본 논문에서는 경로탐색 분야에서 많이 사용되는 RRT 알고리즘을 기반으로 한 테스트 케이스 생성 알고리즘을 제안한다. RRT 알고리즘 성능에 영향을 주는 가장 중요한 요소는 RRT 공간 내 노드 사이의 거리를 계산하는 거리 함수이다. Simulink/Stateflow (SL/SF) 모델의 테스트 케이스는 모델의 특정 상태에서 특정한 조건(본 논문에서 테스트 타겟이라 명명함)을 검사하기 위해 필요한 입력 시퀀스이기 때문에, 특정 조건을 검사하기 위해서는 먼저 모델을 특정 상태로 이끌어가는 것이 필요하다. 여기서 모델의 상태는 RRT의 노드로 표현된다. 일반적으로 어느 한 상태의 경우 다수의 조건을 검사할 필요가 있다. 예를 들어, 모델의 특정 상태가 다수의 전이가 발생 가능한 SL/SF model의 한 상태로 표현될 때, 전이 커버리지를 측정하기 위해서는 반드시 다수의 조건을 모두 검사해야 한다. 본 논문에서는 테스트 타겟들이 키 노드라 불리는 SL/SF 상태로 표현되는 특정 상태에서 다수 발견되는 점에 착안해서 만든 거리 계산 함수를 제안한다. 제안된 거리 함수는 키 노드가 아닌 노드에 페널티를 부과해서 RRT가 키 노드로부터 확장될 확률을 증가시킨다. 본 논문에서는 제안된 거리 함수를 이용한 테스트 케이스 생성 알고리즘을 제안한다. 성능 평가를 위해 상업용 자동차에 들어가는 3가지 전자제어장치 모델이 사용된다. 제안된 테스트 케이스 생성 알고리즘의 성능은 페널티 측면에서 평가되고 기존의 RRT 알고리즘을 사용한 테스트 케이스 생성 알고리즘의 성능과 비교한다.
본 논문은 다양한 설계하중조건 상태에서 자동채염기 구조설계의 성능분석과 개선을 위해 실험계획법을 이용한 설계민감도 평가와 대리모델의 특성에 대한 비교연구를 수행하였다. 실험계획법은 수치해석 기반의 직교배열설계 방법을 이용하였다. 설계인자는 주요 구조부재의 두께치수 변수를 고려하였고, 응답치는 중량과 강도성능을 선정하였다. 직교배열실험을 통해 설계인자 별 응답치에 대한 정량적인 영향도를 분석하였다. 또한 최소의 중량증감으로 구조성능을 개선할 수 있는 최적의 설계조건을 탐색하였다. 직교배열실험 결과를 이용하여 반응표면모델, 크리깅모델, 그리고 체비쇼프 직교 다항식과 같은 다양한 대리모델을 생성하였다. 대리모델의 결과를 통해 직교배열실험 결과의 타당성을 검증하였다. 자동채염기 구조설계 공간 탐색에는 반응표면모델이 가장 적합한 대리모델로 평가되었다.
모델 체킹은 주어진 모델과 속성간의 만족성 관계를 검사한다. 만일 모델이 속성을 만족하지 않는 경우, 모델 체킹은 그 이유를 담은 반례를 생성한다. 반례는 모델의 디버깅에 사용되며 모델을 이해하는데 도움을 주기 때문에, 반례 생성은 모델 체킹의 필수 구성 요소 중의 하나이다. 본 논문에서는 모델 체킹에서 안전성 속성이 위반되었을 때 그에 대한 반례를 효율적으로 생성하는 방법을 제시하였고, 푸쉬 푸쉬 게임 풀이에 제안한 방법을 적용했다. 그 결과, 기존 NuSMV로는 전체 50게임 중에서 42게임밖에 풀지 못했으나 본 논문의 방법으로는 50게임을 모두 풀었다. 뿐만 아니라, 반례 생성에 소요된 시간과 메모리 사용량이 기존 NuSMV에 비해서 각각 $86{\%}$와 $62{\%}$ 개선되었다.
