• 제목/요약/키워드: 에이전트 기반 모델링 및 시뮬레이션

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Repast기반 진화 알고리즘을 통한 무인 비행체의 동적 경로계획 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of Evolutionary Dynamic Path Planning for Unmanned Aerial Vehicles Using Repast)

  • 김용호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.101-114
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    • 2018
  • 무인 비행체의 실시간 경로계획 생성 시 최적의 경로를 찾기 위한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 진화알고리즘을 통한 무인비행체의 경로계획 생성을 수행하고, 이를 에이전트 기반 시뮬레이션 환경에서 구현 및 테스트가 가능함을 검증하였다. 이를 위해, Repast toolkit에 JGAP 패키지를 탑재하여 Java 기반의 유전 알고리즘 프로그래밍을 통한 무인 비행체의 경로 계획을 생성하였고, 해당 결과를 에이전트 기반으로 시뮬레이션을 수행하였다. 본 논문에서는 에이전트 기반 시뮬레이션 소프트웨어를 소프트웨어 공학 개발 생명주기에 맞춰 문서화하여 설계 및 구현되었으며, 에이전트 모델링 설계는 자동화, 적응성 및 에이전트 간의 상호 작용에 초점을 맞추었다. 또한, 시뮬레이션을 통해 에이전트 기반 환경에서 설계한 모델 및 시나리오를 검증하여 다수의 비행 에이전트에 내재된 동적 경로계획 알고리즘이 실시간으로 자율적인 경로 생성이 가능함을 증명하였다.

사회적 특성을 활용한 에이전트 기반 모델링 및 시뮬레이션 방법: 트로포스에 기반한 자가 적응적 스마트 그리드와 군 도메인 시스템에서의 적용 사례 (Agent-Based Modeling and Simulation Methodology using Social-Level Characteristics: A Case Study on Self-Adaptive Smart Grid and Military Domain Systems using Tropos)

  • 김시헌;이석원
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권12호
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    • pp.1503-1521
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    • 2015
  • 에이전트 기반 모델링 및 시뮬레이션(Agent-Based Modeling and Simulation)은 기존 시스템 수준에서의 시뮬레이션이 구현할 수 없는 에이전트의 세밀한 행동과 상호작용을 활용하여 시장이나 사회 현상의 모델링에 사용되는 기술이다. 그러나 에이전트 기반 모델링 및 시뮬레이션은 에이전트 기반 시스템의 지식 수준에서의 합리성의 원칙에 기반하여 구현되기 때문에 스스로의 목표 달성을 저해하는 에이전트를 표현할 수 없다[1]. 에이전트 기반 소프트웨어 공학 분야에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 사회적 수준에서의 행동 법칙을 통해 해결하였으나[2], 구체적인 개발 방법론은 제시가 되어 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 에이전트 기반 소프트웨어 공학 방법론인 트로포스와 사회적 행동 법칙을 결합하여 사회적 행동 법칙을 반영한 새로운 에이전트 기반 모델링 및 시뮬레이션 방법을 제안한다. 이를 위해 각 개발 단계별로 구체적인 과업을 명시하고 과업 별로 생성되는 산출물 분석을 통해 모델링 및 시뮬레이션의 과정을 설명한다. 또한 자가 적응적 스마트 그리드와 군 도메인 시스템에서의 구체적인 적용 사례와 실험을 통해 제안 방법을 검증한다.

군수 시뮬레이션을 위한 에이전트 기반의 모델링 방법론 연구 (A Study on Agent-Based Modelling Methodology for logistics simulation)

  • 박건용;박종창;윤희용
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제47차 동계학술대회논문집 21권1호
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    • pp.295-298
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    • 2013
  • 미래 전장 환경하의 복합/다종 무기체계를 대상으로 하는 군수 시뮬레이션 모델링 방법론은 기존의 에이전트 시스템에서 실시간성 및 신뢰성뿐만 아니라, 국내 군수 환경을 수용할 수 있는 모델이어야 한다. 본 논문에서는 이 같은 전장상황이라는 특수성에 맞는 다중 에이전트 기반의 모델링 방법론을 제안하다. 다중 에이전트 시스템에서 효과적으로 모델링하기 위하여 군수 시뮬레이션의 모델을 Information, Function model 로 나누고 에이전트 시스템의 중추적인 역할을 하는 Agent Management System(AMS) 을 Management model 로 구성한다. 제안하는 모델링 방법론은 다양한 도메인에서도 구성하기 적합하여 확장성과 유연성의 이점이 있으며, 각 모델이 플러그인 형식으로 구현되어 유사한 도메인에 적용할 때 재사용성이 높은 모델링 방법론을 제시한다.

