance

학위논문 (석사)-- 서울대학교 대학원 : 경영학과 경영학전공, 2011.8. 윤석화.Maste