이전에 사용하던 입법부 개표 프로그램은 실시간의 변화가 빠르게 보이지 않고, 득표수 비교가 직관적으로 이루어지지 않았다는 문제점이 있었기에 이를 보완하기 위해 그래프 형태로 후보들의 득표수를 시각적으로 한눈에 파악할 수 있게 나타냄으로써 학생들의 개표 방송 만족도를 높일 수 있었다. 개표 프로그램애는 pygame을 활용하였으며, 개표 방송에 대한 즐거움적 요소를 추가하기 위해 가장 득표수가 많은 후보에게 왕관을 씌우는 기능과, 그래프가 위아래로 움직이는 애니메이션 기능, 개표가 끝난 후에 폭죽을 통해 최종 당선자를 축하해주는 이벤트를 추가하여 개표 방송을 매력적으로 이끌 수 있었다.

위 프로젝트를 진행할 때에 여러 학생, 선생님분들의 피드백을 듣고 이를 바탕으로 더 좋은 기능을 갖춘 프로그램으로 발전시켜가면서 프로그램을 제작할 때에는 실제 이 프로그램을 사용하게되는 사람들의 의견을 수용하고 더 나은 방향으로 개선해가는 과정이 중요하다는 것을 깨달았다. 팀원과 함께 프로젝트를 진행하면서 서로 다른 시점으로 프로그램을 바라본 각자의 의견을 통해 더 나은 프로그램을 제작해나갈 수 있었으며, 팀원과의 역할 분배를 적절히 하고 의사소통을 적극적으로 함으로써 순조롭게 프로젝트를 진행할 수 있었다.

'클래스웨이(ClassWay)' 프로그램

외부에서 학교까지 오는 경로는 기존에 존재하는 지도들의 기능을 활용해 쉽게 파악할 수 있지만, 학교 내에서의 교실이나 교무실과 같은 특정 장소의 위치는 파악하는 데에는 어려움이 있다는 문제점을 발견하고 이를 해결하기 위해 길찾기에 사용되는 알고리즘(특히 A* 알고리즘)을 학습한 후 이를 바탕으로 파이썬(tkinter)을 통해 학교 내 건물에서의 경로 표시 프로그램 '클래스웨이 '을 구현하고자 하였다. '클래스웨이 '은 사용자의 현재 위치와 도착 위치를 입력하면 교내 배치도에 이동하는 경로가 애니메이션 형태로 표시되는 기능을 갖추었으며, 직관적인 디자인을 사용하였기 때문에 새로운 사용자도 쉽게 기능을 파악할 수 있도록 하였다.

위 활동을 통해 교내 안에서 학생으로서 파악할 수 있는 문제 뿐만 아니라 한 걸음 밖의 시점(외부인)에서 학교를 보았을 때 발생할 수 있는 문제에 대해서도 고려해보면서 문제 발견에 대해서 더 넓고 포괄적인 시점을 가질 수 있게 되었다. 또한, 출발점과 도착점이 모두 주어졌을 때 최단 경로를 구할 수 있는 A* 알고리즘에 대해서도 학습하는 과정을 거치면서 필요한 정보를 자세히 탐구하며 깊이 있는 이해를 바탕으로 프로그램 제작에 임할 수 있었다. 팀 프로젝트로 진행하면서 활동을 주도적으로 이끌어가며 프로그램 제작 과정을 계획하고, 이에 따라 역할을 나누고 실천해갔고,이와 함께 팀원과의 의사소통을 적극적으로 하고, 서로의 의견을 조율하면서 원활하게 프로젝트를 진행할 수 있었다. 프로그램 내에서 생긴 문제에 대해서는 함께 고민해가는 과정을 통해 큰 어려움없이 해결해갈 수 있었다.