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전투 시스템 생존성 분석을 위한 에이전트 기반 모델링 및 시뮬레이션 (An Agent based Modeling and Simulation for Survivability Analysis of Combat System)

  • 황훈규;김헌기;이장세
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.2581-2588
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    • 2012
  • 전투 시스템의 생존성은 전투 환경의 여러 요인에 따라 변화한다. 기존의 전투 시스템 생존성 분석 시뮬레이션 프로그램은 전투 환경에 따라 변화하는 생존성의 분석에는 한계를 가진다. 이 논문에서는 이러한 한계를 극복하기 위하여 에이전트 기반 모델링 및 시뮬레이션 기법을 이용한 전투 시스템의 동적 생존성 분석 방법을 제안한다. 시뮬레이션을 위해 DEVS 형식론, SES/MB 프레임워크, 에이전트 기술을 이용하여 전투 시스템을 구성하는 여러 요소를 모델링하고, 전투 시스템에 탑승하는 승무원을 각 역할에 따른 에이전트로 모델링한다. 제안하는 기법을 적용하면, 전투 환경에서의 전투 시스템 정적 생존성을 비롯하여 전투 시스템에 탑승하고 있는 승무원의 대응에 따라 변화하는 생존성을 분석할 수 있다.

DEVS M&S 환경을 위한 에이전트 기반의 SAF 모델링 도구 (Agent-based SAF Modeling Tool for DEVS M&S)

  • 신석훈;박강문;이은복;지승도;한승진
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.49-55
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    • 2013
  • 최근 M&S 및 DM&S (Defense M&S) 환경의 복잡성이 높아짐에 따라 인간 등의 자율세력을 표현하기 위한 기술로 CGF/SAF (Computer Generated Force/Semi-Automated Force)가 주목 받고 있다. 그러나 기존의 OneSAF 과 같은 선진국의 CGF/SAF 기반 DM&S 환경은 DEVS 프레임워크 중심의 국내 DM&S 시스템과 유기적 연동이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 DEVS M&S환경을 지원하는 에이전트 기반의 SAF 설계 방법론 및 모델링 도구를 제안하였다. 제안한 SAF 모델링 도구는 에이전트 모델링 GUI와 SAF 모델링 GUI로 나누어진다. 에이전트 모델링 환경은 간단한 UI를 활용한 규칙 입력만으로 에이전트를 생성할 수 있다. 또한 에이전트 단위테스트 환경을 추가하여 UI 기반의 에이전트 모델의 검증이 가능하다. SAF 모델을 생성하기 위한 환경으로 개개의 에이전트 모델들의 구조적 결합을 정의할 수 있도록 하였다. 본 연구의 모델링 도구 및 방법론을 통해 DM&S 연구자 및 개발자들이 DEVS 기반의 DM&S 및 SAF 시스템을 구축하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

ABMS와 유전학적 알고리즘을 이용한 한국군 경계시스템에 관한 연구 (Exploration of Border Security Systems of the ROK Army Using ABMS and GA Algorithm)

  • 오경택;이재영
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.33-40
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    • 2013
  • 본 논문은 에이전트 기반 모델링 및 시뮬레이션을 바탕으로 한 한국군 GOP 경계시스템에 관한 연구이다. 에이전트 기반 모델링 및 시뮬레이션 기반 소프트웨어인 MANA를 이용하여 다양한 시나리오를 모델링하고 유전학적 알고리즘을 통해 침투 양상이 변화하는 적에 대해 분석하였다. 우리는 유전학적 알고리즘을 이용하여 침투하는 적의 최적화된 행동에 근사하는 값을 구하기 위해 최적화 모델을 구성하였다. 그 결과는 GOP 경계시스템에서 침투하는 적의 행동에 대한 최적화가 경계시스템의 효과성에 현저한 차이를 가져온다는 점과 침투하는 적의 아군 자산에 대한 회피 정도는 각각의 자산의 중요성을 반영한다는 점에서 두 가지 중요한 통찰력을 제공한다.

에이전트 기반의 해상교통분석을 위한 선박운항자의 충돌회피 행동분석에 관한 연구

  • 김홍태;안영중;양영훈;이윤석
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2020년도 추계학술대회
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    • pp.179-180
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    • 2020
  • 해상교통을 모의하기 위해서는 주요 요소인 선박운항자의 인적요인에 대한 모델링 필요하며, 현실감 있는 해상교통 상황의 재현 및 예측을 위해 선박운항자 행동양식, 항해전문성, 항해오류 등을 모델링하여 반영하는 것이 필요하다. 본 발표에서는 에이전트 기반의 해상교통 시뮬레이션을 위해서 선박운항자의 충동회피를 위한 행동 분석를 수행했으며, 기초 데이터의 확보를 위해 설문조사를 실시하였다. 설문조사를 통해 분석된 정보를 이용하여 선박 충돌상황에서 선박운항자의 행동과 유사한 에이전트 기반의 항해행동 모델 개발현황을 소개하고자 한다.

