다목적 함수 최적화 문제(Multi-objective Optimization Problems : MOPs)는 공학적인 문제를 풀고자 할 때 자주 접하게 되는 대표적인 문제 중 하나이다. 공학자들이 다루는 실세계 최적화 문제들은 몇 개의 경합하는 목적 함수(objective function) 들로 이루어진 문제일 경우가 많다. 본 논문에서는 다목적 함수 최적화 문제의 정의를 소개하고 이 문제를 풀기 위한 몇 가지 접근법을 소개한다. 먼저 서론에서는 파레토 최적해(Pareto optimal solution) 의 개념을 이용한 기존의 최적화 알고리즘과 이와는 달리 게임 이론(Game Theory) 으로부터 도출된 최적화 알고리즘인 내쉬 유전자 알고리즘(Nash Genetic Algorithm Nash GA) 그리고 본 논문에서 제안하는 공진화 알고리즘의 기반이 되는 진화적 안정 전략 (Evolutionary Stable Strategy : ESS) 의 이론적 배경을 소개한다. 또 본론에서는 다목적 함수 최적화 문제와 파레토 최적 해의 정의를 소개하고 다목적 함수 최적화 문제를 풀기 위하여 유전자 알고리즘을 진화적 게임 이론(Evolutionary Game Theory : EGT) 에 적용시킨 내쉬 유전자 알고리즘과 본 논문에서 새로이 제안하는 공진화 알고리즘의 구조를 설명하고 이 두 가지 알고리즘을 대표적인 다목적 함수 최적화 문제에 적용하고 결과를 비교 검토함으로써 진화적 게임 이론의 두 가지 아이디어 내쉬의 균형(Equilibrium) 과 진화적 안정전략 에 기반한 최적화 알고리즘들이 다목적 함수 문제의 최적해 를 탐색할 수 있음을 확인한다.
진화 알고리즘과 인공신경망은 생물학에서 비롯되어 컴퓨터과학 분야에서 응용되고 있는 문제해결 방법이다. 본 연구는 게임 환경에서 크기를 자율적으로 설정하여 생성할 수 있는 미로를 구성하고, 주어진 미로의 시작점으로부터 목적지까지 유전 알고리즘과 인공신경망을 이용하여 경로탐색을 하는 것에 대한 연구이다. 자동 생성된 미로가 특정 크기 이상으로 커지게 되면, 진화 알고리즘은 무작위적인 값에 의해서 결정되는 것으로 수렴한다는 결론을 얻었고, 인공신경망을 이용한 결과는 진화알고리즘 보다 미로의 경로탐색 문제해결에 적합한 결과를 보여주었다. 또한 어떤 방향이 최적경로인지 아닌지를 미리 알 수 있는 특수한 조건에서는 각 유전인자를 최적값인지 아닌지 표현하는 방법으로 효율적인 진화 알고리즘을 사용할 수 있다는 것을 제안하였다.
본 논문에서는 경제학, 사회학, 수학 분야에서 수십년 전부터 연구해오던 죄수의 딜레마 게임의 협동진화에 대해 고찰해보고자 한다. 반복적 죄수의 딜레마 게임은 게임이론의 가장 기본적인 이론으로써, 사회적 상호작용, 경제활동, 국제관계 등 다양한 현상들을 모델링 하기 위한 하나의 방법이다. 그 중에 N명이 참가하는 반복적 죄수 딜레마 게임의 전략은 유전 알고리즘(Genetic Algorithms, GAs)을 통해 진화적으로 만들어 낼 수 있으며, 이 경우에 그 결과를 일반적인 내쉬 균형 이 아닌, 모든 개체들이 유전알고리즘을 통해 협동으로 수렴하도록 유도할 수 있다는 사실은 상당히 시사하는 바가 크다. 기존에 주로 연구되어오던 죄수의 딜레마 게임은 협동으로의 수렴과정에서 일반적으로 순위기반선택(Rank-based selection)과 1점 교배기법(1point crossover)을 사용한다. 그러나 순위기반선택은 모든 개체에 순위을 매겨야 하기 때문에, 개체수가 커질수록 성능이 저하되며, 1점 교배기법은 개체 값이 분산되어있을 경우, 최적해(Optimal solution)을 찾기 힘들다는 단점이 있어, 개체수가 많은 경우에 적용하기에는 비효율적이다. 본 논문에서는 토너먼트 선택기법(Tournament selection)과 자기 적응형 교배기법(Self-adaptive crossover)을 적용한 새로운 기법을 제안한다. 또한 기존 기법과 비교 실험을 통해 제안기법이 기존기법에 비해 평균 수렴시간과 수렴 횟수에서 뛰어난 성능을 보이고 있음을 확인하였다.
