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기독교 영화 산업 아프리카의 기독교 영화
신앙 기반, 가족 가치 영화는 주로 기독교인 관객층 때문에 남아프리카 공화국에서 인기가 많으며, 여기에는 농부에서 설교자로 변신한 앵거스 부칸의 2006년 전기 영화 《감자 같은 믿음》이 포함된다.
나이지리아 기독교인들은 급성장하는 나이지리아 영화 산업인 놀리우드에 적극적으로 기여하고 있다. 기독교 영화는 나이지리아 영화의 약 20%를 차지한다. 독립 회사, 사역, 대형 교회들은 수백 편의 기독교 영화를 제작하며 스스로를 놀리우드의 대안으로 여긴다. 그럼에도 불구하고 그들은 주류 성공에 참여했으며 많은 영화가 국영 텔레비전 채널에 방영된다.
하나님의 구원받은 기독교 교회는 도브 스튜디오를 설립했는데, 이는 나이지리아에서 가장 큰 영화 스튜디오이자 배급사가 되었다. 2006년 4월 이전에 그들의 영화는 50,000장 이상이 팔렸다. 가스펠 영화제(GOFESTIVAL) 또한 나이지리아의 주요 영화 행사이다.
기독교 영화 산업 각주
Kintz, Linda; Julia Lesage (April 1998). 〈Chapter 7: The Emergence of Christian Video and the Cultivation of Videovangelism〉. 《Media, Culture, and the Religious Right》. 미네소타 대학교 출판부. ISBN 0-8166-3085-2.  지원되지 않는 변수 무시됨: |chapter-url-access= (도움말)
Shen, Hsiang Yen, Cross-cultural effectiveness of Christian message films: Taiwanese responses to the concepts of God and Christianity in the film "Bruce Almighty",(ProQuest, 2010).
놀이를 통한 학습
놀이를 통한 학습(Learning through play)은 교육 및 심리학에서 어린이가 주변 세상을 이해하는 방법을 설명하는 데 사용되는 용어이다. 놀이를 통해 아이들은 사회적 및 인식적 기술을 개발하고, 감정적으로 성숙하며, 새로운 경험과 환경에 참여하는 데 필요한 자신감을 얻을 수 있다.
어린 아이들이 학습하는 주요 방법에는 놀이, 다른 사람들과 함께하기, 활동하기, 탐험 및 새로운 경험, 혼잣말하기, 다른 사람들과 소통하기, 신체적 및 정신적 도전 극복하기, 새로운 일을 하는 방법 배우기, 기술 연습 및 반복, 즐거운 시간 보내기 등이 있다.
놀이를 통한 학습 일과 놀이의 정의
놀이는 아이들이 주변 세상을 이해할 수 있도록 한다. 아이들은 탐험에 대한 자연스러운 호기심을 가지고 있으며 놀이는 이를 위한 매개체 역할을 한다.
놀이의 정의
'아인슈타인은 플래시카드를 사용하지 않았다(Einstein Never Used FlashCards)'에서는 아이들의 놀이의 다섯 가지 요소가 요약되어 있다.
또한, 놀이는 창의성과 상상력이 특징이다. 창의성은 역할 놀이, 건설 활동, 기타 상상적인 놀이 형태에서 분명히 나타난다. 상상력을 통해 아이들은 자신의 감정, 생각, 아이디어와 관련된 정신적 이미지를 만들고 이를 놀이에 통합한다.
연구자 베벌리 다이츠(Beverlie Dietze)와 다이앤 캐신(Diane Kashin)은 '놀이와 학습(Playing and Learning)'에서 놀이의 일곱 가지 공통적인 특징을 다음과 같이 언급했다.
일과의 대비
아이들의 활동 맥락에서 놀이와 일 사이에는 중요한 차이가 있다. 놀이는 일반적으로 아이가 선택하는 자기 주도적인 활동이며 탐험과 즐거움에 중점을 둔다. 반면, 일은 일반적으로 특정 목표와 결과를 가진 구조화된 작업을 포함한다.
놀이를 통한 학습 일과 놀이의 정의
연구자 다이츠와 캐신에 따르면, 놀이는 내부 통제, 새로운 현실을 적응하거나 창조하는 능력, 그리고 내재적 동기로 특징지어진다. 어른이 활동에 특정 목표를 부과하고 그것을 놀이라고 부르면 놀이와 일의 경계가 모호해질 수 있다. 예를 들어, 아이가 정보를 암기하도록 돕기 위해 플래시카드를 사용하는 것은 구조화된 특성과 목표 지향성 때문에 일과 더 밀접하게 관련될 수 있다.
놀이와 일의 구분을 이해하는 것은 아동 발달에 영향을 미칠 수 있다. 구조화된 활동이 학습 기회를 제공할 수 있지만, 놀이는 창의성, 문제 해결, 그리고 자율성을 촉진한다. 이러한 차이를 인지하는 교육자와 부모는 아이들의 전인적 발달을 지원하는 환경을 조성할 수 있다.
놀이는 아이들이 이전 경험에서 새로운 지식을 구축할 기회를 제공한다. 연구자들은 일과 놀이를 다양한 방식으로 구분했다.
놀이 이론에는 세 가지 주요 그룹이 있다.
고전 이론
놀이를 통한 학습 일과 놀이의 정의
장자크 루소, 프리드리히 프뢰벨, 존 듀이와 같은 고전 이론가들은 아동기에 대한 사회적 관점을 변화시키는 데 중요한 영향을 미쳤다. 그들은 아이들의 학습과 발달에 놀이가 중요하다고 강조했다. 이 이론가들은 자연과 삶과의 직접적인 상호작용을 통해 아이들의 학습 경험을 증진시켰다.
놀이의 고전 이론에는 과도한 에너지 소모, 오락과 휴식, 힘든 작업 후 에너지 보충, 미래 역할 연습, 그리고 재현 이론과 같은 개념도 포함된다. 허버트 스펜서는 놀이가 인간이 생존에 필요하지 않은 과도한 에너지를 소모할 수 있게 한다고 제안했다.
근대 이론
근대 이론은 인지 발달에서 놀이의 역할에 초점을 맞춘다. 장 피아제는 아이들이 놀이 기반 발달 단계를 통해 어떻게 지식을 구성하는지 강조했으며, 이는 많은 유아 교육 프로그램에 영향을 미쳤다. 프리드리히 프뢰벨의 '진지한 작업'으로서의 놀이라는 개념은 놀이의 교육적 가치에 대한 현대적 관점과 일치한다.
현대적 관점은 또한 아이의 발달에 대한 놀이의 영향을 조사한다. 예를 들어, 다이츠와 캐신은 학습자를 의미의 능동적인 구성자로 본다.
현대 이론
놀이를 통한 학습 일과 놀이의 정의
현대 이론은 아이들의 학습과 발달에서 사회적, 문화적 맥락의 역할을 강조한다. 루소의 아동 권리 및 순수성으로 인한 보호 필요성에 대한 연구는 현대적 관점의 한 측면이다. 듀이의 아동을 학습의 능동적 주체로 보는 관점 또한 놀이를 통해 아이들에게 권한을 부여하는 데 초점을 맞춘 현대 이론과 일치한다.
