Projects

  학생의 몰입, 동기, 수준을 파악하여 학습경험을 증강하는 인공지능  

(AI that helps augment students' learning by identifying their engagement, motivation, and level)


 미래교실 속 증강된 교사의 역량 맞춤형 교육을 위한 인공지능(AI) 분석-생성-코칭 코파일럿 기술 개발
(Development of AI Analytics-Generation-Coaching Copilot Technology for Augmented Teachers’ Competency-Customized Education)
2023.07. ~ 2025.12. funded by the IITP (KRW 1 billion)

본 연구는 미래교실 속 현장교사들이 디지털교과서·토론·프로젝트 수업을 진행할 때 ①디지털교과서·토론·프로젝트 속 학생의 학습역량(지식정보처리, 창의적 사고, 협력적 소통, 자기관리)을 파악하고, ②학습역량·목표·속도를 고려한 맞춤형 콘텐츠를 실시간 생성 및 제공하고, ③대화형 AI 기반 지능형 코칭을 통해 학생의 정서·행동 특성을 파악하고 지원할 수 있도록 보조하는 “AI 분석-생성-코칭 코파일럿 기술”을 세계최초로 개발하고 현장교실 검증함으로써 “증강된 교사 중심의 미래교실 혁신”을 이루고자 합니다.

This research aims to develop and validate the "AI Analytics-Generation-Coaching Copilot Technology," which aims to achieve "Augmented teacher-centered classroom innovation" by supporting classroom teachers in future classrooms through ① assessing students' learning capacities (knowledge processing, creative thinking, collaborative communication, self-management) in digital textbook, discussion, and project-based lessons, ② dynamically generating and providing personalized content considering learning capacities, goals, and pacing in real-time, and ③ understanding and supporting students' affective and behavioral characteristics through interactive AI-based intelligent coaching. This research is the world's first to develop and validate this technology in actual classrooms.




 학생 역량측정 및 교육컨설팅을 위한 설명가능한 인공지능 기술 개발
(XAI for student competency measurement & educational consulting)
2023.06. ~ 2023.12. funded by the LINC 3.0 (KRW 48 million)

본 연구의 목표는 ㈜이엑스디랩스가 개발한 ‘Xcaliber’ 역량평가시스템의 보유 데이터를 기반으로 단시간내에 학생 역량측정이 가능한 AI모델을 개발하는 것입니다. 나아가 해당 AI모델을 활용해 참여기업이 교육컨설팅 사업을 수행할 수 있도록 지원하는 설명가능한 인공지능 기술을 ChatGPT 기반으로 개발하고자 합니다.

The objective of this research is to develop an AI model that enables rapid assessment of student competencies based on the data from the "Xcaliber" competency assessment system developed by EXD Labs. Furthermore, we aim to develop an explainable artificial intelligence technology based on the ChatGPT platform, which utilizes this AI model to support participating companies in conducting educational consulting services.






 스마트기기 휴대 학습 디벗 관련 학교 운용·관리 다양성 조사연구
(A Study on the Diversity of School Operation Management Related to Smart Device Mobile Learning)
2023.06. ~ 2023.12. funded by the Seoul Metropolitan Office of Education (KRW 33 million)

서울시교육청 스마트기기 ‘디벗’ 사업의 성공적 운영 및 정착을 위해서는 해당 스마트기기의 학교급별 운용·관리 다양성 파악이 중요합니다. 운용·관리 다양성 파악을 위해서는 스마트기기 휴대 학습 ‘디벗’의 학교급별 운용·관리사례, 지원체계, 적용방안 조사 및 분석이 필요합니다. 이에 본 연구는 서울교육 관계자 (교사, 학생, 학부모) 대상 스마트기기 휴대 학습 ‘디벗’의 운용·관리 사례 조사, 실태 분석, 및 정책 관련 인식을 조사하고, 나아가 리더십 그룹(교장, 교감, 부장교사)과 전문가 대상 조사연구를 수행할 계획입니다. 이를통해 초·중등 학교 스마트기기 운용·관리 방안과 정책적 제언을 제공하고자 합니다.

To ensure the successful operation and integration of the Seoul Metropolitan Office of Education's smart device program, "Dibut(디벗)," it is crucial to understand the diverse practices and management approaches across different grade levels. To achieve this understanding, it is necessary to investigate and analyze the operational and management cases, support systems, and implementation strategies of the "Dibut(디벗)" mobile learning devices for each grade level. In light of this, our study aims to survey and analyze the operational and management practices of the "Dibut(디벗)" devices among educational stakeholders in Seoul, including teachers, students, and parents. Additionally, we plan to conduct research surveys targeting leadership groups (principals, vice principals, and senior teachers) and experts. Through these efforts, we aim to provide recommendations and policy suggestions for the operational and management strategies of smart devices in primary and secondary schools.






 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스 지원 방안 연구 [완료]
(Investigating the AI-based Customized Education Service Support Plan) [Completed]
2022.05. ~ 2022.10. funded by the Seoul Metropolitan Office of Education (KRW 50 million)

학습격차를 해소하고 학습자 맞춤형 교수학습을 적시에 지원할 수 있는 인공지능의 교육적 활용의 필요성 증가하고 있습니다. 이러한 상황 속에서, 서울시 교육에 부합하는 인공지능 기반 맞춤형 교육서비스 지원을 위한 장기적 목표 수립 및 체계적 구현 전략 수립을 위해서는 국내외 AI・빅데이터기반 맞춤형 교육서비스에 대한 서울교육 관계자(전문가, 교사, 학생, 학부모) 대상의 체계적 요구 분석이 필요합니다. 본 프로젝트는 서울교육 관계자 대상의 요구를 반영하고 기술의 구현 가능성을 고려하여 서울시 교육에 부합하는 AI·빅데이터 기반 인공지능 맞춤형 교육서비스 지원 방안을 제시합니다.

