WO2019045140A1 - 외국어 학습 시스템 및 그것을 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법 - Google Patents

외국어 학습 시스템 및 그것을 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법 Download PDF

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WO2019045140A1
WO2019045140A1 PCT/KR2017/009523 KR2017009523W WO2019045140A1 WO 2019045140 A1 WO2019045140 A1 WO 2019045140A1 KR 2017009523 W KR2017009523 W KR 2017009523W WO 2019045140 A1 WO2019045140 A1 WO 2019045140A1
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sentence
data
user
foreign language
user terminal
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PCT/KR2017/009523
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English (en)
French (fr)
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박화진
박영호
홍여진
이신은
써리지루시
허재희
송애린
Original Assignee
숙명여자대학교산학협력단
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Publication date
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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00—Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/10—Services
    • G06Q50/20—Education
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
    • G09B19/00—Teaching not covered by other main groups of this subclass
    • G09B19/06—Foreign languages

Definitions

  • the present invention relates to a user language learning system and a method of providing a foreign language learning service using the same, and more particularly, to a user language learning system that generates and provides foreign language learning sentences corresponding to a current situation of a user, And a service providing method.
  • mobile devices for foreign language education frequently include a plurality of foreign language sentences registered in the database, but they can not be utilized as a whole.
  • the sentences are grouped into one group and outputted in sequence or randomly referred to in the group, but these methods are always performed in the same order Since the sentence is output, it may cause the learner to lose interest and fun in foreign language learning, and the learning effect may also be lowered.
  • the present invention provides a user foreign language learning system for generating a foreign language learning sentence corresponding to a current situation of a user so as not to be duplicated, and a method for providing a foreign language learning service using the same.
  • a method for providing a foreign language learning service in which a user situation is reflected using a foreign language learning system Requesting at least one data input per data and situation information data; Generating a plurality of data groups by grouping the input data by at least one classification and analyzing a current status of the user using the input data; Extracting a plurality of lower language words and sentence patterns corresponding to the current situation among a plurality of lower language words and a plurality of sentence patterns included in the database; Randomly selecting a word included in the extracted lower word and the grouped data and inserting the selected word at a place marker position of the extracted sentence pattern and generating a final sentence using a seed modular random algorithm; And providing the generated final sentence to the user terminal.
  • the seed modular random algorithm reflects the addition nature of the modular operation to the random list generated by applying a seed-based random number so that different final sentences are output each time a request for providing a foreign language learning instruction is received from the user terminal
  • the addition property of the modular operation can be defined by the following equation.
  • the generating of the final sentence may further include adding weighted values to the extracted sentence pattern to generate a final sentence by adding weighted values to the randomized list in order of weighted weights, May be based on the user's response information to the user.
  • the personal information data is input data input from the user through the user terminal, and includes the sex, age, occupation, personal schedule, and learning level of the user
  • the environment information data is sensing data sensed through the user terminal Weather, season, temperature, date, and time information
  • the situation information data may include sensed data sensed by the user terminal, and the location and physical activity information of the user.
  • the placeholder may be displayed as a symbol for identifying the location where the lower extracted random data and the input data are respectively inserted.
  • the step of providing the generated final sentence to the user terminal may additionally provide media including voice and image in the final sentence.
  • a foreign language learning system for providing a foreign language learning service reflecting a user situation is a system for receiving a foreign language learning sentence request from a user terminal and receiving at least one item for personal information data, environment information data, An input unit for receiving the above data; An analysis unit for generating a plurality of data groups by grouping the input data by one or more groups according to the classification and analyzing a current status of the user using the input data; An extracting unit for extracting a plurality of lower-level words included in the database and a plurality of lower-level words and sentence patterns corresponding to the current situation among the plurality of sentence patterns; A generating unit for randomly selecting a word included in the extracted lower word and the grouped data and inserting the extracted word at a place marker position of the extracted sentence pattern and generating a final sentence using a seed modular random algorithm; And a providing unit for providing the generated final sentence to the user terminal.
  • a foreign language learning sentence corresponding to the current situation of the user is generated and provided by using the sensor data and the user's personal information collected through the smart device, thereby providing a lively foreign language education service optimized for the user At the same time, it is possible to induce the interest of the user and to learn it voluntarily.
  • a user can actively output educational contents through a variety of methods such as voice, image, and video in order to induce the user's interest, so that the user can passively learn from the learning and voluntarily learn have.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing a foreign language learning system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a user terminal of a foreign language learning system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a foreign language learning server of a foreign language learning system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining data categories in a foreign language learning system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation flow of a method for providing a foreign language learning service using a foreign language learning system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a process of generating a final sentence according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 a foreign language learning system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 1 is a foreign language learning system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a system configuration diagram showing a foreign language learning system according to an embodiment of the present invention.
  • the foreign language learning system includes a user terminal 100 and a foreign language learning server 200.
  • the user terminal 100 and the foreign language learning server 200 include a communication network 300, Or wirelessly.
  • the user terminal 100 inputs personal information data, environment information data, and situation information data of a user to request a sentence for learning a foreign language.
  • the user terminal 100 is not limited to a wearable device such as Smart Watch, Smart glasses, Smart Band, Smart Clothes, and Head Mounted Display A smart phone, a PDA (Personal Digital Assistants), a Tablet PC, a notebook computer, a desktop computer, and the like.
  • the personal information data input through the user terminal 100 includes environment information data including the sex, age, occupation, personal schedule, and learning level of the user and sensed through the user terminal 100
  • the weather information, the season, the temperature, the date and time information, and the situation information data sensed through the user terminal 100 includes the user's location and physical activity information. Personalized language content related to the current situation of the user can be provided through such data input.