현대 이론은 일상생활과 학습에서 놀이, 다양성, 사회 정의 간의 관계를 다룬다. 아이들은 일상생활 경험을 통해 배우며 가족, 공동체, 문화, 그리고 더 넓은 사회와 같은 다양한 맥락의 영향을 받는다. 레프 비고츠키의 근접 발달 영역 개념은 아이들이 과거 학습을 지원하면서 새로운 도전을 장려하는 활동이 필요하다고 제안한다. 사회적 참여와 다른 사람들과의 협력은 아이들의 사고를 변화시킬 수 있다. 유리 브론펜브레너는 인간-환경 관계가 아동 발달에 미치는 영향을 강조한다 (Khuluqo 2016, Bodrova & Leong 2015).
다문화적 관점
놀이를 통한 학습 일과 놀이의 정의
20세기 상반기 수잔 아이삭스(Susan Isaacs)를 포함한 서구 문화권에서 놀이가 광범위하게 연구되었지만, 구닐라 달베르그(Gunilla Dahlberg)와 플리어(Fleer)와 같은 전문가들은 놀이에 대한 서구적 관점의 보편성에 의문을 제기한다. 플리어의 호주 원주민 아이들과의 연구는 모든 문화권이 놀이를 같은 방식으로 강조하는 것은 아니라는 점을 시사한다. 다양한 문화와 공동체는 놀이를 장려하는 독특한 방식을 가지고 있다. 예를 들어, 일부는 놀이에 대한 성인의 개입을 억제하거나 아이들이 성인과 떨어져서 다양한 연령 그룹과 놀기를 기대할 수 있다. 또한, 일부 문화권에서는 아이들이 특정 연령이 되면 놀이를 그만두기를 기대할 수 있다.
유카텍 마야(Yucatec Maya) 문화는 놀이와 학습에 대한 독특한 접근 방식을 제공하며, 현실 기반 활동과 관찰을 강조한다.
놀이를 통한 학습
놀이를 통한 학습 일과 놀이의 정의
유카텍 마야 아이들은 토르티야 만들기, 직물 짜기, 옷 청소 등 실제 생활 활동과 밀접하게 관련된 놀이에 참여한다. 그들은 종종 공동체 활동을 관찰하고 참여하는 "의도적 공동체 참여"를 통해 배운다. 많은 서구 문화권의 아이들과 달리, 유카텍 마야 아이들은 광범위한 가장 놀이에 참여하지 않는다. 이는 "현실이 아닌 것을 표현하는 것"과 관련되어 거짓말과 비슷하게 여겨지기 때문이다. 예를 들어, 한 마야족 어머니는 민족지학자에게 아이가 그릇에 담긴 잎사귀를 음식으로 가장하는 것을 "용납한다"고 말했다. 대신 그들의 놀이는 일상생활을 반영한다.
연령 집단 및 상호작용
유카텍 마야 아이들은 일부 서구 문화권에서 흔히 볼 수 있는 연령 분리 놀이에 초점을 맞추기보다는 모든 연령의 개인들과 놀고 상호작용한다. 이 접근 방식은 아이들이 성인 행동을 모델링하고 자신의 문화에 대한 현실적인 표현을 탐구하는 데 도움이 된다.
관찰 학습
관찰 학습은 유카텍 마야 아이들의 학습 과정에서 중요한 역할을 한다. 그들은 지역사회 내에서 유용한 활동을 관찰하고 모델링함으로써 적극적으로 참여한다. 따라서 "그것은 본질적으로 복합적인 일상 활동에 통합되어 있다."
놀이를 통한 학습 일과 놀이의 정의
놀이는 유엔이 모든 어린이의 특정 권리로 인정할 만큼 충분히 중요하다. 아이들은 탐험하고 놀 자유가 필요하다. 놀이는 또한 뇌 발달에 기여한다. 놀이는 인간을 포함한 포유류의 전전두피질 발달을 가능하게 한다. 신경과학의 증거는 아이의 발달 초기(출생부터 6세까지)가 평생 학습, 행동 및 건강의 기초를 마련한다는 것을 보여준다. 아이의 신경 경로는 놀이 에피소드 중에 발생하는 탐색, 사고, 문제 해결, 언어 표현을 통해 발달에 영향을 받는다. 캐나다 학습 위원회(Canadian Council on Learning)에 따르면, "놀이는 아이들의 발달의 모든 측면을 풍요롭게 한다 – 학교와 삶의 성공에 필요한 지적, 사회적, 신체적, 정서적 기술의 기초를 형성한다. 놀이는 '학습을 위한 길을 열어준다'".
아이들은 블록을 가지고 놀고, 그림을 그리거나, 가장 놀이를 할 때 학습이 일어난다. 놀이 동안 아이들은 새로운 것을 시도하고, 문제를 해결하고, 발명하고, 창조하고, 아이디어를 시험하고, 탐구한다. 아이들은 구조화되지 않은 창의적인 놀이 시간이 필요하다. 즉, 아이들은 놀이를 통해 배울 시간이 필요하다. 놀이 중에 발생하는 정서적 각성 수준은 신경 경로의 통합과 통합에 이상적이다. 아이가 놀이를 주도하도록 허용하는 것은 아이가 가장 편안한 장소를 찾도록 허용하는 것을 의미하며, 신경가소성의 촉진을 허용한다. 자기 주도적인 놀이에 참여하는 아이들은 자신만의 스키마를 만들어 정서와 인지의 통합을 허용할 수 있다. 놀이는 또한 아이들이 자기 인식과 변형에 대한 말 없는 이야기를 공동으로 구성할 수 있도록 함으로써 신경가소성 발달을 촉진한다.
파스칼(Pascel)에 따르면, "놀이는 어린 학습자의 발달에 있어 진지한 일이다. 이는 매우 중요한 이해이다. 의도적이고 효과적인 놀이 기반 접근 방식은 어린 아이들의 인지 발달을 지원한다. 잘 설계된 이러한 접근 방식은 아이들의 개별적인 흥미를 활용하고, 그들의 잠재 능력을 이끌어내며, 그들의 탐구 정신과 주변 세계에 대한 탐험에 반응한다. 이는 커리큘럼의 학습 결과가 달성될 가능성이 더 높은 환경을 즐기는 높은 동기 부여를 가진 아이들을 생성한다."
놀이를 통한 학습 유년기
놀이는 어린 아이들의 학습과 강하게 연결되어 있으며, 특히 문제 해결, 언어 습득, 문해력, 셈하기, 그리고 사회적, 신체적, 정서적 기술과 같은 영역에서 그러하다. 학습 기반 놀이를 통해 아이들은 주변 환경과 세상을 적극적으로 탐험한다. 놀이는 아이의 최적의 사회적, 인지적, 신체적, 정서적 발달에 필수적이다. 연구자들은 놀이가 지적 성장, 창의성, 그리고 기본적인 학업 지식의 토대를 마련한다는 데 동의한다.
도로시 싱어(Dorothy Singer)에 따르면, 가장 놀이는 아이들이 다양한 역할과 시나리오를 상상할 수 있게 한다. 사회극 놀이를 통해 아이들은 감정을 관리하고, 세상을 이해하며, 공유와 협력과 같은 사회적 상호작용을 탐색하는 방법을 배운다.
목표 지향적이고 질 높은 놀이 경험은 인지 발달과 학업 성취에 중요한 기술을 길러준다. 여기에는 언어화, 언어 이해, 어휘, 상상력, 질문하기, 문제 해결, 관찰, 공감, 협력, 그리고 타인의 관점 이해가 포함된다.