The need for educational use of artificial intelligence, which can bridge the learning gap and support personalized teaching and learning in a timely manner, is increasing. Under these circumstances, in order to establish long-term goals and systematic implementation strategies to support artificial intelligence-based customized education services in line with Seoul education, systematic needs analysis on Seoul education stakeholders (e.g., experts, teachers, students, and parents) is required. This project reflects the needs of Seoul education stakeholders and considers the possibility of implementing AI technology, and presents a plan to support AI/big data-based customized education services suitable for Seoul education.




 능동적 원격학습을 위한 비디오 인텔리전스 기술 개발 [완료]
(Video Intelligence Technology for Active Learning in Distance Education) [Completed]
2020.11. ~ 2021.10. funded by the SeoulTech (KRW 10 million)

고등교육(예: 대학)에서 플립형 및 혼합형 학습의 인기와 COVID-19 상황으로 인해 현재 많은 학생들이 원격교육을 통해 수업을 진행하고 있습니다. 이러한 원격교육에서 성공적 학습이 이루어지기 위해서는 학생들의 능동적 학습과 교수자의 맞춤형 교육이 중요합니다. 그러나, 학생들과 직접적으로 상호작용하며 학생 몰입 수준을 파악할 수 있는 대면학습과 달리, 비실시간 온라인 환경에서는 학생들의 몰입을 파악하기 어렵습니다. 본 프로젝트는 1) 다차원 클릭스트림 데이터를 통해 학습들의 몰입 수준을 파악할 수 있는 비디오 인텔리전스 기술을 개발하고, 2) 이러한 신기술이 인간-인공지능 상호작용에 미치는 영향을 탐구합니다.

Due to the popularity of flipped and blended learning in higher education (e.g. university) and the COVID-19 situation, many students are currently learning through distance education. For successful learning in such distance education, students' active learning and instructors' adaptive teaching are important. However, unlike face-to-face learning, where instructors can directly interact with students and understand their engagement level, it is difficult to understand student engagement in asynchronous online courses. This project aims to 1) develop a video intelligence technology that can determine students' engagement level through multidimensional clickstream data, and 2) to explore the impact of these new technologies on human-AI interaction.




 혁신적 비디오 경험 제공을 위한 ViDeX 인터페이스 연구 [완료]
(ViDeX to Provide Innovative Video Experience for Learning) [Competed]
2018.08. ~ 2020.08. funded by the Microsoft (USA) (USD 500 K)

ViDeX는 읽기, 북마크 및 태깅, 시각적 신호, 크라우드소싱 비디오 콘텐츠를 위한 새로운 인터페이스 요소를 통합한 혁신적인 비디오 경험 인터페이스 입니다. 이는 기존의 수동적 비디오 학습에서 탈피해 학생들이 비디오 학습 정보를 혁신적으로 조직, 합성, 개인화 및 활용할 수 있도록 하며, 궁극적으로 학생들의 학습성과 및 장기기억을 향상할 수 있습니다. Microsoft 연구팀과의 프로젝트를 통해 혁신적 비디오 경험을 설계하고 이를 활용한 사용자 연구를 통해 새로운 비디오 경험의 유용성과 실제 학습효과를 조사했습니다.

ViDeX is an innovative video experience incorporating novel interface elements for reading, bookmarking and tagging, visual cueing, and crowdsourcing video content. This materializes in an engaging video experience that, when applied to teaching and learning with video-based learning, will help with information organization, synthesis, personalization, and application that ultimately improve student learning outcomes, and long-term archival. Microsoft intended to integrate ViDeX with video-based learning experience. Through instrumentation and user studies this project investigated usability and learning effectiveness of this novel form of video experience.




 즐거운 자동차 제조 교육 경험을 위한 게이미피케이션 기법 연구 [완료]
(Future Work + Entertainment = WorkTainment) [Completed]
2015.05. ~ 2016.04. funded by the Hyundai Motor Company (KRW 100 million)

최근 생산성 중심의 기술(예: 산업용 로봇, 보조 웨어러블 도구)은 제조 과정에서 작업자의 역할과 경험보다 생산 능력에 더 중점을 두었고, 그 결과 작업이 단순하고 반복적이 되어 업무 의욕을 떨어뜨리고 있습니다. 이러한 맥락에서 본 프로젝트의 목표는 현재 단조로운 작업(예: 볼트 조임) 중에 작업자의 동기와 경험을 향상시키는 것입니다. 이를 통해 즐거운 목표와 피드백을 통해 근로자의 내재적 동기를 향상할 수 있는 AI 기반 게이미피케이션 기법을 새롭게 제안 및 그 유효성을 검증하였습니다.

Recent productivity-oriented technologies (e.g., industrial robots, assistive wearable tools) have more focused on production capacity rather than workers roles and experiences in the manufacturing process, and as a consequence, task have become simple and repetitive which is detrimental for work motivation. In this context, the aim of this project is to improve worker’s motivation and experience during current monotonous work (e.g., bolt tightening). We focused on AI-based Gamification as an effective design approach to improve worker’s intrinsic motivation by augmenting playful goal and feedback to previous demotivating context.