• 제목/요약/키워드: Temporal abstraction

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복잡계망 모델을 사용한 강화 학습 상태 공간의 효율적인 근사 (Efficient Approximation of State Space for Reinforcement Learning Using Complex Network Models)

  • 이승준;엄재홍;장병탁
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권6호
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    • pp.479-490
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    • 2009
  • 여러 가지 실세계 문제들은 마르코프 결정 문제(Markov decision problem) 들로 형식화하여 풀 수 있으나, 풀이 과정의 높은 계산 복잡도 때문에 실세계 문제들을 직접적으로 다루는 데 많은 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해 많은 시간적 추상화(Temporal abstraction) 방법들이 제안되어 왔고 이를 자동화하기 위한 여러 방법들 또한 연구되어 왔으나, 이들 방법들은 명시적인 효율성 척도를 갖고 있지 않아 이론적인 성능 보장을 하지 못하는 문제가 있었다. 본 연구에서는 문제의 크기가 커지더라도 좋은 성능이 보장되는 자동적인 시간적 추상화 구현 방법에 대해 제안한다. 이를 위하여 네트워크 척도(Network measurements)를 이용하여 마르코프 결정 문제의 풀이 효율과 상태 궤적 그래프(State trajectory graph)의 위상 특성간의 관계를 분석하고, 네트워크 척도들 중 평균 측지 거리(Mean geodesic distance)가 마르코프 결정 문제의 풀이 성능과 밀접한 관계가 있다는 사실을 알아내었다. 이 사실을 기반으로 하여, 낮은 평균 측지 거리를 보장하는 복잡계망 모델(Complex network model)을 사용하여 시간적 추상화를 만들어 나가는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 사실적인 3차원 게임 환경을 비롯한 여러 문제에 대해 테스트되었고, 문제 크기의 증가에도 불구하고 효율적인 풀이 성능을 보여 주었다.

실시간 시스템의 실행 공간상에서 구문 및 의미패턴에 기반한 상태 최소화를 위한 추상화 방법 (An Abstraction Method for State Minimization based on Syntactic and Semantic Patterns in the Execution Space of Real-Time Systems)

  • 박지연;조기환;이문근
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제30권1_2호
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    • pp.103-116
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    • 2003
  • 정형기법을 사용하여 실시간 시스템을 명세할 때. 상태 기반 정형 기법이 가지는 큰 문제 중의 하나는 시간 값. 자료 값, 위치 값을 통한 상대 표현으로 발생하는 상태 폭발이다. 본 논문에서는 상태 폭발 문제를 접근하기 위해, 시스템의 명세에 적용하는 추상화와, 명세된 시스템의 실행에 적용하는 추상화 기법을 정의하였다. 명세 구문에 정의한 추상화를 추문 추상화라 정의하고 명세 구문이 가진 패턴(연산 정보, 구조)을 정의하여 추상화한다. 실행에 적용되는 추상화는 의미 추상화라 정의하고 실행 시 생성되는 시간, 자료, 위치 상태 값이 파진 실행 의미의 패턴을 추상화한다. 추상화를 통하여 명세 모델과 실행 모델에 계층을 생성하여 상위 계층에서는 복잡도가 낮은 단계에서 시스템의 개략적인 정보를 분석할 수 있다. 하위 계층에서는 정확도가 높은 분석을 수행할 수 있는 반면에 많은 상태를 살펴야되기 때문에 높은 복잡도를 가진다. 본 논문에서는 추상화의 정의와 더불어, 적용 사례를 통하여 상태 감소와 계층성 생성, 복잡도 감소를 보인다.

릴레이 모델 체킹을 이용한 상태 폭발 문제 해결 (Mitigating the State Explosion Problem using Relay Model Checking)

  • 이태훈;권기현
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권11호
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    • pp.1560-1567
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    • 2004
  • 모델 체킹에서 고려해야 할 상태의 수는 모델의 크기에 따라 지수적으로 증가한다. 이것을 상태 폭발 문제라고 부르며 이를 해결하기 위한 방법으로 추상화, 반순서, 대칭성 등이 폭 넓게 사용되고 있다. 이들 방법들은 모델의 구조 정보를 이용하여 모델의 크기를 축소하는 데 목표를 두고 있다. 이와는 달리, 본 논문에서는 논리식을 순서적으로 분할하여 차례대로 모델 체킹을 수행하는 릴레이 모델 체킹을 제안한다. 그리고 기존 모델 체킹 기법으로 해결하지 못했던 상태 폭발 문제를 릴레이 모델 체킹으로 해결한 경험을 기술한다.

