• 한국게임학회 논문지
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• 제17권5호
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• pp.123-132
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• 2017

경로 탐색 알고리즘은 이동 가능한 에이전트가 게임 내의 가상 월드에서 현재 위치로부터 목적지까지 가는 경로를 탐색하는 알고리즘을 뜻한다. 기존의 경로 탐색 알고리즘은 A*, Dijkstra와 같이 비용기반으로 그래프 탐색을 수행한다. A*와 Dijkstra는 월드 맵에서 이동 가능한 노드와 에지 정보들을 필요로 해서 맵의 정보가 다양하고 많은 온라인 게임에 적용하기 힘들다. 본 논문에서는 가변환경이나 맵의 데이터가 방대한 게임에서 적용 가능한 경로 탐색 알고리즘을 개발하기 위해 맵의 정보 없이 교배, 교차, 돌연변이, 진화 연산을 통해 해를 찾는 유전 알고리즘(Genetic Algorithm, GA)을 활용한 Heuristic-based Genetic Algorithm Path-finding(HGAP)를 제안한다. 제안하는 알고리즘은 Binary-Coded Genetic Algorithm을 기반으로 하며 목적지에 더 빨리 도달하기 위해 목적지로 가는 경로를 추정하는 휴리스틱 연산을 수행하여 경로를 탐색한다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제13권6호
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• pp.43-52
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• 2013

경로 탐색은 인공지능의 매우 중요한 요소 중의 하나이며, 여러 분야에서 두루 쓰이는 과정이다. 경로 탐색은 매우 많은 연산이 필요하기 때문에 성능에 매우 중대한 영향을 미친다. 이를 해결하기 위해서 연산량을 줄이는 방식의 연구가 많이 진행되었고, 대표적으로 A* 알고리즘이 있으나 불필요한 연산이 있어 효율성이 떨어진다. 본 논문에서는 A* 알고리즘 중 연산 비용이 높은 노드 탐색 수 등 연산량을 줄이기 위해서 가중치 기반의 선수행 A* 알고리즘을 새롭게 제안한다. 제안한 알고리즘의 효율성을 측정하기 위해 시뮬레이션을 구현하였으며, 실험 결과 가중치를 이용하는 방법이 일반적인 방법보다 약 1~2배 높은 효율을 보였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제14권6호
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• pp.39-48
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• 2014

바둑은 단순한 규칙에도 불구하고 매우 복잡한 전략보드 게임이다. 몬테카를로 트리탐색을 이용하여 컴퓨터 바둑 프로그램들이 접바둑으로 프로기사를 제압해 왔다. 몬테카를로 트리탐색은 전략의 개념보다는 몬테카를로 시뮬레이션에 의해 계산된 승률에 근간을 한다. 반면에 적절한 적합도 함수로 된 유전 알고리즘은 게임 내 최적 해를 찾아낼 수 있다. 삼목 게임(또는 ${\bigcirc}{\times}$게임)은 가장 대중적인 게임 중의 하나이다. 저자는 삼목 게임에서의 최선의 전략을 찾고자 했다. 실험 결과로 유전 알고리즘은 효율적인 전략들을 찾을 수가 있으며, 바둑과 서양장기와 같은 여타 보드게임들에 적용할 수 있음을 보였다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제19권3호
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• pp.25-32
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• 2019

본 논문은 유전 알고리즘을 통한 Match-3 게임의 레벨 자동 생성 방법을 제안한다. 적절한 난이도의 게임 레벨을 만들기 위하여 사람이 일일이 게임 레벨을 조절해야 한다면, 사람은 그것을 위한 많은 시간과 노력이 필요하다. 본 논문에서는 유전 알고리즘을 적용하여 Match-3 게임에서의 난이도에 맞는 블록조합을 생성한다. 각 게임 레벨의 블록조합이 진화되는 개체이다. 유전자인 정수로부터 블록조합 개체를 생성하고, 주어진 성공확률과 컴퓨터가 플레이했을 때의 성공확률이 가까워질수록 적합도가 높아지도록 설정하여 해당 블록조합을 진화시킨다. 이를 통해 게임 난이도에 맞는 적절한 블록조합들을 생성하는 데 성공하였으며, 실험한 결과 컴퓨터가 결정한 난이도가 실제 사람이 게임했을 때의 결과에 영향을 준다는 것을 확인하였다.

• 한국IT서비스학회지
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• 제16권4호
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• pp.137-148
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• 2017

Researches on the Artificial Intelligence has been explosively activated in various fields since the advent of AlphaGo. Particularly, researchers on the application of multi-layer neural network such as deep learning, and various machine learning algorithms are being focused actively. In this paper, we described a development of an artificial intelligence Janggi game based on reinforcement learning algorithm and MCTS (Monte Carlo Tree Search) algorithm with accumulated game data. The previous artificial intelligence games are mostly developed based on mini-max algorithm, which depends only on the results of the tree search algorithms. They cannot use of the real data from the games experts, nor cannot enhance the performance by learning. In this paper, we suggest our approach to overcome those limitations as follows. First, we collects Janggi expert's game data, which can reflect abundant real game results. Second, we create a graph structure by using the game data, which can remove redundant movement. And third, we apply the reinforcement learning algorithm and MCTS algorithm to select the best next move. In addition, the learned graph is stored by object serialization method to provide continuity of the game. The experiment of this study is done with two different types as follows. First, our system is confronted with other AI based system that is currently being served on the internet. Second, our system confronted with some Janggi experts who have winning records of more than 50%. Experimental results show that the rate of our system is significantly higher.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제17권2호
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• pp.204-213
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• 2016