학교 학생들이 여러 과목 선생님과의 상담을 원하거나 질문이 있는 경우에 선생님들의 시간표를 알지 못해 언제 찾아가야할지 모르고, 찾아가도 선생님을 만나지 못하는 경우가 많아서 '티쳐스케쥴'이라는 프로그램을 고안하게 되었다. 사용자가 교사의 이름이나 과목으로 검색할 수 있도록 입력칸과 확인 버튼을 만들었고, 검색된 교사를 클릭하면 해당 교사의 요일별 시간표를 팝업 창으로 표시한다. 또한 해당 학교 학생임을 인증할 수 있도록 로그인 칸을 만들어서 사용자의 이름과 비밀번호를 입력하여 로그인하는 간단한 인증 기능을 구현하였다. 프로그램을 제작하면서 가장 고민했던 부분은 교사의 시간표를 보여주는 기능인데, 여러 다양한 방식을 팀원과 함께 고민해보고 시도해보면서 최적의 방식을 찾아갔다. 팀원과 함께 프로젝트를 하면서 서로의 부족한 부분을 가르쳐주고 , 여러가지 방식을 나누어서 프로그래밍하니 다양한 시도를 해볼 수 있어서 더욱 완성도 있는 결과물을 만들 수 있었다.

2학기

고등학교에 진학하고 처음 학교 건물에 왔을때, 학교의 구조를 알지 못해서 헤맸던 기억이 있다. 이러한 경험으로 신입생이나 외부인이 학교에 찾아왔을때의 길을 안내해주는 '클래스웨이'라는 프로그램을 고안하게 되었다. 이 프로그램은 입력된 출발지와 도착지 사이의 최단거리를 계산하여 동적으로 보여준다. 사용자가 출발지와 도착지를 입력할 수 있도록 선택칸을 만들었고, 입력된 출발지와 도착지 사이의 최단거리를 계산하여 단순한 선이 아닌 애니메이션으로 움직이는 선을 활용하여 출발지와 도착지를 있도록하였다. 또 출발지 입력칸과 출발지, 도착지 입력칸과 입력지의 색의 각각 같게 하였는데, 이러한 두 방법을 통해 사용자가 경로를 직관적으로 인식하도록 하여 네비게이션 기능을 효과적으로 만들었다. 프로그램을 만들면서 최단거리를 계산하는 방법에 대해 조사를 하였는데, 그 과정에서 A*알고리즘을 접하게 되었고, 이번 기회를 통해 최단거리를 계산하는 방법에 관심이 생겨서 A*알고리즘을 비롯한 다양한 방법들을 추가 탐구해보고싶다.

2학기:파이썬을 이용한 게임을 만들기 위해 파이게임을 이용해 구현했다. 먼저 파이게임의 기초과정을 배운 후에 간단한 벽돌깨기 게임을 만들었다. 또한 그러한 과정에서 여러 시행착오를 겪으며 하나하나 고쳐나간다음 세부적으로 구현했다. 그리고 씨드 페스티벌에서 전시할 작품은 문제를 맞추는 게임이며, 여러 에니메이션과 png파일을 이용해 심플하면서 깔끔한 문제를 맞추는 프로그램을 구현했다.

최근 대화형 AI 기술이 발전함에 따라 다양한 AI 플랫폼에 대한 관심이 커지고 있다. 나도 탐구 활동을 할 때 챗지피티, 뤼튼 등 다양한 대화형 AI를 이용해보았는데, 그 과정에서 플랫폼 별로 입력하는 명령어에 따라 결괏값이 다르게 나타난다는 것을 알게 되었다. 이에 따라 내가 상상하는 결과를 어떻게 하면 AI가 빠르고 정확하게 산출하도록 할 수 있는지에 대한 고민이 생겼다.

이러한 내 경험을 돌아보면서, 플랫폼 별로 입력하는 문장의 구성에 따라 결괏값이 달라질 수 있는데, 경험이 없는 사용자가 이것을 파악하고 효과적인 답을 얻기 위해 명령어를 최적으로 조정하는 데 있어 겪는 문제를 파악했고 해결방안을 고민해보게 되었다. 이 문제를 해결하기 위해 우선 챗지피티, 뤼튼, Gemini 세 가지의 플랫폼을 비교집단으로 선정하였고, 동일한 입력값을 정해 원하는 답이 나올 때까지의 질문 횟수, 응답 시간, 정확도를 각각 측정했다. 파이썬을 통해 데이터를 수집, 분석해 플랫폼 간의 비교가 원활하도록 데이터를 가공했고, 그 결과를 바탕으로 각 플랫폼이 입력값을 분석하고 결괏값을 산출하는 과정에서의 특징을 알아냈다.