  • a user terminal 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 2 is a block diagram showing a user terminal of FIG.
  • the user terminal 100 includes a GPS sensor 110, an acceleration sensor 120, and a temperature sensor 130.
  • the GPS sensor 110 senses the position of the user included in the situation information data.
  • the acceleration sensor 120 and the temperature sensor 130 sense the physical activity information of the user included in the situation information data.
  • the foreign language learning server 200 analyzes the data inputted from the user terminal 100, analyzes the present situation of the user, generates a foreign language learning sentence corresponding to the analysis result, and provides the foreign language learning sentence to the user terminal 100.
  • the foreign language learning server 200 may analyze the user's foreign language learning response information to determine the foreign language learning level of the user, and then reflect the determined foreign language learning level information to the foreign language learning sentence generation. That is, the foreign language learning server 200 can generate the final sentence in correspondence with the foreign language learning level of the user.
  • a foreign language learning server 200 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 3 is a block diagram showing a foreign language learning server according to an embodiment of the present invention.
  • the foreign language learning server 200 includes an input unit 210, an analyzing unit 220, an extracting unit 230, a generating unit 230, and a providing unit 240, . ≪ / RTI >
  • the input unit 210 is requested to provide a sentence for learning a foreign language from the user terminal 100, and receives at least one data for each personal information data, environment information data, and situation information data. At this time, the description of each data is not described in duplicate as described above.
  • the analysis unit 220 generates a plurality of data groups by grouping the data inputted from the user terminal 100 into one or more groups according to the classification and analyzes the current status of the user using the data inputted from the user terminal 100 do.
  • the data inputted from the user terminal 100 are grouped into a plurality of data groups by combining the data into two categories or three categories.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining data categories in a foreign language learning system according to an embodiment of the present invention.
  • the topics of the grouped categories can be grouped as follows.
  • EP is a subject that includes environmental information and personal information
  • ES is a subject that includes environmental information and situation information
  • SP is a subject that includes situation information and personal information
  • ESP is environmental information
  • the extraction unit 230 extracts a plurality of lower language words and sentence patterns corresponding to the current situation among a plurality of lower language words and a plurality of sentence patterns included in the database 260.
  • the database 260 has a hierarchical structure that allows a user to find a sentence best suited to the user's situation.
  • the database 260 includes a sentence pattern database, a hyponyms database, and may be coupled to data input from the user terminal 100.
  • the input data is mapped to the related subcategory stored in the database 260, and a sentence is generated according to the extracted sentence pattern.
  • the extracting unit 230 belongs to the category S of the environment, the situation, the personal (ESP) category, 260). In this subcategory, sentence patterns related to walking are extracted.
  • the learning data means big data in which words or conversation sentences corresponding to the indexes of analysis results are stored.
  • the index of 'exercise' is matched with an English sentence such as 'I try to do aerobic exercise hard because I want to have a wonderful shape' do.
  • the generator 240 randomly selects a word included in the lower word and the grouped data extracted by the extracting unit 230 and inserts the selected word into a place marker position of the extracted sentence pattern, Create a sentence.
  • the placeholder is indicated by a symbol for identifying the location where the lower-level word extracted randomly and the data input from the user terminal 100 are respectively inserted, and a # symbol serving as a placeholder of the lower- Quot;) < / RTI > that serves as a placeholder for the data input from the user.
  • the generator 240 inserts the related lower word into the sentence, and inserts any word included in the corresponding data when the symbol is included .
  • the seed modular random algorithm reflects the addition nature of the modular operation to the random list generated by applying a seed-based random number, so that every time a request for providing a foreign language learning sentence is received from the user terminal 100, different final sentences Output. It can be expressed as an Equivalent Group in which similar sentence patterns are gathered. Therefore, the following modular operation is used so that all sentences in the generated homogeneous group can be sent different sentences upon request.
  • the generator 240 loads the basic quantity yarn ⁇ to provide a matched sentence to the user, and if the basic quantity yarn ⁇ is smaller than the total number of generated sentences y, If the corresponding value is found in the random list and the basic quantity number (?) Is larger than the total number of generated words (y), the output pattern on the random list is generated, thereby generating a new random list.
  • This seed modular random algorithm prevents the repetition of the sentences in the same pattern repeatedly, so that more various sentences can be recommended, and the range of the recommended sentences is automatically expanded.
  • the generating unit 240 generates the final sentence by adding the weights to the extracted sentence pattern in order of increasing weights to the random list.
  • the weights are calculated for the final sentences previously provided to the user terminal 100 And can be based on the user's response information. That is, if the user is satisfied with the final sentence provided to the user terminal 100, the user can input 'likes' through the user terminal 100 and input 'no' The words or expressions included in the input sentence can be preferentially added to the random list.
  • the providing unit 250 provides the final sentence generated by the generating unit 240 to the user terminal 100.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation flow of a method for providing a foreign language learning service using a foreign language learning server according to an embodiment of the present invention, and a specific operation of the present invention will be described with reference to FIG.
  • the foreign language learning server 200 when the foreign language learning server 200 receives a request for providing a foreign language learning sentence from the user terminal 100 in step S510, the foreign language learning server 200 transmits the personal information data, At least one data input is requested for each data and inputted through the input unit 210 (S520).
  • the analyzer 220 In operation S530, the analyzer 220 generates a plurality of data groups by grouping the data inputted in operation S520 into one or more data groups, and analyzes the current status of the user using the data input in operation S520.
