• Title/Summary/Keyword: 복잡적응계

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신경회로의 로보트 및 자동화 응용

  • 오세영
    • The Magazine of the IEIE
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    • v.18 no.10
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    • pp.29-38
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    • 1991
  • 제6세대 컴퓨터로 불리는 신경컴퓨터는 학습과 병렬처리에 의해 인간의 두뇌 기능을 모방한다. 인간의 두뇌는 시각 인식, 음성인식, 촉각 감지등 패턴 인식뿐 아니라 인간의 복잡한 신체구조를 시각, 촉각 같은 감각기관의 도움을 얻어 움직이는 중요한 역할도 한다. 바로 이 모터제어(motor control)역시 신경회로가 담당하기 때문에 이를 기계적 신체에 해당하는 로봇 또는 광범위하게 기계, 비행기, 산업공정에 응용하는 것은 매우 자연스럽게 보인다. 이처럼 신경회로가 제어에 응용되는 것을 신경제어(neurocontrol)라 하고 이를 이용한 기계를 지능기계(intelligent machinery)라 한다. 지능기계는 기본적으로 인간처럼 경험축적, 학습, 불확실한 환경에서의 적응, 자기진단 등의 장점을 가지고 있다. 신경회로의 지극히 광범위한 응용분야중 신경제어는 가장 먼저 실현될 가능성이 높다. 실제로 로봇나 공정제어(process control)처럼 복잡한 비선형 시스템의 제어는 다량의 센서 정보에 기초한 실시한 제어를 필수로 하며 이는 신경회로를 사용함으로써 가장 효율적, 경제적으로 구현할 수 있다. 실제로 신경제어는 전세계적으로 이미 시스템 제어에 응용되어 좋은 결과를 내고 있다. 신경회로의 로봇나 자동화 응용은 학술적인 측면에서는 복잡한 비선형 시스템의 지능제어(intelligent control)문제에 대한 신선한 해결책을 마련해줄 뿐 아니라 산업자동화라는 막대한 시장을 뒤로 하고 있어 이론에서 실제에 걸쳐 가장 광범위한 파급효과를 가지는 최첨단 기술로 보여진다. 고부가가치 상품을 통한 국제경쟁력 제고의 차원에서도 정부, 기업 등의 과감한 연구 개발투자가 선행되어야 한다. 특히 이 분야의 연구는 선진국도 최근에 시작한 점으로 보아 정부, 기업이 이에 대한 연구개발 투자를 현명하게 할 경우에 세계적 기술 경쟁력도 확보할 수 있을 것이다. 본 해설에서는 로봇 및 시스템 제어에 관한 기초 이론과 신경회로 적용기술을 소개하고 기존방법과 비교했을 때의 우월성, 전세계적인 응용연구, 국내외 연구개발 현황, 상업화 가능성, 산업계 응용례, 기술상의 문제점, 향후 전망 등을 다루기로 한다.

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신경컴퓨터(Neural Network)을 이용한 로보트 제어

  • 오세영
    • Information and Communications Magazine
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    • v.9 no.11
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    • pp.70-79
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    • 1992
  • 제6세대 컴퓨터로 불리는 신경컴퓨터는 학습과 병렬처리에 의해 인간의 두뇌 기능을 모방한다. 인간의 두뇌는 시각인식, 음성인식, 촉각감지 등 패턴인식뿐 아니라 인간의 복잡한 신체구조를 시각, 촉각 같은 감각기관의 도움을 얻어 움직이는 중요한 역할도 한다. 바로 이 모터제어(motor control) 역시 신경회로가 담당하기 때문에 이를 기계적 신체에 해당하는 로보트 또는 광범위하게 기계, 비행기, 산업공정에 응용하는 것은 매우 자연스럽게 보인다. 이처럼 신경회로가 제어에 응용되는 것을 신경제어 (neurocontrol)라 하고 이를 이용한 기계를 지능기계(intelligent machinery)라 한다. 지능기계는 기본적으로 인간처럼 경험축적 학습 불확실한 환경에서의 적응 자기진단 등의 장점을 가지고 있다. 신경회로의 지극히 광범위한 응용분야중 신경제어는 가장 먼저 실현될 가능성이 높다. 실제로 로보트나 공정제어(process control)처럼 복잡한 비선형 시스템의 제어는 다량의 센서 정보에 기초한 실시간 제어를 필수로 하며 이는 신경회로를 사용함으로써 가장 효율적, 경제적으로 구현할 수 있다. 실제로 신경제어는 전세계적으로 이미 시스템 제어에 응용되어 좋은 결과를 내고 있다. 신경회로의 로보트나 자동화 응용은 학술적인 측면에서는 복잡한 비선형 시스템의 지능제어 (intelligent control)문제에 대한 신선한 해결책을 마련해줄 뿐 아니라 산업자동화라는 막대한 시장을 뒤로 하고 있어 이론에서 실제에 걸쳐 가장 광범위한 파급효과를 가지는 최첨단 기술로 보여진다. 고부가가치 상품을 통한 국제 경쟁력 제고의 차원에서도 정부, 기업 등의 과감한 연구 개발투자가 선행되어야 한다. 특히 이 분야의 연구는 선진국도 최근에 시작한 점으로 보아 정부, 기업이 이에 대한 연구 개발투자를 현명하게 할 경우에 세계적 기술 경쟁력도 확보할 수 있을 것이다. 본 해설에서는 로보트 및 시스템 제어에 관한 기초 이론을 설명하고 신경회로 적용기술을 소개하고 기존 방법과 비교 했을 때의 우월성, 전세계적인 응용연구, 국내외 연구개발 현황, 상업화 가능성, 산업계 응용례, 기술상의 문제점, 향후 전망 등을 다루기로 한다.