이 정보에 유전 알고리즘을 적용하여 적합도가 높은 개체(해)들이 자연 선택되어가는 과정을 통해 응답 시간을 최소화하고, 정확도를 최대화하며, 질문 횟수를 최소화하는 입력값에 대한 간단한 가이드라인을 제시했다. 그리고 사용자가 대화형 AI를 사용할 때 목적, 상황 등 핵심 내용만 입력하면 플랫폼의 특성에 맞게 문장을 가공해주는 가이드라인 알고리즘을 파이썬으로 구축하여 AI사용 과정에 적용해 사용자가 편리함을 얻도록 했다. 이 때 이 알고리즘이 개인적 사용의 용도로 국한되기보다, 기업에서의 특정 업무의 효율을 높일 수 있는 수단으로 활용될 수 있지 않을까 생각해보았고 현재 기업들의 생성형 AI 활용성에 대해 알아보었다. 많은 기업에서 기술 발전을 위한 자체 생성형 AI를 개발하고 있는데, 우리가 흔히 사용하는 챗지피티 같은 상용화된 AI에 비해 기업 맞춤형 AI는 특정 업무에 대한 이해도가 높아 업무 처리 효율이 좋고, 기술에 대한 보안도 철저하다는 강점이 있다는 것을 알게 되었다. 이러한 맞춤형 AI에도 자체 가이드라인 알고리즘을 적용해 효율적으로 명령어 입력이 되도록 하면 업무 효율이 향상될 것이라는 생각이 들었다. 그래서 업무 효율 향상을 위한 특정 업무에 특화된 생성형 AI의 방향성을, 위의 가이드라인 구축 과정을 바탕으로 제시했다.

나는 탐구를 통해 생성형 AI 플랫폼들이 다 같은게 아니라 플랫폼 별로 정보 제공에 대한 특징을 가지고 있다는 것을 파악했고, 이것들 각각의 맞춤형 가이드라인을 구축해 알고리즘화하면서 개인 사용자들의 편리를 증진하고, 넓게 보았을 때 기업에서의 생성형 AI 활용도를 높여 업무 효율 향상에 기여하고 싶다는 생각을 했다. 하지만, 기업의 업무만을 위한 생성형 AI는 정보를 처리하는 것에 대해 고려해야 할 요소가 많고, 사내 정보의 범위를 한정하는 데에도 어려움이 생긴다. 그래서, 생성형 AI는 기계학습으로 데이터를 계속해서 확장시키는데 기업을 위한 기술은 시드데이터의 범위를 사내의 일반자료부터 기밀자료까지 중에서 어떻게 지정할 것인지, 최대의 효율을 내면서 최적의 정보를 어떻게 뽑아내야 하는지에 대한 고찰을 후행연구로 이어가고 싶다.

- 급식 메뉴와 자판기 수요, 메뉴 간의 상관관계 분석, 이를 바탕으로 수요 예측 모델 제작, 범주화한 급식 맛에 따른 자판기 메뉴 추천 알고리즘 구축

최근 들어 자판기에서 제공되는 식품들의 소비량이 빠르다는 소식을 듣게 되었다. 또 얼마 전에 기숙사 학생 몇몇이 급식 맛에 대한 아쉬움을 이야기하는 것을 들었다. 이 두 가지 사건을 통해 급식의 맛과 자판기 수요에 상관관계가 있지 않을까 하는 생각을 하게 되었고, 급식 메뉴 구성 요소의 상호작용이 학생 선호도에 미치는 영향을 탐구해 급식 메뉴와 자판기 선호도 간에 양의 상관관계가 있다는 것을 파악했다.

