• 로봇학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.1-6
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• 2010

For the personal robot to serve humans as a companion in our daily life, it is obviously important that the robot should have a long-term relationship to users. In this paper, we introduce a simple idea on how to make the long-term relationship by using just low-cost and simple robots. We also describe the robotic artificial creature system to implement this idea. The artificial creature robots respond not only physical environment changes but also the logical information changes in the virtual world such as the Web. They consist of a control robot and several simple robots, which show users various group behaviors. Users have a relationship with them by observing these behaviors, rather than interacting with them. We separate physical robots and software applications in order that artificial creature robots can have more various behaviors made by various software applications. Finally, we implemented the system using a robot simulator to show some example cases.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.178-182
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• 2002

For action selection as well as teaming, simple associations between stimulus and response have been employed in most of literatures. But, for successful task accomplishment, it is required that artificial life system can team and express behavioral sequences. In this paper, we propose a novel action-selection-mechanism to deal with behavioral sequences. For this, we define behavioral motivation as a primitive node for action selection, and then hierarchically construct a tree with behavioral motivations. The vertical path of the tree represents behavioral sequences. Here, such a tree for our proposed ASM can be newly generated and/or updated, whenever a new behavioral sequence is learned. To show the validity of our proposed ASM, three 2-D grid world simulations will be illustrated.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권5호
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• pp.15-22
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• 2005

본 논문에서는 생명체의 구조를 모방하여, 디지털시스템에서 자가검출과 자가치유가 가능한 구조를 제안한다. 자가치유시스템은 인공 셀의 2차 배열과 여분의 인공 셀로 구성된다. 인공 셀은 멀티플렉서를 기본으로 한 로직블록(logic block)과 로직블록을 제어하기 위한 게놈블록(genome block)으로 구성된다. 인공 셀은 자가검출이 가능하도록 DCVSL (differential cascode voltage switch logic)구조로 설계된다. 만약 인공 셀에서 고장이 발생하면, 자가 검출되고 고장 난 인공 셀이 속한 열은 bypass기능만을 가지고 치유를 위해, 여분 셀과 이웃 셀을 이용하여 시스템을 재구성한다. 하이닉스 $0.35{\mu}m$공정을 이용해 $1.14{\times}0.99mm^2$의 코어면적을 가지는 2비트 업다운카운터를 제작하였고 회로시뮬레이션과 칩 테스트를 통해 검증하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.1159-1163
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• 2010

최근의 극심한 기상이변으로 인하여 발생되는 유출량의 예측에 관한 사항은 치수 이수는 물론 방재의 측면에서도 역시 매우 중요한 관심사로 부각되고 있다. 강우-유출 관계는 유역의 수많은 시 공간적 변수들에 의해 영향을 받기 때문에 매우 복잡하여 예측하기 힘든 요소이다. 과거에는 추계학적 예측모형이나 확정론적 예측모형 혹은 경험적 모형 등을 사용하여 유출량을 예측하였으나 최근에는 인공신경망과 퍼지모형 그리고 유전자 알고리즘과 같은 인공지능기반의 모형들이 많이 사용되고 있다. 하지만 유출량을 예측하고자 할 때 학습자료 및 검정자료로써 사용되는 유출량은 수위-유량 관계곡선식으로부터 구하는 경우가 대부분으로 이렇게 유도된 유출량의 경우 오차가 크기 때문에 그 신뢰성에 문제가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 선행우량 및 수위자료로부터 단시간 수위예측에 관해 연구하였다. 신경망은 과거자료의 입 출력 패턴에서 정보를 추출하여 지식으로 보유하고, 이를 근거로 새로운 상황에 대한 해답을 제시하도록 하는 인공지능분야의 학습기법으로 인간이 과거의 경험과 훈련으로 지식을 축적하듯이 시스템의 입 출력에 의하여 연결강도를 최적화함으로서 모형의 구조를 스스로 조직화하기 때문에 모형의 구조에 적합한 최적 매개변수를 추정할 수 있다. 따라서 정확한 예측이 어려운 하천수위를 과거의 자료로 부터 학습된 신경망의 수학적 알고리즘을 통해 유출량의 예측에 적용할 수 있을 것이다. 유전자 알고리즘은 적자생존의 생물학 원리에 바탕을 둔 최적화 기법중의 하나로 자연계의 생명체 중 환경에 잘 적응한 개체가 좀 더 많은 자손을 남길 수 있다는 자연선택 과정과 유전자의 변화를 통해서 좋은 방향으로 발전해 나간다는 자연 진화의 과정인 자연계의 유전자 메커니즘에 바탕을 둔 탐색 알고리즘이다. 즉, 자연계의 유전과 진화 메커니즘을 공학적으로 모델화함으로써 잠재적인 해의 후보들을 모아 군집을 형성한 뒤 서로간의 교배 혹은 변이를 통해서 최적 해를 찾는 계산 모델이다. 따라서 본 연구에서는 인공신경망의 가중치를 유전자 알고리즘에 의해 최적화시킨후 오류역전파알고리즘에 의해 신경망의 학습을 진행하는 모형으로 감천유역의 선산수위표지점의 수위를 1시간~6시간까지 예측하였다.

