고등학교 인공지능 수학 · 텍스트 데이터 처리 · 2022 개정 교육과정
[12인수02-01] 성취기준 해설과 수업·평가 예시
성취기준 원문
[12인수02-01] 집합과 벡터를 이용하여 텍스트 데이터를 목적에 맞게 표현할 수 있다.
성취기준 해설
실생활의 텍스트 데이터에서 불용어를 제거하여 단어 집합을 만들고, 이를 벡터를 이용하여 표현하게 한다.
쉽게 풀어 보면
문장을 컴퓨터가 계산할 수 있는 수로 바꾸는 첫 단계를 다루는 성취기준이에요. 조사·어미처럼 의미 구분에 도움이 적은 불용어를 걷어 내 단어 집합을 만들고, 합집합으로 전체 단어 목록을 정한 뒤 각 문장을 단어의 유무를 0과 1로 적은 벡터로 표현해요. 목적에 따라 어떤 단어를 남길지 정하는 판단도 함께 길러요.
학습지 문항 예시 예시
불용어 제거와 단어 집합의 벡터 표현
- '고양이가 공을 쫓는다'와 '강아지가 공을 물었다'에서 조사와 어미를 불용어로 보고 제거해 각 문장의 단어 집합 A, B를 쓰세요(용언은 기본형으로 쓰세요).
- A∪B와 A∩B를 구하고, 단어 순서를 (고양이, 강아지, 공, 쫓다, 물다)로 정해 두 문장을 0과 1로 이루어진 벡터로 나타내세요.
- '학생이 학생을 돕는다'처럼 같은 단어가 두 번 나오는 문장을 집합으로 나타낼 때 잃어버리는 정보는 무엇인지 쓰세요.
- 불용어를 제거하지 않고 벡터를 만들면 벡터의 차원과 문장 비교에 어떤 영향이 있는지 설명하세요.
수업 흐름 예시 예시
- 도입: 두 문장이 비슷한지 컴퓨터가 판단하려면 무엇이 필요할지 묻고, 글자를 수로 바꾸는 방법을 자유롭게 제안해 보게 해요.
- 전개 1: 짧은 문장들에서 조사와 어미를 불용어로 지정해 지우고, 남은 단어로 각 문장의 단어 집합을 만들어요.
- 전개 2: 단어 집합들의 합집합으로 전체 단어 목록을 정하고, 순서를 고정해 문장마다 0과 1의 벡터를 적어 표로 정리해요.
- 정리: 교집합의 원소 수와 벡터를 비교해 두 문장의 공통점을 읽고, 집합 표현이 단어의 반복 횟수를 담지 못한다는 한계를 확인해요.
서술형 평가 문항과 채점 기준 예시
주어진 세 문장에서 불용어를 정해 제거하고 각 문장의 단어 집합을 구한 뒤, 합집합을 이용해 단어 목록과 순서를 정하여 세 문장을 벡터로 표현하고, 불용어 선정 기준과 이 표현 방식이 문장 비교에 주는 장점과 한계를 서술하시오.
| 수준 | 채점 기준 |
|---|---|
| 상 | 불용어 선정 기준을 목적에 맞게 제시하고 단어 집합, 합집합, 벡터를 오류 없이 구하며 집합 기반 표현의 장점과 빈도·어순 정보를 잃는 한계를 함께 설명함 |
| 중 | 단어 집합과 벡터를 구했으나 불용어 기준이 모호하거나 한계 설명이 부족함 |
| 하 | 단어 집합이나 벡터 표현에 오류가 있고 표현 과정을 설명하지 못함 |
세특 기재 예시 예시
집합과 벡터로 텍스트를 표현하는 활동에서 학급 건의함 문장을 자료로 삼아 조사와 어미를 불용어로 정하고 문장별 단어 집합을 구함. 합집합으로 단어 목록을 고정한 뒤 각 문장을 0과 1의 벡터로 나타내고 교집합의 원소 수로 비슷한 건의를 묶음. 급식과 밥처럼 뜻이 같은 단어가 서로 다른 원소로 처리되는 문제를 발견해 표현 방식의 한계로 제시함.
이 예시는 192자, 나이스 기준 468Byte예요. 과목별 세특은 1,500Byte(500자)까지 써요. 내 문장은 나이스 글자수·바이트 계산기로 세어 볼 수 있어요.
세특에는 학생이 실제로 한 활동과 교사가 관찰한 내용만 써요. 대회명·기관명처럼 쓰면 안 되는 내용은 생기부 기재 금지 사전에서 확인할 수 있어요.
학생들이 자주 헷갈리는 점
학생들은 집합으로 문장을 나타낼 때 같은 단어를 여러 번 적거나, 단어 순서가 바뀌면 다른 집합이라고 오해하기 쉬워요. 집합은 원소의 중복과 순서를 따지지 않지만, 벡터는 단어 목록의 순서를 정해 두어야 성분을 비교할 수 있다는 차이를 분명히 짚어 주세요.
이 영역의 적용 시 고려 사항 (고시 원문)
- ‘텍스트 데이터 처리’ 영역에서는 용어와 기호로 ‘집합, 벡터, 단어집합, 유사도’를 다룬다.
- 집합과 벡터는 텍스트 데이터를 효과적으로 표현할 수 있는 유용한 도구임을 인식하게 한다.
- 수학적 개념이나 원리를 자세히 다루기보다는 인공지능에서 어떻게 활용되는지를 중심으로 다루도록 유의한다.
- 텍스트 데이터를 집합과 벡터로 표현하고 분석할 때 공학 도구를 이용할 수 있다.
- <대수>를 이수한 학생은 로그를 이용하여 역문서빈도(IDF)를 표현할 수 있게 한다.
같은 영역의 다른 성취기준
왓퀴즈는 이런 AI예요
왓퀴즈는 한국 학교의 수업과 기록 업무에 맞춘 교사용 AI예요. 이 사전과 같은 2022 개정 교육과정 성취기준 데이터로 학습지, 수업 PPT, 평가계획서 초안을 만들고, 2026학년도 학교생활기록부 기재요령 원문을 바탕으로 세특 초안을 쓰고 기재 금지 표현을 검사해요.