$\require{mediawiki-texvc}$

연합인증

연합인증 가입 기관의 연구자들은 소속기관의 인증정보(ID와 암호)를 이용해 다른 대학, 연구기관, 서비스 공급자의 다양한 온라인 자원과 연구 데이터를 이용할 수 있습니다.

이는 여행자가 자국에서 발행 받은 여권으로 세계 각국을 자유롭게 여행할 수 있는 것과 같습니다.

연합인증으로 이용이 가능한 서비스는 NTIS, DataON, Edison, Kafe, Webinar 등이 있습니다.

한번의 인증절차만으로 연합인증 가입 서비스에 추가 로그인 없이 이용이 가능합니다.

다만, 연합인증을 위해서는 최초 1회만 인증 절차가 필요합니다. (회원이 아닐 경우 회원 가입이 필요합니다.)

연합인증 절차는 다음과 같습니다.

최초이용시에는
ScienceON에 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 로그인 (본인 확인 또는 회원가입) → 서비스 이용

그 이후에는
ScienceON 로그인 → 연합인증 서비스 접속 → 서비스 이용

연합인증을 활용하시면 KISTI가 제공하는 다양한 서비스를 편리하게 이용하실 수 있습니다.

인공지능 함정전투체계 구현 방안에 관한 연구
A Study on the Implementation Method of Artificial Intelligence Shipboard Combat System 원문보기

융합보안논문지 = Convergence security journal, v.20 no.2, 2020년, pp.123 - 135  

권판검 (오산대학교) ,  장경선 (오산대학교) ,  김승우 (오산대학교) ,  김준영 (LIG넥스원) ,  윤원혁 (LIG넥스원) ,  이계진 (LIG넥스원)

초록
AI-Helper 아이콘AI-Helper

2016년 알파고의 대국 이후, 여러 산업 분야에서 인공지능 적용에 대한 요구가 많아지고 있고 그와 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 군사 분야도 마찬가지 인데, 지금까지 인공지능이 적용된 무기체계가 없었기 때문에 그 구현에 대한 노력이 도전으로 작용하고 있다. 한편 알파고를 이긴 알파고 제로는 인공지능의 자기학습에 의한 데이터 기반 접근법이 기존의 사람에 의한 지식 기반 접근법보다 좋은 결과를 도출할 수 있다는 결과를 보여주었다. 본 논문에서는 이러한 점을 착안하여, 알파고 제로의 기반이 되는 강화학습함정전투체계 또는 전투관리체계에 적용하는 것을 제안한다. 이는 일정한 승률을 보이는 최적의 전술적 결과물이 사용자 즉, 함장과 작전요원에게 권고할 수 있도록 하는 인공지능 어플리케이션을 함정전투체계에 적용하는 방법이다. 이를 위해 전투성능에 관한 체계의 정의, 함정전투체계 설계 방안과 실 체계와의 Mapping, 훈련체계가 현 작전 수행에 원활히 적용될 수 있는 방안을 더불어 제시한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Since AlphaGo's Match in 2016, there has been a growing calls for artificial intelligence applications in various industries, and research related to it has been actively conducted. The same is true in the military field, and since there has been no weapon system with artificial intelligence so far,...

주제어

AI 본문요약
AI-Helper 아이콘 AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 둘째, TSCE 하에서 자함 및 ‘타(他) 함소(艦所)’의 플랫폼을 통제하는 것이고, 셋째, 자함 및 ‘타(他) 함소(艦所)’에서 보유하고 있는 무장을 효과적으로 통제하며, 넷째, 자함 및 ‘타(他) 함소(艦所)’에서 보유하고 있는 센서 장비를효과적으로 운용하고, 외부로부터 획득한 정보를 작전 으로 활용하기 위해 연결하는 것이다.
  • ‘통제 Type Ⅰ’ 개념 하에서 AI CS의 임무은 첫째, 전술적 조언자로서 사람에게 전술을 권고하는 것이다. 둘째, TSCE 하에서 자함의 플랫폼을 통제하는 것이고, 셋째, 자함이 보유하고 있는 무장을 효과적으로 통제하며, 넷째, 자함이 보유하고 있는 센서 장비를 효과적으로 운용하고, 외부로부터 획득한 정보를 작전으로 활용하기 위해 연결하는 것이다. 첫 번째는 우리 연구내용의 전반적인 내용이므로 설명을 생략한다.
  • 이 글의 목적은 이러한 도전의 노력을 경감하기 위해, AI CS 구현 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 2 장에서는 AI가 영향력을 미치는 CS 전투성능 범위를 살펴본다.

