• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제3권3호
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• pp.259-264
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• 1997

널리 쓰이는 진화 알고리즘은 크게 두가지가 있다. 유전 알고리즘과 진화 기법이 그것이다. 이들 알고리즘은 실행 전에 사용자가 정해주어야 하는 변수들을 가지고 있다. 본 논문에서는 이 두 알고리즘을 일반화시키고 집단의 크기, 교차변이 연산자 적용 확률 그리고 돌연변이 연산자 적용 확률과 같은 변수들을 알고리즘이 수행되는 동안 스스로 정하는 일반화된 자기 형성 진화 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘의 타당성과 효용성은 시스템 동정화와 다개체 시스템 제어의 두가지 복잡한 제어 문제에 대한 적용을 통해 보여진다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.235-238
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• 2002

본 논문에서는 자율 이동 로봇의 학습을 위해 신경망과 진화 알고리즘을 이용한 방법을 제안하고 또한 행동기반 제어 방법인 포섭구조를 이용해 로봇의 행동을 제어하는 방법을 제안한다. 포섭 구조는 기존의 Al방법과는 달리 행동 규칙을 병렬적으로 모듈화 하여 낮은 레벨에서는 기본적인 행동을 담당하고, 높은 레벨에서는 좀 더 복잡한 행동을 담당하는 구조로 되어있다. 따라서 각 행동 레벨이 협조를 함으로써 복잡한 임무를 수행할 수 있다 포섭 구조에서 각 레벨의 제어기는 신경망으로 구성하며 각 행동 레벨이 서로 영향을 주고받으며 진화함으로써 주어진 임무를 달성하도록 한다 제안된 방법은 자율 이동 로봇인 Khepera 로봇의 시뮬레이션을 통해 결과의 효율성을 입증한다.

• 지능정보연구
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• 제12권3호
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• pp.67-82
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• 2006

가상 로봇의 행동 진화를 위해서 규칙 구성자와 연결 구성자를 구성하여 분류 규칙과 진화 신경망을 형성하는 혼합형 행동 진화 모델(Hybrid Behavior Evolution Model)을 제안한다. 본 모델에서는 행동 지식을 두 수준에서 표현하였다. 상위 수준에서는 규칙 구성자와 연결 구성자를 구성하여 표현력을 향상시켰다. 하위 수준에서는 행동 지식을 비트 스트링 형태의 염색체로 표현하여, 이들 염색체를 대상으로 유전자 연산을 적용하여 학습을 수행시켰다. 적합도가 최적인 염색체를 추출하여 가상 로봇을 구성하였다. 구성된 가상 로봇은 주변 상황을 인식하여 입력 정보와 규칙 정보를 이용하여 패턴을 분류하였고, 그 결과를 신경망에서 처리하여 행동하였다. 제안된 모델을 평가하기 위해서 HBES(Hybrid Behavior Evolution System)를 개발하여 가상 로봇의 먹이 수집 문제에 적용하였다. 제안한 시스템을 실험한 결과, 동일한 조건의 진화 신경망보다 학습 시간이 적게 소요되었다. 그리고, 규칙이 적합도 향상에 주는 영향을 평가하기 위해서, 학습이 완료된 염색체들에 대해서 규칙을 적용한 것과, 그렇지 않은 것을 각각 수행하여 적합도를 측정하였다. 그 결과, 규칙을 적용하지 않으면 적합도가 저하되는 것을 확인하였다. 제안된 모델은 가상 로봇의 행동 진화에 있어서 기존의 진화 신경망 방식 보다 학습 성능이 우수하고 규칙적인 행동을 수행하는 것을 확인하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제12권1호
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• pp.19-26
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• 2002

자율이동로봇의 센서-모터 제어기를 구축하는데 있어 로봇의 기계적인 부분과 제어기 부분을 조화시키는 것이나 외부환경과 로봇의 상호작용을 처리하는 것 등이 가장 큰 문제점이다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 진화적 접근방법이 많이 사용되고 있다. 이전 연구에서는 이러한 연구선상에서 셀룰라 오토마타 기반 신경망인 CAM-Brain을 이동로봇 제어기로 진화시켰다. 그러나, 하나의 모듈로 이루어진 제어기로는 복잡한 행동을 하도록 만들기 어렵기 때문에 본 논문에서는 하위 수준의 간단한 행동을 하도록 진화된 모듈들을 결합하여 보다 상위 수준의 복잡한 행동을 하도록 하는 다중 모듈 결합방법을 제안한다. 실험결과, 간단한 행동들을 하도록 진화된 CAM-Brain 모듈들을 규칙기반 방법으로 결합하여 주어진 좀더 환경에 적응할 수 있는 제어기를 얻을 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2759-2761
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• 2005

본 논문에서는 진화 알고리즘의 한 방법인 mGA를 이용하여 지능형 로봇의 주행제어 방법을 제안한다. 지능형 로봇의 주행에 필요한 퍼지 제어기의 설계는 전문가적 지식에 많이 의존한다. 이러한 전문가의 경험에 의해 설정된 퍼지 제어기의 여러 구성 요소들의 매개 변수 값들이 최적의 값이라는 보장이 없다. 상기 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 퍼지 제어기의 구성요소인 퍼지 규칙의 수와 멤버쉽 함수의 매개 변수들을 mGA를 이용하여 동정하는 방법을 제안한다. 제안된 방법에 의해 동정된 매개 변수들의 정확성과 효율성을 평가하기 위하여 지능형 로봇의 벽면 주행에 대한 모의실험을 수행한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제8권4호
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• pp.36-42
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• 1998