텐서그러티는 연속인장-불연속압축 구성요소에 기반한 상대적으로 새로운 구조시스템이다. 좀 더 상세한 구조적 고찰이 필요하지만, 연구목적에 접근하기 위해서는 최소한 텐서그러티의 구조원리와 근본적인 역학관계를 파악하는 것이 필수적이다. 일단 이점을 확인하고 난 후에, 이러한 구조물의 특성뿐만 아니라 건축에서의 적용성을 다룬다. 그리고 이런 시스템을 규정하는 정의에 이견이 없지는 않으나, 경량구조물로써 텐서그러티의 가능성을 설명하기 위하여 구조디자인연구소(iESD)에서 제작한 텐서그러티 모듈(기본형)의 몇 가지 예를 제시한다. 따라서, 본 연구에서는 기본 정의(규정)뿐 아니라 기본 모듈의 유형을 소개하고, 건축에서 텐서그러티 모듈의 변형성과 응용성을 탐색한다.
우리는 도망자-추적자 게임 풀이에 관심이 많다. 도망자가 추적자를 피해 미로를 탈출하는 게임이다. 도망자가 추적자를 유인하기도 하고 벽을 이용해 교묘히 피하기도 한다. 경험에 의하면 수작업으로 풀기에는 매우 어려운 단계들도 있었다. 게임을 풀기 위한 방법으로 모델 체킹 기법을 사용하였다. 모델 체킹은 게임의 모든 상태 공간을 넓이 우선 방식으로 철저하게 탐색하기 때문에 게임을 풀 수 있는 가장 짧은 경로인 최적의 답을 구할 수 있다. 다행히 풀이 과정에서 상태 폭발 문제는 일어나지 않았고, 게임 풀이 결과를 임베디드 시스템인 레고 마인드스톰에 응용하였다. 도망자, 추적자에 해당하는 두 대의 에이전트를 만들어 게임을 구현하고 실험하여 풀이가 정확한 지를 실제 확인할 수 있었다.
계획 문제 명세로부터 영역-독립적인 휴리스틱을 유도해내기 위해서는 주어진 계획문제에 대한 간략화와 간략화된 계획문제에 대한 해 도출 과정이 요구된다. 본 논문에서는 초기 상태의 불확실성과 비결정적 동작 효과를 모두 포함한 조건부 계획문제를 풀기 위한 새로운 융합 계획그래프와 이것을 이용한 GD 휴리스틱 계산법을 소개한다. 융합 계획그래프는 고전적 계획 문제 풀이를 위한 휴리스틱 계산에 이용되는 간략화된 계획그래프를 조건부 계획문제에 적용할 수 있도록 확장한 자료구조이다. 융합 계획그래프에서는 감지 동작과 비결정적 동작들을 포함한 조건부 계획 문제에 대한 휴리스틱을 얻기 위해, 전통적인 삭제 간략화외에도 감지 동작과 비결정적 동작들에 대한 효과-융합 간략화를 추가로 이용한다. 융합 계획 그래프의 전향 확장과 병행적으로 진행되는 GD 휴리스틱 계산에서는 목표조건들 간의 상호 의존성을 분석하여 전체 목표 집합에 대한 최소 도달비용을 추정할 때 불필요한 중복성을 배제한다. 따라서 GD 휴리스틱은 기존의 겹침 휴리스틱보다 더 적은 계산시간 을 요구하면서도, 최대 휴리스틱이나 합산 휴리스틱보다 더 높은 정보력을 가진다는 장점이 있다. 본 논문에서는 GD 휴리스틱의 정확성과 탐색 효율성을 확인하기 위한 실험적 분석에 대해 설명한다.