  • the extraction unit 230 extracts a plurality of lower language words and sentence patterns corresponding to the current situation among the plurality of lower language words and the plurality of sentence patterns included in the database 260 at operation S540.
  • the generating unit 240 randomly selects words included in the lower word and the grouped data extracted in operation S540, and inserts the selected words into a place marker position of the sentence pattern extracted in operation S540 (S550).
  • the seed modular random algorithm To generate a final sentence (S560).
  • FIG. 6 is a diagram for explaining a process of generating a final sentence according to an embodiment of the present invention.
  • the generating unit 240 may read the personal information data of the data input from the user terminal 100, such as " Dr.Kim " as an example, and schedule data that the user directly inputs to the Google or Naver calendar application .
  • the generator 240 generates a final sentence by adding weight values to the extracted sentence patterns and adding them to the random list in a descending order of the weights.
  • the weights are calculated for the final sentences previously provided to the user terminal 100 And can be based on the user's response information.
  • the providing unit 250 provides the final sentence generated in step S560 to the user terminal 100.
  • the providing unit 250 may provide media including voice and image in the final sentence.
  • the foreign language learning server and the foreign language learning service providing method using the foreign language learning server according to the embodiment of the present invention use the sensor data collected through the smart device and the personal information of the user, It is possible to provide the user with a lively foreign language education service optimized for the user, and at the same time to induce the interest of the user and to learn it voluntarily.
  • the user can actively output the educational contents through various methods such as voice, image, and video in order to induce the user's interest, .

Abstract

본 발명은 외국어 학습 시스템 및 그것을 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법에 대한 것이다. 본 발명에 따른 외국어 학습 시스템을 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법은 사용자 단말로부터 외국어 학습용 문장 제공을 요청받으면, 사용자 단말에게 개인 정보 데이터, 환경 정보 데이터 및 상황 정보 데이터 별로 적어도 하나 이상의 데이터 입력을 요청하는 단계; 입력된 데이터를 분류별로 한 개 이상 그룹핑하여 복수의 데이터 그룹을 생성하고, 입력된 데이터를 이용하여 사용자의 현재 상황을 분석하는 단계; 데이터 베이스에 포함된 다수의 하의어 및 다수의 문장 패턴 중 현재 상황에 대응되는 복수의 하의어 및 문장 패턴을 추출하는 단계; 추출된 하의어 및 그룹핑된 데이터에 포함된 단어를 랜덤 선택하여 추출된 문장 패턴의 자리 표시자 위치에 삽입하고, 시드 모듈러 랜덤 알고리즘을 이용하여 최종 문장을 생성하는 단계; 및 생성된 최종 문장을 상기 사용자 단말에 제공하는 단계를 포함한다. 이와 같이 본 발명에 따르면, 사용자에게 최적화된 생동감있는 외국어 교육 서비스를 제공함과 동시에 사용자의 흥미를 유도하여 자발적으로 학습할 수 있도록 할 수 있다.

Description

외국어 학습 시스템 및 그것을 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법
본 발명은 사용자 외국어 학습 시스템 및 그것을 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 사용자의 현재 상황에 대응되는 외국어 학습용 문장을 중복되지 않도록 생성하여 제공하는 사용자 외국어 학습 시스템 및 그것을 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법에 관한 것이다.
최근 모바일/웨어러블 기기의 보급 확산과 함께 이를 이용한 스마트 러닝(smart learning)이나 w-러닝(wearable learning)에 대한 관심이 높아지고 있다. 특히, 세계화 흐름에 따른 외국어 교육 시장의 규모와 성장세는 다른 교육 분야에 비해 크고 가파르게 성장하고 있다.
종래의 외국어 교육을 위한 모바일 기기는 데이터베이스 내에 기 등록된 학습용 외국어 문장은 많지만 이를 전체적으로 활용하지 못하는 경우가 빈번하게 발생한다. 이를 해결하기 위해 외국어 문장들이 일정 수준 이상으로 상황에 적합하다고 판단되면 이 문장들을 하나의 그룹으로 만들어 그룹 내에서 순차적으로 출력하거나 무작위로 추천하는 방법이 사용되었지만, 이러한 방법은 출력 시 항상 같은 순서대로 문장이 출력되기 때문에 학습자의 외국어 학습에 대한 흥미와 재미를 잃게 만들 수 있으며 학습 효과 또한 낮아질 수 있는 단점이 있다.
또한 그룹 내에서 무작위로 추천하는 경우에는 같은 문장이 여러 번 출력 되는 문제를 해결할 수 없으며 모든 경우와 문장에 대해 중복 출력 여부를 검사하는 것 또한 출력 시간 등의 문제로 서비스의 질을 낮출 우려가 있다.
종래의 외국어 학습용 기기를 이용한 외국어 교육은 단순히 편의성을 강조한 교육 어플리케이션이 대부분을 차지하고 있으며, 외국어 교육 콘텐츠와 사용자의 상황을 유기적으로 연결하지 못하고 있다. 그럼으로 인해 사용자는 외국에 학습에 쉽게 지루함을 느끼게 되고, 일상생활 속에서 외국어를 구사하는 능력이 크게 향상되지 않아 외국어 학습을 포기하는 경우가 많다.
