엑셀 프로그램을 활용한 정역학 교육 사례

김영흡,Kim, Youngheub 대한기계학회 2014 대한기계학회 논문집. Transactions of the KSME. C, 산업기술과 혁신 Vol.2 No.1

MS 엑셀 프로그램은 사업 영역의 다양한 분야에서 활용되고 있는 스프레드시트 프로그램이다. MS 엑셀 프로그램은 대부분의 PC 에서 이용 가능하기 때문에 학생들을 위한 교육적인 목적으로 도 널리 이용되는데, 과학과 공학 분야에서는 주로 수치해석과 공식의 응용 등에 주로 사용된다. 본 논문에서는 기계공학의 필수 과목인 정역학을 교육함에 있어 필수 공식을 활용하기 위한 MS 엑셀 프로그램의 교육사례를 소개한다. 또한, 엑셀 응용 프로그램에 대한 깊은 이해를 위하여 매크로와 비주얼 베이직을 이용하여 응용 프로그램을 개발하는 과정에 대해서도 기술한다. 학생들은 MS 엑셀 프로그램의 기본 함수를 이용하여 정역학 문제를 해결할 수 있었을 뿐만 아니라 매크로와 비주얼 베이직을 이용하여 복잡한 문제를 체계적으로 푸는 방법을 습득하고, 응용프로그램을 작성할 수 있었다. As one of the most famous spreadsheet programs that is widely applied to a variety of fields in business, MS Excel has also been used for educational purposes due to its feature of wide accessibility, enabling students to use the program through almost any kind of PC that now exists. The program is mainly used for numerical analysis and formulae applications in the fields of science and engineering. This paper shall provide the key to understanding the application of MS Excel to teaching Statics through the illustration of its essential functions for education. Also, the development process of the analysis program using macros and VBA(Visual Basic for Applications) is described for the deeper comprehension of advanced applications. Students were not only able to solve the Statics problems using basic features of MS Excel, but also discovered new systematic methods of approaching complex problems and developed application programs using macros and VBA.

엑셀 VBA를 이용한 군집분석법의 구현

송일성,윤민정 한국자료분석학회 2008 Journal of the Korean Data Analysis Society Vol.10 No.2

There exist several methodology for structural simplification of multivariate data. Cluster analysis is multivariate statistical technique for grouping objects based on the basis of similarities or distances(dissimilarities) and understanding the relationship between groups. Cluster analysis is an exploratory technique for searching natural groups in that no assumptions are made concerning the number of groups or the group structure. Cluster analysis can be done by statistical packages like SAS, SPSS, etc. In this paper, we develope cluster analysis procedure using Excel VBA program, which provides simple process and easy interpretation. A case study was performed by Excel Macros developed in this paper. The result is identical with that performed by SAS or SPSS. 다변량 자료를 구조적으로 단순화시키는 분석방법에는 여러 가지가 있다. 군집분석은 다양한 특성을 지닌 연구대상의 객체들을 유사성행렬이나 비유사성행렬에 기초하여 몇 개의 집단으로 분류한 후 군집간의 관계 등을 체계적으로 연구하고자 하는 다변량 분석방법이다. 이와 같은 군집분석은 군집들의 개수나 구조에 관한 가정 없이 자연스런 군집을 찾아 나가는 탐색적 분석방법이다. 군집분석은 SAS나 SPSS등의 범용 통계패키지를 이용하여 분석할 수 있다. 본 논문에서는 일반인이 스프레드시트 프로그램으로 널리 이용하는 엑셀에서 군집분석을 사용하여 다변량 자료를 분석할 수 있도록 엑셀 VBA로 프로그램을 개발하여 소개한다. 또한 구현된 엑셀 매크로를 사용하여 응용사례에 대한 군집분석의 실행과정을 보여준다. 그 결과는 범용 통계패키지인 SAS나 SPSS를 이용한 분석결과와 동일하다.

