• 제목/요약/키워드: 계층적 상태 기계

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계층적 컨볼루션 신경망을 이용한 공작기계의 공구 상태 진단 (Machine Tool State Monitoring Using Hierarchical Convolution Neural Network)

  • 이경민
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.84-90
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    • 2022
  • 공작기계 상태 진단은 기계의 상태를 자동으로 감지하는 프로세스이다. 실제로 가공의 효율과 제조공정에서 제품의 품질은 공구 상태에 영향을 받으며 마모 및 파손된 공구는 공정 성능에 보다 심각한 문제를 일으키고 제품의 품질 저하를 일으킬 수 있다. 따라서 적절한 시기에 공구가 교체될 수 있도록 공구 마모 진행 및 공정 중 파손 방지 시스템 개발이 필요하다. 본 논문에서는 공구의 적절한 교체 시기 등을 진단하기 위해 딥러닝 기반의 계층적 컨볼루션 신경망을 이용하여 5가지 공구 상태를 진단하는 방법을 제안한다. 기계가 공작물을 절삭할 때 발생하는 1차원 음향 신호를 주파수 기반의 전력스펙트럼밀도 2차원 영상으로 변환하여 컨볼루션 신경망의 입력으로 사용한다. 학습 모델은 계층적 3단계를 거쳐 5가지 공구 상태를 진단한다. 제안한 방법은 기존의 방법과 비교하여 높은 정확도를 보였고, 실시간 연동을 통해 다양한 공작기계를 모니터링할 수 있는 스마트팩토리 고장 진단 시스템에 활용할 수 있을 것이다.

게임을 위한 계층적 상태 기계 기반의 인공지능 LOD (HSM(Hierarchical State Machine) based LOD AI for Computer GamesS)

  • 서진석
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.143-149
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    • 2013
  • 최근에는 사용자들이 좀 더 정교하고 복잡한 게임 인공지능을 기대하기 때문에, 많은 연구자나 개발자들은 인공지능 LOD 기법에 더 많은 관심을 갖게 되었다. 하지만, 전통적인 기하 LOD와는 달리, 기존의 인공지능 LOD 기법은 제한된 범위밖에 활용되지 못한다. 이에 본 논문에서는 게임 객체를 제어하기 위한 수단으로 계층적 상태 기계와 Lua 스크립트 언어를 사용하는 인공지능 LOD 기법을 제안하고 있다. 제안된 접근 방식을 이용하면, LOD를 위한 다단계의 인공지능 모델을 쉽게 도출할 수 있으며 상태기계를 직접 하드 코딩하지 않고 다양한 객체를 설계할 수 있다. 더불어, 제안된 기법의 효용성을 보여주기 위해, 프로토타입 엔진을 이용하여 수행한 성능 시험 결과도 보여 주고 있다.

지능형 NPC의 행동 메커니즘에 따른 계층적 유한 상태 기계와 행동 트리의 효율성 평가 (Efficiency Evaluation of Hierarchical Finite-State Machines and Behavior Trees according to Behavior Mechanism of Intelligent NPCs)

  • 이정민;김정이
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.113-118
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    • 2024
  • 본 연구에서는 지능형 NPC의 행동을 효과적으로 구현하기 위한 두 가지 주요 구조, 계층적 유한 상태 기계(Hierarchical Finite State Machine, HFSM)와 행동 트리(Behavior Tree)의 구조를 설계하고 실험용 게임을 제작하여 비교 및 분석하였다. 계층적 유한 상태 기계는 복잡한 상호작용 중심의 동작에 적합하여 상태 변화와 그 전이가 중요한 행동 메커니즘에서 효율적이고, 행동 트리는 동적 환경에서의 수정과 확장이 용이하여 다양한 조건 하에서의 동적반응이 중요한 행동 메커니즘에서 효율적이라는 분석 결과를 도출하였다. 이 두 구조를 유니티 엔진을 활용하여 실험적으로 적용하고 그 효율성을 검증하였다. 본 연구는 기본적인 구조 설계에 초점을 맞췄으며, 추후 개발 예정인 액션 어드벤쳐 탈출 게임에 이 구조를 적용할 예정이다. 본 연구의 결과는 게임 개발자들이 지능형 NPC를 효율적으로 구현하는데 도움을 주며, 게임의 퀄리티와 플레이어 만족도 향상에 기여할 것으로 기대된다.

