• Title/Summary/Keyword: 동적시뮬레이션

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Mirror Neuron System 계산 모델을 이용한 모방학습 기반 인간-로봇 인터페이스에 관한 연구 (A Study on Human-Robot Interface based on Imitative Learning using Computational Model of Mirror Neuron System)

  • 고광은;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.565-570
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    • 2013
  • 영장류 대뇌 피질 영역 중 거울 뉴런들이 분포한 것으로 추정되는 몇몇 영역은 목적성 행위에 대한 시각 정보를 기반으로 모방학습을 수행함으로써 관측 행동의 의도 인식 기능을 담당한다고 알려졌다. 본 논문은 이러한 거울 뉴런 영역을 모델링 하여 인간-로봇 상호작용 시스템에 적용함으로써, 자동화 된 의도인식 시스템을 개발하고자 한다. 거울 뉴런 시스템 계산 모델은 동적 신경망을 기반으로 구축하였으며, 모델의 입력은 객체와 행위자 동작에 대한 연속된 특징 벡터 집합이고 모델의 모방학습 및 추론과정을 통해 관측자가 수행할 수 있는 움직임 정보를 출력한다. 이를 위해 제한된 실험 공간 내에서 특정 객체와 그에 대한 행위자의 목적성 행동, 즉 의도에 대한 시나리오를 전제로 키넥트 센서를 통해 모델 입력 데이터를 수집하고 가상 로봇 시뮬레이션 환경에서 대응하는 움직임 정보를 계산하여 동작을 수행하는 프레임워크를 개발하였다.

원격지 모형 물체에 대한 정보 전송을 위한 실시간 신경망 (Real-Time Neural Network for Information Propagation of Model Objects in Remote Position)

  • 설남오
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.44-51
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    • 2007
  • 원격지 모형 물체에 대한 추출정보의 실시간 정보의 인식 및 전송을 위하여 실시간 신경회로망을 제안하였다. 제시된 신경회로망 기법은 내부 노드의 확산을 통하여 실시간 계산 기법으로 수행된다. 회로망 내에서 노드는 양자화 된 입력 영역내의 한 상태로 결정되며, 각 노드는 자신의 입력신호와 이웃하는 정보입력의 가중치 신호의 합에 의해 새로운 정보 유닛으로 산출되어진다. 모형 물체의 실시간 인식을 위하여 제안되는 가장 이상적인 알고리즘은 순서적 정합기법인데, 임의의 위치 정보를 주변의 상태 공간에 신속하게 전파시켜 자연스런 정보의 보간 상태를 이룬다. 비선형 불규칙적 영상정보를 실시간인식을 위하여 다양한 시뮬레이션을 실행하였다. 1차원 정보전파 신경망 하드웨어를 제작하여 정적 및 동적 신호가 있는 다양한 실험을 수행하였다.

스프링 조작기의 성능 개선을 위한 코일스프링의 최적 설계 (Optimum Design of a Coil Spring for Improving the Performance of a Spring -Operated Mechanism)

  • 이대우;손정현;유완석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제40권3호
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    • pp.275-280
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    • 2016
  • 본 연구에서는 코일스프링의 동적 거동 분석을 위해 스프링 릴리즈 시험기를 설계하고 시험을 실시하였다. 시뮬레이션을 위해 집중 매개변수 스프링모델을 개발하였다. 실험계획법을 이용하여 코일스프링의 설계변수들을 최적화하였다. 2수준의 요인배치법을 사용하여 설계변수들의 민감도와 교호작용을 분석하였다. 민감도와 교호작용 분석결과를 통해 설계변수의 수준을 재배열하였다. 혼합수준 요인배치법을 이용하여 설계변수를 최적화 하였다. 최적설계 결과에 따르면, 스프링 조작기의 성능이 2.90 % 개선되었다.

피드백 제어 정보 및 알고리즘을 이용한 ABR 서비스 트래픽제어 (An ABR Service Traffic Control of Using feedback Control Information and Algorithm)

  • 이광옥;최길환;오창윤;배상현
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.67-74
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    • 2002
  • ATM은 패킷 데이터 서비스 통신에 적합한 통신방식으로 데이터, 음성, 영상 등의 서비스를 동시에 지원할 수 있다. 이러한 ATM의 QoS를 보증하기 위해서는 패킷 데이터를 전송하는 소스 비율에 대해 네트워크 초과적조 조건을 조절하는 것이 필요한데 대부분의 제어알고리즘이 임계값을 기반으로 한 피드백 제어방식이다. 그러나 실시간 음성 트래픽과 같은 서비스는 네트워크 상에서 데이터 서비스 동안에 동적인 연결이 설정되고 종료될 수 있으므로 피드백 제어정보가 지연된다면 고속으로 서비스된 음성 데이터에 대한 품질은 소스와 목적지 사이의 시간 지연으로 인해 손실될 수 있다. 본 논문에서 제시한 최소평균제곱오차에 근거를 둔 제어 알고리즘은 예시적인 피드백 제어로 피드백 제어를 위해 미지함수의 기울기와 버퍼크기를 이용하여 미래의 버퍼크기를 예측하려 하였으며 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시한 제어 알고리즘은 효과적임이 증명되었다.