놀이를 통한 학습 유년기
놀이는 또한 아이들이 사회 기술, 창의성, 눈과 손의 협응력, 문제 해결, 그리고 상상력을 발달시키는 데 도움을 준다. 이러한 기술은 플래시카드나 학업 훈련을 통해 배우는 것보다 놀이를 통해 더 효과적으로 습득되는 경우가 많다. 또한, 슬로바키아 연구자 그미트로바(Gmitrova)와 그미트로프(Gmitrov)는 가장 놀이가 아이들이 교육 과정을 넘어 발전할 수 있는 매개체로서 중요하다고 강조한다.
사회적 놀이는 아이들이 새로운 활동을 시도할 때 자신감을 높여주고, 다양한 상징을 창의적으로 다루는 능력을 향상시킨다. 놀이의 이점은 매우 광범위하여 진화적이고 발달적으로 중요한 활동으로 간주되며, 아이들이 성인이 되어서도 유익한 사회적으로 적절한 행동에 참여하는 데 도움을 준다.
린다 롱리(Linda Longley)와 동료들은 놀이와 학습 간의 관계에 대한 다양한 믿음을 발견했다. 부모들은 종종 구조화된 놀이 활동(예: 교육용 비디오)이 학습에 더 가치 있다고 보는 반면, 전문가들은 구조화되지 않은 활동(예: 가장 놀이)이 더 유익하다고 간주한다.
놀이를 통한 학습 유년기
교사들이 놀이 기반 학습의 가치를 인식하더라도, 여러 나라(중국, 인도, 아일랜드 등)의 연구는 그들의 신념과 교실 실제 사이의 격차를 시사한다. 예를 들어, 일부 환경에서는 놀이 기반 학습을 중요하게 여기는 교사들도 여전히 전통적인 교수 방법에 더 의존한다. 이는 책임 압력이나 자원 부족과 같은 요인 때문일 수 있다.
이러한 도전들은 놀이 기반 학습에 대한 교사들의 신념과 그들의 교실 실제 사이의 상당한 격차를 보여준다. 이러한 불일치는 초기 문해력, 언어, 수학 및 사회 정서적 기술을 지원하는 놀이 기반 활동을 통한 학생들의 성장 및 발달 기회에 영향을 미칠 수 있다.(Lynch, 2015)
놀이를 통한 학습 놀이 기반 학습
놀이 기반 학습은 아이들의 발달과 학습을 지원하는 교육적 접근 방식이다. 놀이를 통해 아이들은 내용 지식, 사회 기술, 역량, 그리고 학습에 대한 긍정적인 태도를 개발할 수 있다.
이 접근 방식은 레프 비고츠키의 비계 모델에 뿌리를 두고 있으며, 교사들은 놀이 활동의 특정 측면에 집중하고 아이들의 학습에 격려와 피드백을 제공한다. 놀이는 아이들의 사고에 도전할 수 있는데, 특히 실제 생활과 상상 활동에 참여할 때 더욱 그렇다. 필요한 경우 놀이 기반 학습 중에 섬세한 개입과 성인 지원이 제공될 수 있다.
아이들은 놀이 기반 학습에서 직접적인 경험을 통해 가장 잘 배운다. 이 접근 방식은 아이들에게 동기를 부여하고 자극하는 동시에 기술, 개념, 언어 습득, 의사소통 기술 및 집중력 발달을 지원한다. 또한 아이들에게 긍정적인 태도를 개발하고 최근 학습, 기술 및 역량을 통합할 기회를 제공한다.
놀이를 통한 학습 놀이 기반 학습
DCSG는 유아 교육에서 놀이 기반 학습의 이점을 요약했다. 놀이하는 아이들은 지식, 기술, 이해력을 다양한 방식과 맥락에서 사용하고 적용한다. 교사 또한 아이들을 활동에 참여시켜 학습에 대한 긍정적인 태도를 배우고 개발하도록 돕는다. 교사는 아이들의 놀이를 직접 계획해서는 안 된다. 왜냐하면 이는 놀이의 핵심인 선택과 통제를 방해할 수 있기 때문이다. 대신, 그들은 고품질 학습 환경을 조성하고 아이들이 놀이에 참여할 수 있는 중단 없는 시간을 보장함으로써 놀이를 계획해야 한다.
연구자 캐시 허쉬-파섹과 로베르타 미크닉 골린코프에 따르면, 성인이 아이들과 함께 놀면 놀이의 질과 다양성에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다. 성인이 참여하면 놀이를 통제하지 않고도 안내하고 확장하여 아이들이 자신의 흥미를 따르고 인지 발달에 더 효과적으로 참여할 수 있게 한다. 놀이는 아이들의 언어이자 통화이다.
다음은 교육자, 부모, 보호자가 놀이 중 아이들의 학습을 촉진할 수 있는 몇 가지 방법이다.
이러한 접근 방식을 사용함으로써 성인은 놀이 중에 아이들의 자연스러운 호기심과 인지 성장을 육성하는 지원 환경을 조성할 수 있다.
놀이를 통한 학습 놀이 기반 학습에 대한 비판
지식 습득
지난 40년간의 연구는 놀이와 아동 학습 사이에 긍정적인 상관관계를 보여주며, 놀이가 아동 교육에 도움이 될 수 있음을 시사한다. 그러나 일부 연구 결과는 놀이가 선언적 지식(사실 및 정보)보다는 절차적 지식(기술 및 전략)과 더 밀접하게 관련될 수 있음을 시사한다. 상관관계 연구만으로는 놀이가 학습 결과에 미치는 영향을 확정적으로 결정할 수 없다. 놀이가 아이들이 중요한 절차적 지식을 개발하도록 도울 수 있지만, 이는 나중에 선언적 지식 습득을 지원할 수 있다. 놀이와 선언적 학습 간의 관계는 아직 완전히 확립되지 않았다.
가장 놀이: 창의성, 지능, 문제 해결:
창의성과 관련하여, 가장 놀이에 대한 메타 분석의 증거는 혼합되어 있으며, 일부 연구는 창의성과의 관계를 시사하고 다른 연구는 거의 영향을 미 발견하지 못했다. 놀이와 지능 간의 연결은 놀이가 지능을 촉진하는지 아니면 지능이 놀이를 장려하는지에 대해 연구가 결론적으로 결정할 수 없으므로 불분명하다. 문제 해결 측면에서, 건설 놀이는 퍼즐 및 기타 유사한 작업 해결과 관련이 있다.
놀이를 통한 학습 놀이 기반 학습에 대한 비판
최근 연구에 따르면 또래들과의 놀이 상호작용에 참여하는 것은 아이들이 문제 해결 능력 및 갈등 해결과 같은 필수적인 삶의 기술을 개발하는 데 도움이 된다. 놀이는 또한 자신감과 정서적 조절을 길러주며, 협력, 의사소통, 아이디어와 감정 표현을 촉진한다. 또한, 놀이는 양육자에게 아이들의 행동을 관찰하고 필요한 경우 개입할 기회를 제공하여 발달 지연이나 외상에 대한 지원을 제공한다.