동적으로 변화하는 환경속에서 적절히 적응하며 행동하는 이동로봇의 제어기를 구성하기는 어렵다. 이를 위하여 진화적 방식을 적용하여 제어기를 구성하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있는데 아직까지는 진화결과 구성된 제어기의 정확한 동작 메커니즘에 대한 분석은 미비한 실정이다. 이 논문에서는 진화결과 구성된 제어기의 동작 메커니즘을 오토메타를 통하여 체계적으로 분석하였다. 그 결과 진화방식은 주어진 문제를 적절히 해결할 수 있는 제어기를 만들어 낼 수 있음을 알 수 있었다. 이때 주어진 문제를 여러 부문제로 세분하고 각 부문제를 해결하는 적절한 메커니즘을 획득하였으며 이러한 메커니즘의 사？작용을 통하여 주어진 전체 문제를 해결하고 있음을 알 수 있었다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제37권3호
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• pp.27-38
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• 2000

본 논문은 장애물 회피 능력을 갖는 자발적 주행 로봇 (Khepera)을 제어하는 재귀 신경망을 진화와 학습의 상호 적응에 의해 결정하는 방안을 제시한다. 제안한 동시 적응 방안은 다음 두 가지 성질을 갖는다. 유전자 알고리즘에 의해 해집단내 여러 개의 신경망 제어기들은 전역적 탐색을 수행하여 점진적으로 장애물과의 충돌이 적게 일어나도록 진화되고, 동시에 각 신경망 제어기는 상보적 재강화 역전파 (CRBP： Complementary Reinforcement Backpropagation) 학습에 의해 국부적 탐색을 수행하여 주행 특성이 로봇이 처한. 외부 환경에 적응되어진다. 실험 결과, 학습과 결합한 진화에 의해 얻어진 신경망 제어기가 진화자체만에 의해 얻어진 신경망 제어기보다 더 나은 충돌 회피 능력을 보여 주며, 원하는 주행 성능에 보다 빨리 도달하는 것을 확인할 수 있다.

• 기술혁신학회지
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• 제7권2호
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• pp.223-255
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• 2004

이 논문은 Carlsson and Stanklewicz(1991)가 창안한 기술시스템(technological systems)의 개념을 한국과 스웨덴의 산업용로봇에 적용하여, 양자를 비교 분석하고자 하였다. 먼저 기술시스템의 개념을 재구축하고, 동태적인 측면에서 시스템의 진화과정을 보강한 다음, 한국과 스웨덴의 산업용로봇에 대한 기존 연구를 활용하여 양 기술시스템의 중요한 특징들을 비교하고 그 성과를 측정하였다. 한국과 스웨덴에 있어서 산업용로봇 기술시스템의 진화과정은 공히 미국, 일본 등 기술선도국을 모방하는 입장에 있었음에도 불구하고 '학습기간'이 20여 년 이상 소요됨을 보여주었다. 뿐만 아니라 양 시스템의 진화과정. 특히 태동기(embryo stage)에 있어서 정부의 역할이 매우 컸던 것으로 분석되었다. 그러나 기술시스템의 구성요소인 산업네트워크, 기술하부구조, 그리고 제도적하부구조 면에서 강약점 및 특징의 차이가 있음을 발견하였다. 기술시스템의 동태적 성과면에서는 한국의 경우가 스웨덴의 경우보다 상대적으로 더 우월한 것으로 평가되었다. 이는 스웨덴 시스템에서는 초기에 우위를 누렸던 기계, 전기, 그리고 메카트로닉스 기술의 우위와 사용자 능력이 점차 약화되어온 반면에 한국의 시스템은 기술하부구조 등이 취약하였지만 해외시스템과의 연계, 재벌 내에서의 기업간 연계, 산학연 협동, 그리고 지역내 연계 등 시스템내의 연계성이 기술적으로 취약한 부분을 보전해 주었기 때문인 것으로 분석되었다. 따라서 어느 한 기술시스템이 자생적으로 생명력을 이어가기 위해서는 시스템 구성요소의 개별적 형성 및 발전보다는 구성요소간 그리고 시스템내의 다양한 활동주체들의 상호작용과 연계성이 중요함을 강조하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (B)
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• pp.214-216
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• 2000

본 논문에서는 유전자 프로그래밍을 이용하여 온라인 적응 학습이 가능 진화 하드웨어의 진화 전략을 구성하였다. 유전자 프로그래밍은 특유의 트리형 개체구조가 여러 개의 프로세스의 합을 통한 복합 임무의 수행 구조로 해석될 수 있다는 이점에 비하여, 하드웨어 구현이 어렵고 crossover 연산자의 사용이 어렵다는 단점등에 의하여 진화 하드웨어의 동적 재구성 알고리즘으로 널리 사용되지 못하였다. 본 논문에서는 유전자 프로그래밍의 이러한 단점을 극복할 수 있는 개체 표현 및 하드웨어 구현 방법을 제안하였으며, 제안된 방법론에 기존의 연구 결과를 결합하여 유전자 프로그래밍의 수행 효율을 높일 수 있는 진화 전략을 구성하였다. 제안된 진화 전략은 자율 이동 로봇 실험에 적용되어 효율성을 확인하였다.

• 대한임베디드공학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.90-96
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• 2009

In the original model-based paradigm in the field of motion planning of robots, robots had to play the focal role of considering all situations under which they made decisions and operate. Such paradigm makes it difficult to respond efficiently to the dynamically shifting environment such as disaster area. In order to handle such a situation that may be changed dynamically, a technology that allows a dynamic execution of data transmission and physical/network connection between multiple robots based on scenarios is required. In this paper, we deal with evolutionary robots that adapt to any given environment and execute scenarios, specially focused on the development of a simulator to test the evolutionary process of cooperated multiple robots.