평탄화를 이용한 계층형 상태 기계의 단계 의미 정의 (Definition of Step Semantics for Hierarchical State Machine based on Flattening)

  • 박사천;권기현;하순회
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제12D권6호
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    • pp.863-868
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    • 2005
  • 하드웨어와 소프트웨어를 통합 설계하는 프레임워크인 PeaCE(Ptolemy extension as a Codesign Environment)가 개발되었다. PeaCE 에서는 데이터 흐름과 제어 흐름을 모두 표현할 수 있는데, 제어 흐름은 상태 기계를 확장한 fFSM으로 나타낸다. fFSM은 계층형 상태 기계로서 제어흐름을 표현하기 위해 많은 구문을 제공하지만, 모델에 대한 의미가 정의되어 있지 않아서 명세를 검증하는데 어려움이 많다. fFSM의 의미를 정의하기 위해서, 본 논문에서는 계층형 상태 기계를 먼저 평탄화한 후에 평탄화된 모델에 대해서 단계 의미를 정의하였다. 그 결과 레이스 조건, 애매한 전이, 순환 전이 등의 주요한 버그들을 정형적으로 검출할 수 있었다.

병행성을 이용한 상태도의 검증 (Verification of Statechart using Parallel Machines)

  • 구자철;권기현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (상)
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    • pp.411-414
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    • 2002
  • 상태도의 계층구조를 이용하여 모형 검사를 수행하는 연구들이 있었다. 기존 연구들은 상태도를 SMV 입력언어로 변환할 때, 계층 구조를 유지하였다. 비록 이러한 연구가 계층형 모형검사의 초기 시도에 기여를 했지만, SMV는 평탄화 된 구조를 이용한다는 점에서 실효성은 없다. 본 연구에서는, 계층구조를 평탄화 시킨 후 상태도를 병행적으로 실행되는 여러 개의 독립된 기계로 분리한다. 따라서, 상태도의 구조가 단순해지고 SMV 언어로 쉽게 상태도를 변환할 수 있다. 본 연구의 목적은 SMV를 이용하여 상태도를 모형 검사 할 때 SMV의 능력을 최대한 활용하고자 한다.

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기술효율, 환경효율, 규모효율과 그 결정요인 분석 -한국농가의 소득계층을 중심으로- (Technical Efficiency, Scale Efficiency, Environmental Efficiency and the Analysis of the Decision Factors)

  • 강상목;김태수;김태구;이동명
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제14권3호
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    • pp.595-626
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 투입물 효율함수를 이용하여 한국농가의 소득계층을 대상으로 기술효율, 환경효율, 규모효율을 측정하고, Tobit 모형으로 그 결정요인을 분석하는 것이다. 본 연구는 비모수적(nonparametric) 방법에 의존하여 재화의 가격이나 최적화 행동에 관한 가정없이 투입요소와 산출량에 의존하여 기술효율을 계측한다. 생산기술은 바람직한 재화와 바람직하지 못한 오염물의 결합생산을 모형화한다. 규모불변과 강처분 하에서 평균 기술효율 수준은 0.437 이었다. 기술비효율의 원인은 순수기술비효율이 47.7%, 규모비효율은 11.3%, 환경비효율 3.2%의 순이다. 규모체증 상태에서 생산농가는 전체농가의 70%를 점유하고 규모체감 상태에서 생산농기는 전체농가의 27%에 이른다. 효율성을 결정하는 요인으로 소득계층이 높을수록 중장기 부채가 높을수록 단위면적당 질소배출량이 높을수록 기술효율은 높았고, 경지면적당 농업경영비가 높을수록 기술효율은 저하되었다. 환경효율에서는 BOD 배출량, 단위면적당 기계도입, 자본의 생산성 유의적이고 음(-)으로 나타나, 청정기술이 아닌 단순한 기계화의 확대는 환경효율을 악화시키는데 영향을 주고 있음을 시사한다.

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실시간 객체 지향 모델을 지원하기 이한 정형 명세 (Formal Specification for Real-Time Object-Oriented Model)