가장 놀이, 즉 "가장 놀이"는 시나리오를 연기하고 다양한 관점을 탐구하는 것을 포함한다. 일부 연구는 가장 놀이가 아동 발달에 미치는 영향에 의문을 제기하지만, 다른 연구는 언어 사용, 타인의 관점에 대한 인식, 공감 및 지연된 만족과 같은 영역에서 자기 조절을 향상시킬 수 있다고 제안한다. 가장 놀이는 또한 문제 해결 및 의사소통과 같은 사회 기술을 향상시킬 수 있다. 놀이 기반 학습 경험은 양육자에게 아동 행동에 대한 귀중한 통찰력을 제공하여 필요한 경우 조기 개입을 가능하게 한다.
놀이를 통한 학습 놀이 기반 학습 프로그램
놀이 기반 학습 프로그램은 흥미로운 놀이 활동을 통해 아이들의 학습 경험을 향상시키는 다양한 교육적 접근 방식을 포함한다. 이러한 프로그램은 경청, 집중력, 의사소통, 자기 주도성 등과 같은 기술 개발을 강조한다.
확장 교육과정
확장 교육과정은 놀이 기반 학습을 통합하여 아이들의 학습 경험을 향상시키도록 설계되었다. 이 교육과정은 야외 신체 활동과 소그룹 실내 놀이를 결합하여 아이들의 발달을 촉진한다. 비평가들은 확장 교육과정에 대해 특히 읽기 및 쓰기 수업을 지연시키고 추가 자원이 필요하며 다양한 유형의 학습자에게 적합하지 않을 수 있다는 우려를 표명했다.
주목할 만한 놀이 기반 학습 프로그램
출처:
자유 놀이는 아이들이 자신의 선호도에 따라 활동에 참여하며, 무엇을 어떻게 할지에 대해 스스로 선택하는 것으로 관찰된다. 이는 종종 자발적으로 발생하고 즐거우며 상상적 사고를 장려한다. 이러한 유형의 놀이는 일반적으로 성인이 부과하는 특정 규칙 없이 진행되어 아이들이 탐색하고, 창의성을 표현하며, 다양한 접근 방식을 실험할 자유를 누릴 수 있게 한다.
놀이를 통한 학습 놀이 기반 학습 프로그램
이러한 유형의 놀이는 아이들이 다양한 과제와 장애물을 독립적으로 해결하면서 창의성과 문제 해결 능력을 활용할 수 있도록 한다고 믿어진다. 또한 아이들에게 자신을 표현하고 상상적 시나리오에 참여할 기회를 제공하며, 잠재적으로 인지 발달을 촉진하고 또래들과의 긍정적인 사회적 상호작용을 촉진한다. 일부 연구는 자유 놀이가 전반적인 성장에 중요하다고 여겨지는 상상력과 사회 기술을 육성할 수 있다고 제안한다 (Weisberg, Hirsh-Pasek, and Golinkoff, 2013).
자유 놀이가 상상력을 어떻게 촉진할 수 있는지에 대한 예시는 다음과 같다.
일부 연구에 따르면 덜 특권층의 배경을 가진 아이들은 어휘 습득에서 놀이 학습의 이점을 얻을 수 있다 (Han, Moore, Vukelich, & Buell, 2010).
연구에 따르면 아이들은 완전히 혼자 두는 것보다 독립적으로 탐험하는 동안 어느 정도 지도를 받을 때 학업 성과가 더 좋을 수 있다 (Alfieri, Brooks, Aldrich, & Tenenbaum, 2010).
놀이를 통한 학습 놀이 기반 학습 프로그램
연구에 따르면 아이들은 놀이 활동에 참여할 때 도형과 같은 개념을 더 효과적으로 파악할 수 있다 (Fisher, Hirsh-Pasek, Newcombe, & Golinkoff).
이러한 유형의 놀이를 통해 교사는 새로운 개념과 기술을 가르치기 위한 구조화된 활동을 이끌 수 있다. 이는 아이들에게 귀중한 학습 기회, 팀워크, 지시 따르기, 그리고 협동 학습을 촉진한다.
Hope-Southcott(2013)와 McLennan(2012)은 아이들과 교사 간의 놀이 활동에서의 협력을 수반하는 놀이 유형을 소개하며, 공유된 경험과 상호작용을 통해 학습을 촉진한다. 또한 의사소통, 협상, 의사결정 기술을 장려하는 동시에 긍정적인 교사-학생 관계와 또래 상호작용을 촉진한다.
상호 주도 놀이가 아이들과 성인 모두에게 유익한 예시는 다음과 같다.
성인들은 학습을 지원하기 위해 특정 장난감이나 재료로 놀이 환경을 조성한다. 예를 들어, 교사는 교실 활동을 위한 장난감을 선택하거나 박물관은 아이들이 탐험할 수 있는 전시물을 설계할 수 있다.
놀이를 통한 학습 놀이 기반 학습 프로그램
성인들은 "만약 ~한다면 어떻게 될까?"와 같은 질문을 통해 놀이 중에 아이들을 도울 수 있다. 이러한 질문은 아이들을 서두르지 않고 학습으로 부드럽게 이끌어준다.
성인들은 놀이 중에 새로운 사물을 도입하여 아이들의 호기심을 자극한다. 예를 들어, "이것을 사용하면 어떻게 될지 궁금하다"라고 말할 수 있다. 이는 아이들이 학습에 집중하면서 탐험할 수 있게 한다.
장애 아동의 요구에 맞춘 놀이 적응
교사는 다양한 방식으로 장애 또는 특수 아동의 요구에 맞춰 놀이를 적응시킬 수 있다. Sharifah & Aliza (2013)에 따르면, 학생들의 특정 요구와 능력에 맞춰진 효과적인 수업 계획은 모든 학생의 교육 경험을 향상시킬 수 있다. 각 수업 주제와 학습 목표에 적합한 기술과 전략을 선택하는 것은 학생들의 다양한 요구를 지원한다. 시각 또는 촉각 자료와 같은 적절한 학습 보조 자료를 활용하는 것도 접근성과 참여를 개선할 수 있다. 연구자 Nor Azlinah (2010)는 협력 학습을 장려하면 학생들이 그룹으로 작업하고 사회적 상호작용의 이점을 얻을 수 있음을 발견했다.
놀이를 통한 학습 놀이 기반 학습 프로그램
장애 아동을 위한 놀이 기반 학습의 이점
놀이 기반 학습은 다양한 유형의 장애를 가진 아동에게 수많은 이점을 제공한다. 특히 자폐 스펙트럼 장애 아동의 인지 및 언어 발달을 지원한다. 놀이 기반 학습은 또한 학생들 간의 긍정적인 상호작용과 협력을 촉진하여 정서적 및 사회적 발달을 촉진한다. 다양한 접근 방식과 기술을 고려함으로써 교사는 학생들의 다양한 요구를 지원하는 포괄적인 학습 환경을 조성할 수 있다.
이러한 통찰력은 놀이가 장애 아동의 요구에 맞춰 어떻게 적응될 수 있는지, 그리고 놀이 기반 학습이 다양한 유형의 장애 아동에게 어떻게 도움이 되는지에 대한 개요를 제공한다.
놀이를 통한 학습 추가 문헌
Bodrova, Elena; Leong, Deborah J. (2015년 3월 22일). 《Vygotskian and post-Vygotskian views on children's play》. 《American Journal of Play》 7. 371–389쪽. ERIC EJ1070266 Gale A435191284.  |id=에 templatestyles stripmarker가 있음(위치 1) (도움말)
Garner, Pamela W.; Bolt, Elizabeth; Roth, Alexa N. (2019년 4월 3일). 《Emotion-Focused Curricula Models and Expressions of and Talk About Emotions Between Teachers and Young Children》. 《Journal of Research in Childhood Education》 33. 180–193쪽. doi:10.1080/02568543.2019.1577772. S2CID 150446788.