A differential game theory based approach is used to develop an automated maneuver generation algorithm for Within Visual Range (WVR) air-to-air combat of unmanned combat aerial vehicles (UCAVs). The algorithm follows hierarchical decisionmaking structure and performs scoring function matrix calculation based on differential game theory to find the optimal maneuvers against dynamic and challenging combat situation. The score, implying how much air superiority the UCAV has, is computed from the predicted relative geometry, relative distance and velocity of two aircrafts. Security strategy is applied at the decision-making step. Additionally, a barrier function is implemented to keep the airplanes above the altitude lower bound. To shorten the simulation time to make the algorithm more real-time, a moving horizon method is implemented. An F-16 pseudo 6-DOF model is used for realistic simulation. The combat maneuver generation algorithm is verified through three dimensional simulations.

• 한국게임학회 논문지
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• 제13권5호
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• pp.73-80
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• 2013

NUI(Natural User Interface)는 별도의 입출력 장치 없이 사용자 자신의 음성/신체부위 등을 사용하여 주변 디지털 기기를 제어할 수 있도록 하는 기술이다. 본 논문에서는 NUI가 적용된 스마트 공간에서 신체를 직접적으로 사용하는 체감형 게임을 실행하는 사용자를 대상으로 연구를 진행하였다. 게임 사용자의 스트레스 발생 여부를 알아내기 위하여 게임 시행 전과 후로 나누어 각각 60초에 걸쳐서 심전도를 측정하였고, 측정된 신호를 개량된 Random Forest 알고리즘으로 분석하였다. 교사학습 방식에 의한 실험을 위하여 사용자는 자신의 스트레스 발생 여부를 별도로 입력하여 저장하도록 하였으며, 실험결과 개량된 알고리즘이 기존의 알고리즘보다 1.04% 높은 정확도를 보여주었다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제17권1호
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• pp.7-16
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• 2017

3D 게임그래픽 표현기술은 게임콘텐츠발전과 함께 콘텐츠 분야에서 중요한 요소가 되었다. 특히 게임 캐릭터 표현 기술은 사실적인 그래픽 기술과 시각적인 즐거움을 주는 것 이외에 게임을 진행하는 게임에 대한 몰입도의 중간 단계역할을 하며 플레이어가 마치 게임 속에서 영웅적인 모험을 즐길 수 있도록 착각을 만들어 낸다. 3D 게임에 있어서 게임캐릭터의 높은 완성도는 개발과정 가운데 캐릭터 설정작업의 세심한 디테일작업과 신중함이 주요요인으로 작용한다[3]. 본 논문에서는 게임구현을 위하여 인지적 AI 알고리즘이 적용된 3D 유니티 게임 엔진을 사용하여 radiosity의 수학적인 모델과 기본적인 radiosity 모델, 점진적 개선 radiosity 모델 기법을 방법론을 소개하고, 모바일 게임에 적용한 캐릭터 표현기법을 제안하려고 한다. 게임엔진에 실제적으로 적용하여보니 렌더링과정과 모의실험에서 표면의 투영도는 게임콘텐츠 환경의 조명도에 따라 변화됨을 발견 할 수 있어서, 전체적으로 질 높은 게임캐릭터가 완성되었음이 확인 되었다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제19권6호
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• pp.61-70
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• 2019

본 논문에서는 경영 시뮬레이션 게임 분야에서 강화학습을 적용하여 게임 에이전트들이 자율적으로 주어진 목표를 달성하는지를 확인하고자 한다. 본 시스템에서는 Unity Machine Learning (ML) Agent 환경에서 PPO (Proximal Policy Optimization) 알고리즘을 적용하여 게임 에이전트가 목표를 달성하기 위해 자동으로 플레이 방법을 찾도록 설계하였다. 그 유용성을 확인하기 위하여 5가지의 게임 시나리오 시뮬레이션 실험을 수행하였다. 그 결과 게임 에이전트가 다양한 게임 내 환경 변수의 변화에도 학습을 통하여 목표를 달성한다는 것을 확인하였다.

• 산업융합연구
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• 제16권1호
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• pp.35-40
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• 2018

절차적 생성(Procedural Generation) 알고리즘은 일련의 규칙을 반복적으로 수행하여 게임에 활용되는 콘텐츠를 자동으로 생성하는 알고리즘이다. 게임의 규모와 함께 게임 내에 활용되는 콘텐츠의 양이 늘어나기 때문에 콘텐츠 제작에 많은 시간이 소요된다. 이에 따라 절차적 생성과 같은 게임 인공지능을 이용해 게임의 콘텐츠를 자동으로 생성하는 인공지능 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 절차적 생성을 이용해 3차원 게임 맵을 제작하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 노이즈가 점진적으로 변화되는 펄린 노이즈(Perlin-Noise)를 활용하여 경로가 자연스럽게 연결되는 2차원 등고선을 생성한다. 생성된 2차원 등고선을 바탕으로 3차원의 높이 맵(Height-Map)을 제작한다. 생성된 높이 맵은 맵의 형태가 이질적이지 않고, 수작업으로 제작한 게임월드와 마찬가지로 플레이어가 모든 구간을 돌아다닐 수 있게 제작된 것을 확인하였다. 향후에는 알고리즘의 성능을 향상시켜 실제 게임에 적용할 것이다.