4. 인공지능의 눈으로 숫자 읽기
핵심 개념
인식
활동 목표
숫자 맞히기 놀이를 통해 인공지능이 숫자를 인식하는 방법을 알 수 있습니다.

인공지능이 스스로 학습하여 기능을 향상하는 것을 기계학습 또는 머신러닝(Machine Learnig)이라고 합니다. 인공지능은 여러 가지 데이터를 수집하고, 분석하여 패턴을 인식하여 새로운 문제에 대한 결과를 예측할 수 있습니다. 본 차시에는 인공지능이 숫자 모양을 인식하여 새로운 숫자 모양을 예측하거나 숫자 모양을 판단하는 과정을 체험할 수 있습니다.

준비물 : 교재(활동지), 필기구(두꺼운 펜)
학습 활동
도입
학습내용 : 만화 이해하기

숫자를 읽는 인공지능에 대해 생각해 봅시다.

학습형태 : 전체학습
활동1
숫자 알아맞히기 놀이하기

숫자판에 표현된 0~9까지의 숫자 큰소리로 읽기

숫자 알아맞히기 놀이 방법 알아보기

숫자 알아맞히기 놀이하기(활동지)

각 숫자의 모양이 어떻게 생겼는지 특징 생각해보기

학습형태 : 개별학습
학습자료 : 활동지1
활동2
손으로 쓴 숫자 알아맞히기 놀이하기

손으로 쓴 숫자가 무엇인지 추측하기

숫자판에 써진 0~9까지의 숫자 중 손으로 쓴 숫자와 비슷한 숫자를 찾아보기

손으로 쓴 숫자를 숫자판에 옮겨 써보기

옮겨쓴 숫자를 보고 어떤 숫자인지 판단해보기

자신이 왜 그렇게 판단했는지 숫자의 특징과 연관지어 생각해 보기

학습형태 : 개별학습
정리
학습한 내용 확인하기
학습형태 : 개별학습
활동 팁

학생들이 숫자 알아맞히기 놀이를 할 때 어떤 특징에 보고 그 숫자라고 생각했는지 이야기해보도록 합니다.

시간이 된다면 손글씨의 경우 사람에 따라 다양한 형태가 나올 수 있으므로 직접 학생들이 같은 숫자를 손글씨로 써보고 어떤 공통점이 있는지를 확인해 봅니다.

시작해요숫자를 읽는 인공지능에 대해 생각해 봅시다.
버스정류장에서 누나와 동생이 숫자가 적힌 종이를 들고 이야기하는 모습. 누나: 엄마가 이 버스를 타고 할머니 집으로 오랬는데.. / 동생: 누나, 이게 무슨 숫자야? 버스정류장에서 누나와 동생이 고민하고 있고, 로봇이 나타나 인사하는 모습. 누나: 97? 42? 도대체 뭐지? / 동생: 그럼 우리 하러니집 못 가는 거야? / 로봇: 안녕, 애들아! 내가 좀 도와줄까?
종이를 로봇에게 넘겨주는 누나와 종이를 들고 데이터를 생각하는 로봇. 누나: 정말? 자, 여기. / 로봇: 음.. 내 머릿속에 있는 손글씨 숫자 이미지 데이터에 의하면 이건 47이야. 신기한 눈으로 로봇을 바라보는 아이들, 의기양양한 로봇 모습. 아이들: 손 글씨 숫자 이미지 데이터? 무슨 말이야? / 로봇: 궁금하니? 그럼 내가 어떻게 숫자를 읽을 수 있는지 알려줄게.

- 아이들은 어떤 어려움을 겪고 있었나요?

→ 손으로 쓴 숫자를 읽기 어려워한다.

- 인공지능은 숫자 47 혹은 97 등으로 보이는 숫자 그림 를 무엇으로 판단 했나요?

(   37   ), (   47   ), (   97   )

- 인공지능은 어떤 데이터를 활용해 숫자를 판단할 수 있었나요?

'손 글씨 숫자 이미지 데이터' 라고 쓰여있고 이 중 이미지, 데이터는 실선으로 쓰여있는 그림
학습 목표
숫자 맞히기 놀이를 통해 인공지능이 숫자를 인식하는 방법을 알 수 있습니다.
활동
1숫자 알아맞히기 놀이하기

- 다음 숫자를 따라 색칠해 보고, 큰 소리로 읽어봅시다.