놀이를 통한 학습 추가 문헌
Maesaroh, Siti; Suzanti, Lizza (2017). 〈Entrepreneurship Learning for Early Childhood〉. 《Proceedings of the 2nd International Conference on Economic Education and Entrepreneurship》. 403–410쪽. doi:10.5220/0006887004030410. ISBN 978-989-758-308-7.
Lynch, Meghan (2015년 3월 22일). 《More play, please: the perspective of kindergarten teachers on play in the classroom》. 《American Journal of Play》 7. 347–371쪽. ERIC ej1070249 Gale A435191283.  |id=에 templatestyles stripmarker가 있음(위치 1) (도움말)
병행 놀이
병행 놀이 또는 병행 플레이(parallel play)는 사람들이 서로 옆에서 놀지만, 서로의 행동에 영향을 주려 하지 않는 놀이의 한 형태이다. 이는 일반적으로 24~30개월경에 시작되며, 아동기 내에 점차 사라진다. 이는 관찰자 놀이(onlooker play) 이후, 연합 놀이(associative play) 이전에 오는 파튼의 놀이 단계 중 하나이다.
관찰자는 아이들이 가끔 다른 아이들이 무엇을 하는지 보고 그에 따라 자신들의 놀이를 조절하는 것을 알아차릴 것이다. 아이들이 나이가 많을수록 이런 유형의 놀이에 참여하는 빈도는 줄어든다. 그러나 나이가 더 많은 유치원 아이들도 유치원 시기 내내 지속적이고 빈번한 활동인 병행 놀이에 참여한다. 병행 놀이의 이미지는 두 아이가 모래밭에서 나란히 놀면서 각자 자신의 놀이에 몰두하고 서로 상호작용하지 않는 모습이다. "이것은 유아 발달의 초기 단계로 간주되며, 자기중심적 행동과 '놀이 친구'의 활동과 탈중심화하고 협응할 수 없는 무능력이 특징이다."
병행 놀이
교육에서 병행 놀이는 학생들이 두 명 또는 소그룹으로 나뉘어 같은 활동을 동시에 하는 활동을 묘사하기도 한다. 이는 모든 학생에게 적극적인 참여의 동등한 기회를 제공하고 노출을 줄인다 – 모든 학생이 놀고 있으므로 아무도 지켜보지 않는다. 이 단계는 아이가 상호작용적 놀이 행동과 상징적 의사소통에 참여할 수 있는 능력을 발달시킬 때 끝난다.
독립적인 코워킹은 병행 놀이의 업무 버전이다.
자폐인들은 종종 성인이 되어서도 다른 자폐인, 양육자 및 다른 사람들과 함께 병행 놀이에 참여한다.
병행 놀이 역사
밀드레드 파튼은 1932년에 2세에서 5세 아동의 또래 사회성을 연구한 최초의 학자 중 한 명이다. 파튼은 나이가 들면서 상호작용적 놀이가 극적으로 증가하는 것을 알아차리고 사회성 발달이 세 단계를 포함한다고 결론 내렸다. 병행 놀이는 어린 아이들에게서 관찰되는 세 가지 놀이 단계 중 첫 번째 단계이다. 다른 두 단계는 단순 사회적 놀이(함께 놀고 공유하기)와 마지막으로 협동 놀이(서로 다른 보완적 역할; 공유된 목적)를 포함한다. 파튼의 연구는 유치원 아이들이 두 명으로 구성된 그룹을 선호하고, 병행 놀이는 나이가 들수록 줄어들며, 대부분의 아이들이 같은 성별의 놀이 친구를 선택했고, 가장 흔한 병행 놀이 활동은 모래 놀이와 건설적인 작업이었다는 것을 나타냈다. 그녀의 연구에서 다른 발견으로는 I.Q. 수준이 거의 영향을 미치지 않았고, 형제자매는 서로 노는 것을 선호했으며, 가정 환경이 큰 요인이고, 소꿉놀이가 아이들 사이에서 가장 흔한 사회적 놀이 형태였다는 것이었다. 연구는 이러한 놀이 형태가 파튼이 제안한 순서대로 나타나지만, 나중에 나타나는 형태가 이전 형태를 대체하는 발달 순서를 형성하지는 않는다는 것을 나타낸다. 모든 유형은 유치원 시기 동안 공존한다. 비고츠키는 아동기 동안의 놀이가 아동의 근접 발달 영역을 만들고 지적 발달을 안내한다고 믿었다. 사회 경제적 지위는 연합 놀이에만 영향을 미치는 것으로 나타났는데, 연구에 사용된 낮은 사회 경제적 지위의 영국 아이들이 이 유형의 놀이를 선호했다. 이는 그 아이들이 장난감이 적고 장난감을 공유할 형제자매가 많았기 때문으로 설명될 수 있다.
병행 놀이 발달 기술
병행 놀이는 아이들이 언어 발달을 시작하고 사회적 관계를 형성하는 데 도움을 준다. 루빈 외(1976)는 "다른 아이들 옆에서 노는 아이들은 다른 아이들의 동반을 원할 수 있지만, 연합적 또는 협동적인 방식으로 놀기 위해 필요한 기술을 아직 갖지 못했을 수 있다"고 제안했다. 또한 아이의 개별적인 놀이를 통해 대근육과 소근육 운동 능력을 돕는다. 병행 놀이는 아이들이 다른 아이들 근처에서 노는 것을 배우기 때문에 자신감을 높일 수 있다. 아이들은 서로를 관찰하고 다른 아이들 옆에서 놀면서 새로운 기술을 사용하는 법을 배울 수 있다. 궁극적으로 이는 아이가 놀이 중 다른 아이들과 관계를 형성하는 사회적 발달로 이어진다. 병행 놀이는 아이의 개별적인 놀이를 통해 감정을 표현하는 것을 장려하는 데 유용할 수 있다. 아이는 점차 공유하는 법을 배우고 다른 사람의 감정을 인식하며, 놀이에서 문제를 조절하고 해결하는 시행착오를 통해 인과 관계를 배울 것이다.
병행 놀이 발달 기술
"병행 놀이는 종종 아이들이 혼자 노는 아이에서 사회적 아이로 발달함에 따라 거치는 '단계'의 특성으로 간주된다." 아이들은 궁극적으로 그룹에 합류하기 위해 다양한 놀이 단계를 거칠 것이다. 2003년 <Early Childhood Research Quarterly>에 발표된 분석에 따르면, 다른 아이들이 병행 놀이에 참여하는 것을 즐겨 관찰하는 유치원 아이들은 더 높은 수준의 사회적 상호작용으로 전환하는 데 도움이 되는 미래 활동을 설계할 수 있다. 병행 놀이 활동은 소외되거나 거부된 아이들이 사회적 놀이 상태 간의 사회적 전환을 돕는 데 도움이 될 수 있다. 스미스는 병행 놀이를 선택적이며
"병행 놀이 후에 아이들은 주로 함께 놀거나 그룹 놀이에 참여했다." 이는 병행 놀이가 이러한 전환에 중요한 역할을 했다는 것을 시사한다.