본 연구는 새롭게 탄생한 온라인 게임 기업이 시장 성장주기(도입기-성장기-성숙기)에 따라 어떻게 다원화 전략을 행하여 왔는가를 자원기반이론과 진화이론의 관점에서 실증적 사례 분석을 통해 그 역사적 진행 과정을 체계적으로 분석하였다. 초기 온라인 게임 기업들은 진입 조건(장르, 기술력, 이용자특성)에 따라 다른 전략(기술역량기반, 서비스역량기반)을 통해 성장하였다. 이후 성장기에 이들 기업들은 제품 다원화를 위해 자원기반(기술기반전략, 서비스기반전략)에 따라 경로의존적 제휴 전략(보완적, 대체적 제휴)을 수행하여왔다. 그러나 성숙기에 이들 기업들은 기존 경로의존적 전략을 뛰어넘어 이용가능한 모든 자원 역량을 동원하는 통합 전략을 자연적으로 선택함으로서 시장 성장주기에 탄력적으로 적응하였다. 이러한 분석 결과는 진화이론과 자원기반이론을 복합적으로 적용하여 새롭게 탄생한 산업에서 시장의 단계별 성장주기에 따라 온라인 게임 기업의 제휴 전략 패턴이 어떻게 자기조직화 하고 있는지 분석함으로써 새로운 산업적, 정책적, 이론적 모델이 요구되고 있음을 제시하고 있다.
지난 40년간 비디오 게임 산업은 비약적인 발전을 이루었다. 이에 본 연구는 산업조직론을 이론적 분석틀로 이용하여 미국 비디오 게임 산업의 진화를 살펴보았다. 분석 결과 미국 비디오 게임 산업의 시장 구조 및 시장 행위의 역사적 변화를 확인할 수 있었으며, 특히 미국 비디오 게임 산업의 시장구조의 변화와 시장행위의 변화간에 밀접한 연관이 있는 것으로 나타났다. 이와 같은 결과는 비디오 게임 산업에 대한 경제학적 분석을 실시하는 후속 연구에 기초가 될 것으로 여겨진다.
최근 데이터 서비스에 대한 수요가 폭발적으로 증가하는데 반해, 사용가능한 자원은 한정되어 있기 때문에 효율적인 자원 관리가 네트워크 성능을 증가시키기 위한 중요한 요소가 되고 있다. 특히 무선 네트워크에 있어서 제한된 자원의 효율적 활용을 통해 더 많은 수요를 수용함으로써 소비자의 만족도를 증대시킬 수 있다. 본 논문에서는 진화게임을 이용한 적응적 전력제어를 통한 효율적인 자원 할당 기법을 제안한다. 제안된 기법은 네트워크의 채널 상황에 따라 적응적 분산방식으로 전송전력 수준을 조정하여 현재 네트워크 상황에 유연하게 대응함으로서 효율적인 네트워크 관리를 수행한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 기존에 제안된 전력제어 기법에 비해 본 논문에서 제안한 방법이 다양한 네트워크 환경 하에서 우수한 성능을 가지는 것을 확인하였다.
본 연구는 아이템 현금거래를 단순한 정적인 체계로 접근하는 기존 연구와 달리, 거래의 진화과정에 대한 역사적 분석을 통해 아이템 현금 거래를 복잡적응계(CAS)로서 접근하였다. 아이템 현금거래는 가상경제와 현실경제 간의 융합을 보여주는 복합적 현상으로 시간에 따라 아이템의 생산과 소비 과정이 역동적으로 진화하고 있다. 본 연구는 첫째, 초기 아이템 거래가 단일한 행위자에 의해 설계된 의도적 체계가 아니라 내생적으로 창발하였음을, 둘째, 초기 거래 이후 아이템 거래는 다양한 행위자들(개인유저, 작업장, 게임 기업, 유저 커뮤니티, 중개인 등)이 자발적으로 참여하는 복잡하고 역동적인 체계로서 거래안전성과 효율성을 증가시키는 방향으로 자기조직화하고 있음을, 셋째, 복작접응계로서 아이템 거래 체계는 내부 행위자들의 욕구를 상호보완해주고 긍정적 피드백이 강력히 작동하고 있음을 분석하였다. 본 연구의 결과는 아이템 현금거래의 창발과 진화에 대한 이해가 부재한 인위적 규제가 체제 효율성을 왜곡시켜 비의도적인 정책 실패를 야기할 수 있다는 함의를 제공한다.