8모양으로 각 선에 A~G까지 적혀있고 숫자 0~9까지 표현한 그림. 각 숫자마다 칠해진 곳은 다음과 같습니다. 0(영) = A,B,C,D,E,F / 1(일) = B,C / 2(이) = A,B,D,E,G / 3(삼) = A,B,C,D,G / 4(사) = B,C,F,G / 5(오) = A,C,D,F,G / 6(육) = A,C,D,E,F,G / 7(칠) = A,B,C,F / 8(팔) = A,B,C,D,E,F,G / 9(구) = A,B,C,D,F,G
8모양으로 각 선에 A~G까지 적혀있고 아래에는 영,일,이,삼,사,오,육,칠,팔,구 라고 각각 회색 실선으로 적혀있는 그림
활동 방법 숫자 알아맞히기 놀이 방법을 알아봅시다.
A~G중 A,B,F에 색이 칠해진 모습

➊ 첫 번째 힌트를 보고 어떤 숫자일지 생각해 봅니다.

0789

➋ 0, 7, 8, 9가 될 수 있습니다.

A~G중 A,B,G,F에 색이 칠해진 모습

➌ 두 번째 힌트를 보고 어떤 숫자일지 생각해 봅시다.

89

➍ 8, 9가 될 수 있습니다.

A~G중 A,B,E,G,F에 색이 칠해진 모습

➎ 세 번째 힌트를 보고 어떤 숫자일지 생각해 봅시다.

8

➏ 정답은 8입니다.

- 활동지에 있는 힌트를 보고 어떤 숫자인지를 찾아보세요.

- 활동지 1번 문제의 숫자는 무엇인가요?

- 활동지 2번 문제의 숫자는 무엇인가요?

지도 Tip
- 각 숫자의 모양을 보고 특징을 생각해 보도록 해요.
- 각 숫자의 어떤 부분을 보고 숫자를 알아맟힐 수 있는지 생각해 보도록 해요.
- 첫 번째 힌트로 정답의 범위를 좁히고, 두 번째 힌트로 정답을 찾을 수 있습니다. 인공지능도 여러가지 데이터를 바탕으로 공통된 패턴을 발견하고, 숫자를 예측합니다.

[활동지 4-1] 숫자 알아맞히기 놀이하기

- 어떤 숫자인지 맞혀봅시다.

첫 번째 힌트 어떤 숫자일까요? 가능한 숫자를 모두 골라 ○표해 봅시다.
A~G중 A,B에 색이 칠해진 모습 8모양으로 각 선에 A~G까지 적혀있고 숫자 0~9까지 표현한 그림. 각 숫자마다 칠해진 곳은 다음과 같습니다. 0(영) = A,B,C,D,E,F / 1(일) = B,C / 2(이) = A,B,D,E,G / 3(삼) = A,B,C,D,G / 4(사) = B,C,F,G / 5(오) = A,C,D,F,G / 6(육) = A,C,D,E,F,G / 7(칠) = A,B,C,F / 8(팔) = A,B,C,D,E,F,G / 9(구) = A,B,C,D,F,G
두 번째 힌트 어떤 숫자일까요?
A~G중 A,B,E,G에 색이 칠해진 모습

- 어떤 숫자인지 맞혀봅시다.

첫 번째 힌트 어떤 숫자일까요? 가능한 숫자를 모두 골라 ○표해 봅시다.
A~G중 A,G,F에 색이 칠해진 모습 8모양으로 각 선에 A~G까지 적혀있고 숫자 0~9까지 표현한 그림. 각 숫자마다 칠해진 곳은 다음과 같습니다. 0(영) = A,B,C,D,E,F / 1(일) = B,C / 2(이) = A,B,D,E,G / 3(삼) = A,B,C,D,G / 4(사) = B,C,F,G / 5(오) = A,C,D,F,G / 6(육) = A,C,D,E,F,G / 7(칠) = A,B,C,F / 8(팔) = A,B,C,D,E,F,G / 9(구) = A,B,C,D,F,G
두 번째 힌트 어떤 숫자일까요?
A~G중 A,C,D,G,F에 색이 칠해진 모습

활동지 다운로드

활동
2손으로 쓴 숫자 알아맞히기 놀이하기

- 1단계 : 다음 숫자를 보고 숫자를 알아맞혀 봅시다.