• 터널과지하공간
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• 제33권5호
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• pp.373-387
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• 2023

우주 여행이 시작된 이래로 우주 행성에 대한 과학적 탐사는 인간의 상상력을 높이고 있다. 화성에 대한 임무는 지구에서 생명체가 언제, 어디서, 어떻게 시작되었는지에 대한 중요한 질문에 답을 제공할 수 있으며, 이 임무는 현지 우주 자원 활용(ISRU) 개념을 통해서만 실행 가능하다. 이 논문에서는 현재 우주 강국들을 중심으로 진행 중인 화성 탐사를 다루며, 인공 화성토양 조사와 탐사 로버의 이동성 연구를 중점으로 다루고 있다. 화성의 실제 지상 환경을 모사하기 위해서는 수십 톤의 토양이 필요하므로 원료 확보와 처리 과정도 고려되어야 한다. 이를 위해 화성 표면 토양과 유사한 특성을 가진 인공 토양을 선별하고, 인공 화성토양 개발을 위한 필요 사항을 제시한다. 이 연구를 통해 화성 탐사 임무에서 로버의 이동성을 평가하는 데 필요한 적절한 화성 토양을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권12호
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• pp.5958-5967
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• 2012

본 연구는 Q방법론을 적용하여 인공유산에 대한 응급구조학과 학생들의 인식에 대한 주관성을 유형화하고 각 유형별 특성을 설명함으로써 응급구조학과 학생들의 생명윤리 교육의 기초자료를 마련하고자 실시하였다. 연구기간은 2012년 6월부터 7월까지였으며 40개의 진술문으로 된 Q표본을 응급구조학과 3학년 학생 29명에게 적용하여 QUANL프로그램을 이용하여 자료를 분석한 결과 분류된 3개의 유형은 전체 변량의 61.3%를 설명하고, 각 유형별 설명력은 유형 1(15명)이 47.4%, 유형 2(9명)가 8.0%, 유형 3(5명)이 5.0%로 나타났다. 1유형은 '태아 중심 판단형', 제 2유형은 '모성중심 능동적 판단형', 제 3유형은 '모성 중심 수동적 판단형'으로 명명하였다. 유형 3가지 중 가장 많은 학생들이 포함된 제1유형은 태아생명을 존중하였지만 나머지 두 유형은 태아생명보다는 자신의 삶에 더 가치를 두는 자기중심적 가치관을 나타내고 있다. 이는 의료현장에서 미래에 생명체를 다루게 될 응급구조사로서 상황에 따라서는 생명체를 경시하는 행동을 할 가능성이 높다고 볼 수 있다. 따라서 응급구조학과 학생들에 대한 인공유산에 대한 가치관 정립하고 생명을 존중할 수 있도록 생명윤리 교육이 적극적으로 이뤄져야 할 필요성을 제시해 주고 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권2호
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• pp.122-131
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• 2010