Overall Conversion Efficiency for Dimethylsulfide to Sulfur Dioxide in the Marine Boundary Layer-An Overview

  • Shon, Zang-Ho
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제18권E2호
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    • pp.107-120
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    • 2002
  • Dimethyl sulfide (DMS) is the major sulfur gas released from the ocean. The atmospheric DMS released from the ocean is oxidized mainly by hydroxyl (OH) radical during the day and nitrate (NO$_3$) radical at night to form sulfur dioxide (SO$_2$) as well as other stable products. The oxidation mechanism of DMS via OH has been known to proceed by two channels; abstraction and addition channels. The major intermediate product of the addition channel has been known to be dimethylsulfoxide (DMSO) based on laboratory chamber studies and field experiments. However, a branching ratio for DMSO formation is still uncertain. The reaction of DMSO with OH ultimately produces SO$_2$and dimethylsulfone. The major product of the abstraction channel has known to be SO$_2$from laboratory chamber studies. But overall conversion efficiency for DMS to SO$_2$from DMS oxidation is still inconsistent in the literature. Based on laboratory and field studies, the conversion efficiency from the abstraction channel is likely to be greater than 0.5, while that from the addition channel is likely to be greater than 0.6. Overall conversion efficiency from DMS to SO$_2$might be greater than 0.5 based on the above two values in the remote marine boundary layer (MBL). This high efficiency in the remote MBL is supported by strong coupling between DMS and SO$_2$measurements with high temporal resolution.

정성추론에서의 모호성제거를 위한 양적지식의 활용 (Disambiguiation of Qualitative Reasoning with Quantitative Knowledge)

  • 윤완철
    • 대한산업공학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.81-89
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    • 1992
  • After much research on qualitative reasoning, the problem of ambiguities still hampers the practicality of this important AI tool. In this paper, the sources of ambiguities are examined in depth with a systems engineering point of view and possible directions to disambiguation are suggested. This includes some modeling strategies and an architecture of temporal inference for building unambiguous qualitative models of practical complexity. It is argued that knowledge of multiple levels in abstraction hierarchy must be reflected in the modeling to resolve ambiguities by introducing the designer's decisions. The inference engine must be able to integrate two different types of temporal knowledge representation to determine the partial ordering of future events. As an independent quantity management system that supports the suggested modeling approach, LIQUIDS(Linear Quantity-Information Deriving System) is described. The inference scheme can be conjoined with ordinary rule-based reasoning systems and hence generalized into many different domains.

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추상화에 기반을 둔 실시간 항법 및 배송 시스템의 명세 및 행위적 동일성 검증을 위한 정형 기법 (Formal Method for Specification and Verification of Behavioral Equivalences of Real-time Navigation and Transportation Systems Based on Abstraction)

  • 이문근;최정란
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제6권11호
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    • pp.202-216
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    • 2006
  • 프로세스 대수는 다음과 같은 이유 때문에 실시간 항해 및 배송 시스템에 적용하기에는 부적당하다: 1) 특정한 지정학적 공간 내에서의 프로세스들의 분산성에 대한 표기가 부족하고, 2) 그 공간 내에서의 프로세스들의 이동성이 분산성으로부터 확연히 구분하여 표기되지 않는다. 이 대수들이 이런 시스템에 적합하기 위해서는 이런 분산성에 적용되는 공간정보의 표기와 이 공간 내에서의 이동성에 대한 표기를 구분해야할 필요성이 있다. 본 논문에서는 이러한 목적, 즉 공간정보와 이동정보를 구분하기 위하여 새로운 정형기법, 즉 CARDMI (Calculus of Abstract Real-Time Distribution, Mobility and Interaction)를 제안한다. CARDMI에서는 이동체 간의 동일성을 검증하기 위하여 공간 및 상호작용에 관한 연역규칙과 공간추상화에 기반한 동일성을 정의한다. 특히 이 동일성은 공간적 추상화를 반영한 계층적 동일성을 가능하게 하며 이를 통해 다수의 추상화 단계에서의 동일성을 검증하게 한다. CARDMI는 물리적인 배송 시스템뿐만 아니라 콘텐츠를 실시간으로 배달하는 사이버 시스템에도 적용할 수 있다.

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게임 풀이를 위한 상태 공간 축소 (Reductions of State Space for Solving Games)

  • 이태훈;권기현
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.58-66
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    • 2004
  • 본 논문에서는 반례를 도달성 게임 풀이에 활용했다. 도달성 게임이란, 게임 규칙을 준수하면서 초기 상태에서 목표 상태로 가는 경로를 찾는 것이다. 게임의 초기 상태를 유한 상태 모델로 표현하고 목표 상태의 부정(오답)을 시제 논리식으로 표현해서 모델 검사기에 입력하면, 반례로 오답에 대한 부정 즉 정답을 출력한다. 다시 말해서 반례로 출력된 것이 문제를 해결하는 정답인 것이다. 이와 같은 아이디어를 푸쉬푸쉬 게임 풀이에 적용했다. 그 결과 크기가 작은 푸쉬푸쉬 게임의 경우 게임을 해결하는 최단 경로를 쉽게 찾아냈다. 그러나 게임의 크기가 큰 경우 제한된 시간(실험에서는 3시간)내에 찾아내지 못했다. 왜냐하면 게임의 크기가 커질 경우 검사해야할 상태의 수가 지수적으로 증가하는 상태 폭발 문제가 발생했기 때문이다. 상태 폭발 문제를 해결하기 위해 추상화 기법을 이용해서 검사해야 할 상태공간을 축소하였다. 상태 공간을 줄인 결과, 기존 모델체킹으로 해결하지 못했던 게임을 풀 수 있었다.