교육용 응용 프로그램 외의 다른 분야에서 유사한 구조를 갖는 응용 프로그램 상에서도 동일한 문제가 발생될 가능성이 있으므로 이러한 문제를 방지할 수 있는 기술의 개발이 필요하다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제10-2012-0050803호(2012. 05. 21. 공개)에 개시되어 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자의 현재 상황에 대응되는 외국어 학습용 문장을 중복되지 않도록 생성하여 제공하는 사용자 외국어 학습 시스템 및 그것을 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법을 제공하기 위한 것이다.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 시스템을 이용한 사용자 상황이 반영된 외국어 학습 서비스 제공 방법은, 사용자 단말로부터 외국어 학습용 문장 제공을 요청받으면, 상기 사용자 단말에게 개인 정보 데이터, 환경 정보 데이터 및 상황 정보 데이터 별로 적어도 하나 이상의 데이터 입력을 요청하는 단계; 상기 입력된 데이터를 분류별로 한 개 이상 그룹핑하여 복수의 데이터 그룹을 생성하고, 상기 입력된 데이터를 이용하여 사용자의 현재 상황을 분석하는 단계; 데이터 베이스에 포함된 다수의 하의어 및 다수의 문장 패턴 중 상기 현재 상황에 대응되는 복수의 하의어 및 문장 패턴을 추출하는 단계; 상기 추출된 하의어 및 상기 그룹핑된 데이터에 포함된 단어를 랜덤 선택하여 상기 추출된 문장 패턴의 자리 표시자 위치에 삽입하고, 시드 모듈러 랜덤 알고리즘을 이용하여 최종 문장을 생성하는 단계; 및 상기 생성된 최종 문장을 상기 사용자 단말에 제공하는 단계를 포함한다.
또한 상기 시드 모듈러 랜덤 알고리즘은, 시드(Seed) 기반 난수를 적용하여 생성된 랜덤 리스트에 모듈러 연산의 덧셈 성질을 반영하여 상기 사용자 단말로부터 외국어 학습용 문장 제공을 요청받을 때마다 서로 다른 최종 문장이 출력되도록 하고, 상기 모듈러 연산의 덧셈 성질은 다음의 수학식으로 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2017009523-appb-I000001
또한 상기 최종 문장을 생성하는 단계는, 상기 추출된 문장 패턴에 가중치를 반영하여 가중치가 높은 순으로 상기 랜덤 리스트에 추가하여 최종 문장을 생성하고, 상기 가중치는, 상기 사용자 단말에 이전 제공된 최종 문장들에 대한 상기 사용자의 응답 정보를 기반으로 할 수 있다.
또한 상기 개인 정보 데이터는 상기 사용자 단말을 통해 사용자로부터 입력되는 입력 데이터이며 사용자의 성별, 나이, 직업, 개인 일정 및 학습 레벨을 포함하고, 상기 환경 정보 데이터는 상기 사용자 단말을 통해 센싱되는 센싱 데이터이며 날씨, 계절, 기온, 날짜 및 시간 정보를 포함하며, 상기 상황 정보 데이터는, 상기 사용자 단말을 통해 센싱되는 센싱 데이터이며 상기 사용자의 위치, 신체 활동 정보를 포함할 수 있다.
또한 상기 자리 표시자는 상기 랜덤 추출되는 하의어 및 상기 입력된 데이터가 각각 삽입되는 위치를 식별하기 위한 기호로 표시될 수 있다.
또한 상기 생성된 최종 문장을 상기 사용자 단말에 제공하는 단계는, 상기 최종 문장에 음성 및 이미지를 포함하는 미디어를 부가하여 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 사용자 상황이 반영된 외국어 학습 서비스를 제공하기 위한 외국어 학습 시스템은, 사용자 단말로부터 외국어 학습용 문장 제공을 요청받고, 개인 정보 데이터, 환경 정보 데이터 및 상황 정보 데이터 별로 적어도 하나 이상의 데이터를 입력받는 입력부; 상기 입력된 데이터를 분류별로 한 개 이상 그룹핑하여 복수의 데이터 그룹을 생성하고, 상기 입력된 데이터를 이용하여 사용자의 현재 상황을 분석하는 분석부; 데이터 베이스에 포함된 다수의 하의어 및 다수의 문장 패턴 중 상기 현재 상황에 대응되는 복수의 하의어 및 문장 패턴을 추출하는 추출부; 상기 추출된 하의어 및 상기 그룹핑된 데이터에 포함된 단어를 랜덤 선택하여 상기 추출된 문장 패턴의 자리 표시자 위치에 삽입하고, 시드 모듈러 랜덤 알고리즘을 이용하여 최종 문장을 생성하는 생성부; 및 상기 생성된 최종 문장을 상기 사용자 단말에 제공하는 제공부를 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 스마트 기기를 통해 수집된 센서 데이터와 사용자의 개인 정보를 이용하여 사용자의 현재 상황에 대응되는 외국어 학습용 문장을 생성하여 제공함으로써 사용자에게 최적화된 생동감있는 외국어 교육 서비스를 제공함과 동시에 사용자의 흥미를 유도하여 자발적으로 학습할 수 있도록 할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 동일한 문장의 반복적인 제공을 방지하고 새로운 문장을 제공해줌으로써 사용자로 하여금 반복 학습으로 인한 지루함을 저감시키고 흥미를 배가시켜 줄 수 있어 사용자 만족감을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면, 사용자의 흥미 유발을 위해 음성, 이미지, 영상 등 다양한 방법을 통해 사용자가 능동적으로 교육 콘텐츠를 출력하도록 함으로써 사용자가 수동적으로 학습에 임하는 것을 지양하고 자발적으로 학습할 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 시스템을 나타낸 시스템구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 시스템의 사용자 단말을 나타낸 블록구성도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 시스템의 외국어 학습 서버를 나타낸 블록구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 시스템에서 데이터 범주를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 시스템을 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 최종 문장을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
먼저, 도 1 내지 도 4를 통해 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 시스템에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 시스템을 나타낸 시스템구성도이다.