우선 급식의 주요 구성 요소의 선호도가 독립적이지 않을 수 있다는 가설을 세우고 학생들 대상 설문조사를 통해 검증하였다. 급식 구성 요소의 맛, 양 등의 조작 변인에 따른 자판기 수요 증가량, 특정 메뉴의 선호도를 설문 조사했고, 그 데이터를 바탕으로 교호 작용 모델, 랜덤 포레스트 두 가지의 데이터 분석 방법을 이용해 범주형 변수 간 상호작용을 분석했다. 이렇게 분석한 급식 메뉴 구성 요소들과 자판기 수요, 메뉴 등의 관계에 대한 데이터를 토대로, 일차적으로 파이썬을 이용해 수요 예측 모델을 구축했다. (누적 수요의 합을 구하는 과정에서 적분의 개념이 적용됨) 이 모델을 통해 자판기 업체는 적절히 물품 수량을 조절해 경제적 손해를 줄일 수 있고, 학생들은 수요의 부족 없이 편리하게 자판기를 이용할 수 있을 것이라는 예상을 했다. 그리고 자판기 메뉴 조합 방식을 몇 가지로 범주화해서, 급식의 메뉴(급식 맛, 양에 따라 몇 가지 범주로 분류) 에 따른 업체와 학생의 경제적 이득, 만족도를 최대화하는 자판기 메뉴 조합을 제시하는 알고리즘을 구축했다. 이러한 탐구 결과를 학생들에게 효과적으로 전달하도록 하기 위해 이번 주 급식 메뉴, 급식 메뉴에 잘 맞는 자판기 메뉴 추천 등의 요소를 그래프 등으로 시각적으로 표현한 사용자 인터페이스를 간단히 구성해보았다.

이 활동을 통해 도출한 결론이 학생들에게 실용적인 도움을 주지는 못했다고 생각한다. 그래도 데이터들을 다루고 탐구하고 시각화하는 과정을 배울 수 있었고, 파이썬을 다루는 스펙트럼도 넓어진 것 같다. 다음에 다른 활동을 할 때는 배운 내용들을 바탕으로 특정 대상에게 실제로 도움이 되는, 어떤 방향성을 제시해주는 유의미한 활동을 하고 싶다는 생각이 들었다.

2학기에 들어서는 마저 보던 영상 파이게임 제작 영상을 보며 나만의 방식으로 핑퐁 게임을 제작하여 씨드 페스티벌에 내놓기위해 또다른 공부를 시작 하였다.

HTML 공부에서는 웹 페이지의 기본 구조를 만드는 방법을 배웠습니다. 제목, 문단, 이미지, 하이퍼링크 같은 요소를 추가해 웹 페이지를 구성하고, 간단한 사용자 입력 폼을 만들어 보기도 했습니다. 직접 만든 결과물을 브라우저에서 확인할 수 있다는 점이 정말 흥미로웠습니다.

1학기에는 본격적인 시작부터가 아닌 파이썬과 HTML은 유튜브 영상에 올라와있는 강의영상을 시청하며, 직접 비주얼 스튜디오와 파이썬 프로그램에서 따라하며, 프로그래밍에 적응하는 등의 활동을 하였고, 2학기부터는 어떤 웹사이트를 만들 수 있을지 구상하면서 구상하는데에 문제점이 생기는 부분은 인터넷이나 동아리 선배님들께 물어봐서 궁금증을 해소하는 등 본격적인 시작 바로 전 단계의 활동을 하였습니다.

이 과정을 통해 파이썬으로 문제를 해결하는 작업과 HTML로 웹 페이지를 만들어가는 일이 모두 매력적이라는 것을 알게 되었습니다. 특히 데이터를 다루는 파이썬 작업과 HTML을 꾸미는 과정에서 성취감을 느꼈습니다. 물론 처음에는 오류를 수정하는 데 시간이 걸렸지만, 점차 익숙해지면서 자신감이 생겼습니다.

페스티벌 때에는 파이썬을 활용해 간단한 게임을 만들어보고 싶습니다. 예를 들어, 테트리스 게임을 제작하는 것을 목표로 하고 있습니다. 블록이 떨어지는 로직을 파이썬으로 구현하고, HTML로 화면에 출력하는 방식으로 만들어보고 싶습니다. 이렇게 하면 지금까지 배운 기술을 모두 활용할 수 있을 것 같아 기대가 됩니다. 나중에는 Flask 같은 파이썬 웹 프레임워크도 공부해서, 게임 기록을 저장하거나 다른 기능을 추가하는 것도 도전해보고 싶습니다.

