수학 기출 포렌식 파이프라인

PDF 시험지를 등록하면 정답 검증부터 수식 정제, 도형 및 그래프 생성, 변형 문제 제작, 그리고 최종 PDF 교재 발행까지 이어지는 전체 프로세스를 안내합니다. 미적분과 확률·통계 등 고교 수학 전 영역을 안정적으로 처리하며, 오류 발생 시 구체적인 진단 원인을 함께 제공합니다.
Project Overview

단순히 수학 문제를 푸는 AI가 아닌, 수업용 "맞춤 교안"을 제작하는 자동화 시스템입니다.

기출문제 시험지나 문제 이미지를 넣기만 하면 정답 비교, 본문 텍스트 정리, 도형과 그래프 생성, 핵심 원리 분석, 취약점 힌트 설계, 그리고 변형 문제 제작까지 출판 가능한 수준의 교안 제작 과정을 하나의 선명한 흐름으로 묶어냅니다.

선생님을 위한 맞춤 도구 문제 하나를 수업용 해설, 단계별 질문 힌트, 오답을 짚어내는 피드백, 쌍둥이 변형 문제까지 한 번에 정리합니다.
콘텐츠 제작자를 위한 자동화 공정 텍스트 스캔, 수학 기호 교정, 그래프 검사, 책자 제작 등의 귀찮고 반복적인 제작 업무를 완전 자동화합니다.
믿을 수 있는 인공지능 협업 인공지능이 멋대로 작성한 오답이나 엉뚱한 해설에 속지 않도록, 검증 규칙과 정답 매칭을 통해 단계마다 꼼꼼히 감시합니다.
출판 수준의 데이터 히스토리 보존 작업 당시의 AI 버전과 설정 세팅을 고유 번호(해시)로 자동 기록하여, 언제든지 결과물의 신뢰성을 검토하고 똑같이 재현해 냅니다.
정답 데이터 정제된 문제 본문 개념 및 풀이 구조 도형·그래프 변형 대비 문제 마크다운 교안 PDF 교재 검증 리포트
이 파이프라인의 핵심은 단순히 수식을 표현하는 것을 넘어, “오류를 신속하게 예방하고 진단하는 것”에 있습니다. 기하 도형은 물론이고 미적분 그래프와 확률·통계 도표까지 고교 수학 전 영역의 시각 자료를 안정적으로 조판합니다. 또한 PDF 조판이 깨지는 오류, 본문만 살짝 베낀 유사 변형 문제, 작업 중간 유실 같은 비정상 동작을 실시간 감시 시스템을 통해 원천적으로 방지합니다.
1 시딩 2 크롭 3 OCR 4 정제승격 5 문제분석 6 변형생성 7 MD & PDF
파이프라인이 지원하는 수학 영역과 시각 자료

전 영역 확장

기하뿐 아니라 미적분 함수 그래프, 확률·통계 도표까지 설명 자료로 만들 수 있는 기반을 갖췄습니다.

PDF 실패 원인 표시

긴 수식, 지원하지 않는 LaTeX 명령, 치명적 컴파일 로그를 구조화해 어디서 깨졌는지 보여줍니다.

중단 후 이어가기

작업이 중간에 실패해도 완료된 단계는 건너뛰고 실패 지점부터 다시 시작할 수 있는 구조를 마련했습니다.

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1단계: 정답 연동 및 기초 등록 (PDF Ingest Seeding)
정답 확보 / 추출 대기

기출문제가 담긴 PDF 파일에서 시험명과 출제 연도를 분석하고, 시스템상에 개별 문제를 저장할 슬롯을 처음 만드는 단계입니다.