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신경회로(Neural Network)의 로보틱스 및 산업 자동화 응용

  • 오세영
    • The Magazine of the IEIE
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    • v.17 no.3
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    • pp.28-36
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    • 1990
  • 제6세대 컴퓨터로 불리는 신경컴퓨터는 학습과 병렬처리에 의해 인간의 지능을 모방한다. 따라서 지능과 빠른 계산을 요하는 여러 분야에 응용되고 있으며 실제 로봇의 제어나 sensor에 의거한 제어에 응용하여 좋은 결과를 내고 있다. 신경회로의 로봇나 공정제어(process control)응용은 학술적인 측면에서는 복잡한 비선형 시스템의 지능제어(intelligent control)연구이며 산업적 측면에서 보면 산업 자동화라는 막대한 시장을 뒤로 하고 있어 우리나라도 활발한 연구를 절실히 필요로 하고 있다. 본 해설에서는 신경회로를 간단히 소개한 후 로봇 제어 응용을 다루기로 한다. 신경회로의 응용분야중 보고된 결과가 비교적 적은 제어분야를 소개함으로써 독자들에게 연구 자료들을 제공하고 또한 흩어져 있는 신경회로의 제어응용 논문들을 분류 통일함으로써 이 분야를 조감할 수 있게 한다. 또한 로봇을 하나의 복잡하고 비선형적 plant로 보았을 때 로봇의 신경제어는 곧 산업공정의 신경제어에도 그대로 응용되리라 믿는다. 신경제어는 plant의 모델없이도 학습에 의하여 고속 정확한 제어가 가능하고 또 plant 특성변화에 잘 적응하며 병렬성으로 인하여 실시간 제어도 가능하다는 점에서 무한한 잠재력이 있으나 전세계적인 연구는 아직도 크게 미흡한 편이다. 더욱 많은 연구가 절실히 필요하다고 본다.

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A Rule-based Adaptive Service Framework with State-driven Composition (상태 유도 조합을 이용한 규칙 기반의 적응형 서비스 프레임워크)

  • Jung, Woo-Sung;Yoo, Chan-Woo;Park, Dong-Hun;Lee, Byoung-Jeong;Kim, Hee-Chern;Wu, Chi-Su
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.10c
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    • pp.371-376
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    • 2006
  • 적응형 소프트웨어는 유비쿼터스 컴퓨팅의 핵심 분야로 홈 네트워크, 지능 로봇 등 다양한 분야에 응용이 가능하다. 하지만, 대부분의 연구가 적응형 소프트웨어의 요구사항이나 시나리오의 구체화를 위한 비전을 제시하거나, 응용 구현의 사례를 보임으로써 실현 가능성을 확인하는데 초점을 맞추고 있다. 본 연구에서는 동적인 재구성이 가능한 규칙 기반으로 동작할 수 있기 때문에 진화가 가능하며, 상태에 기반하여 행위를 판단하는 RASC 프레임워크를 제안한다. 기존 서비스 조합의 개념을 실현하기 위해 중개자를 이용하였으며, 변이와 교차와 같은 유전 알고리즘 연산을 쉽게 적용할 수 있도록 RASC 도메인을 정의하였다. RASC 프레임워크는 블랙보드 아키텍처를 기반으로 규칙을 공유하며, 서비스와 서비스 조합체 모두 자극-반응 모델을 따르고 자기유사성을 가지는 일종의 복잡계를 구성한다.