가스관, 송유관 등의 배관구조물은 주요자원의 수송을 책임지는 핵심 지하시설물 중 하나이다. 이들은 사고 및 자연적인 노후화로 인해 국부적인 손상이 발생할 위험에 노출 되어있다. 하지만 대부분의 배관구조물은 지하의 좁은 공간에 복잡하게 연결되어있기 때문에 구조물의 건전성을 지속적으로 모니터링 하는데 어려움이 있었다. 이러한 지금까지 관리방식의 한계점을 극복하기 위해 최근 유비쿼터스 센서 네트워크 기반의 온라인 방식의 상시적 구조물 건전성 평가방법에 대한 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 본 논문에서는 전기-역학적 임피던스 기반의 실시간 배관 구조물 건전성 평가방법에 대하여 연구하였다. 배관 구조물에 발생하기 쉬운 볼트 풀림과 균열의 두 가지 국부손상을 가정하였고 압전효과를 가진 PZT와 MFC 센서를 이용하여 구조물의 상태에 따른 임피던스를 계측하여 손상탐색 실험을 수행하였다. 하나의 센서로 가진과 센싱을 동시에 수행할 수 있는 저비용 셀프센싱 기법을 사용하였고 배관 상태에 대한 객관적인 판단을 위해 손상지수인 RMSD 값을 사용하여 계측된 신호를 이용하여 손상의 정도를 정량화 시켰다. 손상여부의 판단을 위해 일반 극치 분포를 이용하여 최적화된 통계적인 정상상태의 임계값을 설정하였다. 위와 같은 실험적 연구과정을 통해 제안된 실시간 배관 구조물 건전성 평가 방법의 타당성과 효율성을 확인해 보았다.
인용에 대한 연구는 지식의 생산과 재생산 및 평가와 관련되어 있다는 점에서 중요한 의미가 있는 전통적인 과학사회학 테마임에도 불구하고, 경성과학과 연성과학의 인용패턴 차이에 대해서는 이론적 차원에서 논쟁되어 왔을 뿐 경험적 연구는 미답(未踏) 영역으로 남아있다. 경성과학과 연성과학의 중요한 인용패턴 차이로 제도주의와 구성주의는 각각 '내용에 따른(what one says)' 인용과 '저자의 속성에 따른(who one is)' 인용이라는 상반되는 이론적 해석을 내놓은 바 있는데, 이 논문은 이 '이론적 논쟁을 경성과학으로서의 물리학과 연성과학으로서의 사회학을 연구대상으로 삼아 '경험적' 수준에서 규명하려는 과학사회학적 연구이다. 분석 결과 물리학도 사회학과 마찬가지로 전임 여부에 따른 인용패턴이 나타났지만 박사학위 취득지역에 따른 인용패턴은 사회학에서만 나타남이 발견되었다. 전임 여부에 따른 인용패턴의 수준에서는 구성주의의 설명이, 박사학위 취득지역에 따른 인용패턴의 수준에서는 제도주의의 설명이 보다 현실 정합하게 나타나는 것이다. 이는 경성과학과 연성과학의 인용패턴이 전임 여부와 박사학위 취득지역의 차원에서 각각 상이하게 나타나는 복합성을 가짐을 의미하며, 이를 설명하는 이론틀 역시 제도주의와 구성주의의 배타적 적용이 아닌 상호보완적 적용의 필요성을 시사하고 있다. 결국 물리학도 사회학과 마찬가지로 '사회 속의 과학'으로서 사회적 맥락으로부터 자유롭지 못한 지식생산을 하고 있으며, 동시에 지식사회학적 맥락의 지역을 초월한 보편적 특성도 가지고 있음을 이 연구는 인용패턴의 비교분석을 통해 밝혀내고 있다. 미로의 비너스 조각은 대리석과 비너스 형태의 결합이다. 때문에 관객은 그 주변을 돌면서 우리 신체의 내적 공간과 시각에 의존하면서 그 작품의 중량감, 양감, 형태 등의 특질과 만나게 된다. 그러나 현대 추상조각과 개념조각은 이보다 좀 더 확장된 공간을 제시한다. 이것은 현대조각이 건축개념을 수용한 때문이며, 그것이 때로는 안 쪽에서 때로는 바깥 쪽에서 그 형태를 결정하며, 보고 듣고 느끼고 만져지고 왕래하는 등의 인식 영역인 관객의 오감체계에 직접적으로 관계하기 때문이다. 