주요 동작 및 결과물
  • 시험지 이미지 변환
    PDF 시험지 페이지를 고화질 그림 파일로 깨끗하게 변환합니다.
  • 진짜 정답 매칭
    공식 해설지를 분석하여 시험 문제의 진짜 정답(기준값)을 찾아 각각 연동해 둡니다.
  • 기초 데이터 생성
    각 문제를 하나하나 개별 관리할 수 있도록 기본 데이터를 시스템에 등록합니다.
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2단계: 개별 문항 오리기 (Cropping)
정답 연동 / 오리기 완료 / 대기

여러 문제가 한데 묶인 시험지 그림에서 필요한 문제 영역만 깔끔하게 컴퓨터가 자동 판독할 크기로 오려내어 저장하는 단계입니다.

주요 동작 및 결과물
  • 레이아웃 자동 분석
    표준 시험지 구성(왼쪽 단, 오른쪽 단)에 맞춰 각 문제가 위치한 테두리를 식별합니다.
  • 이미지 분할 절단
    이미지 편집 명령을 통해 문항이 담긴 영역을 하나씩 자동으로 오려냅니다.
  • 문항 자산 개별 보관
    각각 오려낸 문제 그림 파일들을 문항별 자산 폴더에 안전하게 분류해 둡니다.
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3단계: 문자 자동 인식 (Raw OCR Ingest)
텍스트 판독 완료 / 수식 교정 대기

오려낸 문제 그림에서 기계적으로 글자와 수식을 읽어내어, 컴퓨터가 이해할 수 있는 기초 문제 텍스트 데이터를 확보하는 단계입니다.

주요 동작 및 결과물
  • 텍스트 인식기 구동
    한글, 영문, 수학 기호를 읽을 수 있는 인공지능 문자 판독기(Tesseract)를 호출합니다.
  • 오독률 자동 검사
    글자가 뭉개졌거나 잘못 판독된 문장 패턴이 있는지 컴퓨터가 1차 품질을 판정합니다.
  • 초안 텍스트 저장
    읽어낸 대략적인 글자와 수학 기호를 문제의 초안 텍스트 파일로 저장합니다.
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4단계: 수식 교정 및 공식 등록 (Text Cleaning & Promotion)
수식 교정 완료 / 분석 대기

기계가 오독한 수학 수식 기호들을 깔끔하고 표준적인 LaTeX 수식 양식으로 가다듬고, 보기나 선지를 문항 구조에 맞게 단정히 정돈하는 검수 단계입니다.

주요 동작 및 결과물
  • 표준 수학 수식 보정
    인공지능 검수 및 수정을 거쳐 흐트러진 수식 기호들을 엄격한 표준 양식으로 교정합니다.
  • 문제 구조화 정돈
    5지선다 번호, 지문 상자, <보기>의 참·거짓 조건 등 구성 요소를 정확히 분류합니다.
  • 완결 데이터 공식 승격
    오류 없이 보정이 끝난 최종 텍스트 데이터를 저장하고 공식 정제 데이터로 공식 등록합니다.
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5단계: 심층 원리 분석 및 그래프/도형 연동 (Problem Analysis)
분석 완료 / 변형 대기

등록된 공식 문제의 수학적 개념 흐름을 논리적으로 해부하고, 문제에 들어가는 도형이나 그래프를 수치적 오차 없이 완벽히 피팅하여 연동하는 깊이 있는 분석 단계입니다.

주요 동작 및 결과물
  • 출제 원리 및 조건 지도
    수학적 조건들의 인과관계를 지도(DAG)로 표현하여 논리 구조를 해체 분석합니다. 이를 통해 조건 간의 모순을 사전에 차단하여 이상한 변형 문제 제작을 예방합니다.
  • 사고 흐름 힌트 설계
    학생이 문제를 풀어나갈 때 단계별로 막히는 핵심 지점들을 분석하고, 오답 원인을 정확히 짚어주는 친절한 힌트 질문들을 설계합니다.
  • 수치 기반 도형 엔진
    도형의 비율과 제약조건을 수치 계산기로 정확히 정렬해 오차가 전혀 없는 그림을 그리며, 선이나 글자가 겹치는 인쇄 오류를 구조적으로 예방합니다.
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6단계: 세련된 변형 문제 제작 (Variant Ingest)
변형 완료 / 발행 대기

이전 단계에서 분석된 핵심 출제 원리를 바탕으로, 문제의 결은 유지하되 숫자와 조건만 깔끔하게 다듬어진 새로운 쌍둥이 문제와 맞춤 해설을 제작하는 단계입니다.