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A Case Study of PBX Systems for Experimental Assessment of Scenario-Based Multithreading of UML-RT Models (UML-RT모델의 시나리오 기반 다중 쓰레딩의 실험적 평가를 위한 PBX 시스템 사례 연구)

  • ;Michael Buettner
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.04b
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    • pp.391-393
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    • 2004
  • 본 논문에서는 실시간 객체 지향 모델의 시나리오 기반 다중 쓰레딩에 대한 실험적 평가를 위해 PBX (Private Branch eXchange, 사설 교환기) 시스템에 대한 사례 연구 결과를 제시한다. 사용된 PBX 시스템은 재구성 가능한 동적 구조와 전형적인 계층 구조와 같은 실세계의 응용들에서 발견되는 많은 특징을 보인다 이 실험적 연구는 (1) 설계자의 사용 편리성과 (2) 결과적인 실행 바이너리의 성능이 얼마나 향상되는지를 평가하는 것을 목적으로 한다. 본 논문에서는 우리의 도구를 통해 시나리오 기반 다중 쓰레딩 실행 바이너리를 생성하는 것과 함께 시나리오를 모델링하기 위해 이를 어떻게 적응하는지를 보인다 이 사례 연구는 우리의 방법이 규모의 복잡한 모델을 다룰 수 있으며 시나리오 기반 다중 쓰레딩이 실세계 모델에 대하여 성능 향상을 가져오는 것을 명백하게 보여준다.

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Impact Assessment on the Forest Systems of the Korean Peninsula due to the Global Warming (지구온난화로 인한 한반도 삼림의 영향 평가)

  • Jung, Hui-Cheul;Jeon, Seong-Woo;Lee, Dong-Kun
    • Journal of the Korean Society of Environmental Restoration Technology
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    • v.5 no.5
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    • pp.1-10
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    • 2002
  • 우리나라의 기후변화연구에서 삼림생태계의 영향과 적응은 가장 중요한 관심사중 하나이다. 지리적 위치와 통일문제 등을 고려할 때, 한반도는 역동적인 개발이 이루어질 지역이며 인구와 경제적 상황의 변화로 삼림 생태계에 급격한 변화가 예상된다. 기후변화의 영향은 이러한 상황을 더욱 복잡하게 만들게 될 것이다. 본 연구에서는 이런 영향을 평가하기 위해, IS92a 시나리오의 GCMs(General Circulation Models)결과들을 이용하여 가능한 기온 증가 범위내에서 삼림생태계의 변화를 예측하였다. 변화를 추정하기 위해 AIM/Impact[Korea](the Asian-Pacific Integrated Model) 모형을 이용하여 시기별 Holdridge 생물기후대를 예측하고 목본식물의 이동속도를 고려한 지역삼림의 영향 및 적응 패턴을 분석하여 생태계 변화로 인한 경제적 가치 손실액을 추정하였다. 분석 결과는 다음과 같이 요약된다. 1) 목본식물의 추정 평균이동속도 0.25km/년의 경우, 한반도에서 삼림소실지역은 발생하지 않는 것으로 예측되었다. 그러나 인위적 개입이 없는 경우 고사의 위험이 높은 지역은 남한의 경우 남한 총면적의 14%를 차지하였고, 북한은 18%정도의 면적이 고사 위험이 있는 것으로 나타났다. 남한 고사위험지역의 80%는 난온대림 지역으로 주로 남해일원과 전라도 서해안에서 발생하며, 북한은 고사위험지역의 대부분이 냉온대림지역으로 주로 평안도 내륙지역과 중국 접경지경, 함경남도의 영흥만 북부에서 나타났다. 2) 목본식물의 이동속도 변화에 따라 남한은 매년 0~976백만불, 북한은 0~2,492백만불 범위의 경제적 가치손실이 발생하는 것으로 예측되었다. 또한 목본식물의 추정 평균이동속도가 0.25km/년일 경우, 한반도 전체의 가치손실액은 매년 3,471백만불에 달했으며, 남한의 경우 목본식물의 이동속도가 0.5km/년 이상인 경우 삼림의 경제적 가치 손실은 발생하지 않았다.