병행 놀이 발달 기술
웨이 펑(Wei Peng)과 줄리아 크라우즈(Julia Crouse)가 수행한 연구에 따르면, 병행 놀이는 게임, 특히 신체 활동을 포함하는 활동적인 비디오 게임을 더 효과적으로 설계하는 데 사용될 수 있다. 다른 사람들과 함께 노는 것이, 심지어 그들이 낯선 사람이라 할지라도, 혼자 노는 것보다 더 동기 부여가 되었고, 같은 물리적 공간 모드와 분리된 물리적 공간 모드 사이에는 협력과 경쟁에서 큰 차이가 없는 것으로 보인다. 또한 다른 사람들과 온라인으로 노는 것은 다른 사람들과 관계를 맺는 능력을 만들고, 분리된 공간에서의 병행 경쟁은 더 즐겁고, 더 많은 신체적 노력을 필요로 하며, 미래 놀이 동기를 높인다.
아이들은 양육 방식에 따라 낯선 존재에 대처하는 방식이 다르다. 옌스 B. 아젠도르프(Jens B. Asendorpf)는 병행 놀이를 아동의 대처 방식으로 언급하며, 낯선 또래와 놀고 싶어 하는 아이들이 이 방식을 선택한다고 설명한다. 이 대처 방식은 아이들이 편안함을 느껴 또래와 교류할 수 있을 때까지 멀리서 또래와 같은 활동에 참여할 수 있게 한다.
RDRAND
RDRAND("read random"의 약자)는 인텔 온칩 하드웨어 난수 생성기에서 난수를 반환하는 명령어로, 온칩 엔트로피 소스에 의해 시드된다. 또한 인텔 시큐어 키 기술로도 알려져 있으며, 코드명은 불 마운틴이다. 인텔은 2012년경 이 기능을 도입했으며, AMD는 2015년 6월에 이 명령어에 대한 지원을 추가했다. (RDRAND는 아이비브리지 프로세서에서 사용할 수 있으며 인텔 64 및 IA-32 명령어 집합 아키텍처의 일부이다.)
이 난수 생성기는 NIST SP 800-90A, FIPS 140-2, ANSI X9.82와 같은 보안 및 암호화 표준을 준수한다. 인텔은 또한 2012년 암호화 연구소(Cryptography Research Inc.)에 난수 생성기 검토를 요청했으며, 그 결과 "인텔 아이비브리지 디지털 난수 생성기 분석"이라는 논문이 나왔다.
RDSEED는 RDRAND와 유사하며 엔트로피 생성 하드웨어에 대한 하위 수준 액세스를 제공한다. RDSEED 생성기 및 프로세서 명령어 rdseed는 인텔 브로드웰 CPU 및 AMD 젠 CPU에서 사용할 수 있다.
RDRAND 개요
CPUID 명령어는 AMD 및 인텔 CPU에서 RDRAND 명령어 지원 여부를 확인하는 데 사용할 수 있다. 지원되는 경우 CPUID 표준 함수 01H 호출 후 ECX 레지스터의 비트 30이 설정된다. AMD 프로세서는 동일한 테스트를 사용하여 이 기능을 확인한다. RDSEED 가용성은 인텔 CPU에서 비슷한 방식으로 확인할 수 있다. RDSEED가 지원되는 경우 CPUID 표준 함수 07H 호출 후 EBX 레지스터의 비트 18이 설정된다.
RDRAND의 연산 코드는 0x0F 0xC7이며, 그 뒤에 대상 레지스터를 지정하고 64비트 모드에서 REX 접두사와 선택적으로 결합되는 ModRM 바이트가 온다.
RDRAND 개요
인텔 시큐어 키는 RDRAND 명령어와 기본 난수 생성기 (RNG) 하드웨어 구현에 대한 인텔의 명칭으로, 개발 중에는 "불 마운틴"이라는 코드명을 가졌다. 인텔은 그들의 RNG를 "디지털 난수 생성기" 또는 DRNG라고 부른다. 이 생성기는 하드웨어 엔트로피 소스에서 생성된 256비트 원시 엔트로피 샘플 쌍을 가져와 고급 암호화 표준 (AES) (CBC-MAC 모드) 조건자에 적용하여 단일 256비트 조건화된 엔트로피 샘플로 줄인다. NIST SP 800-90A에 정의된 CTR DRBG라는 결정론적 난수 생성기는 조건자의 출력으로 시드되어 RDRAND 명령어를 통해 요청하는 응용 프로그램에 암호학적으로 안전한 난수를 제공한다. 하드웨어는 시드 값을 변경하기 전에 최대 511개의 128비트 샘플을 발행한다. RDSEED 연산을 사용하면 AES-CBC-MAC에서 조건화된 256비트 샘플에 액세스할 수 있다.
RDRAND 개요
RDSEED 명령어는 브로드웰 CPU에서 사용 가능한 다른 유사 난수 생성기를 시드하기 위해 인텔 시큐어 키에 추가되었다. RDSEED 명령어의 엔트로피 소스는 자체 타이밍 회로에서 비동기적으로 실행되며 실리콘 내의 열 잡음을 사용하여 초당 3 GHz의 속도로 임의의 비트 스트림을 출력한다. 이는 RDRAND에서 얻을 수 있는 유효 초당 6.4 기가비트보다 느리다(두 속도 모두 모든 코어와 스레드 간에 공유된다). RDSEED 명령어는 임의의 너비의 소프트웨어 유사난수 생성기를 시드하는 데 사용되는 반면, RDRAND는 단순히 고품질 난수를 요구하는 응용 프로그램에 사용된다. 암호화 보안이 필요하지 않은 경우 Xorshift와 같은 소프트웨어 PRNG가 일반적으로 더 빠르다.
RDRAND 개요
인텔 코어 i7-7700K, 4500 MHz (45 × 100 MHz) 프로세서(카비레이크 마이크로아키텍처)에서 단일 RDRAND 또는 RDSEED 명령어는 피연산자 크기(16/32/64 비트)에 관계없이 110 ns, 즉 463 클럭 사이클이 소요된다. 이 클럭 사이클 수는 스카이레이크 또는 카비레이크 마이크로아키텍처를 사용하는 모든 프로세서에 적용된다. 실버몬트 마이크로아키텍처 프로세서에서는 각 명령어가 피연산자 크기에 관계없이 약 1472 클럭 사이클이 소요되며, 아이비브리지 프로세서에서는 RDRAND가 최대 117 클럭 사이클이 소요된다.
AMD 라이젠 CPU에서 각 명령어는 16비트 또는 32비트 피연산자의 경우 약 1200 클럭 사이클, 64비트 피연산자의 경우 약 2500 클럭 사이클이 소요된다.
RDRAND 개요
천체 물리학 몬테카를로 시뮬레이터는 쿼드 코어 인텔 i7-3740 QM 프로세서에서 RDRAND를 사용하여 107개의 64비트 난수를 생성하는 시간을 조사했다. 그들은 RDRAND의 C 구현이 C의 기본 난수 생성기보다 약 2배 느리고, 메르센 트위스터보다 약 20배 느리게 실행된다는 것을 발견했다. RDRAND의 파이썬 모듈이 구축되었지만, 파이썬의 기본 난수 생성기보다 20배 느리다는 것이 밝혀졌다. 단, 유사난수와 CSPRNG 사이의 성능 비교는 할 수 없다.
