• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.428-430
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• 2001

다수의 자율이동로봇으로 구성되는 다개체 시스템에서의 협조행동을 위해서 각 개체는 주변환경의 인식뿐만 아니라 환경변화에 적응할 수 있는 추론능력이 요구된다. 이에 본 논문에서는 강화학습을 이용하여 동적으로 변화하는 환경 하에서 개체들이 스스로 학습하고 대처할 수 있는 협조행동 방법을 제시한다. 제안한 방법을 먹이와 포식자 문제에 적용하여 포식자 로봇간의 협조행동을 구현하였다. 여러 대로 구성된 포식자 로봇은 회피가 목적인 먹이로봇을 추적하여 포획하는 것이 임무이며 포식자 로봇들 간의 협조행동을 위해 각 상태에 따른 최적의 행동방식을 찾는데 강화학습을 이용한다.

• 한국응용곤충학회:학술대회논문집
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• 한국응용곤충학회 2000년도 합동 춘계 학술발표회
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• pp.127-127
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• 2000

• 한국게임학회 논문지
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• 제13권6호
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• pp.27-34
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• 2013

본 논문은 동물들의 집단행동에서 나타나는 포식자-희생자 관계에서 포식자에 대한 희생자의 추격회피 행동을 분석한다. 희생자가 포식자의 추격을 피하는 하나의 방법이 인접거리에서 급회전을 하는 것이다. 그때 희생자가 추격으로부터 살아남기 위해서는 임계거리와 회전각은 매우 중요하다. 여기서 임계거리는 회전 시작 직전 포식자와 희생자 사이의 거리이다. 이러한 임계거리와 회전각을 분석하기 위하여 본 논문은 추격의 시작에서 보유한 포식자의 에너지와 추격동안 소비한 포식자의 에너지를 이용한다. 시뮬레이션을 통하여, 임계거리가 짧을수록 희생자가 추격으로부터 살아남을 수 있는 회전각은 커진다는 것과 포식자의 질량에 대한 희생자의 질량의 비율이 작아지는 경우에도 역시 회전각 커진다는 것을 알 수 있었다. 시뮬레이션 결과는 자연에서 나타나는 현상과 유사하며, 따라서 이것은 본 논문에서 분석한 방법이 옳다는 것을 의미한다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제39권2호
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• pp.59-71
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• 2000

무당벌레(Harmonia axyridis)의 기본적인 행동학적 특성을 살펴보았다. 무당벌레는 먹이인 진딧물을 탐색할 때에 주로 작은턱수염을 이용하여 접촉감각에 의한 기주탐색을 하고 있다. 다른 한편으로는 무당벌레가 복숭아혹진딧물을 공격하게 되면 공격받은 진딧물 주위의 다른 복숭아혹진딧물은 근처의 잎으로 이동하거나 아래로 떨어져 도망하는 방어기작이 관찰되었다. 무당벌레가 먹이탐색을 위하여 이동하는 시간과 먹이를 잡고 섭식하는 시간은 무당벌레의 발육단계에 따란 현저한 차이를 나타내고 있었다. 무당벌레의 포식력을 조사한 결과 1일 평균 복숭아혹 진딧물은 약 120마리, 목화진딧물은 약 257마리를 섭식하였다. 오이 잎과 토마토 잎에 산란된 온실가루이 알은 무당벌레 3령충의 먹이로 제공하였을 경우 오이 잎에서는 2,420개, 토마토 잎에서는 2,750개의 알을 섭식하였으나, 진딧물을 제공한 무당벌레 유충과는 달리 정상적인 발육이 이루어지지 않았다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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• pp.809-811
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• 2000

협조행동이 요구되는 다수의 자율이동로봇 시스템에서 각 개체는 주변환경의 인식뿐만 아니라 지속적인 환경변화에 적응할 수 있는 고도의 추론능력을 요구하고 있다. 이에 본 논문에서는 강화학습을 이용하여 동적으로 변화하는 환경에서 스스로 학습하여 대처할 수 있는 협조행동 방법을 제시하였다. 강화학습은 동물의 학습방법 연구에서 비롯되었으며, 주어진 목표를 수행하는 과정에서 개체의 행동이 목표를 성취하도록 하였을 때는 그 행동에 보상을 주어 환경의 상태에 따른 최적의 행동방법을 찾아내도록 학습하는 방법이다. 따라서 본 논문에서는 포식자들이 협조행동을 통하여 능동적으로 움직이는 먹이를 잡는 까다로운 문제에 제안한 방법을 적용하여 그 성능을 검증하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제40권2호
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• pp.125-129
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• 2001