엑셀 매크로기능을 이용한 베이즈 정리 교육도구 개발

최현석,하정철,Choi, Hyun-Seok,Ha, Jeong-Cheol 한국데이터정보과학회 2012 한국데이터정보과학회지 Vol.23 No.5

본 논문에서는 엑셀매크로로 베이즈 정리 교육도구를 개발하여 사용의 예를 소개한다. 주어진 어느 한 사건이 발생했을 때 그 사건이 특정조건하에서 발생되었는지 여부에 관심이 있다. 이런 경우의 확률계산에 사용할 수 있는 것이 베이즈 정리이다. 베이즈 정리는 새롭게 얻어진 부가적인 정보를 기초로 통계적 의사결정을 하는데 매우 유용한 정리이다. 베이즈 정리를 중간과정과 설명을 통해 학습자 스스로 효율적으로 학습할 수 있도록 개발한 교육도구를 소개한다. 조건부확률, 곱셈법칙, 전확률 공식, 사전확률, 사후확률 등에 대한 설명과 활용 예를 단계적 학습을 통해 이해할 수 있도록 하였다. 결과가 나오기까지의 과정을 단계적인 개념설명과 그림으로 표현하여 단계적, 시각적인 학습이 되도록 하였다. 한 화면상에서 계산과정과 결과를 나타내도록 하기 위하여 분할 2개와 3개에 대하여 엑셀 자체에서 제공되는 분석기능과 비주얼베이직으로 작성된 프로그램을 연결하여 명령단추를 누르면 매크로가 실행되게 하였다. We are dealing with the Bayes' rule education tool with Excel Macro and its usage example. When an event occurs, we are interested in whether it does under certain conditions or not. In this case, we use the Bayes' rule to calculate the probability. Bayes' rule is very useful in making decision based on newly obtained statistical information. We introduce an efficient self-teaching educational tool developed to help the learners understand the Bayes' rule through intermediate steps and descriptions. The concept and examples of intermediate steps such as conditional probability, multiplication rule, law of total probability, prior probability and posterior probability could be acquired through step-by-step learning. All the processes leading to result are given with diagrams and detailed descriptions. By just clicking the execution button, users could get the results in one screen.

베이즈 법칙의 활용을 위한 엑셀 매크로

김재현,백호유,Kim, Jae-Hyun,Baek, Hoh-Yoo 한국데이터정보과학회 2011 한국데이터정보과학회지 Vol.22 No.6

베이즈 법칙에서는 사전확률과 우도가 주어지고 어떤 실험결과가 일어났을 때 사후확률을 계산한다. 이러한 사후확률의 계산 문제를 엑셀 매크로를 이용하여 쉽게 계산할 수 있다. 또한 일련의 독립적이고 연속적인 실험결과에 따르는 사후확률도 편리하게 계산할 수 있다. 특히, 엑셀 매크로를 작성하면 작업창에서 반복된 계산의 입력과 출력이 쉽게 이루어진다. 본 논문에서는 베이즈 법칙의 활용을 위해서 엑셀 매크로를 작성하고 그것의 사용 예를 들었다. The prior distribution is the probability distribution we have before observing data. Using Bayes' rule, we can compute the posterior distribution, the new probability distribution, after observing data. Computing the posterior distribution is much easier than before by using Excel VBA macro. In addition, we can conveniently compute the successive updating posterior distributions after observing the independent and sequential outcomes. In this paper we compose some Excel VBA macros for applying Bayes' rule and give some examples.

엑셀 매크로(MACRO) 기능을 이용한 통계학 참여수업의 예

이정용,Lee, Joung-Yong 한국통계학회 2008 응용통계연구 Vol.21 No.2

학생들의 참여를 유도하여 통계학 수업을 보다 흥미롭게 하기 위하여 학생들이 수업 시간에 직접 설문에 응답하도록 하였다. 학생들이 각자 응답한 여러 개의 파일을 즉시 한 파일로 모아서 통계분석을 할 수 있도록 비주얼 베이직을 이용한 엑셀 매크로를 작성하였다. In order to make students more interesting in statistics class, a small visual basic program is introduced. This program, which can be executed through the Excel Macro, can immediately collect many individual questionnaire files that were filled up by participatory students and consolidate into one Excel worksheet.

엑셀 매크로를 이용한 절차 중심 통계교육도구 개발

최현석,하정철,Choi, Hyun-Seok,Ha, Jeong-Cheol 한국데이터정보과학회 2011 한국데이터정보과학회지 Vol.22 No.4

Recently the needs for education on Statistics is growing bigger, but a mathematics-oriented education makes college students loose interest in Statistics. On the hypothesis that motivating interest is the key factor for learning, we need to develop an education tool for Statistics that makes learners to study independently but throughly. By using Excel Macro, we develop and introduce add-in program, called PETS, which supplies not only results but also process to get them. 통계에 대한 사회적 관심이 점차 높아져 통계학 교육의 중요성이 대두되고 있지만 대학에서의 통계학 교육은 수리적인 면에 치우쳐 있어 학생들의 관심이 저하되는 것이 사실이다. 흥미로운 학습이 가장 효율적이라는 가정하에 통계학습의 흥미 유발과 이해능력 향상을 위해서는 학습자들이 적극적으로 활용할 수 있는 통계교육도구가 필요하다. 본 논문에서 소개하는 통계교육도구 (PETS)는 엑셀 매크로를 사용하여 개발한 것으로, 결과만 보여주는 것이 아니라 중간과정과 설명들을 함께 나타내어 학습자 스스로 효율적인 통계학습을 할 수 있게 만들었다.