도 1에서와 같이 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 시스템은, 사용자 단말(100) 및 외국어 학습 서버(200)를 포함하며, 사용자 단말(100)과 외국어 학습 서버(200)는 통신망(300)을 통해 유선 또는 무선으로 연결된다.
먼저, 사용자 단말(100)은 외국어 학습용 문장 제공을 요청하기 위해 사용자의 개인 정보 데이터, 환경 정보 데이터 및 상황 정보 데이터를 입력한다. 이때, 사용자 단말기(100)는 웨어러블 기기인 스마트 워치(Smart Watch), 스마트 안경(Smart glasses), 스마트 밴드(Smart Band), 스마트 의류(Smart Clothes), 헤드 마운트 디스플레이(Head Mounted Display) 기기뿐만 아니라 스마트폰(Smart phone), PDA(Personal Digital Assistants), 테블릿 PC(Tablet PC), 노트북 컴퓨터(Notebook computer), 데스크탑 컴퓨터(Desktop computer) 등을 포함할 수 있다.
이때, 사용자 단말(100)을 통해 입력되는 개인(Person) 정보 데이터는 사용자의 성별, 나이, 직업, 개인 일정 및 학습 레벨을 포함하고, 사용자 단말(100)을 통해 센싱되는 환경(Environment) 정보 데이터는 날씨, 계절, 기온, 날짜 및 시간 정보를 포함하며, 사용자 단말(100)을 통해 센싱되는 상황(Situation) 정보 데이터는 사용자의 위치, 신체 활동 정보를 포함한다. 이와 같은 데이터 입력을 통해 사용자의 현재 상황과 관련된 개인 맞춤형 언어 콘텐츠의 제공이 가능하다.
도 2를 통해 본 발명의 실시예에 따른 사용자 단말(100)에 대하여 살펴본다. 도 2는 도 1의 사용자 단말을 나타낸 블록구성도이다.
도 2를 통해 나타난 바와 같이, 사용자 단말(100)은 GPS 센서(110), 가속도 센서(120), 및 온도 센서(130)를 포함한다.
먼저 GPS 센서(110)는 상황 정보 데이터에 포함되는 사용자의 위치를 센싱한다.
그리고 가속도 센서(120)와 온도 센서(130)는 상황 정보 데이터에 포함되는 사용자의 신체 활동 정보를 센싱한다.
그리고, 외국어 학습 서버(200)는 사용자 단말(100)로부터 입력받은 데이터를 분석하여 사용자의 현재 상황을 분석하고, 분석 결과에 대응하는 외국어 학습 문장을 생성하여 사용자 단말(100)로 제공한다.
또한, 외국어 학습 서버(200)는 사용자의 외국어 학습 응답 정보를 분석하여 사용자의 외국어 학습 수준을 판단한 후, 판단된 외국어 학습 수준 정보를 외국어 학습 문장 생성에 반영할 수 있다. 즉, 외국어 학습 서버(200)는 사용자의 외국어 학습 레벨에 대응하여 최종 문장을 생성할 수 있다.
도 3을 통해 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 서버(200)에 대하여 살펴본다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 서버를 나타낸 블록구성도이다.
도 3을 통해 나타난 바와 같이, 외국어 학습 서버(200)는 입력부(210), 분석부(220), 추출부(230), 생성부(230) 및 제공부(240)를 포함하며, 서버의 형태로 구현될 수 있다.
먼저, 입력부(210)는 사용자 단말(100)로부터 외국어 학습용 문장 제공을 요청받고, 개인 정보 데이터, 환경 정보 데이터 및 상황 정보 데이터 별로 적어도 하나 이상의 데이터를 입력받는다. 이때, 각각의 데이터에 관한 설명은 앞서 서술한 바 중복 기재하지 않기로 한다.
그리고 분석부(220)는 사용자 단말(100)로부터 입력된 데이터를 분류별로 한 개 이상 그룹핑하여 복수의 데이터 그룹을 생성하고, 사용자 단말(100)로부터 입력된 데이터를 이용하여 사용자의 현재 상황을 분석한다.
자세히는, 사용자 단말(100)로부터 입력된 데이터를 두 범주 또는 세 범주로 조합하여 복수의 데이터 그룹으로 그룹핑한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 시스템에서 데이터 범주를 설명하기 위한 도면이다.
도 4를 참고하여 그룹화된 범주의 주제는 다음과 같이 그룹핑 될 수 있다.
먼저 EP는 환경 정보 및 개인 정보를 포함하는 주제이고, ES는 환경 정보 및 상황 정보를 포함하는 주제이며, SP는 상황 정보 및 개인 정보를 포함하는 주제이며, ESP는 환경 정보, 상황 정보 및 개인 정보를 모두 포함하는 주제이다. 이와 같이 모두 7개의 그룹으로 그룹핑 될 수 있다.
그리고 추출부(230)는 데이터 베이스(260)에 포함된 다수의 하의어 및 다수의 문장 패턴 중 현재 상황에 대응되는 복수의 하의어 및 문장 패턴을 추출한다.
