최소생성사다리를 생성하는 알고리즘 구현 및 컴퓨팅 사고력과의 관련성 탐구 (Implementation of an Algorithm that Generates Minimal Spanning Ladders and Exploration on its relevance with Computational Thinking)

서지정보

· 발행기관 : 한국컴퓨터교육학회
· 수록지 정보 : 컴퓨터교육학회 논문지 / 21권 / 6호 / 39 ~ 47페이지
· 저자명 : 전영국

초록

이 연구는 사다리타기 게임에서 등장하는 사다리 모양에 따른 이산구조를 순열과 조합적 사고, 알고리즘적 구현을 통하여 최소생성사다리를 생성하는 방법과 컴퓨팅 사고력과의 관련성을 탐구하는 내용을 다루었다. 먼저 연구자는 사다리 모양의 세로판과 가로판의 조합에 따라서 생성되는 순열 중에서 역순열에 대응하는 사다리(최소생성사다리)를 필터링 기법과 새로 개선한 알고리즘을 고안하여 Mathematica 프로젝트로 진행하였다. 그 결과 최소생성사다리를 생성원(generator)으로 하는 새로운 그래프를 Mathematica로 창출하여 YC그래프라 이름 붙였으며 그에 대한 속성을 조사하였다. YC그래프는 이전 차원의 그래프를 내포하는 재귀적 구조와 다층 구조를 가졌으며 간선대칭의 특징을 보여주었다. 또한 계산복잡도가 증가함에 따라 세로판 5개, 가로판 10개 사다리부터 층별로 최소생성사다리를 생성하도록 탐색 공간을 분할하는 알고리즘을 적용하였다. 이 과정에서 자료의 시각화, 추상화 및 병렬처리 알고리즘 구현을 통한 컴퓨팅 사고력이 새로운 YC그래프의 창출 및 구조 분석에 기여한 것으로 나타났다.

영어초록

This paper dealt with investigating the number of minimal spanning ladders originated from ladder game and their properties as well as the related computational thinking aspects. The author modified the filtering techniques to enhance Mathematica project where a new type of graph was generated based on the algorithm using a generator of firstly found minimal spanning graph by repeatedly applying independent ladder operator to a subsequence of ladder sequence. The newly produced YC graphs had recursive and hierarchical graph structures and showed the properties of edge-symmetric. As the computational complexity increased the author divided the whole search space into the each floor of the newly generated minimal spanning graphs for the (5, 10) YC graph and the higher (6, 15) YC graph. It turned out that the computational thinking capabilities such as data visualization, abstraction, and parallel computing with Mathematica contributed to enumerating the new YC graphs in order to investigate their structures and properties.

참고자료

· 없음