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텔레매틱스를 위한 이동통신망에서 이동 방향 추정에 근거한 자원 예약 (Direction Prediction Based Resource Reservation in Mobile Communication Networks for Telematics)

  • 이종찬;박기홍;이양원
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-14
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    • 2007
  • 멀티미디어 트래픽의 전송 중에 핸드오프가 발생하면 멀티미디어 트래픽의 QoS가 지연 및 손실에 의하여 영향 받기 때문에, 정지 상태에서의 경우와 대등한 QoS를 유지하기 위해서는 효율적인 자원 예약 및 할당 방안이 필요하다. 본 논문에서는 이동 멀티미디어 망에서 이동 단말기의 이동 방향 추정에 근거하여 자원을 예약하고, 멀티미디어 트래픽을 전송하는 핸드오프 방법을 제안한다. 이 기법은 퍼지 다기준 의사 결정 방법에 근거한 MT 추적을 적용한다. 이 방법에서 기존의 수신신호세기 이외에 MT와 기지국간의 거리, 이동 방향, 이전 위친 등의 다수의 부정확한 위치 결정 파리미터를 사용 함으로서 추정의 정확성을 증가시킨다. 이 위치 정보에 근거하여 이동 방향을 결정하고, 이를 이용하여 자원을 예약한다. 실시간 세션의 핸드오프 요구는, 이동 방향 정보에 근거하여 동적으로 예약되고 할당된다. 제안된 방법의 성능을 시뮬레이션에 의해 분석한다.

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IEEE 802.11e 기반 멀티미디어 네트워크를 위한 MAC 매개 변수 최적화 방법 (A MAC Parameter Optimization Scheme for IEEE 802.11e-based Multimedia Networks)

  • 성민영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.455-461
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    • 2008
  • EDCA (Enhanced Distributed Channel Access)는 무선 로컬 네트워크에서 QoS를 지원하기 위해 IEEE 802.11e 표준에서 채택한 채널 접근 방법이다. EDCA는 트래픽을 몇 개의 범주로 분류하고 각 범주마다 채널 접근 매개변수 값을 달리 갖도록 하여 서비스 차등화를 제공한다. 본 논문에서는 비실시간 트래픽에 대해서는 처리량(throughput)을 최대화하면서 실시간 트래픽에 대해서는 지연 및 처리량 제약조건을 만족시키도록 EDCA 매개변수를 트래픽 환경에 동적으로 적응시키는 기법을 제안한다. 이를 위해, 먼저 EDCA 매개 변수 값의 조합이 갖는 공간을 효율적으로 탐색하는 설계 단계 알고리즘을 개발한다. 그리고 이 알고리즘을 이용하여 각 예상되는 트래픽 환경에 대해 지연-처리량 이득/손실에 대한 파레토 커브 (Pareto curve)를 유도한다. 이 파레토 데이터베이스는 트래픽 환경 및 관리 정책에 따라, 최적으로 매개변수를 조절하는데 사용될 수 있다. 시뮬레이션에 따르면, 표준에서 제시된 매개변수 값을 이용하는 경우에 비해서, 제안된 방법이 실시간 트래픽의 지연 및 처리량 보장에 탁월한 성능을 보이며 비실시간 트래픽의 처리량을 평균적으로 12% 증가시키는 것으로 나타났다.

위치/힘 피드백이 가능한 외골격 구조의 데이터 글로브 개발 (Development of Exoskeleton-Type Data Glove for Position/Force Feedback)

  • 김민정;김대경;박한길;김의겸;최병준;최혁렬
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권12호
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    • pp.1585-1591
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    • 2011
  • 본 연구에서는 사용자의 손에 장착하여 손의 움직임을 측정하고 힘의 반영이 가능한 새로운 형태의 데이터 글로브(data glove)를 제안한다. 본 연구의 데이터 글로브는 인간의 외골격 구조의 분석이 기반하고 있으며 하나의 손가락 모듈은 4절기구의 조합을 통하여 1자유도로 구동이 되도록 고안되어 있다. 데이터 글로브는 펴기(extension)와 구부리기(flexion)를 할 수 있으며 내전(adduction)/외전(abduction)을 위해서 두 개의 유니버설 관절을 이용한 새로운 metacarpal joint 메커니즘을 고안하였다. 동 데이터 글로브의 유효성을 평가하기 위하여 검지손가락을 위한 구동회로와 센서를 포함한 전체 시스템을 제작하였으며 가상공간에 동적 시뮬레이션을 통해서 나타낸 물체를 조작하는 실험을 수행하였다.