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유통매장 내 쇼핑 동선 분석을 위한 에이전트 기반 시뮬레이터 개발 (Development of an Agent-based Simulator for Shopping Path Analysis in Retail Stores)

  • 김상희;메디 케사바즈;이용한
    • 한국전자거래학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.91-110
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    • 2012
  • 최근 유통업체의 운영 효율화를 위한 IT 활용 노력이 증대되고 있다. 이 가운데 유통매장 내 고객 흐름에 대한 분석은, 매대 배치와 상품 그룹핑의 최적화 및 매대별, 지역고객 특성별 서비스 개발에 있어서 핵심적인 부분이다. 에이전트 기반 모델링 및 시뮬레이션(ABMS)은 유통매장 내 고객 흐름을 분석하는데 가장 유망한 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 고객 흐름 분석 기반의 유통매장운영 최적화를 위한 ABMS의 기초 연구로서 고객들의 행동을 분석하여 모델링하고 시뮬레이션 하였다. 고객 행동 모델링을 위하여 구매 물품 리스트에 따른 실제 고객의 행동 특성을 조사하였고, 이를 바탕으로 BDI 기반의 고객 에이전트 모델을 제시하였다. 고객 모델은 BDI 이론의 구성요소인 믿음(Beliefs), 소망(Desires), 그리고 의도(Intentions)와 고객의 특성(Characteristics)을 포함하고 있다. 본 연구 결과는, 향후 매장 내 혼잡도 분석을 위한 모델링 및 시뮬레이션, 그리고 이를 바탕으로 한 상품 그룹핑 및 매대 배치 최적화에 활용될 수 있을 것이다.

이산사건시스템 명세와 체계 요소 구조를 활용한 계층적 에이전트 합성 프레임워크 (Hierarchical Agent Synthesis Framework using Discrete Event System Specification and System Entity Structure)

  • 최창범
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제28권3호
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    • pp.1-9
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    • 2019
  • 주식 시장, 인구 동향, 전염병 확산 예측, 도로교통체계 개발과 같이 다양한 분야에서 활용되고 있는 에이전트 기반 시뮬레이션 분야의 에이전트는 응용분야에 따라 각기 다른 형태로 발전되어왔다. 하지만 다학제 융합적 협력 요구되는 문제의 해결에 있어서 확장 가능한 형태의 에이전트 구조가 필요하며 이를 지원할 에이전트 모델링 및 시뮬레이션 환경이 필요하다. 본 연구는 다양한 분야의 에이전트를 수용하기 위하여 공통구조를 체계요소구조와 이산사건시스템형식론을 활용하여 명세할 수 있는 방법을 제시하고, 제시된 명세방법을 지원할 수 있는 개발 환경인 SESManager를 제안한다. 제안된 환경은 계층적으로 에이전트 구조를 정의하고 에이전트를 합성할 수 있도록 함으로써 사용자의 시뮬레이션 목적에 맞게 에이전트 시뮬레이션을 수행할 수 있도록 돕는다.

DEVS 형식론 기반의 선박 항해 모델링 및 시뮬레이션 (II) : COLREG 기반 선박 충돌회피 시뮬레이션을 통한 사례연구 (Vessel and Navigation Modeling and Simulation based on DEVS Formalism : Case Studies in Collision Avoidance Simulation of Vessels by COLREG)

  • 황훈규;우상민;이장세
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제23권12호
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    • pp.1700-1709
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    • 2019
  • 최근, 선박의 안전항해를 지원하기 위한 시스템(서비스)의 개발을 위해 여러 연구가 진행되고 있으며, 이들 연구에서는 개발한 시스템의 유용성 검증 및 효과도 평가에 공통적인 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 DEVS 형식론 기반 선박 항해 모델링 및 시뮬레이션 기법을 제안한다. 선행연구에 이어 국제해상충돌예방규칙과 관련된 내용을 분석 및 도출하여 의사결정을 위한 항해사 및 조타수 에이전트를 모델링하고, 실제 선박의 운동특성을 반영하기 위한 추정 및 보간 기법을 제안한다. 또한, 설계한 내용을 반영하여 선박 항해 시뮬레이션 시스템을 구현하고, 개발한 시스템의 유용성을 검증하기 위한 다섯 가지 충돌회피 시나리오를 개발한다. 그 후, 각 시나리오에 따른 시뮬레이션을 수행하고 결과를 재구성하여 제시한다. 이를 통해 시뮬레이션 아키텍처 내에서 선박 구성요소 및 에이전트 모델이 유기적으로 결합하여 충돌회피 의사결정 및 항해 시뮬레이션이 가능함을 확인하였다.