• 제목/요약/키워드: Battlefield situation awareness

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A Study on Construction Method of AI based Situation Analysis Dataset for Battlefield Awareness

  • Yukyung Shin;Soyeon Jin;Jongchul Ahn
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권10호
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    • pp.37-53
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    • 2023
  • 인공지능에 기반한 지능형 지휘통체체계는 복잡하고 방대한 전장정보와 전술 데이터들을 학습모델을 통해 자동으로 융합 및 추출하여 전장상황을 분석한다. 지휘관은 지능형 지휘통제체계의 상황분석 결과를 제공받아 전장인식이 가능하여 의사결정을 지원할 수 있다. 의사결정지원에 특화된 결과를 지휘관에게 제공하기 위해서는 인공지능을 학습하기 위한 실 전장상황과 유사한 전장상황분석 데이터셋 생성이 필요하다. 본 논문은 기존 선행연구인 '인공지능 기반 전장상황분석을 위한 가상 전장상황 데이터 셋 생성 연구'의 다음 단계의 데이터셋 구축 방법 연구로 지휘관의 의사결정지원 및 미래 전장인식을 위해 최종적인 전장상황분석 결과에 필요한 데이터셋을 생성하는 방안에 대해 제안하였다. 전장상황 분석용 학습 데이터셋 생성도구 SW를 설계 및 구현하였고, 구현한 SW를 이용하여 데이터 레이블 작업을 진행하였다. Siamese Network 학습모델을 이용하여 구축한 데이터셋을 입력하고, 후처리 알고리즘을 활용한 출력 결과를 도출하여 생성한 데이터셋을 검증하였다.

Research on Cyber IPB Visualization Method based on BGP Archive Data for Cyber Situation Awareness

  • Youn, Jaepil;Oh, Haengrok;Kang, Jiwon;Shin, Dongkyoo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권2호
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    • pp.749-766
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    • 2021
  • Cyber powers around the world are conducting cyber information-gathering activities in cyberspace, a global domain within the Internet-based information environment. Accordingly, it is imperative to obtain the latest information through the cyber intelligence preparation of the battlefield (IPB) process to prepare for future cyber operations. Research utilizing the cyber battlefield visualization method for effective cyber IPB and situation awareness aims to minimize uncertainty in the cyber battlefield and enable command control and determination by commanders. This paper designed architecture by classifying cyberspace into a physical, logical network layer and cyber persona layer to visualize the cyber battlefield using BGP archive data, which is comprised of BGP connection information data of routers around the world. To implement the architecture, BGP archive data was analyzed and pre-processed, and cyberspace was implemented in the form of a Di-Graph. Information products that can be obtained through visualization were classified for each layer of the cyberspace, and a visualization method was proposed for performing cyber IPB. Through this, we analyzed actual North Korea's BGP and OSINT data to implement North Korea's cyber battlefield centered on the Internet network in the form of a prototype. In the future, we will implement a prototype architecture based on Elastic Stack.

A Virtual Battlefield Situation Dataset Generation for Battlefield Analysis based on Artificial Intelligence

  • Cho, Eunji;Jin, Soyeon;Shin, Yukyung;Lee, Woosin
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.33-42
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    • 2022
  • 기존의 지능형 지휘통제체계 연구에서는 지휘관의 전장 상황 질문에 대한 분석 결과를 지식베이스 기반 상황 데이터에서 정보를 추출하여 제공해주고 있다. 하지만, 다양한 표현의 자연어가 사용된 정·첩보를 문맥에 맞게 분석하는 것이 상황 분석에 있어 중요해지면서 인공지능을 사용한 전장 상황 분석 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 전장 상황 분석용 인공지능 개발에 필요한 데이터 셋을 제공하기 위해 전장 상황 모의 시나리오 기반 가설 데이터 셋 생성 방법을 제안한다. 가설 데이터 셋은 실제 전장 환경이 고려된 모의 시나리오에서 전장 지식요소를 식별하여 생성한다. 먼저 후보가설을 생성하면 자동으로 단위가설이 생성된다. 단위가설을 조합하여 유사 식별 가설 조합을 만들고, 연관된 후보가설을 그룹화하여 집합가설을 생성한다. 제안하는 방법으로 데이터 셋을 생성할 수 있음을 확인하기 위해 생성기 SW를 구현하였고, 생성기 SW로 가설 데이터 셋을 생성할 수 있음을 확인하였다.