본 논문에서는 현재 급변하는 국내 게임 산업의 변화를 살펴보면 소수의 인원으로 짧은 시간에 개발이 가능하고 휴대가 간편하며 리스크가 적은 스마트폰 게임 시장의 확장이 두드러지고 있다. 반면에 온라인 게임시장은 무분별한 규제 및 메이져급 게임회사의 중, 소 게임 회사 인수합병으로 인해서 게임 업계는 위축되는 현상으로 가고 있다. 하드웨어, 소프트웨어 및 플랫폼 환경의 빠른 변화로 인해서 게임 개발에 또 다른 영향을 주고 있는데 클라우드 서비스로 인해서 이동형 게임을 더욱 가속화 시킬 수 있게 되었고, On-Live같은 미들웨어 기술의 성장 속도를 보면 고 하이 퀄리티 게임을 이제는 무선 인터넷망을 통해서 손쉽게 즐길 수 있는 방향으로 진화하고 있다고 본다. 이러한 변화에 발맞춰서 게임 개발 환경 및 구축 형태도 진화 시켜야 한다고 보는데 기술적으로는 클라우드 서비스와 미들웨어 쪽에 맞춰서 개발해야 하고, 역기능 부분의 개선책으로 순기능 부분의 기능성 게임은 앞으로 개발 가능성이 매우 높으며 그 중 실버세대와 교육용 게임 시장이 대세로 될 것이다. 즉 이러한 트렌드 분석을 통해서 국내 게임의 발전 방향에 대해서 단점을 극복하고 장점을 부각시켜야 한다.
최근 진화 알고리즘을 이용하여 건축, 예술. 항공 기계 분야의 제품을 설계하려는 시도가 다양하게 이루어지고 있으며, Digenetics는 진화 체커 프로그램을 컴퓨터 전시회에서 공개하고 판매에 들어갔다 게임은 상업적으로도 가치가 높은 소프트웨어 산업분야의 중요한 영역이고, 인공지능 분야의 중요한 연구대상이다. 반면, 다양한 전문지식과 고속의 하드웨어만을 이용한 인공지능 구현의 한계로 인해 상업화되는데 어려움이 있었다. 진화 알고리즘은 개체의 우수성을 평가할 수 있는 방법만으로도 훌륭한 게임 플레이어를 생성해 낼 수 있어 많은 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 종분화의 일종인 크라우딩 알고리즘을 이용하여 다양한 체커 전략을 생성한 후 결합을 통해 일반 유전자 알고리즘을 이용한 전략에 비해 높은 성능을 냈다.
본 연구는 인공생명의 알고리즘을 응용해서 기존 영상작품과 엔터테인먼트(컴퓨터 게임)와는 전혀 다른 형태의 작품을 구현 하는데 그 목적이 있다 기존의 영상작품과 엔터테인먼트는 제한된 상호 작용성(기존 영상작품이나 컴퓨터 게임은 장면의 진행과 시나리오가 정해진 틀에서만 표현된다)을 갖는데, 인공생명 알고리즘을 응용한 작품은 무한한 상호 작용성(interactivity)을 표현할 수 있다. 본 연구는 인공생명 알고리즘 L-system을 응용해 우리 전통미술인 사군자와 인공적으로 진화하는 수족관속의 물고기를 인 실리코(컴퓨터 속의 세계)에서 구현 하였다. 사군자는 여백을 클릭할 때마다 성장과 소멸하면서 무한히 변형된 형태의 모습을 창조하고, 수족관속의 포식자 피기는 눈이 커지는 것, 꼬리가 길어지는 것, 지느러미가 커지는 것으로 진화 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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