  • 정유성;최수진;강인혜;양승민
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (1)
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    • pp.563-565
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    • 1999
  • 실시간 시스템은 응용분야의 특성상 높은 신뢰성을 요구하므로 설계시 시스템의 정확성과 안전성을 보장하는 것은 매우 중요하다. 신뢰성 보장을 위한 방법으로 정형기법(formal method)을 이용한 명세 방법이 연구되어 왔다. 정형적인 명세를 사용하는 경우 원하는 시스템의 특성에 대한 검증이 가능하며 자연어로 명세한 경우보다 모호함이 줄어들어 의사소통을 하는데 있어서 명확성을 제공한다. 그러나 이런 장점에도 불구하고 객체 지향 개발 방법론에서의 정형적인 명세에 관한 연구가 미흡하다. 본 논문에서는 객체 지향적 모델을 기반으로 하는 실시간 시스템을 위한 정형명세 언어인 Timed State Chart(TSC)를 제안한다. TSC는 Statecharts와 같은 계층적 상태 기계 모델(state machine model)로서 다양한 시간 제약사항의 명세를 위해 클릭 변수(clock variable)를 도입하여 실시간 객체(Real-Time Object 또는 RTO)를 명세한다. TSC를 이용하여 기존의 연구에서 표현할 수 없었던 주가와 마감시간과 같은 실시간 시스템의 다양한 요구사항을 효과적으로 표현할 수 있다.

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SVM을 이용한 웨이블릿기반 프로파일분류에 관한 연구 (A Wavelet-based Profile Classification using Support Vector Machine)

  • 김성준
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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    • pp.3-6
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    • 2008
  • 베어링은 각종 설비에서 활용하는 중요한 기계요소 중 하나이다. 설비고장의 상당수는 베어링의 결함이나 파손에 기인하고 있다. 따라서 베어링에 대한 온라인모니터링기술은 설비의 정지를 예방하고 손실을 줄이는 데 필수적이다. 본 논문은 진동신호를 이용하여 베어링의 상태를 예측하기 위한 온라인모니터링에 대해 연구한다. 프로파일로 주어지는 진동신호는 이산웨이블릿변환을 통해 분석되고, 분해수준별 웨이블릿계수로부터 얻은 통계적 특징 중 유의한 것을 선별하고자 분산분석 (ANOVA)을 이용한다. 선별된 특징벡터는 Support Vector Machine (SVM)의 입력이 되는 데, 본 논문에서는 다중클래스 분류문제를 다루기 위한 계층적 SVM 네트워크를 제안한다.

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WiBro 망을 이용한 리눅스 기반의 휴대형 개인방송 시스템 (Design of Linux-based Mobile Personal Broadcasting System over WiBro)

  • 이문섭;김익환;김태현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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    • pp.1063-1066
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    • 2008
  • 최근 인터넷 사용자들의 역할이 일방적으로 제공되는 컨텐츠를 소비하는 소비자에서 컨텐츠를 창조하는 생산자로 변화하고 있으며, 이러한 경향의 한 형태로 인터넷 개인방송이 있다. 그러나, 기존 인터넷 개인방송은 시간과 공간의 제약이 존재하여 사용자들의 요구를 충분히 만족시키지 못하고 있다. 최근 모바일 단말기기와 모바일 인터넷 기술이 발달하면서 기존 시스템의 제약을 해소하고 사용자의 요구를 충족시킬 수 있을 것으로 기대된다. 본 논문에서는 WiBro (Wireless Broadband) 망을 이용한 리눅스 기반의 휴대형 개인방송 시스템을 제안한다. 또한, 계층간 최적화 기법(Cross-Layer Optimization)을 적용하여 네트워크 상태에 따라 제공되는 방송 서비스의 품질을 동적으로 조절하는 방안을 제시한다.

고령자 건강관리를 위한 IoT 센서 기반의 모니터링 시스템 설계 (Design of Monitoring System based on IoT sensor for Health Management of an Elderly)

  • 박명철;이헌기
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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    • pp.603-604
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    • 2020
  • 한국사회는 전통적인 대가족제도가 급속히 해체되고 저 출산 및 고령화로 인한 고령층의 1인 가정의 수가 급속히 증가하고 있는 추세이다. 고령자 1인 가구에 대한 다양한 서비스와 고도화가 필요한 이유이다. 본 연구에서는 1인 가정을 대상으로 IoT 기기를 통한 다양한 PHR 생체 신호와 환경정보을 수집하고 수집된 정보를 바탕으로 건강상태를 모니터링하는 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 의료기기에서 제공되는 개방형 PHR 데이터의 융합으로 정보 분석 및 예측능력을 강화하고 고독사 상황파악 및 방지 프로그램을 이행할 수 있는 기본 인프라을 구축하고자 한다. 또한 중장년층의 미래에 대한 불확실성을 제거하고 사회복지서비스의 확대를 위한 정책적 과제의 논의적 목적을 가지고 있다. 본 연구의 결과물은 사회 소외 계층에 대한 서비스 확대와 국민의 의료환경 개선에 도움이 될 것으로 사료된다.

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