Climate Change Impacts on Forest Ecosystems: Research Status and Challenges in Korea (기후변화에 따른 산림생태계 영향: 우리나라 연구현황과 과제)

  • Lim Jong-Hwan;Shin Joon-Hwan;Lee Don-Koo;Suh Seung-Jin
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.8 no.3
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    • pp.199-207
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    • 2006
  • Recent global warming seems to be dramatic and has influenced forest ecosystems. Changes in phonology of biota, species distribution range shift and catastrophic climatic disasters due to recent global warming have been observed during the last century. Korean forests located mainly in the temperate zone also have been experienced climatic change impacts including shifting of leafing and flowering phonology, changes in natural disasters and forest productivity, However, little research has been conducted on the impact of climate change on forest ecosystems in Korea which is essential to assess the impact and extent of adaptation. Also there is a shortage in basic long-term data of forest ecosystem processes. Careful data collection and ecological process modeling should be focused on characteristic Korean forest ecosystems which are largely complex terrain that might have hindered research activities. An integrative ecosystem study which covers forest dynamics, biological diversity, water and carbon flux and cycles in a forest ecosystem and spatial and temporal dynamics modeling is introduced. Global warming effects on Korean forest ecosystems are reviewed. Forestry activity and the importance of forest ecosystems as a dynamic carbon reservoir are discussed. Forest management options and challenges for future research, impact assessment, and preparation of mitigating measures in Korea are proposed.

Agent-based System for Complex Decision Making and Negotiation: Application to Virtual Manufacturing (복잡한 의사결정과 협상 환경을 위한 에이전트 기반 시스템: 가상생산 응용)

  • Lee, Kyoung-Jun;Chang, Yong-Sik;Choi, Hyung-Rim;Kim, Hyun-Soo;Park, Young-Jae;Park, Byung-Joo
    • Information Systems Review
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    • v.4 no.2
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    • pp.223-236
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    • 2002
  • In an agent-based system, each agent has its own decision making capability and competes, cooperates, and communicates each other with an agent interface. Virtual manufacturing has characteristics as a typical application area of agent-based system: complex and time-bound decision making and negotiation. The time-boundness influences the choice of decision making models and design of protocols for internal and external negotiation. In this paper, we provide a case study which suggests a time-bound framework for external and internal negotiation between the agents for virtual manufacturing environment. We illustrate decision making model selection strategy and the system architecture of the agent-based system for the complex and time-bound environment.

A Preliminary Study on the Establishment of Background Levels and Management Targets in the Coastal Ecosystem of Korean Peninsula Using Outlier Test (이상치 검증을 이용한 한반도 연안생태계의 배경 농도 및 관리 항목 도출에 대한 예비 연구)

  • CHIN, BYUNG SUN;HWANG, IN SEO;KIM, YOUNG NAM;KOH, BYOUNG SEOL;YOO, JEONG KYU;JUNG, HOE IN;YEO, JUNG WON;WOO, SEUNG;PARK, GYUNG SOO
    • The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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    • v.24 no.1
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    • pp.170-186
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    • 2019
  • The marine ecosystem survey investigates and analyzes multi-parameters at various times from various sites. Therefore, it is very difficult to analyze the complex ecological data of multi-items effectively, and it is more difficult to identify the current status and diagnose the problems of ecosystem through data analysis. Therefore, this paper aims to provide an example of interpretation of complex ecological data through analysis of distribution characteristics and outliers of ecological survey data. The main contents of the study are to elucidate the background levels of coastal ecosystem parameters considering the distribution characteristics of data, and to establish ecosystem monitoring indicators and an adaptive management system for the coastal waters in Korean Peninsula. The data used in this paper are based on the coastal ecosystem survey of the National Marine Ecosystem Monitoring Program conducted by the Ministry of Oceans and Fisheries (MOF) and the Korea Marine Environment Management Corporation (KOEM), and the major citations are from year 2015 to 2017. This article is a preliminary study to establish the above processes and the final result will be derived in 2020 when the coastal ecosystem survey is completed three times along the Korean coast.

A Study of Adaptive Bone Remodeling by Cellular Automata Method (복잡계의 세포자동화법을 이용한 뼈의 적응적 재구축에 관한 연구)

  • Moon, Byung-Young;Park, Jung-Hong;Son, Kwon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.27 no.7
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    • pp.1103-1109
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    • 2003
  • An adaptive bone remodeling is simulated by using the cellular automata (CA) method. It is assumed that bone tissue consist of bone marrow, osteoclast, osteoblast cell or osteoprogenitor cell. Two types of local rule are adopted; those are the metabolism rule and adaptive bone formation rule. The metabolism rule is based on the interactions of cells and the bone formation rule is based on the adaptation against the mechanical stimulus. The history of load and memory of mechanical stimulus are also considered in the local rules. As a result, the pattern of distribution of the bone tissue is dynamically adequate and it is similar to intact cancellous bone.