Monday, December 16, 2024

TELD 연구실 2025 동계 스터디 참여자 모집

안녕하세요, TELD 연구실입니다! 👋

2025년 새해를 맞아 '인공지능 기반 정서 조절'을 주제로 동계 스터디를 진행하고자 합니다.

최근 교육 현장에서 학습자의 정서적 경험과 웰빙에 대한 관심이 높아지고 있으며, 

이를 AI 기술로 지원하려는 시도들이 활발히 이루어지고 있습니다. 

본 스터디를 통해 관련 연구 동향을 함께 살펴보고 의미 있는 논의를 나누고자 합니다. 


📚 주제: 인공지능 기반 정서 조절

📅 일시: 2025년 1월 14일 ~ 2월 25일

- 매주 화요일 10:00 ~ 12:00

- 1월 28일(화): 설 연휴로 휴회

📍 장소: 사범대 10동 110호

📌 스터디 목적

- 정서에 대한 이해 증진

- 인공지능 기반 정서 조절 주제 탐색

- 관련 최신 연구 동향 파악


📋 주요 내용

1. 정서의 이해와 학습에의 영향

2. 멀티모달 데이터 기반 정서 측정 방법

   - 영상, 뇌파, 생리데이터 분석

3. AI 기반 정서 지원 방법

   - 챗봇, 로봇 등 활용 사례


💡 진행 방식

- 주차별 2인 공동 발표(박사 1명, 석사 1명)

- 발표 40분 + 토론 40분

- 참여자들의 사전 토론 질문 준비


📢 참여 유형

1. 발제 및 참여

2. 참여만 가능


관심 있는 분들의 많은 참여 바랍니다!

문의: 김혜은, kim5039@snu.ac.kr

Friday, December 13, 2024

2024 겨울 석사과정 예비 디펜스

지난 12월 12일, 다섯 분 석사 선생님들의 예비 디펜스가 있었습니다.

본 디펜스는 아니었지만, 교수님과 연구실의 모든 선생님들이 함께 모여 석사 선생님들의 연구가 더 단단해질 수 있도록 따뜻하면서도 날카로운 피드백을 나누어 주셨는데요.

이번 예비 디펜스를 통해 그간 선생님들이 어떤 교육적 문제의식을 갖고 치열하게 고민하셨는지, 또 그러한 고민을 연구의 형태로 옮기기 위해 얼마나 많은 노력을 하셨는지 확인할 수 있었습니다.

1. 생성형 AI를 활용한 확장된 사고 지원이 디지털 학술적 읽기에 미치는 영향(신부경 선생님)

신부경 선생님의 예비 디펜스에서는 “생성형 AI를 활용한 확장된 사고 지원이 디지털 학술적 읽기에 미치는 영향”이라는 주제로, 디지털 환경에서의 학술적 읽기를 어떻게 더 깊고 효과적으로 만들 수 있는지에 대한 흥미로운 발표가 이루어졌습니다. 특히 번역 기반 주석 도구(인지적 경감)와 질문 기반 주석 도구(확장된 사고)라는 두 가지 생성형 AI 주석 유형이 학습자의 독해, 질문 생성, 호기심, 그리고 텍스트와의 상호작용 방식에 어떤 차이를 만들어내는지를 면밀히 비교한 결과를 제시해 주셨습니다.



2. 온라인 동영상 학습에서 자기설명 촉진 ChatGPT와의 대화가 학습자의 성취도와 참여도에 미치는 영향(한예원 선생님)

한예원 선생님은 온라인 동영상 학습의 한계를 넘어, ChatGPT와의 ‘자기설명 촉진 대화’가 학습 경험을 어떻게 변화시키는지를 분석한 결과를 공유해 주셨습니다. 한예원 선생님은 기존의 수동적이고 고립되기 쉬운 동영상 학습에 상호작용성과 사고 촉진 요소를 더하기 위해, ChatGPT가 학습자의 설명을 이끌어내고 정교화하도록 설계된 대화형 활동을 실험적으로 검증하셨는데요. 그 결과, 해당 대화 방식은 학습자의 성취도를 유의미하게 향상시키는 것으로 나타났다고 합니다.