2020년 6월 인텔이 발표한 마이크로코드 업데이트는 CrossTalk 취약점(아래 보안 문제 섹션 참조)을 완화하기 위해 설계되었으며, 추가 보안 제어로 인해 RDRAND 및 RDSEED의 성능에 부정적인 영향을 미친다. 완화 조치가 적용된 프로세서에서는 각 영향을 받는 명령어에 추가 지연 시간이 발생하고 코어 간 RDRAND 또는 RDSEED의 동시 실행이 효과적으로 직렬화된다. 인텔은 이러한 보안 검사를 완화하여 대부분의 시나리오에서 성능 영향을 줄이는 메커니즘을 도입했지만, 인텔 프로세서는 기본적으로 이 보안 완화를 적용하지 않는다.
비주얼 C++ 2015는 RDRAND 및 RDSEED 함수에 대한 내재적 래퍼 지원을 제공한다. GCC 4.6+ 및 클랭 3.2+는 플래그에 -mrdrnd가 지정되었을 때 RDRAND에 대한 내장 함수를 제공하며, 또한 __RDRND__를 설정하여 조건부 컴파일을 허용한다. 최신 버전은 immintrin.h를 추가로 제공하여 이러한 내장 함수를 인텔 C 컴파일러 버전 12.1+와 호환되는 함수로 래핑한다. 이 함수들은 매개변수가 가리키는 위치에 임의의 데이터를 쓰고 성공 시 1을 반환한다.
RDRAND 응용 프로그램
OpenSSL에서 RDRAND 및 RDSEED를 사용하여 암호학적으로 안전한 난수를 생성하는 것은 통신 보안을 돕는 하나의 옵션이다.
몬테카를로 시뮬레이터에서 RDRAND의 과학적 적용이 성능 및 재현성을 중심으로 다른 난수 생성기와 비교하여 평가되었다. 그 결과 메르센 트위스터 대신 RDRAND를 사용하는 것이 다른 결과를 제공하지 않지만 성능 및 재현성 측면에서 더 나쁘다는 결론이 나왔다.
RDRAND 반응
2013년 9월, 뉴욕 타임스의 NSA가 암호화를 약화시키려는 노력을 폭로하는 기사에 대한 응답으로, 시어도어 초는 리눅스 커널의 /dev/random에 RDRAND를 사용하는 것에 대해 다음과 같이 공개적으로 게시했다.
나는 인텔 엔지니어들이 /dev/random이 RDRAND 명령어에만 의존하도록 압력을 가했을 때 저항했던 것이 정말 기쁘다. [뉴욕 타임스 기사]에서 인용하자면: "올해까지 SIGINT 이네이블링 프로젝트는 칩 제조사와 협력하여 백도어를 삽입하는 방식으로 기업 및 정부를 위한 정보 암호화 칩 내부에 침투할 방법을 찾았다..." 감사 불가능한 칩 내부에 봉인된 구현을 사용하는 하드웨어 난수 생성기에만 의존하는 것은 나쁜 생각이다.
RDRAND 반응
리누스 토르발스는 리눅스 커널에서 RDRAND 사용에 대한 우려를 일축하며, /dev/random의 유일한 엔트로피 소스로 사용되지 않고, RDRAND에서 받은 값과 다른 무작위성 소스를 결합하여 엔트로피를 향상시키는 데 사용된다고 지적했다. 그러나 디퓨즈 시큐리티의 테일러 혼비는 RDRAND 명령어에 백도어가 도입되어 이를 사용하는 코드를 특별히 표적으로 삼는 경우 리눅스 난수 생성기가 불안정해질 수 있음을 입증했다. 혼비의 개념 증명 구현은 버전 3.13 이전의 수정되지 않은 리눅스 커널에서 작동한다. 이 문제는 2013년 리눅스 커널에서 완화되었다.
개발자들은 FreeBSD 커널을 RDRAND와 VIA PadLock을 직접 사용하는 방식에서 다음과 같은 주석과 함께 변경했다. "FreeBSD 10의 경우, RDRAND와 Padlock 백엔드를 되돌리고 제거하여 그 출력을 /dev/random으로 직접 전달하는 대신 야로우에 공급할 것이다. 필요한 경우 인라인 어셈블리 또는 사용자 공간에서 OpenSSL을 사용하여 하드웨어 난수 생성기, 즉 RDRAND, Padlock 등에 직접 액세스하는 것은 여전히 가능하지만, 우리는 더 이상 그들을 신뢰할 수 없다." FreeBSD /dev/random은 포르투나를 사용하며 RDRAND는 FreeBSD 11부터 시작되었다.
RDRAND 보안 문제
2020년 6월 9일, 암스테르담 자유 대학교 연구원들은 여러 인텔 프로세서의 RDRAND에 영향을 미치는 CrossTalk(CVE-2020-0543)라는 부채널 공격을 발표했다. 그들은 하드웨어 디지털 난수 생성기(DRNG)의 출력이 모든 코어에서 공유되는 스테이징 버퍼에 저장된다는 것을 발견했다. 이 취약점은 영향을 받는 프로세서에서 실행되는 악성 코드가 동일한 프로세서의 다른 코어에서 실행되는 피해 응용 프로그램(인텔 SGX 엔클레이브 내에서 실행되는 응용 프로그램 포함)에서 RDRAND 및 RDSEED 명령어 결과를 읽을 수 있도록 허용했다. 연구원들은 단 한 번의 서명 작업 후에 별도의 CPU 코어에서 실행되는 SGX 엔클레이브에서 완전한 ECDSA 키를 추출하는 개념 증명 익스플로잇을 개발했다. 이 취약점은 공유 호스팅 환경과 같이 신뢰할 수 없는 코드가 신뢰할 수 있는 코드와 동일한 프로세서에서 함께 실행되는 시나리오에 영향을 미친다.
RDRAND 보안 문제
인텔은 CrossTalk 취약점을 특별 레지스터 버퍼 데이터 샘플링(SRBDS)이라고 부른다. 연구 결과에 따라 인텔은 이 문제를 완화하기 위한 마이크로코드 업데이트를 발표했다. 업데이트된 마이크로코드는 민감한 작업(특히 RDRAND, RDSEED, EGETKEY 명령어)이 완료되고 스테이징 버퍼가 덮어씌워질 때까지 코어 외부 액세스가 지연되도록 보장한다. SRBDS 공격은 MSR을 읽는 것과 같은 다른 명령어에도 영향을 미치지만, 인텔은 성능 문제와 해당 명령어 결과의 기밀성 필요성이 적다는 이유로 추가 보안 보호를 적용하지 않았다. 2012년에서 2019년 사이에 출시된 광범위한 인텔 프로세서(데스크탑, 모바일, 서버 프로세서 포함)가 영향을 받았다. 완화 자체는 영향을 받는 명령어 사용 시 성능에 부정적인 영향을 미쳤는데, 특히 멀티 스레드 응용 프로그램에서 병렬로 실행될 때 보안 검사로 인한 지연 시간 증가와 코어 간 영향을 받는 명령어의 효과적인 직렬화로 인해 더욱 그러했다. 인텔은 각 논리 프로세서의 IA32_MCU_OPT_CTRL MSR을 통해 구성할 수 있는 옵트아웃 옵션을 도입하여 SGX 엔클레이브 외부에서 실행되는 명령에 대한 추가 보안 검사를 비활성화함으로써 성능을 향상시켰다.