특히 파이썬 언어의 문법과 자료구조, 알고리즘 등 핵심적인 부분을 이해하고, 이를 바탕으로 2학기때 파이썬을 활용하여 게임만드는 방법을 공부하고 찾아봐서 seed페스티벌때 내놓을 주어진 시간에 공을 터트리는 게임을 개발중임

프로그램을 처음 접하며 여러가지 프로그램 언어 중 파이썬을 공부하였다. 파이썬을 공부하며 여러 코드들을 배우고 그것을 직접 visual studio code라는 코딩 프로그램으로 시행착오를 겪으면서 컴퓨터 언어 실력을 향상시켰다. 유튜브를 통해 강의를 들으면서 영상 중간에 있는 퀴즈를 해보며 실전활용을 하여 어디에 어떻게 사용되는지 알게되었고, 강의에서 알려준 여러 언어들을 코딩 프로그램에 간단하게 요약하여 정리하였고, 나중에 까먹거나 그 코드를 사용해야 될때 틈틈히 보았다. 저장한 언어들을 보며 만들어 보고 싶은 것이 생기면 만들어 본것도 같은 페이지에 저장하여 이런식으로 응용이 가능하다는 것을 알 수 있게 되었다. 특히 직접 여러 코드들을 이용하여 근의 공식, 로또, 가위바위보 게임등 간단하게 만들 수 있는 게임을 유튜브로 배운 코드들을 사용하여 제작하였다. 전반적인 코딩실력을 향상시키고 2학기때 보안을 공부하기 위한 기초지식을 쌓아 올렸다.

2학기

1학기에서 배운 내용들을 토대로 내가 하고 싶었던 보안을 공부하려고 하였다. 보안을 공부하면서 그동안 해온 언어공부중 가장 어렵고 힘들었다. 파이썬으로 공부하였던 언어들을 모두 외우고 있었어야 했고 자바 스크립트 같은 프로그램이 더 많이 쓰인다는 것을 알게 되었다. 원래 계획이었던 해킹툴 만들기를 2학년때 하는 것으로 목표를 설정하였다. 그에따라 지금 당장 할 수 있는 것 중 사람들에게 관심을 받고 재밌으며 우리가 할 수 있는 최선으로 만들 수 있는 것을 찾게되었다. 8,9월달에는 유튜브로 배운 언어를 복습하며 간단한 게임들을 만들었고 테트리스 같은 작품을 쳇 gpt의 도움을 받아 만들 수 있게 되었지만 나 혼자 스스로 만든 것을 seed페스티벌에 내놓고 싶어 다른 것을 만들었고 그 중 물리엔진이 많이 안들어간 스토리 게임에 흥미가 생기게 되었다. 평범한 교육적인 스토리 모드를 할 경우 하는 사람들의 입장에서 관심도가 떨어질 것을 우려해 사람들의 흥미를 받을만한 연애요소를 추가하여 미연시 게임을 만들기로 하였다. 파이썬으로 할 경우 이미지를 삽입하는 것이 굉장히 어렵고 다른 프로그램에 비해 효율성이 떨어져 다른 프로그램을 찾게 되었다. 그중 HTML로 클릭으로 만들 수 있다는 것을 알고 공부를 배우며 웹페이지 게임을 만들려고 하였으나 쉬운만큼 퀄리티가 떨어지고 프로그램의 퀄리티를 높이기 위해서 다른 대표적인 게임 물리엔진 프로그램인 유니티를 찾게 되었다. 유니티의 언어는 c#으로 자바 스크립트보다는 쉬우나 html에 비해서 어려웠기 때문에 만드는 과정에서 고착을 겪었다. 또한 스토리 부분을 작성하고 경우의 수를 이용하여 6개의 엔딩을 만들었으며 학생들의 흥미를 끌기 위해서 가상의 캐릭터를 실제 삼괴고등학교 재학생을 대상으로 하였다. 이미지를 넣고 스토리를 자연스럽게 넘어가는 부분에서 유니티를 사용하였다.