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On the Design of Distributed Time-Triggered Embedded Systems

  • Kopetz, Hermann
    • Journal of Computing Science and Engineering
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    • 제2권4호
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    • pp.340-356
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    • 2008
  • The cognitive constraints of the human mind must drive the decisions in architecture and methodology design in order that the systems we build are comprehensible. This paper presents a methodology for the design of time-triggered embedded systems that leads to understandable artifacts. We lift the design process to a higher level of abstractionto the level of computational components that interact solely by the exchange of messages. The time-triggered architecture makes it possible to specify the temporal properties of component interfaces precisely and provides temporally predictable message communication, such that the precise behavior of a large design can be studied in the early phases of a design on the basis of the component interface specifications. This paper shows how the cognitive simplification strategies of abstraction, partitioning and segmentation are supported by the time-triggered architecture and its associated design methodology to construct evolvable embedded systems that can be readily understood and modified.

동적 시간지원 특성을 지원하는 망관리 객체의 정형적 모델링 (A Formal Modeling of Managed Object Behaviour with Dynamic Temporal Properties)

  • 최은복;이형효;노봉남
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.166-180
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    • 2000
  • ITU-T, ISO 등에 의해 제정된 표준권고안은 통신망 구성요소들간의 단순한 통신규칙을 정의하는 것 외에 통신망 관리에 필요한 자원들의 속성과 동적 특성에 대한 추상화된 표현, 그리고 통신망 구성요소들에 대한 관리기능을 포괄적으로 규정하고 있다. 그러나 표준통신망 구성요소중 관리객체에 동작에 영향을 미치는 능동적 요인들과 동작절차 및 그에 따른 통지 발생 등의 과정들이 ‘BEHAVIOUR" 템플릿내에 자연어를 이용하여 매우 포괄적이며 간략히 기술되어 있어, 관리객체의 동작 조건이나, 결과 등이 명확히 표현되지 못하는 문제점을 가지고 있다. 또한 관리객체의 동적 특성은 능동적 특성외에 시간지원 특성에 따라 동작 절차가 달라질 수 있다. 반복적이고 주기적인 정적인 시간 기념 뿐만 아니라 다른 관리자의 속성에 따라 사용권한이 결정되거나 특정기간 동안에만 권한이 부여되는 동적인 시간개념이 첨가된다면 관리객체의 능동적 특성이 더욱 강화될 수 있다. 본 논문에서는 정적인 시간관리객체의 활동을 제어하는 표준권고안의 스케줄링 관리객체에 동적인 특성을 추가하였으며 관리객체 기술의 표준인 GDMO 표현법에 의해 동적특성을 지원하는 스케줄링 관리객체를 기술하였다. 또한 관리객체의 동적 특성 기술을 위해 새롭게 정의한, 동적 시간지원 기능이 추가된 BDL을 이용하여 동작절차를 기술하였다. 그리고 동적 시간지원 특성을 지원하는 관리객체를 대리자 관리 기능 모델에 적용하여 체계적이고 정형적인 기술방법임을 제시한다.

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망관리 객체의 시간지원 능동 특성에 대한 전형적 모델링 (A Formal Modeling for Temporal and Active Properties of Managed Object Behavior)

  • 최은복;이형호;노봉남
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권9호
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    • pp.2479-2492
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    • 1999
  • 통신망 관리시스템은 다양한 구조와 특성을 가진 이질적인 통신망 구성요소를 효과적으로 감시, 제어하여 통신망을 효율적으로 운영하는 기능 외에, 사용자들로부터 요구되는 고도의 통신서비스를 신속하게 제공할 수 있어야 한다. 이를 위하여 ITU-T, ISO 등에 의해 제정된 표준 권고안은 통신망 구성요소들간의 단순한 통신규칙을 정의하는 것 외에 통신망 관리에 필요한 자원들의 속성과 동적 특성에 대한 추상화된 표현, 그리고 통신망 구성요소들에 대한 관리기능을 포괄적으로 규정하고 있다. 그러나 표준 통신망 구성요소를 기술하는 현재의 표준안이 관리객체의 구조나 속성 등 정적인 부분은 전형적으로 기술하는데 반해 관리객체의 동적 특성에 대해서는 체계적으로 기술하지 못하고 있어, 관리객체의 전체적인 특성을 완전히 표현하지 못하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 통신망 관리에 대한 표준 권고안을 근거로 모든 통신망 관리객체에 공통적으로 적용될 수 있는 관리객체 동적 특성의 구성요소를 정의하고, 이들 구성요소간의 시간지원, 능동 특성을 기반으로 한 관리객체의 동적 특성에 대한 체계적이고 전형적인 기술방법을 제시한다.

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