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인지 부하 측정 장치의 프로세서가 수행하는 인지 부하 측정 방법에 있어서,상기 프로세서가 학습 동영상을 학습하는 학습자의 시선 운동을 추적하여 상기 학습자의 동공 변화를 측정하는 단계;상기 프로세서가 상기 측정한 학습자의 동공 변화를 통해 상기 학습 동영상의 학습 구간별 상기 학습자의 인지 부하가 발생하였는지 여부를 판단하는 단계;상기 프로세서가 상기 인지 부하가 발생한 경우, 피크 판단(peak detection) 알고리즘을 이용하여 상기 인지 부하가 발생한 학습 구간에서의 피크 포인트를 구분하는 단계;상기 프로세서가 회상 자극 기법(Stimulated recall)을 이용하여 상기 인지 부하가 발생한 학습 구간별 학습자의 인지부하에 대한 발생 원인을 결정하는 단계; 및상기 프로세서가 상기 결정된 학습자의 인지부하에 대한 발생 원인에 대응하는 학습 전략 정보를 상기 학습자에게 제공하는 단계를 포함하는 인지 부하 측정 방법
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제1항에 있어서,상기 학습자의 동공 변화를 측정하는 단계는,상기 프로세서가 상기 학습 동영상의 학습 내용에 관한 텍스트 또는 텍스트와 동일한 내용을 갖는 음성을 제공하는 단계;상기 프로세서가 상기 제공된 텍스트 또는 음성에 의해 자극된 상기 학습자의 시각 및 청각으로부터 상기 학습 내용에 관한 학습자의 주의 집중력에 따른 학습자의 시선 운동을 추적하는 단계; 및상기 프로세서가 상기 추적한 시선 운동에 따라 운동에 따라 동공의 크기가 확장되거나 또는 축소되는 학습자의 동공 변화를 측정하는 단계를 포함하는 인지 부하 측정 방법
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제1항에 있어서,상기 인지 부하가 발생했는지 여부를 판단하는 단계는,상기 프로세서가 상기 학습 동영상을 학습하기 이전에 상기 학습 동영상의 학습 내용과 관련된 학습자의 사전 지식 수준을 검사하는 단계;상기 프로세서가 상기 검사한 학습자의 사전 지식 수준에 따라 학습자가 상위 집단에 속하는지 또는 하위 집단에 속하는지를 판단하는 단계; 및상기 프로세서가 상기 학습자의 속한 집단이 상위 집단인지 또는 하위 집단인지를 고려하여 상기 학습 동영상의 학습 구간별 인지 부하가 발생했는지 여부를 판단하는 단계를 포함하는 인지 부하 측정 방법
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제1항에 있어서,상기 인지 부하는,상기 학습 동영상의 학습 내용을 통해 전달되는 정보를 학습자가 이해하지 못함으로써, 학습자의 인지 체계에 부과되는 부과량을 의미하는 인지 부하 측정 방법
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제1항에 있어서,상기 인지 부하가 발생했는지 여부를 판단하는 단계는,상기 프로세서가 상기 동영상을 학습하기 이전에, 상기 학습자의 좌안에 대한 동공의 크기값 및 우안에 대한 동공의 크기값을 각각 측정하고, 측정한 각 동공의 크기값에 대한 평균값을 설정하는 단계;상기 프로세서가 상기 평균값을 기준으로 상기 좌안에 대한 동공의 크기값 및 우안에 대한 동공의 크기값을 각각 차감한 좌안 및 우안에 대한 델타값을 생성하는 단계;상기 프로세서가 상기 학습 동영상의 각 학습 구간에 따라 상기 생성한 좌안 및 우안에 대한 델타값을 각각 분류하는 단계; 및상기 프로세서가 상기 학습 동영상의 각 학습 구간에 따라 분류된 델타값을 이용하여 상기 인지 부하가 발생하였는지 여부를 판단하기 위한 베이스 라인으로 설정하는 단계를 포함하는 인지 부하 측정 방법
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제5항에 있어서,상기 인지 부하가 발생했는지 여부를 판단하는 단계는,상기 학습자의 동공 변화에 따른 동공의 크기가 상기 학습 동영상의 각 학습 구간에 따라 설정된 상기 베이스 라인을 초과하는 경우에 인지 부하가 발생한 것으로 판단하는 인지 부하 측정 방법
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제1항에 있어서,상기 인지부하 발생 원인을 결정하는 단계는,상기 학습자가 학습 동영상을 학습하는 과정에서의 학습 화면과 상기 학습 화면을 시청하는 학습자의 얼굴 영상을 수집하는 단계;상기 수집한 학습 화면 및 얼굴 영상으로부터 학습 전체 구간에서의 학습자의 표정 변화 구간 및 동공 변화 구간을 설정하는 단계; 및상기 설정한 표정 변화 구간 및 동공 변화 구간에서 학습자를 자극하는 회상 자극 기법을 적용하여 학습자의 인지부하에 대한 발생 원인을 결정하는 단계;를 포함하는 인지 부하 측정 방법