가설 설정

  • 왜냐하면 실 작전 수행 중에 생산되는 Data의 양이 적기 때문이고, 이는 RL에서의 “Exploration and Exp loitation Dilemma” 현상이 발생할 수도 있다. 그리고, 실 작전 수행 Data를 활용할 경우, 대응세력의 의도를 한정할 수 있기 때문에(예, 적의 의도를 아군이 가정 함). 이 것은 AI CS가 Rule Base 기반의 결과를 도출 하는 것과 같은 개념이다.
  • AI CS의 ‘통제 Type Ⅰ’ 개념은 (그림 13)의 하단 [Unit Agent]와 같다. 우리 연구에서는 함정을 단위 Agent로 가정한다. 따라서 Single Agent의 전술 구현과 더불어 협동 작전 이상의 작전 수행을 위해서는 그에 관한 제약조건(Constraints, 이하 ‘Constraint’)이필요하다.
  • ‘통제 Type Ⅱ’ 개념에서 AI CS의 역할은 ‘통제 Ty pe Ⅰ’의 그것과 비슷하다. 첫째, 전술적 조언자로서 전술을 사람에게 권고하는 것이다. 둘째, TSCE 하에서 자함 및 ‘타(他) 함소(艦所)’의 플랫폼을 통제하는 것이고, 셋째, 자함 및 ‘타(他) 함소(艦所)’에서 보유하고 있는 무장을 효과적으로 통제하며, 넷째, 자함 및 ‘타(他) 함소(艦所)’에서 보유하고 있는 센서 장비를효과적으로 운용하고, 외부로부터 획득한 정보를 작전 으로 활용하기 위해 연결하는 것이다.
본문요약 정보가 도움이 되었나요?

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
CS를 정의하시오 CS는 함정에 탑재된 모든 탐지 장비, 무장, 항해 지원장비 등을 네트워크로 연결하여 통합된 전술을 공유하고 표적의 탐지ㆍ추적에서부터 위협 분석, 무장할당, 교전 및 명중 여부 분석에 이르기까지 지휘 및무장 통제를 자동화함으로써 위협에 대한 전투 효과를 극대화시키기 위한 통합체계로[7] 함정에서 브레인 역할을 수행한다. 그런데 이를 위해서는 함정과 AI CS가 서로 통합 함정 컴퓨팅 환경(Total Ship Computing Environment, 이하 ‘TSCE’)[8]을 기반으로 연동 되어야 한다.
작전요원의 훈련 방향은 앞으로 어떻게 변화할 것인가? 그 이유는 교전규칙(ROE, Rules of Engagement), 전투수행지침, 유의사항, 함장(또는 작전요원)의 지시 등을 Agent가 수용하기 위해서이고, Human을 포함시킨 이유는 미래전수행 개념의 하나인 MUM-T(Manned and Unmanne d Team, 유․무인팀) 개념을 수용하기 위해서이다. 앞으로 작전요원(=Human)은 장비운용 중심의 전투체계 숙달훈련 보다는 AI에게 작전 지시를 할 수 있도록 ‘알고리즘 전문가[5]’로서의 모습으로 변화될 것이 다. 이는 전투발전지원요소 중 하나인 군사교리로 구체화 될 수 있을 것이다.
AlphaGo Zero가 AlphaGo와의 경기를 통해 시사하는 점은? 이는 단순히 RL 이론을 적용했다는 기술적인 측면 이외에도 많은 시 사점을 보인다. 이는 사람의 기보(棋譜), 즉 인간의 지식을 기반으로 한 접근법(knowledge-based approac h)이 최선의 방법이 아니라, 컴퓨터의 Self-play를 통 하여 생성된 데이터를 기반으로 한 데이터 기반 접근법(data-based approach)이 그를 대체할 수도 있다는 점이 그것이다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (19)