엑셀 VBA을 이용한 가변수 회귀모형 교육도구 개발

최현석,박철용,Choi, Hyun Seok,Park, Cheolyong 한국데이터정보과학회 2013 한국데이터정보과학회지 Vol.24 No.3

We often need to include categorial variables as explanatory variables in regression models. The categorial variables in regression models can be quantified through dummy variables. In this study, we provide an education tool using Excel VBA for displaying regression lines along with test results for regression models with a continuous explanatory variable and one or two categorical explanatory variables. The regression lines with test results are provided step by step for the model(s) with interaction(s), the model(s) without interaction(s) but with dummy variables, and the model without dummy variable(s). With this tool, we can easily understand the meaning of dummy variables and interaction effect through graphics and further decide which model is more suited to the data on hand. 회귀모형에서 범주형 변수를 독립변수로 포함시켜야 할 경우가 발생한다. 회귀모형의 범주형 변수는 가변수를 통해 수량화된다. 이 연구에서는 하나의 양적 독립변수와 하나 혹은 두 개의 범주형 독립변수를 가지는 회귀모형에 대해 가설검정 결과와 함께 회귀직선을 보여주는 교육용 도구를 엑셀 VBA (Visual Basic for application)를 통해서 구현한다. 가설검정 결과와 회귀직선은 교호작용이 포함된 모형, 교호작용이 없는 모형 및 가변수가 없는 모형에 대해 단계별로 제공된다. 이 교육도구를 통해 가변수와 교호작용의 의미를 더 쉽게 이해할 수 있으며, 나아가 어떤 모형이 주어진 자료에 가장 적합한지 그림을 통해 판단할 수 있게 된다.

엑셀 VBA를 이용한 이분형 로지스틱 회귀모형 교육도구 개발

박철용,최현석,Park, Cheolyong,Choi, Hyun Seok 한국데이터정보과학회 2014 한국데이터정보과학회지 Vol.25 No.2

이분형 로지스틱 회귀분석은 양적 혹은 질적 설명변수를 이용해서 이분형 반응변수를 설명하는 하나의 통계적인 기법이다. 이 모형에서는 반응변수가 1이 될 확률을 설명변수들의 선형결합의 변환(혹은 함수)으로 설명하고자 한다. 이 개념에 대한 이해가 비통계학자들이 이분형 로지스틱 회귀모형을 이해하는데 있어서 넘어야 할 커다란 장벽 중의 하나이다. 이 연구에서는 이분형 로지스틱 회귀모형의 필요성을 엑셀 VBA를 이용하여 설명하는 교육도구를 개발하고자 한다. 반응변수가 1이 될 확률을 설명변수의 선형함수로 모형화 할 때의 문제점과 선형결합에 대한 변환을 통해 이 문제점이 어떻게 해소되는지 보여준다. Binary logistic regression analysis is a statistical technique that explains binary response variable by quantitative or qualitative explanatory variables. In the binary logistic regression model, the probability that the response variable equals, say 1, one of the binary values is to be explained as a transformation of linear combination of explanatory variables. This is one of big barriers that non-statisticians have to overcome in order to understand the model. In this study, an educational tool is developed that explains the need of the binary logistic regression analysis using Excel VBA. More precisely, this tool explains the problems related to modeling the probability of the response variable equal to 1 as a linear combination of explanatory variables and then shows how these problems can be solved through some transformations of the linear combination.

엑셀 프로그램을 활용한 정역학 교육 사례

김영흡(Youngheub Kim) 대한기계학회 2013 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2013 No.12

As one of the most famous spreadsheet programs that is widely applied to a variety of fields in business, MS Excel has also been used for educational purposes due to its feature of wide accessibility, enabling students to use the program through almost any kind of PC that now exists. The program is mainly used for numerical analysis and formulae applications in the fields of science and engineering. This paper shall provide the key to understanding the application of MS Excel to teaching Statics through the illustration of its essential functions for education. Also, the development process of the analysis program using macros and VBA(Visual Basic for Applications) is described for the deeper comprehension of advanced applications. Students will not only be able to solve the Statics problems using basic features of MS Excel, but also discover new systematic methods of approaching complex problems and develop application programs using macros and VBA.

Computer Program Development for Probability Distribution

Choi, Hyun-Seok,Song, Gyu-Moon 한국데이터정보과학회 2005 한국데이터정보과학회지 Vol.16 No.3

The purpose of this thesis is to develop and introduce Add-in program which we can systematically, visually and dynamically study discrete probability distribution of binomial distribution, poisson distribution and hypergeometric distribution, and continuous probability distribution of normal distribution, exponential distribution, and the definition and characteristics of t distribution, F distribution and ${\chi}^2$ distribution to be driven from normal distribution, and graphs, the computation process of probability by using VBA which is the device of Excel.