픽셀로 쓰여있는 숫자 '2'
그림을 보고, 어떤 숫자인지 적어 봅시다.

- 2단계 : 다음 숫자판에 써진 숫자의 모양을 보고 픽셀로 쓰여있는 숫자 '2'와 비슷한 숫자라고 생각되는 숫자 2~3개를 골라 O를 그려봅시다.

8모양으로 각 선에 A~G까지 적혀있고 숫자 0~9까지 표현한 그림. 각 숫자마다 칠해진 곳은 다음과 같습니다. 0(영) = A,B,C,D,E,F / 1(일) = B,C / 2(이) = A,B,D,E,G / 3(삼) = A,B,C,D,G / 4(사) = B,C,F,G / 5(오) = A,C,D,F,G / 6(육) = A,C,D,E,F,G / 7(칠) = A,B,C,F / 8(팔) = A,B,C,D,E,F,G / 9(구) = A,B,C,D,F,G

- 3단계 : 픽셀로 쓰여있는 숫자 '2'를 빈 숫자판에 옮긴 후 어떤 숫자인지 결정해 봅시다.

픽셀로 쓰여있는 숫자 '2' -> A~F까지 쓰여있는 8모양 숫자판 -> 빈칸

- 4단계 : 다음 손으로 쓴 숫자가 어떤 숫자인지 알아보고 그렇게 생각한 숫자의 특징을 생각해 봅시다.

픽셀로 쓰여있는 숫자 '3' -> A~F까지 쓰여있는 8모양 숫자판 -> 빈칸

- 5단계 : 인공지능은 숫자도 이미지로 인식하여 판단합니다. 인공지능이 사람이 쓴 숫자를 어떻게 인식하는지 생각해 봅시다.

손으로 쓴 숫자를 인공지능이 인식하는 과정을 설명하는 그림

정리해요

- 손으로 숫자를 쓰고, 이를 숫자판에 옮겨봅니다.

빈칸 -> A~F까지 쓰여있는 8모양 숫자판
빈칸 -> A~F까지 쓰여있는 8모양 숫자판

참고자료

- 인공지능의 인식

사람이 여러 가지 감각기관을 통해 대상을 인지하는 것처럼, 인공지능도 센서나 데이터를 통해 대상을 인식합니다. 음성인식, 얼굴인식, 사람인식, 사물인식, 자연어처리 등 인공지능의 인식 기술은 생활 속에서 다양하게 사용되고 있습니다.

[ 생활 속 인식 사례 ]

음성 인식

네비게이션 음성인식 기능 그림

네비게이션 속 음성인식

얼굴 인식

얼굴 인식 그림

출입 시스템

사물 인식

스마트렌즈 상품 인식 그림

스마트렌즈

인공지능 숫자 인식

손그림 '1'을 픽셀로 변경하여 채도에따라 값이 다른 그림

인공지능이 필기체 숫자를 인식하는 것은 인공지능의 딥러닝 기술을 이용한 것입니다. 숫자이미지를 구성하는 작은 단위인 픽셀의 값을 이용하여 숫자를 구분합니다. 픽셀이란 이미지를 구성하는 최소 단위인 점을 뜻합니다.

참고 영상

딥러닝?? 머신러닝?? 대체 뭐가 다른거야? 딥러닝과 머신러닝의 차이점에 대해 아는척 해보자. 동영상의 썸네일

[딥러닝?? 머신러닝?? 대체 뭐가 다른거야? 딥러닝과 머신러닝의 차이점에 대해 아는척 해보자] 딥러닝과 머신러닝의 차이점을 간단하게 확인할 수 있는 영상입니다. (04:10) https://youtu.be/NbLVcMmxSw0

개념 쏙쏙
1
인공지능은 숫자도 이미지로 인식하여 판단합니다.
2
손 글씨마다 숫자의 모양이 조금씩 다르지만 패턴의 공통적인 특징을 통해 인공지능은 해당 숫자가 무엇인지 판단할 수 있습니다.

함께 확인해요! - 학습활동 평가

평가내용 평가결과
인공지능이 숫자를 어떻게 인식하는지 알 수 있나요?
숫자를 보고 특징을 이야기할 수 있나요?