미참석으로 인해 만든 Youtube영상

https://youtu.be/LGrMvc54UY4?si=tJG5eA6sq97TKDA9

WLC 2023

CDF 실험문서의 Enterprise & Cloud 배포

파주여고 이장훈
mathought@gmail.com

CDF는 수학교육 콘텐츠 배포를 위한 좋은 도구이지만, Wolfram Player에서 동작하는데 몇 가지 제한이 있다.  Enterprise CDF는 InputField에서 string을 지원하고, 데이터 입출력 등 모든 기능의 사용이 가능하다. Cloud CDF는 Wolfram Player가 미설치된 태블릿, 모바일에서도 동작이 가능하다. 우리는 CDF 예제를 통하여 세 가지 배포 방식에 대한 장단점을 이해할 수 있다.

CDF 문서의 배포 방법

(1) CDF 배포
      환경 : Wolfram Player가 설치된 PC
      장점 : Mathematica 수준의 계산속도 및 즉각적인 반응 
      단점 : String InputFiled, Import & Export 등 일부 기능의 사용 제한, 태블릿 & 모바일 미지원
      
(2) Enterprise CDF 배포
      환경 : Wolfram Player가 설치된 PC
      장점 : Mathematica 수준의 계산속도 및 즉각적인 반응, String InputFiled, Import & Export 지원
      단점 : 고가의 Enterprise Mathematica 라이선스, 태블릿 & 모바일 미지원

(3) Cloud webCDF 배포
      환경 : 모든 디바이스에서 SW설치 없이 동작 
      장점 : 태블릿 & 모바일에서 동작, String InputFiled, Import & Export 기능 지원
      단점 : webMathematica 수준의 더딘 계산 및 컨트롤 반응 속도
      단점 : 교실 수업에서 학급 구성원(20명 이상) 동시접속의 버겨움 
      단점 : 명확하지 않은 오류, 내장함수 지원여부 등의 문제 발생시 디버그 작업과정이 어려움

      

⇔ 현재로써는 세가지 CDF 배포 형식에 대한 장점을 고려하여 수학교육 콘텐츠 제공 방법을 결정

CDF 콘텐츠 배포 및 활용 사례

CDF vs Enterprise CDF vs Cloud webCDF

ex1. 그래프 스케치북
세가지 배포형식 CDF, Enterprise CDF, Cloud webCDF에 대한 실험문서를 비교해보자.

Enterprise CDF 활용 사례

파주여고는 Mathematica가 설치된 실습실이 구축되어 있지만, 
타교에서는 공개SW, Wolfram Player를 이용하여 콘텐츠 동작이 가능해야 한다.

자율교육과정 : 인공지능 체험활동
ex1. 인공지능 자율주행차 시스템 구현 체험
ex2. 인공지능 가위바위보 EYE 시스템 구현 체험
ex3. 인공지능 필기체 숫자인식 시스템 구현 체험

Cloud webCDF 활용 사례

학생들의 스마트 학습도구는 데스크탑 → 노트북 → 태블릿 → 스마트폰으로 이동하였다.
학생들은 디바이스의 즉각적인 활용이 가능한 스마트폰으로 할 수 있는 교육콘텐츠를 더욱 선호한다. 

자율교육과정 : 인공지능 체험활동
ex1. 인공지능 가위바위보 Brain 체험
ex2. 인공지능이 그린 그림Ⅰ(ImageRestyle)  체험
ex3. 인공지능이 그린 그림Ⅱ(Portrait Sketch) 체험
ex4. 인공지능이 그린 그림Ⅲ(Image from Text) 체험
ex5. 인공지능이 그린 그림Ⅳ(Quick Hand Sketch) 체험

정규교육과정 : 공학계산 + 게임수학 + 시뮬레이션 
ex1. 공학계산 : 이항분포 & 정규분포 계산기
ex2. 게임수학 :  NIM 게임,  하노이 탑(실험+정답), 서바이벌 Deal or No Deal 게임
ex3. 시뮬레이션 : 로또복권 & 번호확장, 원주율 탐색,  심볼아트, 팬데믹 방역효과

심화교육과정 : 공학프로그램 webMathematica 
ex1. 최신 버전의 간단한 Mathematica 코드의 작성과 출력, 만델브로 집합

다항식으로 표현된 정폭도형의 방정식 찾기 (과학고 학생 R & E 자문 사례)

a=2; b=8;
p[t_]:=a ((Cos[3(t/2)])^2)+b;
xt=p[t]Cos[t]-p'[t]Sin[t];
yt=p[t]Sin[t]+p'[t]Cos[t];
ParametricPlot[{xt,yt},{t,0,2Pi},PlotRange->{{-12,12},{-12,12}},ImageSize->200]

xt=p[t]Cos[t]-p'[t]Sin[t]
xt=TrigReduce[xt]
xt=TrigExpand[xt]
xt=xt/.((Sin[t])^(n_))->(((1-((Cos[t])^2)))^(n/2))
xt=Expand[xt]
xt=xt/.Cos[t]->c

yt=p[t]Sin[t]+p'[t]Cos[t];
yt=TrigReduce[yt]
yt=TrigExpand[yt]
yt=TrigExpand[yt]/.((Sin[t])^(n_))->(((1-((Cos[t])^2)))^(n/2))
yt=yt/. 1-((Cos[t])^2)->((Sin[t])^2)
yt=yt/.{Cos[t]->c,Sin[t]->s}//PowerExpand//Factor

eq1=x==xt
eq2=(y^2)==Expand[(yt^2)/. (s^2)-> 1-(c^2)]

eq=Eliminate[{eq1,eq2},c]

ContourPlot[Evaluate@eq,{x,-12,12},{y,-12,12},Frame->False, Axes->True,ImageSize->200]

({{({{(HyperlinkTemplate[({{ 수학생각}, {MATHOUGHT.COM}}), http://www.mathought.com, http://www.mathought.com, HyperlinkActionNew, HyperlinkActive, , ])}, {mathought@gmail.com}}), }})