A Study on Building Knowledge Base for Intelligent Battlefield Awareness Service

  • Jo, Se-Hyeon;Kim, Hack-Jun;Jin, So-Yeon;Lee, Woo-Sin
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.11-17
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    • 2020
  • 본 논문에서는 지능형 전장인식 서비스를 위한 자연어처리 기반 지식베이스 구축 방안에 대해 연구한다. 현재의 지휘통제체계는 수집된 전장정보와 전술데이터를 등록, 저장, 공유 등의 기본적인 수준에서 관리 및 활용하고 있으며, 분석관에 의한 정보/데이터 융합 및 상황 분석/판단이 수행되고 있다. 이는 분석가의 시간적 제약과 인지적 한계로 일반적으로 하나의 해석만이 도출되며 편향된 사고가 반영될 수 있다. 따라서 지휘통제체계의 전장상황인식 및 지휘결심지원 지능화가 필수적이다. 이를 위해서는 지휘통제체계에 특화된 지식베이스를 구축하고 이를 기반으로 하는 지능형 전장인식 서비스 개발이 선행되어야 한다. 본 논문에서는, 민간 데이터인 엑소브레인 말뭉치에서 제시된 개체명 중 의미 있는 상위 250개 타입을 적용하고 전장정보를 적절히 표현하기 위해 무기체계 개체명 타입을 추가 식별하였다. 이를 바탕으로 멘션 추출, 상호참조해결 및 관계 추출 과정을 거치는 전장인식 지식베이스 구축 방안을 제시하였다.

트랜스포머 기반 MUM-T 상황인식 기술: 에이전트 상태 예측 (Transformer-Based MUM-T Situation Awareness: Agent Status Prediction)

  • 백재욱;전성우;김광용;이창은
    • 로봇학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.436-443
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    • 2023
  • With the advancement of robot intelligence, the concept of man and unmanned teaming (MUM-T) has garnered considerable attention in military research. In this paper, we present a transformer-based architecture for predicting the health status of agents, with the help of multi-head attention mechanism to effectively capture the dynamic interaction between friendly and enemy forces. To this end, we first introduce a framework for generating a dataset of battlefield situations. These situations are simulated on a virtual simulator, allowing for a wide range of scenarios without any restrictions on the number of agents, their missions, or their actions. Then, we define the crucial elements for identifying the battlefield, with a specific emphasis on agents' status. The battlefield data is fed into the transformer architecture, with classification headers on top of the transformer encoding layers to categorize health status of agent. We conduct ablation tests to assess the significance of various factors in determining agents' health status in battlefield scenarios. We conduct 3-Fold corss validation and the experimental results demonstrate that our model achieves a prediction accuracy of over 98%. In addition, the performance of our model are compared with that of other models such as convolutional neural network (CNN) and multi layer perceptron (MLP), and the results establish the superiority of our model.

미래 지휘통제체계의 효율적 전장 가시화를 위한 기능 영역별 첨단기술 적용방안 (Research on functional area-specific technologies application of future C4I system for efficient battlefield visualization)

  • 박상준;강정호;이용준;김지원
    • 융합보안논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.109-119
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    • 2023
  • 지휘통제체계는 지휘, 통제, 통신, 컴퓨터, 정보의 5대 요소를 자동화하여 전장을 효율적으로 관리하는 통합 전장 정보체계로 적의 위치, 상황 및 작전 결과를 수집하고 분석하여 모든 제대가 실시간으로 동일한 상황을 파악하며 지휘 결심과 임무 지시를 최적화하는데 중요한 역할을 한다. 그러나 현행 지휘통제체계는 각 군별 전장상황 위주 단일 영역에서의 전장가시화를 시켜주는 구조만으로는 신규 무기체계 도입 때 마다 한계가 발생한다. 지상, 해상, 공중 영역뿐만 아니라 사이버 및 우주 영역까지 확대되는 미래 전장에서 다양한 무기체계들의 유기적인 데이터들이 모여 사용자가 원하는 전장상황을 신속하게 가시화한다면 보다 향상된 지휘통제결심이 가능할 것이다. 이에 본 연구는 미래 지휘통제체계의 적용가능한 가시화 기술을 지도 영역, 상황도 영역, 디스플레이 영역으로 나눠 적용방안을 연구하였다. 이러한 미래 지휘통제체계의 기술 구현은 5G 네트워크와 같은 다양한 데이터 및 통신 수단을 기반으로 하여, 고품질의 다양한 정보를 활용하여 현실적이고 효율적인 전장 상황 인식을 가능하게 하는 초연결 전장가시화가 가능할 것으로 기대한다.

Recommendation Model for Battlefield Analysis based on Siamese Network

  • Geewon, Suh;Yukyung, Shin;Soyeon, Jin;Woosin, Lee;Jongchul, Ahn;Changho, Suh
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • 점점 더 복잡해지고 다양해지는 무기체계와 급격하게 변화하는 전장정보에 따라서, 인공지능을 사용한 전장 상황 분석 연구의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 전장 상황을 분석하여 현재 상황에 적합한 가설을 추천해주는 분석결과 추천 학습모델의 학습 및 설계 방안을 제안한다. 학습 모델은 두 가설을 비교하여 결정되는 선호 여부를 레이블 데이터로 활용하여, 어떠한 가설이 현재 전장상황을 잘 분석하고 있는지 학습한다. 또한 후처리 랭킹 알고리즘을 통하여 각각의 가설에 대한 종합점수를 부여하고, 점수가 높은 상위 가설들을 지휘관에게 추천할 수 있음을 확인한다.