주요 동작 및 결과물
  • 변형 조건 자동 설계
    도형의 비율과 불변의 수학적 성질을 정확히 만족하도록 새로운 수치 조건들을 영리하게 구성합니다.
  • 단계별 풀이 자동 제작
    새로 만들어진 변형 문제에 맞춰 자세하고 빈틈없는 쌍둥이 풀이 과정과 오답 해설을 조립합니다.
  • 오류 및 어색한 한글 정제
    새로 만든 수식 기호에 문법 오류가 없는지, 한글 문장 표현이 어색하지 않은지 사전에 정교하게 검사합니다.
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7단계: 교안용 마크다운 취합 및 PDF 출판 (Markdown & PDF Publish)
발행 완료

정리 및 변형 완료된 수학 문제와 해설을 하나의 문서 파일로 합치고, 깔끔한 명조 계열(Noto Serif) 폰트와 인쇄 규격에 맞춰 인쇄/배포 가능한 PDF 교재 파일로 출력하는 단계입니다.

주요 동작 및 결과물
  • A4 인쇄용 책자 배치
    인쇄하기 가장 편하도록 눈에 잘 들어오는 서체, 자간, 여백을 세심하게 조절하여 깔끔한 레이아웃을 형성합니다.
  • 벡터 그래픽 선명 렌더링
    그려야 할 기하학적 도형과 통계 도표를 확대해도 깨지지 않는 깔끔한 벡터 그래픽으로 선명하게 렌더링합니다.
  • 최종 PDF 배포
    조판 오류 유무와 배포 규격 테스트를 통과한 뒤, 실물 인쇄가 가능한 최종 PDF 교재를 지정 폴더에 출력합니다.
문제 제작 안심 통제 가드레일 (horos)
안심 통제 작동 중

이 모든 자동화 프로세스는 인공지능이 스스로 작성한 잘못된 오답이나 논리 오류가 있는 풀이를 완벽히 차단하고 결과물의 품질을 보증하는 실시간 안심 감시 체계인 horos의 통제를 받습니다.

신뢰성 확보를 위한 5가지 주요 안심 필터
  • ① 사전 예산 낭비 차단
    작업 시작 전 남은 컴퓨터 용량이 부족하면 불필요한 인공지능 호출 요금이 나가지 않도록 작업을 즉시 일시 정지시킵니다.
  • ② 유사 카피캣 변형 적발
    인공지능이 문제의 문장 말투만 살짝 바꾸거나 숫자 한두 개만 적당히 고쳐 낸 성의 없는 복제 문제를 자동으로 감지하고 거릅니다.
  • ③ 깨진 그림 및 겹침 감지
    수학 도형의 비례와 각도를 계산하여 선이 찌그러지거나 글자가 겹쳐 인쇄되는 어색한 도형 그림 파일 생성을 차단합니다.
  • ④ 논리 비약 및 오답 감별
    해설의 처음부터 끝까지 논리 인과관계를 계산기로 수학적 검증하여, 중간 풀이 단계가 생략되거나 답이 다른 엉터리 풀이를 철저히 잡아냅니다.
  • ⑤ 임의 데이터 위조 방지
    최종 발행 시점에, 검수 완료 이후 누군가 텍스트나 결과물을 강제로 조작한 흔적이 있는지 고유 디지털 해시로 대조하여 원천 차단합니다.
  • 정본 레포지토리
    에이전트 훅 및 신뢰 경계 통제 정본 소스 레포지토리 주소: https://github.com/mitmirsein/horos