엔진 운전시 크랭크샤프트의 면내.외 모드의 거동 해석 (Analysis of the Crankshaft Behavior on In-plane and Out-plane Mode at the Firing Stage)

  • 아미누딘;이해진;이정윤;오재응
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.319-328
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    • 2006
  • 4-실린더 엔진의 작동 시 크랭크샤프트의 기계적 거동을 해석하는 방법에 관한 연구 논문이다 이 해석의 목적은 모드 해석을 단순화 하기위해 Pin 과 Arm을 일정하게 가정하고, 이를 통해 단순화된 크랭크샤프트의 특성을 연구하는 것이며, 해석을 통하여 얻어진 전달 함수에서의 고유진동수와 모드 형상을 실험을 통한 모드 해석과 비교하였다. 시뮬레이션을 통한 결과와 실험을 비교한 결과 해석치와 실험치의 값이 일치함을 확인할 수 있었고 이를 통하여 해석 모델을 검증하였다. 또한 검증된 모델을 통하여 엔진 작동 시 크랭크샤프트의 특성을 해석하고자 하였다. 초기 연소 조건에 기초하여 주파수 영역에서 크랭크샤프트의 동적 거동을 해석하기 위한 새로운 방법을 기술하였다. 새로운 기법은 엔진의 작동 조건에서 저널 베어링과 밸런서의 형상 변경을 통하여 얻어진 에너지 값을 계산하기 위해서 RMS값을 이용하였다.

원형 제한 3체 문제의 불변위상공간을 이용한 행성간 궤적설계 기초 연구 (Preliminary Study on Interplanetary Trajectory Design using Invariant Manifolds of the Circular Restricted Three Body Problem)

  • 정옥철;안상일;정대원;김은규;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권8호
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    • pp.692-698
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    • 2015
  • 본 논문에서는 원형 제한 3체 문제의 불변위상공간을 이용하여 지구-달 또는 행성간의 궤적을 설계하고 해석하는 기법을 소개한다. 2체 문제를 조합하는 고전적인 방식 대신에 원형 제한 3체 문제에 대한 운동방정식, 궤적의 동적 특성, 평형점 주변의 리아프누프 궤도와 불변위상공간의 특성을 기술한다. 원형 제한 3체 문제의 불변위상공간을 이용했을 때, 지구-달 시스템의 궤적설계 방식과 태양-목성 시스템의 경계면에서의 초기조건에 따른 궤적 특성을 수치 시뮬레이션을 통해 확인한다. 본 논문에서 제안한 원형 제한 3체 문제의 불변위상공간을 이용한 궤적설계 기법은 저추력 또는 저에너지를 이용한 달탐사 또는 행성탐사 임무 등에 활용 가능할 것이다.

컴퓨터 게임의 NPC를 위한 적응적 경로 이동의 구현 (Implementation of Adaptive Navigation for NPCs in Computer Games)

  • 김은솔;김혜연;유견아
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권2호
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    • pp.222-228
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    • 2016
  • 컴퓨터 게임에서 NPC(NonPlayer Character)의 획일적인 경로 이동은 게임 플레이어의 흥미를 떨어뜨리는 요인이 된다. 웨이포인트 그래프를 이용한 길찾기의 경우, NPC가 지정된 위치만을 이용하여 이동하게 되므로 이 문제점은 더욱 두드러져 보인다. 본 논문에서는 이 문제의 해결을 위해 플레이어의 이동을 관찰하여 NPC가 적응적으로 경로를 계획할 수 있도록 하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 우선, 플레이어 이동의 포인트 지정을 관찰하여 웨이포인트를 동적으로 수정하고, 수정된 웨이포인트들을 NPC의 경로 탐색에 이용하는 것이다. 또한 플레이어의 지형 선호도를 학습하여 NPC별로 특성에 맞는 경로를 계획하기 위한 알고리즘을 제안한다. 유니티 4.0으로 제작된 RPG(Role Playing Game) 게임으로 구현된 알고리즘을 시뮬레이션하여 NPC 이동이 다양해지고 플레이어의 이동과 유사한 방향으로 개선됨을 확인한다.