이때 데이터 베이스(260)는 사용자 상황에 가장 적합한 문장을 찾을 수 있게 해주는 계층적 구조를 가진다. 계층 구조의 최상부에서 데이터 베이스(260)는 문장 패턴 데이터 베이스, 하의어(hyponyms) 데이터 베이스를 포함하며 사용자 단말(100)로부터 입력된 데이터와 연결될 수 있다.
또한 입력된 데이터는 데이터 베이스(260)에 기 저장된 관련 하위 범주에 매핑되며, 추출된 문장 패턴에 따라 문장이 생성된다. 예를 들어, 분석부(220)가 사용자가 현재 이동 중이며 실제로 사용자가 걷고 있는 것으로 분석하면, 추출부(230)는 환경, 상황, 개인(ESP) 범주 중 상황(S) 범주에 속하며 데이터 베이스(260)에서 걷기 하위 범주에 해당한다. 이 하위 범주에서 걷기와 관련된 문장 패턴이 추출된다.
또한 학습 데이터를 이용하여 문장 패턴을 추출할 수도 있다. 여기서 학습 데이터란 분석 결과의 인덱스에 대응한 단어나 대화 문장 등이 저장된 빅데이터를 의미한다. 예를 들어, 외국어 학습 데이터는 '운동'이라는 인덱스에는 'I try to do aerobic exercise hard because I want to have a wonderful shape.'과 같은 영어 문장이나, 'exercise'와 같은 영어 단어 등이 매칭되어 저장된다.
즉, 사용자 단말(100)로부터 입력된 개인 정보를 분석한 결과 서울 거주중인 20대 남성으로 판단되면, 빅데이터를 통한 해당 사용자의 일반적인 관심사인 운동, 여행, 자동차 등과 관련된 복수의 하의어 및 문장 패턴을 추출할 수도 있다.
그리고 생성부(240)는 추출부(230)에서 추출된 하의어 및 그룹핑된 데이터에 포함된 단어를 랜덤 선택하여 추출된 문장 패턴의 자리 표시자 위치에 삽입하고, 시드 모듈러 랜덤 알고리즘을 이용하여 최종 문장을 생성한다.
이때 자리 표시자는 랜덤 추출되는 하의어 및 사용자 단말(100)로부터 입력된 데이터가 각각 삽입되는 위치를 식별하기 위한 기호로써 표시되며, 하의어의 자리 표시자 역할을 하는 # 기호와, 사용자 단말(100)로부터 입력된 데이터의 자리 표시자 역할을 하는 @ 기호로 표시될 수 있다.
따라서, 생성부(240)는 추출된 문장 패턴에 # 기호가 포함되어 있는 경우, 관련 하의어를 문장에 삽입하고, @ 기호가 포함되어 있는 경우, 해당 데이터에 포함된 어느 하나의 단어를 삽입한다.
또한, 시드 모듈러 랜덤 알고리즘은, 시드(Seed) 기반 난수를 적용하여 생성된 랜덤 리스트에 모듈러 연산의 덧셈 성질을 반영하여 사용자 단말(100)로부터 외국어 학습용 문장 제공을 요청받을 때마다 서로 다른 최종 문장이 출력되도록 한다. 유사한 문장 패턴이 모여 있는 동질그룹(Equivalent Group)이라고 표현할 수 있다. 따라서 생성된 동질 그룹 내의 모든 문장이 요청시 마다 서로 다른 문장이 송출될 수 있도록 아래와 같은 모듈러 연산을 이용한다.
이때 모듈러 연산의 덧셈 성질은 다음의 수학식으로 정의된다.
Figure PCTKR2017009523-appb-M000001
여기서, A=14, B=17, C=5를 대입하여 수학식 1을 증명하면, (14+17) mod 5 = (14 mod 5 + 17 mod 5) mod 5이고, 이를 정리하면, 31 mod 5 = (4 + 2) mod 5이다. 즉, mod는 A를 B로 나눈 나머지 값으로, 이를 한번 더 정리하면 31 mod 5는 1이고, 6 mod 5도 1이므로 수학식 1이 증명된다.
이와 같은 모듈러 연산의 덧셈 성질을 이용하여, x,y,q,r Z(정수) 일 때,
x mod y = q reminder r가 성립되는데, 이때, x를 기본 수량사(Base Quantifier, λ)로 가정하고 수를 증가시킬 경우 전체 생성된 문장의 개수(y)를 순회하는 루프가 생성된다.
이러한 모듈러 연산의 덧셈 성질에 근거하여 나머지(reminder, r)을 랜덤 리스트에 매칭할 경우, 매칭될 수 있는 문장이 증가해도 문장 요청에 비례하여 중복없이 모든 문장을 출력할 수 있다.
이에 따라 생성부(240)는 사용자에게 매칭되는 문장을 제공하기 위해서 기본 수량사(λ)를 로드하되, 만약 기본 수량사(λ)가 전체 생성된 문장의 개수(y)보다 작다면 동질 그룹 내의 이에 해당하는 값을 랜덤 리스트에서 찾고, 기본 수량사(λ)가 전체 생성된 문장 개수(y)보다 크다면 랜덤 리스트 상에서의 출력 패턴이 발생하게 되므로 새로운 랜덤 리스트를 생성한다.
이러한 시드 모듈러 랜덤 알고리즘은 문장의 노출이 동일한 패턴으로 반복적으로 이루어지는 것을 방지하여 보다 다양한 문장을 추천받을 수 있도록 하고 권장할 수 있는 문장의 범위를 자동적으로 넓혀주는 역할을 한다.
