흑백게임은 흑 또는 백색의 돌이 가득 찬 일정한 크기의 바둑판 위에서 하는 게임으로, 하나의 돌을 클릭하면 자기 자신과 자신의 위, 아래, 왼쪽, 오른쪽의 버튼의 색이 모두 같이 변하는 규칙을 가지고, 선택적으로 돌을 골라 클릭하여 바둑판 위의 모든 돌이 한 가지 색으로 통일되면 이기는 게임이다. 이는 컴퓨터게임의 형태로도 소개되어 규칙에 따라 버튼을 선택적으로 누름으로서 모든 버튼을 하나의 색으로 통일하는 게임으로 잘 알려져 있다. 이 단순한 게임 안에는 다양한 수학적 모델링 이론이 포함되어 있고, 많은 사람들이 흑백게임의 일반적인 승리전략을 얻기 위하여 다양한 시도를 해왔다. 이 과정에서, 흑백게임은 다양한 이름을 가지게 되었고, 외국에서는 Blackout, Lights Out, Merlin Game, ${\sigma}$+Game등 다양한 이름으로 불리며, 현재도 활발하게 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 흑백게임의 발전과정과 국내외 연구결과를 분석하며, 기존의 미해결 문제에 대한 답을 제공하고, 교육적 활용에 대하여 연구한다.
게임은 일정한 크기의 체스판 모양의 사각판 위에서 일정한 규칙으로 칸의 색깔을 바꾸어 가면서 모든 칸의 색을 통일하는 것을 목표로 하는 게임이다. 이 게임의 규칙은 단순하지만 그 안에는 다양한 수학적 모델링이 포함되어 있다. 본 연구는 흑백게임을 소재로 S대학부설 과학영재교육원의 R&E 프로그램을 진행하면서 중학교 수학영재학생들이 수학적 모델링을 만들어보고 탐구해가는 소재를 개발하였다. 그 결과 이 게임을 수학영재교육용 수업이나 수학영재들의 연구 소재로 활용할 수 있는 4가지 수학적 모델링(패턴 분석, 대응 관계, 동치류 분석, 선형대수학적 분석)이 가능함을 확인하고 더불어 교사들이 유용하게 활용할 수 있도록 각각의 모델링 유형별로 몇 가지 발문도 제안한다.
바둑에서의 사활문제는 컴퓨터바둑을 구현하기 위해 극복되어야 하는 기본적인 문제이다. 그것을 해결하기 위한 중요 고려 사항은 흑백 대국자 간에 누가 둘러싸고 있고 또는 둘러싸여 있는지를 파악하는 것이다. 흑백 그룹간의 경계선을 알아내기 위해 세력함수와 외곽선 추적 알고리즘을 적용하였다. 여러 외곽선 추적 알고리즘 중에서 무어의 이웃 추적을 적용하면 경계선을 생성할 수 있음을 알아냈으며, 아울러 게임트리의 탐색공간을 획기적으로 줄일 수 있는 가능성을 제시했다.
본 논문에서는 게임에 사용되는 원리를 역으로 적용하여 교통안전 표지판을 인식하는 시스템을 구현하였다. 본 시스템에 사용된 게임은 제작자가 (x, y)좌표에 제공하는 수치를 보고 메쉬에 표시하면 제작자가 의도한 임의의 물체의 모형이 표현되는 게임이다. 입력된 영상으로부터 교통안전 표지판 영상을 분리한 후, 표지판을 구성하는 색상과 형태에 상기의 퍼즐게임을 이용하여 교통안전 표지판으로 인식되면 해당 표지판과 내용을 문자로 출력하는 시스템을 구현하였으며 흑백 영상 처리 및 세선화과정 없는 인식으로 처리 속도가 빠르며, 기존 시스템 보다 좋은 인식률을 얻을 수 있었다.
For finding the optimal strategy in Blackout game which was introduced in the homepage of popular mono "Beautiful mind", we develope a mathematical proof and an algorithm with a software. We only use the concept of basis and knowledge of basic linear algebra. This process can be extended to the fullsize Go table problem and shows why we have to study mathematics at the college level.
본 논문에서는 게임에 사용되는 원리를 역으로 이용하여 교통안전 표지판을 인식하는 시스템을 구현하였다. 본 시스템에 사용된 게임은 제작자가 (x, y)좌표에 제공하는 수치를 보고 메쉬에 표시하면 제작자가 의도한 임의의 물체의 모형이 표현되는 게임이다. 입력된 영상으로부터 교통안전 표지판 영상을 분리한 후, 표지판을 구성하는 색상과 형태에 상기의 퍼즐게임을 이용하여 교통안전 표지판으로 인식되면 해당 표지판과 내용을 문자로 출력하는 시스템을 구현하였으며 흑백 영상 처리 및 세선화과정 없는 인식으로 처리 속도가 빠르며, 기존 시스템 보다 좋은 인식률을 얻을 수 있었다.
