[논문]인공재난: 재난 대응을 위한 에이전트 시뮬레이션의 연구동향

이기헌; 김창욱

인공재난: 재난 대응을 위한 에이전트 시뮬레이션의 연구동향 원문보기

정보와 통신 : 한국통신학회지 = Information & communications magazine, v.29 no.5, 2012년, pp.27 - 36

초록
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본 연구는 재난으로 인해 발생할 수 있는 피해를 미리 파악하여 대비할 수 있는 새로운 예측 방법론인 인공 재난에 대해 소개한다. 인공 재난은 재난이 발생할 수 있는 지역의 환경, 발생하는 재난의 변화, 재해를 입고 이에 반응하는 사람들의 행동을 설계하여 인위적으로 재난 상황을 실험해 볼 수 있는 에이전트 기반 시뮬레이션 모형이다. 인공 재난은 재해를 최소화하는 의사결정에 결정적인 역할을 하기에 매우 중요하다. 본 연구에서는 인공 재난의 특정과 분류 별 연구(재난 환경 연구, 재난 확산 연구, 재난 대응 연구)를 소개한다. 그리고 현재 정보 통신 인프라 기반 위에서 대용량 자료를 활용한 향후 연구들을 전망한다.

AI 본문요약
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문제 정의

이 국립 연구소의 에너지 - 환경 . 경제 시스템 분석 센터에서는 중앙집중식 의사 결정 과정 관점에서 전역 최적화 (Global optimization)나 균형 분석 (Equilibrium analysis)을통해 이끌어낸 결과들이 경쟁적인 전력 시장 실정에 맞지 않는 한계를 극복하기 위해 이 연구를 진행하였다. 이 연구는 물리 적인 주요 사회 기반 시설들과 시장 참여자의 경제적 행동 사이의 복잡한 상호 작용을 시뮬레이션으로 표현한다.
그러므로 본 연구는 우리나라에 필요한 인공 재난 연구의 특징을 살펴보고, 인공 재난의 세부 연구 별 현황을 파악하고, 향후 연구 발전 방향을 제안하고자 한다. 구체적으로 2장에서는 인공 재난의 특징을 정리한다.
본 연구는 재난으로 인해 발생할 수 있는 피해를 미리 파악하여 대비할 수 있는 새로운 예측 방법론인 인공 재난에 대해 소개한다. 인공 재난은 재난이 발생할 수 있는 지역의 환경(예: 건물, 공항, 전력 공급 망, 통신망 등), 발생하는 재난의 변화(예: 전염병 확산), 재해(즉, 재난으로 인한 피해)를 입고 이에 반응하는 사람의 행동을 설계하여 인위적으로 재난 상황을 실험해볼 수 있는 에이전트 기반 시뮬레이션 모형이다.
본 연구를 위해 우리는 미국 국립 연구소들의 연구 보고서와 관련 논문 50여 편을 살펴보고 향후 연구 발전 방향을 모색해보았다.
본 연구를 통해서 우리는 지금까지 인공 재난이 인공 지능을 지닌 에이전트들의 행동을 관찰 . 분석 .
CIMS는 실시간이 아닌 시뮬레이션으로 네트워크의 한 연결점으로 표현되는 주요 사회 기반 시설이 다른 시설과의 상호 연관성으로 인해 연쇄적으로 발생하는 현상을 시뮬레이션으로 보여준다. 이 도구의 목표는 정확한 예측 값의 도출이 아니며 발생 가능한 결과들을 보여주는 것에 그 목표가 있다. 시뮬레이션에서 생성된 시나리오들은 특정 연결점 이나 연결선을 변경할 때 어떤 결과가 발생하는지 확인하는 "what if" 분석을 할 수 있고, 사용자는 기본 시뮬레이션을 발전시켜다 수의 사건들이 동시에 발생할 때의 변화를 관찰할 수 있다.
이들 연구는 기본적으로 확산되는 대상(예: 병원균, 화학 물질 방사능 물질. 컴퓨터 바이러스, 불이 매개(예 : 사람, 동물, 공기, 컴퓨터 네트워크, 연소 물질)를 통해 확산되는 현상을 표현하며, 재난 확산 저지를 위한 전략을 도줄하는데 그 목적이 있다. 이 장에서는 재난 확산 연구 중 전염병 확산 연구에 대해 서술한다.

가설 설정

이 연구에서는 공황상태의 보행자는 개별적인 행동이나 다른 보행자를 선도하기 힘들다고 가정한다. 이런 가정 아래에서 이 연구는 (1) 탈출구에 몰린 사람들끼리 서로 가는 길을 막는 행동 때문에 보행자들이 일사분란 하게 탈출하지 못하는 현상이 발생하는지, (2) 급할수록 돌아가는 현상 때문에 보행자의 희망 이동 속력이 증가하고 전체 군중 이동 속도가 감소하는지, (3) 보행자가 다른 보행자의 이동 방향에 영향을 받아서 자신의 이동 방향을 결정하기 때문에 집단 행동 현상이 발생하는지를 확인하였다 [33].

제안 방법

본 연구에서는 인공 재난을 재난 환경, 재난 확산 재난 대응으로 분류하였다. 대표적인 재난 환경 연구는 사회 주요 기반시설 보호 연구로 기반 시설들 간의 상호 연관 관계와 영향 관계를 묘사하였고, 그 필요성이 점점 커지고 있다.

대상 데이터

또 하 지난 15년 간의 관련 논문 약 50여편을 검토하였다.
본 연구를 위해 우리는 미국 Idaho 국립 연구소의 주요 사회기반 시설 모델링 문헌 연구 [56], 북 캐롤라이나 대학 국가 보안 솔루션 연구소의 대피 계획과 재난 대응을 위한 시뮬레이션기술 연귀37] 와 함께 미국 Los Alamos 국립 연구소[51], 미국 Sandia 국립 연구소[51], 미국 Argonne 국립 연구소⑹, 뉴욕대학 재난 대비 및 대응 센테 15]의 연구 내용을 수집하였다. 또 하 지난 15년 간의 관련 논문 약 50여편을 검토하였다.

후속연구

우리는 다양한 자료를 얻을 수 있는 환경에서 이 자료들을 인공 재난에 활용한다면, 보다 정확하고 풍부한 결과를 생성할 것으로 기대한다. 하지만, 이를 위해서는 우리는 먼저 네 가지 과제를 해결해야 한다.
하지만, 현재 재난 상황에서의 인간 심리 변화 및 영향에 대한 연구가 미비하다. 즉, 재난 심리 연구를 보완하고 그 결과를 에이전트의 능동성, 이질성, 상호작용 설계에 적용하여 강건하고 현실적인 에이전트를 구현하는 연구가 필요하다.

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저자의 다른 논문 :

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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