날개가 없는 몇몇 절지동물들은 공중이동을 하기 위한 수단으로써 이륙행동 보이는 종들이 있다. 본고는 포식성 이리응애류중에서 이륙행동을 보이는 종(Neoseiulus fallacis (Carman)) 과 이륙행동은 보이지 않으나, 공중이동률이 높은 종(Phytoseiulus persimilis Athias-Henriot),이륙행동이 없고 공중이동률이 중간치인 종(N. ca1ifornicus(McGregor))간에 공기역학적 측면에서 어떠한 메커니즘이 작용하는 지에 관한 연구이다. 위 종들의 도보이동 자세와 공주 이동 이륙행동 자세의 몸체의 수직적 위치, 몸체의 크기, 다리의 길이 등의 자료를 가지고 공기역학적 파라미터를 계산한 결과, P. persimilis는 도보이동 자세에서도 N. fallacis가 이륙행동을 보여야만 얻을 수 있는 양의 항력을 얻을 수 있음이 밝혀졌다. 이러한 관점에서 포식성 이리응애류의 이륙행동 진화에 대한 고찰하였다.

• 한국습지학회지
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• 제20권3호
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• pp.272-280
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• 2018

기존의 독성평가는 생물의 생존가능성에 영향을 줄 수 있는 이상행동반응에 대한 평가를 거의 하지 않았다. 따라서 본 연구에서는 행동학적 이해를 바탕으로 양서류 유생들의 생존가능성과 직결되는 포식자회피반응 행동을 이용하여 fullerene nanowhisker(FNW)와 nanowhisker-silver nanoparticle composites(FNW-Ag복합체)의 독성을 평가해 보았다. 우리는 나노물질에 노출되지 않는 그룹과 5가지 농도에 따른 나노물질에 노출되는 그룹(FNW $10{\mu}g/ml$, $100{\mu}g/ml$, $500{\mu}g/ml$과 FNW-Ag복합체 $10{\mu}g/ml$, $50{\mu}g/ml$)으로 나누어 실험하였다. 그 결과, FNW-Ag복합체 $50{\mu}g/ml$농도에 노출된 유생들을 제외하고는 평소 활동량에는 차이가 없었지만, FNW $10{\mu}g/ml$농도에 노출된 유생들을 제외하고는 모두 포식자인식 반응에 따른 활동변화에서는 통계적으로 유의한 차이가 나타났다. 즉, 나노물질노출 유무는 평소 움직임에는 영향을 주지 않지만, 행동학적 이해를 바탕으로 한 분석결과 포식자회피반응에 영향을 준다는 것을 알 수 있었다. 따라서 생물을 대상으로 하는 독성평가연구에 행동학적 분석이 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2660-2662
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• 2001

Q-학습은 최근에 연구되는 강화학습으로서 환경에 대한 정의가 필요 없어 자율이동로봇의 행동학습에 적합한 방법이다. 그러나 다개체 시스템의 학습처럼 환경이 복잡해짐에 따라 개체의 입출력 변수는 늘어나게 되고 Q함수의 계산량은 기하급수적으로 증가하게 된다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 다개체 시스템의 Q-학습에 적합한 연속적인 Q-학습 알고리즘을 제안하였다. 연속적인 Q-학습 알고리즘은 개체가 가질 수 있는 모든 상태-행동 쌍을 하나의 Q함수에 표현하는 방법으로서 계산량 및 복잡성을 줄임으로써 동적으로 변하는 환경에 능동적으로 대처하도록 하였다. 제안한 연속적인 Q-학습 알고리즘을 벽으로 막힌 공간에서 두 포식자와 한 먹이로 구성되는 먹이-포식자 문제에 적용하여 먹이개체의 효율적인 회피능력을 검증하였다.

• 한국동물학회:학술대회논문집
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• 한국동물학회 2000년도 한국생물과학협회 학술발표대회
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• pp.121.3-122
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• 2000

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권9호
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• pp.27-35
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• 2021

인공생명체 연구는 자연 생명과 관련된 시스템이나 그 과정들, 진화 등을 평가해 다양한 응용과학 분야에 활용된다. 이러한 인공생명체의 원활한 활동을 위해 물리적 신체 설계와 행동 제어전략을 진화시키는 연구가 활발히 진행되었다. 그러나 형태와 신경망을 공진화시키는 것은 어렵기에 최적화된 움직임을 가진 인공생명체는 한 가지 형태에 한 가지 움직임만을 가지며 주변 환경 상황은 고려하지 않는 것이 대부분이다. 본 논문에서는 포식자-피식자 모델을 이용하여 형태와 신경망을 공진화하는 인공생명체가 환경적응형 움직임을 갖게 한다. 그런 다음 포식자-피식자 계층 구조를 최상위 포식자-중간 포식자-최하위 피식자 3단계로 확장하여 초기 개체군 밀도에 따라 시뮬레이션의 안정성을 판별하며 형태 진화와 개체군 역학 간의 상관관계를 분석한다.