3. Flanders 언어상호작용 AI수업분석 시스템 개발(김수연 선생님)

김수연 선생님의 연구는 ‘Flanders 언어상호작용 AI 수업분석 시스템 개발’이라는 주제로, 교실 수업을 보다 객관적이고 효율적으로 분석하기 위한 새로운 AI 기반 도구의 가능성을 탐색한 흥미로운 연구였습니다. 기존 Flanders 분석법은 교육적으로 유용하지만 전사와 라벨링에 많은 시간이 들어 실제 현장에서 활용이 어려웠던 한계를 갖고 있었습니다. 김수연 선생님은 이번 연구에서 이러한 문제를 해결하기 위해 GPT-4o와 Many-shot 프롬프트 엔지니어링을 활용해 자동 전사, 라벨링, 시각화를 통합한 AI 수업분석 시스템을 개발한 과정과 결과에 대해 상세히 소개해 주셨습니다.


4. 디지털 교육에서 학습자 데이터 기반 메타주의 지원전략 개발(김혜준 선생님)

김혜준 선생님의 '디지털 교육에서 학습자 데이터 기반 메타주의 지원전략 개발'을 주제로 수행한 연구를 설명해주셨습니다. 학습자의 주의력 문제를 해결하기 위해, 자신의 주의 과정을 인식하고 관리하는 메타주의(Meta-attention)를 데이터 기반으로 지원하는 혁신적인 전략을 개발하고 그 효과를 검증하셨다고 하는데요. 특히 메타주의 안내-계획-점검-평가의 체계적인 4단계 전략을 통해 교사가 현장에서 쉽게 적용 가능한 구체적인 지침을 마련한 것이 인상적이었다는 선생님들의 평가가 있었습니다.

5. 수학 내재적 동기 향상을 위한 게임 기반 학습에 대한 설계 기반 연구(최지원 선생님)

최지원 선생님은 '수학 내재적 동기 향상을 위한 게임 기반 학습에 대한 설계 기반 연구'를 주제로 수행된 학위논문 결과를 설명해 주셨습니다. 지원쌤은 수학 기초 학력 미달 비율이 꾸준히 증가하고 있는 중·고등학생들에게, 단순히 외재적 보상이 아닌 수학에 대한 내재적 동기를 심어줄 수 있는 게임 기반 학습(GBL)의 가능성을 탐색하셨는데요. 분석 결과, 게임 기반 학습은 학습자의 수학 내재적 동기 수준을 사전, 사후, 그리고 지연 사후 시점까지 꾸준히 상승시키는 효과를 보였다고 합니다.


다섯 분 선생님들의 치열한 고민과 노력이 담긴 연구 내용을 통해 연구실 선생님들도 한층 더 풍성해진 지식을 나눌 수 있었습니다. 이번 예비 디펜스를 바탕으로 본 디펜스까지 모두 성공적으로 마치시기를 응원합니다!

Thursday, December 5, 2024

2024년 12월 5일 디자인 세미나: AI 윤리와 딥페이크

 

이번 디자인 세미나는 연구실의 김혜은, 손연오 선생님께서 진행을 해주셨습니다. 딥페이크 등 AI와 관련된 사건사고가 터지고 있는 시점에서 AI 윤리에 대한 관심과 중요도가 올라가고 있는데요.
먼저 AI가 윤리의 대상인지, 윤리는 인간만의 것이 아닌지에 대한 질문을 던질 수 있을 것 같습니다. 국립 국어원 정의에 따르면 '윤리'란 사람으로서 마땅히 행하거나 지켜야 할 도리입니다. 주체적으로 행위할 수 있다는 것은 주체적으로 판단할 수 있다는 뜻이고, 그러한 자유의지를 가진 존재를 그 행위에 윤리적, 법적 책임이 따른다고 합니다. 
본래 자유의지는 인간만의 고유한 능력이라고 여겨져왔으나 최근 들어 AI를 인간처럼 여기는 인공지능 의인화의 관점에서 인간처럼 해석한다면 AI에게도 자유의지가 있다고 지각될 수 있습니다. 즉, AI 윤리는 가능한 것이고 필요한 것이죠.
(컴퓨터 윤리, 핸드폰 윤리라는 말은 어색하지만 AI 윤리는 자연스럽게 들리는 것도 이러한 이유 때문 아닐까요?)


교육학을 연구하는 우리는 교육에서 AI 윤리를 살펴봐야 하는데 이에 대한 논의가 충분하지 않은 상황이라고 합니다. 
교육계에서는 AI 윤리 문제로 사회적 편향, 혐오 등 사회적 문제뿐만 아니라 데이터 자율성 및 주권, 학습자 개인정보 침해 등 다양한 문제가 일어날 수 있습니다. 

 
아래 논문은 유네스코, OECD 등 여러 기관에서 배포한 AI 윤리 및 AI 교육 보고서를 종합하여 AIED에 필요한 윤리 원칙을 7가지로 도출하였습니다. 