CLMUL 명령어 집합
무자리수 곱셈(Carry-less Multiplication, CLMUL)은 인텔과 AMD의 마이크로프로세서에 사용되는 X86 명령어 집합의 확장으로, 2008년 3월 인텔이 제안했고 2010년 초에 발표된 인텔 웨스트미어 프로세서에서 사용할 수 있게 되었다. 수학적으로 이 명령어는 비트열 이 다항식 을 나타내는 유한체 GF(2)에 대한 다항식 곱셈을 구현한다. CLMUL 명령어는 또한 전통적인 명령어 집합보다 훨씬 더 효율적으로 밀접하게 관련된 더 큰 유한체 GF(2k)의 곱셈을 구현할 수 있게 해준다.
이 명령어들의 한 가지 용도는 유한체 GF(2k) 곱셈에 의존하는 갈루와/카운터 모드에서 블록 암호화 애플리케이션의 속도를 향상시키는 것이다. 또 다른 적용 분야는 CRC 값의 빠른 계산인데, 여기에는 Zlib 및 pngcrush에서 LZ77 슬라이딩 윈도우 DEFLATE 알고리즘을 구현하는 데 사용되는 CRC 값도 포함된다.
ARMv8에도 CLMUL 버전이 있다. SPARC는 그들의 버전을 "XOR 곱셈"을 의미하는 XMULX라고 부른다.
CLMUL 명령어 집합 새로운 명령어
이 명령어는 두 개의 64비트 값에 대한 128비트 무자리수 곱셈을 계산한다. 대상은 128비트 XMM 레지스터이다. 소스는 다른 XMM 레지스터 또는 메모리일 수 있다. 즉시 피연산자는 128비트 피연산자의 어느 절반이 곱해지는지를 지정한다. 즉시 피연산자의 특정 값을 지정하는 니모닉도 정의되어 있다.
EVEX 벡터화 버전(VPCLMULQDQ)은 AVX-512에서 볼 수 있다.
CLMUL 명령어 집합 CLMUL 명령어 집합을 갖춘 CPU
CLMUL 명령어 집합의 존재 여부는 CPU 기능 비트 중 하나를 테스트하여 확인할 수 있다.
LZ77 및 LZ78
LZ77과 LZ78은 1977년과 1978년 아브라함 렘펠과 야코브 지브가 논문으로 발표한 두 가지 비손실 데이터 압축 알고리즘이다.
이들은 각각 렘펠-지브 1 (LZ1)과 렘펠-지브 2 (LZ2)로도 알려져 있다. 이 두 알고리즘은 LZW, LZSS, LZMA 및 기타 여러 변형의 기초를 형성한다. 학술적 영향 외에도 이 알고리즘은 GIF 및 이동식 네트워크 그래픽과 ZIP에서 사용되는 DEFLATE 알고리즘을 포함하여 여러 유비쿼터스 압축 체계의 기반을 형성했다.
둘 다 이론적으로는 사전 기반 부호화 방식이다. LZ77은 압축 중에 슬라이딩 윈도우를 유지한다. 이는 나중에 LZ78이 구성한 명시적 사전과 동등하다는 것이 밝혀졌지만, 전체 데이터가 압축 해제될 때만 동등하다.
LZ77 및 LZ78
LZ77은 이전에 본 문자를 슬라이딩 윈도우를 통해 인코딩하고 디코딩하므로 압축 해제는 항상 입력의 시작 부분에서 시작해야 한다. 개념적으로 LZ78 압축 해제는 전체 사전이 미리 알려져 있다면 입력에 대한 임의 접근을 허용할 수 있다. 그러나 실제로는 토큰이 출력될 때마다 새 구문을 생성하여 인코딩 및 디코딩 중에 사전이 생성된다.
이 알고리즘은 2004년에 IEEE 마일스톤으로 지정되었다. 2021년 야코브 지브는 이들의 개발에 참여한 공로로 IEEE 명예의 메달을 수상했다.
LZ77 및 LZ78 이론적 효율성
이 알고리즘들을 소개한 두 논문 중 두 번째 논문에서는 이들을 유한 상태 기계로 정의된 인코더로 분석한다. (확률적 앙상블이 아닌) 개별 시퀀스에 대해 정보 엔트로피와 유사한 측정값이 개발된다. 이 측정값은 달성할 수 있는 데이터 압축비에 대한 경계를 제공한다. 그런 다음 시퀀스 길이가 무한대로 증가함에 따라 이 경계를 달성하는 모든 시퀀스에 대해 유한 비손실 인코더가 존재함을 보여준다. 이러한 의미에서 이 체계에 기반한 알고리즘은 점근적으로 최적의 인코딩을 생성한다. 이 결과는 피터 쇼어의 노트에서와 같이 더 직접적으로 증명될 수 있다.
형식적으로는 (정리 13.5.2).
유사한 정리들이 LZ 알고리즘의 다른 버전에도 적용된다.
LZ77 및 LZ78 LZ77
LZ77 알고리즘은 압축되지 않은 데이터 스트림에 이전에 존재하는 단일 데이터 복사본에 대한 참조로 데이터의 반복적인 발생을 대체하여 압축을 달성한다. 일치하는 부분은 길이-거리 쌍이라고 불리는 두 개의 숫자로 인코딩되며, 이는 "다음 길이 문자 각각은 압축되지 않은 스트림에서 정확히 거리만큼 뒤에 있는 문자와 같다"는 진술과 동일하다. (거리는 때때로 오프셋이라고도 불린다.)
일치하는 부분을 찾기 위해 인코더는 가장 최근 데이터의 일부, 예를 들어 지난 2 KB, 4 KB 또는 32 KB를 추적해야 한다. 이 데이터를 담는 구조를 슬라이딩 윈도우라고 부르며, 이 때문에 LZ77을 슬라이딩 윈도우 압축이라고도 한다. 인코더는 일치하는 부분을 찾기 위해 이 데이터를 유지해야 하며, 디코더는 인코더가 참조하는 일치하는 부분을 해석하기 위해 이 데이터를 유지해야 한다. 슬라이딩 윈도우가 클수록 인코더가 참조를 생성하기 위해 더 오래 전으로 검색할 수 있다.
LZ77 및 LZ78 LZ77
길이-거리 쌍이 실제로 거리보다 긴 길이를 지정하는 것을 허용하는 것은 허용될 뿐만 아니라 자주 유용하다. 복사 명령으로서 이것은 혼란스러울 수 있다: "네 글자 뒤로 돌아가서 그 위치에서 열 글자를 현재 위치로 복사하시오." 단 네 글자만 버퍼에 있는데 어떻게 열 글자를 복사할 수 있는가? 한 번에 한 바이트씩 처리하면 이 요청을 처리하는 데 문제가 없다. 바이트가 복사될 때마다 복사 명령의 입력으로 다시 공급될 수 있기 때문이다. 복사-원본 위치가 초기 대상 위치에 도달하면 결과적으로 복사-원본 위치의 시작 부분에서 붙여넣어진 데이터를 공급받는다. 따라서 이 작업은 "주어진 데이터를 복사하여 맞을 때까지 반복적으로 붙여넣으시오"라는 진술과 동일하다. 이 유형의 쌍은 단일 데이터 복사본을 여러 번 반복하므로 런 렝스 부호화의 유연하고 쉬운 형태를 통합하는 데 사용될 수 있다.