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제1항에 있어서,상기 인지부하 발생 원인을 결정하는 단계는,1) 상기 학습자의 사전 지식 수준에 따른 학습 동영상의 학습 내용 상의 난이도 또는 복잡도에 의해 발생하는 내재적 인지부하, 2) 상기 학습 동영상의 학습 내용에 의해 발생하는 외재적 인지부하, 3) 상기 학습 동영상을 통해 제공되는 학습 내용을 분석하는 과정에서 발생하는 본유적 인지부하 중 적어도 하나의 인지부하에 대한 발생 원인을 결정하는 인지 부하 측정 방법
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인지 부하 측정 장치에 있어서,프로세서를 포함하고,상기 프로세서는,학습 동영상을 학습하는 학습자의 시선 운동을 추적하여 상기 학습자의 동공 변화를 측정하고,상기 측정한 학습자의 동공 변화를 통해 상기 학습 동영상의 학습 구간별 상기 학습자의 인지 부하가 발생하였는지 여부를 판단하고,상기 인지 부하가 발생한 경우, 피크 판단(peak detection) 알고리즘을 이용하여 상기 인지 부하가 발생한 학습 구간에서의 피크 포인트를 구분하는 단계;회상 자극 기법(Stimulated recall)을 이용하여 상기 인지 부하가 발생한 학습 구간별 학습자의 인지부하에 대한 발생 원인을 결정하고, 상기 결정된 학습자의 인지부하에 대한 발생 원인에 대응하는 학습 전략 정보를 상기 학습자에게 제공하는 인지 부하 측정 장치
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제9항에 있어서,상기 프로세서는,상기 학습 동영상의 학습 내용에 관한 텍스트 또는 텍스트와 동일한 내용을 갖는 음성을 제공하고,상기 제공된 텍스트 또는 음성에 의해 자극된 상기 학습자의 시각 및 청각으로부터 상기 학습 내용에 관한 학습자의 주의 집중력에 따른 학습자의 시선 운동을 추적하고,상기 추적한 시선 운동에 따라 운동에 따라 동공의 크기가 확장되거나 또는 축소되는 학습자의 동공 변화를 측정하는 인지 부하 측정 장치
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제9항에 있어서,상기 프로세서는,상기 학습 동영상을 학습하기 이전에 상기 학습 동영상의 학습 내용과 관련된 학습자의 사전 지식 수준을 검사하고,상기 검사한 학습자의 사전 지식 수준에 따라 학습자가 상위 집단에 속하는지 또는 하위 집단에 속하는지를 판단하고
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제9항에 있어서,상기 인지 부하는,상기 학습 동영상의 학습 내용을 통해 전달되는 정보를 학습자가 이해하지 못함으로써, 학습자의 인지 체계에 부과되는 부과량을 의미하는 인지 부하 측정 장치
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제9항에 있어서,상기 프로세서는,상기 동영상을 학습하기 이전에, 상기 학습자의 좌안에 대한 동공의 크기값 및 우안에 대한 동공의 크기값을 각각 측정하고, 측정한 각 동공의 크기값에 대한 평균값을 설정하고,상기 평균값을 기준으로 상기 좌안에 대한 동공의 크기값 및 우안에 대한 동공의 크기값을 각각 차감한 좌안 및 우안에 대한 델타값을 생성하고,상기 학습 동영상의 각 학습 구간에 따라 상기 생성한 좌안 및 우안에 대한 델타값을 각각 분류하고,상기 학습 동영상의 각 학습 구간에 따라 분류된 델타값을 이용하여 상기 인지 부하가 발생하였는지 여부를 판단하기 위한 베이스 라인으로 설정하는 인지 부하 측정 장치
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제13항에 있어서,상기 프로세서는,상기 학습자의 동공 변화에 따른 동공의 크기가 상기 학습 동영상의 각 학습 구간에 따라 설정된 상기 베이스 라인을 초과하는 경우에 인지 부하가 발생한 것으로 판단하는 인지 부하 측정 장치
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제9항에 있어서,상기 프로세서는,상기 학습자가 학습 동영상을 학습하는 과정에서의 학습 화면과 상기 학습 화면을 시청하는 학습자의 얼굴 영상을 수집하고,상기 수집한 학습 화면 및 얼굴 영상으로부터 학습 전체 구간에서의 학습자의 표정 변화 구간 및 동공 변화 구간을 설정하고,상기 설정한 표정 변화 구간 및 동공 변화 구간에서 학습자를 자극하는 회상 자극 기법을 적용하여 학습자의 인지부하에 대한 발생 원인을 결정하는 인지 부하 측정 장치
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제9항에 있어서,상기 프로세서는,1) 상기 학습자의 사전 지식 수준에 따른 학습 동영상의 학습 내용 상의 난이도 또는 복잡도에 의해 발생하는 내재적 인지부하, 2) 상기 학습 동영상의 학습 내용에 의해 발생하는 외재적 인지부하, 3) 상기 학습 동영상을 통해 제공되는 학습 내용을 분석하는 과정에서 발생하는 본유적 인지부하 중 적어도 하나의 인지부하에 대한 발생 원인을 결정하는 인지 부하 측정 장치
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