우리는 건축 공간에서, 시각 외에도 청각이나 촉각을 통해 지각한다. 대강 요약하자면 공간은 객관적 상태이기보다는 인식영역의 주관성을 통해 받아들여진 우리가 지나쳐온 것들이나 체험된 공간이다. 여기서 '받아들여지는' 일은 과거 경험들의 주체들, 언어와 문화에 의해서 이루어져야 한다. 건물, 즉 둘러싸고 있는 공간은 중앙이 아니다. 중앙은 바로 나, 둘러싸여진 나이다 나는 나의 동작에 따라 그 공간의 시스템을 변화시킬 수 있는 유동적인 중심이다 (이때의 나는 위치의 축을 변화시키는 것이 아니라, 그들을 탐색하는 것이다). 작품이 대형화되면서 이러한 건축공간개념이 현대 조각가들의 작품개념에 이용되었다고 본다. 현대미술에서 In situ작업과 특정한 장소를 위한 기획되어진 최근의 프로젝트 작업들은 대형화되어있으며, 건축에서처럼 특정한 장소를 만들어낸다. 로잘린드 크라우스(Rosalind Krauss)는 또한 '조각영역의 확장 (La sculpture dans le champ elargi)'에서 현대조각이 건축과 환경의 영역을 침범하고 있음을 지적한다.
불법 무인기에 의한 위협을 줄이기 위해, 음향 기반 기법에 의한 추적시스템을 구현하였다. 드론 음향 추적 방식에는 3가지 주요 사항이 있다. 첫째, 가변 빔 형성을 통해 공간을 스캔하여 음원을 찾아 마이크 어레이를 사용하여 소리를 녹음한다. 둘째, 음원의 존재 유·무 여부를 알기 위해 은닉 마르코프 모델(HMM)로 분류한다. 마지막으로 음원이 드론인 경우, 적응형 빔 패턴을 기반의 추적기준 신호로 기록 및 저장된 음원을 사용한다. 시뮬레이션은 배경 노이즈 및 간섭 사운드가 없는 이상적인 상태와 배경 노이즈 및 간섭 사운드가 있는 비이상적인 조건 모두에서 수행되며 불법적인 드론의 추적 성능을 평가하였다. 드론 추적 시스템은 마이크 어레이 성능에 따른 탐색 거리 성능향상 및 음향 패턴 일치 정도에 따른 드론 유무 판정 기준을 설계하여 음성판독 회로설계에 반영하였다.
본 논문에서는 병렬 및 분산 시스템에서 자원을 배치함에 있어서 최소한의 자원 복사(copy)만을 사용하면서 임의의 노드 및 링크 상에서 고장이 발생하더라도 주어진 성능 요건을 만족하게 하는 자원의 최적 배치 방법을 모색하고자 한다. 이러한 성능 요건의 만족과 시스템의 고가용성을 위하여, 모든 노드들에 대하여 최소한의 자원 복사를 사용하여 그 노드나 혹은 인접한 노드 중 적어도 두 개 이상에 자원 복사가 존재해야 하는데, 이것을 본 논문에서는 고장 허용 자원 배치 문제라고 부른다. 병렬 및 분산 시스템은 그래프로 표현할 수가 있다. 여기에서 고장 허용 자원 배치 문제는 그래프 상에서 가장 작은 고장 허용 dominating set을 찾는 문제로 변환이 된다. Dominating set 문제는 NP-complete로 증명이 되어 있으며, 본 논문에서는 A* 알고리즘을 사용하여 상태 공간 탐색 방법으로 최적 배치를 구한다. 또한, 최적 배치를 찾는 데에 걸리는 시간을 단축시키기 위하여, 고장 허용 dominating set의 특성들을 분석하여 유용한 휴리스틱 정보들을 도출한다. 또한 여러가지 정형 그래프와 임의 그래프 상에서의 실험을 통하여, 이들 휴리스틱 정보들을 사용하여 최적 고장 허용 자원 배치를 찾는 데에 걸리는 시간을 상당히 줄일 수 있음을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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