바둑에서의 형세 판단은 현재 대국 중인 흑백 대국자 간의 유불리를 판단하는 척도가 되며, 이를 통해 곧바로 적절한 전술과 전략을 구사하게 된다. 본 논문에서는 거리에 따라 반감하는 세력 함수를 활용하여 알파고 간의 50개 대국의 형세 판단을 하고자 했다. 실험 결과에 따르면 단지 세력 함수만을 사용하여 형세 판단을 하게 되면 정확한 판단을 함에 한계가 있음이 밝혀졌다. 이를 극복하기 위해 사석 처리를 위한 사활문제 해결이 필요하며, 이를 보강하게 되면 바둑에서의 정밀한 형세 판단을 할 수 있음을 보였다.
사람이 현실에서 공간감과 거리감이 있는 3차원 세계를 인지하고 주변 대상들과 상호 작용을 하면서 생활하는 것은 너무나도 자연스러운 것으로 받아들여지고 있습니다. 그러나 지금까지 현실 세계의 정보를 전달하는 영상 매체는 모두 평면적인 2D 영상에 머물러 있었으며, 3DTV는 기존과 달리 현실과 동일한 3차원 입체영상을 TV방송을 통해 전달하고자 하는 기술입니다. 3DTV 입체방송은 흑백TV에서 컬러TV로의 변화와 같이 영상 매체의 큰 변혁을 몰고 올 차세대 서비스로 주목 받고 있습니다. 또한 그 기반이 되는 3D 입체영상 기술은 TV방송뿐만 아니라, 게임, 교육, 의료, 산업 설계, 탐사 및 국방 분야에 이르기까지 매우 다양한 분야에 적용되어 기존과는 차별되는 성능과 경험을 제공하게 될 것이며, 잠재적인 산업 파급효과가 대단히 클 것으로 기대되고 있습니다. 이러한 3DTV 방송의 활성화를 위해서는 디스플레이, 콘텐츠 및 서비스 인프라를 포함하는 eco-system이 잘 조정되어야 하며, 특히 시각 피로 및 시각안전성과 같은 인간공학적인 측면에서 연구 및 관련 표준화가 뒷받침되어야 합니다. 3DTV 기술은 초기의 안경 착용이 필요한 스테레오 3DTV로부터 지속적으로 발전하여 장기적으로 안경 착용이 필요 없는 다시점 또는 홀로그래픽 3DTV가 실현될 것이며, 이에 대비한 기초기반 연구도 꾸준히 병행되어야 할 것입니다.
For finding the optimal strategy in Blackout game which was introduced in the homepage of popular movie "Beautiful mind", we have developed and generalized a mathematical proof and an algorithm with a couple of softwares. It did require only the concept of basis and knowledge of basic linear algebra. Mathematical modeling and analysis were given for the square matrix case in(Lee,2004) and we now generalize it to a generalized $m{\times}n$ Blackout game. New proof and algorithm will be given with a visualization.
1990 년 후반부터 인터넷의 활용과 이동통신 기술의 범용화로 무선 인터넷 서비스의 수요가 점차적으로 빠르게 증대되어지고 있다. 하지만, 현 단계의 무선인터넷 서비스는 급변하는 시장과는 달리 정체 상태로 머물고 있다. 이러한 이유에는 여러 가지가 있겠지만 가장 큰 이유는 제한된 환경이라고 볼 수가 있다. 특히 현재의 무선 인터넷은 다양한 동영상 종류의 포맷을 지원하지 못하고 있다. 무선 인터넷 서비스 중에서도 특히 게임과 동영상 등에 대한 관심이 집중되어지고 있지만 현 시점에서는 간단한 흑백 이미지와 *.sis 파일의 형태만을 지원한다. 저 품질 영상이 제공되는 현 시점에서 유선 인터넷과 같은 다양한 서비스 지원을 하기 위해서는 획기적인 방법이 요구된다. 본 논문에서는 여러 가지 컨텐츠 타입을 지원하고, 대용량의 동영상 파일 등에 대해 설계 및 구현을 위한 최적화 방법론 중, DAIAML 이라는 새로운 측면의 스크립트 형태의 언어를 제안하며, 언어적 측면에서의 해석이 아닌 그래픽적 측면에서의 해석으로 접근한 방식이고 휴대폰이 칼라모드만 지원한다면 하드웨어적인 문제와는 상관없이 VOD 등의 고품질 동영상을 제공받으며 위의 요구 사항과 다양한 서비스 측면에 대해 소비자의 욕구를 만족시킬 수 있고, 많은 유선 인터넷 서비스들이 무선 인터넷으로 이동(migration)될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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