본 논문은 가상 생태계의 개념과 가상생태계를 구현하는데 중요하게 사용되어 질 수 있는 세 가지 수학적-물리학적 접근법을 응용 예와 함께 소개 하였다. 가상생태계란 개체기반 모델로써 인공생명체들이 가상 환경하에서 스스로 행동하면서 살아가는 것을 모사하는 컴퓨터 내에 구현된 생태계를 의미한다. 생물의 무리행동을 전산 모사하는 분자동역학모사 접근법과, 흰개미 영토를 전산 모사하는 확률적 격자모델 접근법, 그리고 생물막 성장을 전산 모사하는 규칙기반-세포자동자모델 접근법을 소개하였다. 실 생태계와의 유사성을 높이기 위해 가상생태계 모델은 많은 변수들을 사용하여야 하지만, 기술적인 측면에서 이러한 변수들을 모두 결정하기는 어렵다. 그러나 현재의 눈부신 컴퓨터 성능향상에 힘입어 많은 부분이 극복 되어 지고 있다. 특히, 가상생태계는 기후변화와 같은 환경재앙을 포함하여 많은 복잡한 생태학적 현상을 개체수준의 낮은 계층에서부터 생물집단 또는 외부 환경수준과 같은 높은 계층까지를 통합적으로 이해하는데 큰 도움을 줄수 있을 것이다. 마지막으로 논문에서는 높은 수준의 계층인 기후변화가 낮은 수준의 계층인 개체기반의 흰개미 생태계에 미치는 복잡한 문제를 어떻게 다룰 수 있는지에 대한 예를 들고 간략하게 논의하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅲ
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• pp.1303-1306
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• 2003

In this paper, In this paper, we modeled a virtual life(VL) that react to the user's action according to its own behavioral characteristics and grows itself. We established some conditions with which such a VL is designed. Genetic Algorithm is used for the growth process that changes the VL's properties. In this process, the parameter values of the VL's properties are encoded as one chromosome, and the GA operations change this chromosome. The VL's reaction to the user's action is determined by these properties as well as the general expectation of each reaction. These properties are evaluated through 5 fitness measures so as to deal with multi-objective criteria. Here, we present the simulation of the growth process, and show some experimental results.

• 정보처리학회논문지B
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• 제12B권3호
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• pp.349-356
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• 2005

동적이고 비정형적인 환경에서 작업을 수행하기 위해 인공유기체를 이용하는 응용 분야가 빠른 속도로 확대되고 있다. 이러한 분야에서 인공유기체의 행동 지식 표현법으로 일반적인 프로그래밍 또는 전통적인 인공지능 방법을 사용하면, 예측치 못한 상황으로 인한 빈번한 변경과 나쁜 응답성의 문제가 발생한다. 이들 문제들을 기계학습적으로 해결하기 위한 방법으로는 유전자 프로그래밍과 진화 신경망이 대표적이다. 그러나 아직까지도 인공유기체의 학습방법이 문제가 되고 있으며, 같은 환경 속에 서식하는 인공유기체의 종이 같아서 여러생명체를 대표할수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 학습의 속도와 질을 향상시키기 위해 강화역전파 신경망과 분류규칙을 이용하였으며, 한 환경속에 서식하는 인공유기체의 종을 달리하였다. 제안된 모델을 평가하기 위해서 이종간 인공유기체 집단이 한 가상환경속에서 서로 경쟁하면서 생활하는 시뮬레이터를 설계 및 구현하였고, 그들의 행동진화를 수행결과로 보여주었으며, 타시스템과의 비교분석을 하였다. 결과적으로, 학습의 속도와 질적인 면에서 제안된 모델이 모두 우수한 것을 확인하였다. 본 모델의 특징으로는, 유전자 알고리즘에 의해서 염색체에 표현된 분류 규칙들과 신경망의 학습이 동시에 수행되며, 분류 규칙과 강화역전파 신경망의 2단계의 처리 과정으로 인하여 학습 능력이 강화된다는 점이다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제43권11호
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• pp.69-76
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• 2006

본 논문에서는 생명체의 구조를 모방하여, 다중고장에 대한 효율적인 자가치유시스템 구조를 제안한다. 기존의 자가치유시스템은 인공 셀의 데이터의 패스가 좌우상하로만 가능하여 열 단위 치유만이 가능했다. 또한, 인공 셀의 게놈블록의 설계에 있어서, gene정보 저장방식을 이용함으로써 하드웨어 오버헤드가 큰 문제점이 있다. 본 논문에서는 인공 셀의 데이터의 패스를 대각선으로도 가능하게 설계하여, 열 단위가 아닌 셀 단위로 고장 셀의 용이한 대체가 가능하고 다중고장에 대해서도 효율적으로 자가치유가 가능하다. 또한, 게놈블록은 로직기반 생성방식을 이용하여 설계함으로써 저면적 설계가 가능하다. 2진 up/down 카운터를 예제로 하여 설계한 결과 하드웨어 오버 헤드를 약 40.3% 개선했다.