자연어 처리 및 협업 필터링 기반의 전장상황 관련 문서 자동탐색 및 요약 기법연구 (A Study on Automatic Discovery and Summarization Method of Battlefield Situation Related Documents using Natural Language Processing and Collaborative Filtering)

  • 김건영;이정빈;손미애
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.127-135
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    • 2023
  • 정보통신기술이 발달함에 따라 전투공간에서 생산·공유되는 정보 및 체계 내 저장·관리되는 정보의 양이 폭발적으로 증가하였다. 이는 지휘관이 전장상황 인식 및 지휘결심을 수행하는 데에 활용할 수 있는 정보의 양이 증가하였음을 의미하지만, 한편으로는 지휘관의 정보 부담을 증가시킴으로써 신속한 지휘결심을 저해하는 요인이 되기도 한다. 이러한 한계를 극복하기 위해, 본 연구에서는 지휘관이 전장상황 보고 문서를 수신하였을 때, 체계 내 보유 문서 중에서 이를 해석하는 데에 도움을 줄 수 있는 문서들을 자동적으로 탐색 및 선별하고 요약하는 기법을 제안하였다. 첫째로, 개체명 인식 방법을 활용하여 수신된 전장상황 보고 문서로부터 개체들을 식별한다. 둘째로, 각 개체와 관련된 체계 내 보유 문서들을 탐색한다. 셋째로, 언어모델과 협업 필터링을 활용하여 이러한 문서들을 선별한다. 이때 언어모델은 수신된 보고 문서와 탐색된 문서 간의 유사도를 산출하기 위해 활용되고, 협업 필터링은 지휘관의 문서 열람 히스토리를 반영하기 위해 활용된다. 마지막으로, 선별된 문서들로부터 각 개체가 포함된 문장을 선별하고 이를 정렬한다. 실험은 군 문서와 비슷한 특성을 지니는 학술논문들을 활용하여 수행하였고, 제안된 방법의 타당성을 검증하였다.

전장가시화를 위한 한국형 지상전술데이터링크 구축 연구 (Study on Korean Variable Message Format Construction for Battlefield Visualization)

  • 김승춘;이형근
    • 전기전자학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.104-112
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    • 2011
  • 지상군은 감시정찰, 지휘통제 및 정밀타격과 관련된 정보를 교환하기 위한 수단으로 음성위주로 사용하고 있다. 하지만 지상군 작전에 참가하는 전력들간에 전장 가시화를 위해서는 자동화된 상황인식과 지휘통제를 제공할 수 있는 지상전술데이터링크가 필요하다. 이런 필요한 핵심기술 확보를 위해 응용연구를 통하여 메지지 표준과 메시지처리기가 완성되었다. 또한 각 무기체계의 장착을 위한 지상용 데이터링크가 시험개발이 진행 중이다. 본 논문에서는 합동작전, 지상작전 및 연합작전을 수행으로 통합 전장관리체계의 연동성 확보가 가능하여 근실시간으로 상황인식과 타격체계가 자동화된 한국형 지상전술데이터링크의 구축 연구를 제시한다. 메시지 처리기의 M&S 실험결과, 단일 소대망의 노드수와 메시지 길이 및 메시지 발생주기에 따라 지연 시간이 변화하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 각 상황에 네트워크 프로토콜을 변경하여 성능을 최적화 할 수 있음을 확인하였다.

NCW 효과측정에 관한 문헌조사 연구 (A Literature Review of the Effectiveness Measurement for NCW)

  • 정치영;이재영
    • 한국경영과학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.1-16
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    • 2012
  • NCW(Network Centric Warfare) offers BSEs(Battelspace-Entities) the capabilities of sharing information through C4ISRCommand, Control, Communications, Computers and Intelligence, Surveillance and Reconnaissance) network and it also improves their combat powers based on information superiority with awareness of common situation in battlefield and self-synchronization. Although the concept of NCW was developed at the end of 1990 and there have been various studies for NCW from the development of its concept, the effort for measuring the synergistic effect of NCW is insufficient at the present time. Therefore, in this paper we reviewed literatures concerning the effectiveness measurement of NCW. The category of our survey is network effect, metrics, simulation, battlefield information, social network analysis and mathematical model. The main purpose of this study is to suggest future researchers a research direction by analyzing the aspects and limitations of existing studies about the quantitative measurement of NCW.