그리고 생성부(240)는 추출된 문장 패턴에 가중치를 반영하여 가중치가 높은 순으로 랜덤 리스트에 추가하여 최종 문장을 생성하는 것이 바람직한데, 가중치는 사용자 단말(100)에 이전 제공된 최종 문장들에 대한 사용자의 응답 정보를 기반으로 할 수 있다. 즉, 사용자 단말(100)에 제공된 최종 문장이 마음에 드는 경우 사용자는 사용자 단말(100)을 통해 '좋아요'를 입력하고, 마음에 들지 않는 경우 '싫어요'를 입력할 수 있도록 하여 '좋아요'가 입력된 문장에 포함된 단어나 표현이 우선적으로 랜덤 리스트에 추가되도록 할 수 있다.
마지막으로 제공부(250)는 생성부(240)에서 생성된 최종 문장을 사용자 단말(100)에 제공한다.
이하에서는 도 5 및 도 6을 통해 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 서버를 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 서버를 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법의 동작 흐름을 도시한 순서도로서, 이를 참조하여 본 발명의 구체적인 동작을 설명한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 먼저, 외국어 학습 서버(200)는 사용자 단말(100)로부터 외국어 학습용 문장 제공을 요청받으면(S510), 사용자 단말(100)에게 개인 정보 데이터, 환경 정보 데이터 및 상황 정보 데이터 별로 적어도 하나 이상의 데이터 입력을 요청하여 입력부(210)를 통해 입력받는다(S520).
그리고 분석부(220)는 S520 단계에서 입력된 데이터를 분류별로 한 개 이상 그룹핑하여 복수의 데이터 그룹을 생성하고, S520 단계에서 입력된 데이터를 이용하여 사용자의 현재 상황을 분석한다(S530).
그리고 추출부(230)는 데이터 베이스(260)에 포함된 다수의 하의어 및 다수의 문장 패턴 중 상기 현재 상황에 대응되는 복수의 하의어 및 문장 패턴을 추출한다(S540).
그리고 생성부(240)는 S540 단계에서 추출된 하의어 및 상기 그룹핑된 데이터에 포함된 단어를 랜덤 선택하여 S540 단계에서 추출된 문장 패턴의 자리 표시자 위치에 삽입하고(S550), 시드 모듈러 랜덤 알고리즘을 이용하여 최종 문장을 생성한다(S560).
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 최종 문장을 생성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서와 같이, S540 단계에서 "You have a doctor's appointment # and you're scheduled to visit @."라는 문장 패턴이 추출되었을 때, 자리 표시자인 #와 @에 각각 하의어와 사용자 단말(100)로부터 입력된 데이터가 삽입되어 최종 문장은 "You have a doctor's appointment tomorrow and you're scheduled to visit Dr.Kim."이라는 최종 문장이 사용자 단말(100)로 제공된다.
이때, 생성부(240)는 사용자 단말(100)로부터 입력된 데이터 중 개인 정보 데이터는 예시로 든 "Dr.Kim"과 같이 구글이나 네이버 캘린더 어플에 사용자가 직접 입력해둔 일정 데이터를 읽어올 수도 있다.
또한 생성부(240)는 추출된 문장 패턴에 가중치를 반영하여 가중치가 높은 순으로 랜덤 리스트에 추가하여 최종 문장을 생성하는 것이 바람직한데, 가중치는 사용자 단말(100)에 이전 제공된 최종 문장들에 대한 사용자의 응답 정보를 기반으로 할 수 있다.
마지막으로 제공부(250)는 S560단계에서 생성된 최종 문장을 사용자 단말(100)에 제공한다.
이때, 제공부(250)는, 최종 문장에 음성 및 이미지를 포함하는 미디어를 부가하여 제공할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 외국어 학습 서버 및 그것을 이용한 외국어 학습 서비스 제공 방법은 스마트 기기를 통해 수집된 센서 데이터와 사용자의 개인 정보를 이용하여 사용자의 현재 상황에 대응되는 외국어 학습용 문장을 생성하여 제공함으로써 사용자에게 최적화된 생동감있는 외국어 교육 서비스를 제공함과 동시에 사용자의 흥미를 유도하여 자발적으로 학습할 수 있도록 할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 동일한 문장의 반복적인 제공을 방지하고 새로운 문장을 제공해줌으로써 사용자로 하여금 반복 학습으로 인한 지루함을 저감시키고 흥미를 배가시켜 줄 수 있어 사용자 만족감을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 사용자의 흥미 유발을 위해 음성, 이미지, 영상 등 다양한 방법을 통해 사용자가 능동적으로 교육 콘텐츠를 출력하도록 함으로써 사용자가 수동적으로 학습에 임하는 것을 지양하고 자발적으로 학습할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

  1. 외국어 학습 시스템을 이용한 사용자 상황이 반영된 외국어 학습 서비스 제공 방법에 있어서,
    사용자 단말로부터 외국어 학습용 문장 제공을 요청받으면, 상기 사용자 단말에게 개인 정보 데이터, 환경 정보 데이터 및 상황 정보 데이터 별로 적어도 하나 이상의 데이터 입력을 요청하는 단계;
    상기 입력된 데이터를 분류별로 한 개 이상 그룹핑하여 복수의 데이터 그룹을 생성하고, 상기 입력된 데이터를 이용하여 사용자의 현재 상황을 분석하는 단계;
    데이터 베이스에 포함된 다수의 하의어 및 다수의 문장 패턴 중 상기 현재 상황에 대응되는 복수의 하의어 및 문장 패턴을 추출하는 단계;