  1. "Trump to launch artificial intelligence initiative, but many details lacking," Science, 2019. 

  2. NIST, 'U.S. LEADERSHIP IN AI: A Plan for Federal Engagement in Developing Technical Standards and Related Tools', NIST, 2019. 

  3. Sutton, Richard S., and Andrew G. Barto, 'Reinforcement learning: An introduction', MIT press, 2018. 

  4. Silver, David, et al. "Mastering the game of go without human knowledge," Nature 550.7676, pp.354-359, 2017. 

  5. 양승룡, 권판검, 양정선, 장경선. "제4차 산업혁명을 고려한 함정무기체계 발전방향에 관한 소고," 국방과 기술, 466, pp.92-101, 2017. 

  6. 권판검, 장경선. "인공지능 기술의 군사적 사용 시 발생 가능한 위험을 최소화하기 위한 이론에 관한 소고," 국방과 기술, 484, pp.100-107, 2019. 

  7. 국방기술품질원. 국방과학기술용어사전, 2020. 

  8. Dong, X. M., et al. "Analysis on the Architecture of USN DDG-1000 Total Ship Computing Environment," Journal of Ship Research 7.6, pp.7-15, 2012. 

  9. 권판검. "전투성능 극대화를 위한 함정무기체계 발전 방향에 관한 소고: 플랫폼 중심에서 전투 성능 중심으로," 국방과 기술, 414, pp.110-115, 2013. 

  10. White F. E., "A Model for Data Fusion," National Symposium of Sensor and data Fusion, pp.149-158., 1998. 

  11. Steinberg, Alan N., and Christopher L. Bowman. 'Revisions to the JDL data fusion model', Handbook of multisensor data fusion, CRC press, 2017. 

  12. Blasch E., and Plano S., "Level 5 Refinement to aid the Fusion Process," Proceeding of SPIE, Vol. 5099, pp.288-297, 2003. 

  13. 권판검, "작전 중심의 데이터 융합 모델에 관한 연구," 한국군사과학기술학회 추계학술대회, 2016. 

  14. Tan, Ming. "Multi-agent reinforcement learning: Independent vs. cooperative agents," Proceedings of the tenth international conference on machine learning, pp.330-337, 993. 

  15. Lowe, Ryan, et al. "Multi-agent actor-critic for mixed cooperative-competitive environments," Advances in neural information processing systems, pp.6379-6390, 2017. 

  16. Schweighofer, Nicolas, and Kenji Doya. "Meta-learning in reinforcement learning," Neural Networks 16.1, pp.5-9, 2003. 

  17. Gupta, Abhishek, et al. "Meta-reinforcement learning of structured exploration strategies," Advances in Neural Information Processing Systems, pp.5302-5311, 2018. 

  18. Lau, Qiangfeng Peter, Mong-Li Lee, and Wynne Hsu. "Coordination guided reinforcement learning," AAMAS, pp.215-222, 2012. 

  19. Schwartz, Howard M., 'Multi-agent machine learning: A reinforcement approach', John Wiley & Sons, 2014. 

관련 콘텐츠

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

저작권 관리 안내
섹션별 컨텐츠 바로가기

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

AI-Helper 아이콘
AI-Helper
안녕하세요, AI-Helper입니다. 좌측 "선택된 텍스트"에서 텍스트를 선택하여 요약, 번역, 용어설명을 실행하세요.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.

선택된 텍스트

맨위로