Nguyen, A., Ngo, H. N., Hong, Y., Dang, B., & Nguyen, B. P. T. (2023). Ethical principles for artificial intelligence in education. Education and Information Technologies28(4), 4221-4241. 

1.Principle of governance and stewardship : AIED의 거버넌스와 관리는 학제적이고 다중 이해 관계자의 관점을 신중하게 고려해야 하며, 데이터 윤리, 학습 분석 윤리, 계산 윤리, 인권, 포용성을 포함하되 이에 국한되지 않는 모든 관련 윤리적 고려 사항을 반영해야 함 

2.Principle of transparency and accountability: 데이터 수집, 분석 및 보고 과정은 학생들의 동의와 데이터 소유권, 접근성 및 데이터가 어떻게 사용될 것인지에 대한 목적의 명확성을 가지고 투명해야 함. AI 알고리즘은 특정 교육 목적을 위해 설명 가능하고 정당화할 수 있어야 함. 

3.Principle of sustainability and proportionality: AIED는 환경, 세계 경제, 그리고 노동 시장, 문화, 정치와 같은 사회에 영향을 미치지 않도록 정당한 방식으로 설계, 개발 및 사용되어야 함. 특히, 지속 가능성은 AIED의 설계, 개발, 사용이 에너지 효율성을 최적화하고 생태학적 발자국을 최소화하도록 고려해야 함. 개발과 배포 과정 전반에 걸쳐 이러한 고려사항이 달성될 수 있도록 보장하는 정책을 수립해야 함. 

4.Principle of privacy: 교육 분야에서 AI와 학습 분석을 사용하는 디지털 혁명은 학습 경험을 최적화하기 위해 생성, 캡처 및 분석되는 방대한 양의 개인 데이터를 수집함 (Tzimas & Demetriadis, 2021; Pardo & Siemens, 2014). 이 과정에서 교사와 학습자의 개인 데이터가 개인정보 침해의 위험에 처할 수 있음. •AIED는 사용자로부터 충분히 정보를 제공한 동의를 얻어야 하며, 사용자가 정보를 제공하거나 시스템이 사용자에 관한 정보를 수집할 때 사용자의 정보가 기밀로 유지되도록 해야 함.

5.Principle of Security and Safety: Bostrom & Yudkowsky (2014)는 AI 시스템이 알고리즘에서 악용할 수 있는 결함을 찾기 위해 고의적으로 공격하는 인간의 적에 대해 견고해야 한다고 지적함. AIED는 사이버 범죄, 데이터 유출 및 손상 위협으로부터 데이터를 효과적으로 보호할 수 있도록 충분히 견고하게 설계되고 구현되어야 하며, 민감한 정보의 개인정보 보호와 보안을 보장해야 함. 

6.Principle of inclusiveness: AIED의 설계, 개발 및 배포에서 다양한 인프라, 장비, 기술, 그리고 사회적 수용을 고려하여, 의도된 지역 내의 다양한 개인들이 공평하게 AIED에 접근하고 사용하는 것

7.Principle of human-centered AIED: 인간 중심 AIED 원칙: 인간의 인지적, 사회적, 문화적 능력을 보완하고 향상시키며, 선택의 자유를 위한 의미 있는 기회를 보장하고, AI 기반 작업 과정에 대한 인간의 통제를 확보하는


이러한 논의와 연구가 더 활발히 이루어진다면 학생들이 더 안전한 환경에서 AI와 효과적으로 학습할 수 있겠죠?

AI 윤리에 대한 발표에 이어서 딥페이크에 대한 설명이 이어졌습니다. 딥페이크는 딥러닝과 가짜라는 영단어 페이크의 합성어로 GAN, CNN 등의 기술을 통해 만들 수 있습니다. 최근에는 기술의 발달로 적은 데이터로도 이러한 딥페이크 영상을 만들 수 있다고 합니다. 자칫하면 인권을 침해하는 범죄로도 악용될 수 있어서 해당 기술에 대해 큰 우려가 존재하고 있습니다. 

이러한 기술을 무작정 무서워만 하는 것이 아니라 실제로 한번 딥페이크 코드를 살펴보자고 하시면서 딥페이크 제작 코드를 소개해주셨는데요. 구글, 깃허브 검색으로 딥페이크에 대한 다양한 코드를 쉽게 찾을 수 있었습니다. 데이터를 학습시키는 데 시간이 걸려서 본 세미나 때는 진행을 하지 못하였지만 이러한 코드로 일반인도 딥페이크 작동 원리에 대해 접근할 수 있었습니다.