    상기 추출된 하의어 및 상기 그룹핑된 데이터에 포함된 단어를 랜덤 선택하여 상기 추출된 문장 패턴의 자리 표시자 위치에 삽입하고, 시드 모듈러 랜덤 알고리즘을 이용하여 최종 문장을 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 최종 문장을 상기 사용자 단말에 제공하는 단계를 포함하는 외국어 학습 서비스 제공 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 시드 모듈러 랜덤 알고리즘은,
    시드(Seed) 기반 난수를 적용하여 생성된 랜덤 리스트에 모듈러 연산의 덧셈 성질을 반영하여 상기 사용자 단말로부터 외국어 학습용 문장 제공을 요청받을 때마다 서로 다른 최종 문장이 출력되도록 하고,
    상기 모듈러 연산의 덧셈 성질은 다음의 수학식으로 정의되는 외국어 학습 서비스 제공 방법:
    Figure PCTKR2017009523-appb-I000002
  3. 제2항에 있어서,
    상기 최종 문장을 생성하는 단계는,
    상기 추출된 문장 패턴에 가중치를 반영하여 가중치가 높은 순으로 상기 랜덤 리스트에 추가하여 최종 문장을 생성하고,
    상기 가중치는,
    상기 사용자 단말에 이전 제공된 최종 문장들에 대한 상기 사용자의 응답 정보를 기반으로 하는 외국어 학습 서비스 제공 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개인 정보 데이터는 상기 사용자 단말을 통해 사용자로부터 입력되는 입력 데이터이며 사용자의 성별, 나이, 직업, 개인 일정 및 학습 레벨을 포함하고,
    상기 환경 정보 데이터는 상기 사용자 단말을 통해 센싱되는 센싱 데이터이며 날씨, 계절, 기온, 날짜 및 시간 정보를 포함하며,
    상기 상황 정보 데이터는, 상기 사용자 단말을 통해 센싱되는 센싱 데이터이며 상기 사용자의 위치, 신체 활동 정보를 포함하는 외국어 학습 서비스 제공 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 자리 표시자는 상기 랜덤 추출되는 하의어 및 상기 입력된 데이터가 각각 삽입되는 위치를 식별하기 위한 기호로 표시되는 외국어 학습 서비스 제공 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 생성된 최종 문장을 상기 사용자 단말에 제공하는 단계는,
    상기 최종 문장에 음성 및 이미지를 포함하는 미디어를 부가하여 제공하는 외국어 학습 서비스 제공 방법.
  7. 사용자 상황이 반영된 외국어 학습 서비스를 제공하기 위한 외국어 학습 시스템에 있어서,
    사용자 단말로부터 외국어 학습용 문장 제공을 요청받고, 개인 정보 데이터, 환경 정보 데이터 및 상황 정보 데이터 별로 적어도 하나 이상의 데이터를 입력받는 입력부;
    상기 입력된 데이터를 분류별로 한 개 이상 그룹핑하여 복수의 데이터 그룹을 생성하고, 상기 입력된 데이터를 이용하여 사용자의 현재 상황을 분석하는 분석부;
    데이터 베이스에 포함된 다수의 하의어 및 다수의 문장 패턴 중 상기 현재 상황에 대응되는 복수의 하의어 및 문장 패턴을 추출하는 추출부;
    상기 추출된 하의어 및 상기 그룹핑된 데이터에 포함된 단어를 랜덤 선택하여 상기 추출된 문장 패턴의 자리 표시자 위치에 삽입하고, 시드 모듈러 랜덤 알고리즘을 이용하여 최종 문장을 생성하는 생성부; 및
    상기 생성된 최종 문장을 상기 사용자 단말에 제공하는 제공부를 포함하는 외국어 학습 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 시드 모듈러 랜덤 알고리즘은,
    시드(Seed) 기반 난수를 적용하여 생성된 랜덤 리스트에 모듈러 연산의 덧셈 성질을 반영하여 상기 사용자 단말로부터 외국어 학습용 문장 제공을 요청받을 때마다 서로 다른 최종 문장이 출력되도록 하고,
    상기 모듈러 연산의 덧셈 성질은 다음의 수학식으로 정의되는 외국어 학습 시스템:
    Figure PCTKR2017009523-appb-I000003
  9. 제8항에 있어서,
    상기 생성부는,
    상기 추출된 문장 패턴에 가중치를 반영하여 가중치가 높은 순으로 상기 랜덤 리스트에 추가하여 최종 문장을 생성하고,
    상기 가중치는,
    상기 사용자 단말에 이전 제공된 최종 문장들에 대한 상기 사용자의 응답 정보를 기반으로 하는 외국어 학습 시스템.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 개인 정보 데이터는 상기 사용자 단말을 통해 사용자로부터 입력되는 입력 데이터이며 사용자의 성별, 나이, 직업, 개인 일정 및 학습 레벨을 포함하고,
    상기 환경 정보 데이터는 상기 사용자 단말을 통해 센싱되는 센싱 데이터이며 날씨, 계절, 기온, 날짜 및 시간 정보를 포함하며,
    상기 상황 정보 데이터는, 상기 사용자 단말을 통해 센싱되는 센싱 데이터이며 상기 사용자의 위치, 신체 활동 정보를 포함하는 외국어 학습 시스템.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 자리 표시자는 상기 랜덤 추출되는 하의어 및 상기 입력된 데이터가 각각 삽입되는 위치를 식별하기 위한 기호로 표시되는 외국어 학습 시스템.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 제공부는,
    상기 최종 문장에 음성 및 이미지를 포함하는 미디어를 부가하여 제공하는 외국어 학습 시스템.
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