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최근 시뮬레이션의 분야에 인공지능의 요소가 적용된 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 다양한 인공지능의 기법들 중에서 FSM을 기반으로 한 자율적 에이전트를 설계하고 이를 핑-퐁 게임에 적용시켜 실험하였다. 이러한 FSM 기반의 에이전트를 이용하게 되면 모델 설계가 용이하며, 시스템을 구성하고 있는 모든 에이전트들의 상태를 쉽게 확인 할 수 있고, 시뮬레이션 모델설계를 단순화할 수 있는 장점이 있다.

최근 시뮬레이션의 분야에 인공지능의 요소가 적용된 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 다양한 인공지능의 기법들 중에서 FSM을 기반으로 한 자율적 에이전트를 설계하고 이를 핑-퐁 게임에 적용시켜 실험하였다. 이러한 FSM 기반의 에이전트를 이용하게 되면 모델 설계가 용이하며, 시스템을 구성하고 있는 모든 에이전트들의 상태를 쉽게 확인 할 수 있고, 시뮬레이션 모델설계를 단순화할 수 있는 장점이 있다.

AI 본문요약

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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 방법을 제공한다. 기본적으로 집합이론에 기반을 두고 이산사건 시스템을 수학적 공식에 의거하여 객체 지향적으로 모델링 할 수 있는 툴을 제공한다. 또한 입력사건/출력사건을 명시적으로 정의하고 전체시스템을 무시스템들의 계층적 결합으로 모델링 한다.

가설 설정

• 둘째, 모든 에이전트들의 상태 확인이 가능하다. 메시지의 흐름이 계층적인 구조가 아닌 수평적 구조로써, 직접 전달이 이루어지게 되어 모든 에이전트들의 상태가 확인이 가능하게 된다.
• 첫째, 도메인에 대한 모델 작성이 용이하다. 기존 DEVS 형식론은 모델링 시 도메인에 대한 이해뿐만 아니라, 형식론에 대한 기반지식을 필요로 하기 때문에, 모델작성시 많은 부분이 고려가 되어야 한다.

제안 방법

• 기본적으로 집합이론에 기반을 두고 이산사건 시스템을 수학적 공식에 의거하여 객체 지향적으로 모델링 할 수 있는 툴을 제공한다. 또한 입력사건/출력사건을 명시적으로 정의하고 전체시스템을 무시스템들의 계층적 결합으로 모델링 한다. 전체 시스템을 무 시스템으로 나누어 가는 과정에서 무 시스템 객체를 결합모델(cowled model)로 정의하며 더 이상 나눌 수 없는 모델 객체를 원자모델(atomic model)로 정의한다.
• 본 논문에서 구현한 FSM 기반의 에이전트 시스템을 테스트하기 위하여 핑-퐁 게임을 시뮬레이션 하였다. 핑-퐁 모델은 선수, 카운터, 심판으로 구성이 되며, [그림 5]는 각각의 상태도를 나타낸다.
• 본 논문에서 구현한 시스템은 소스코드 레벨에서 소유객체의 타입에 따라 코드를 변환 시켜줘야 하는 문제점을 해결하고 코드의 재사용을 높이기 위하여 Template을 사용하여 FSM을 구현하였다. 이로 인해라이브러리 확장이 훨씬 용이해졌으며, 응용어플리케이션을 개발 시 소스코드 작성시 발생하는 많은 번거로움을 감소시켰다.
• 본 논문에서 제안한 FSM 기반의 에이전트 시스템은 라이브러리 형식으로 개발이 되어, Client나 Servers 구애 받지 않고 적용이 가능하며, 전체적인 구조는 다음 □ 림 1]과 같다. 전체 시스템의 구성은 FSM 처리 모듈과 메시지 처리 모듈, 二I리고 두 모듈을 사용하는 에이전트 모듈로 구성되며, 각각의 에이전트는 각자의 FSMS 갖고 있으며 Message Manager® 통해서로 간에 메시지를 주고 받는다.
• 본 연구에서는 다양한 인공지능의 기법들 중에서 FSM(Finite State Machine)* 기 반으로 기본적 인 시뮬레이션 모델을 설계하였으며, 이를 기반으로 지능형 에이전트의 기능을 수행할 수 있게 구성하였다. 시스템의 성능을 테스트하기 위하여 Ping-pong 게임을 시뮬레이션 하였다.
• 구성하였다. 시스템의 성능을 테스트하기 위하여 Ping-pong 게임을 시뮬레이션 하였다. 이러한 FSM 기반의 에이전트를 이용하게 되면 모델 설계가 용이하며, 시스템을 구성하고 있는 모든 에이전트들의 상태를 쉽게 확인 할 수 있고, 시뮬레이션 설계 모델을 단순화 할 수 있는 장점이 있다.
• 이러한 에이전트는 다양한 기술들로 개발이 가능하지만, 본 논문에서는 유한한 상태들로 표현하는 FSM(Finite State Machine) 을 기반으로 설계 및 개발하였다. FSM의 알고리즘 자체는 간단하지만, 거의 모든 시스템들이 상태들로 표현이 될 수 있어 많이 사용되고 있다.

이론/모형

• 본 논문에서는 FSM 기반의 에이전트 시스템을 구현하였으며, 이를 이용하여 핑-퐁 모델을 시뮬레이션하였다. 이러한 FSM 기반의 에이전트를 이용하게 되면 다음과 같은 몇 가지 장점을 가지게 된다.
• 본 연구에서는 DEVS 기반 시뮬레이션과의 비교를 위해 DEVS 에서 자주 사용되는 핑-퐁 모델을 사용하였으며, 모델의 구조 역시 기존의 모델 구조에 큰 변화를 주지 않았다. 모델링 관점에서 두 방법을 비교해보면, DEVS 기반 시뮬레이션은 메시지의 흐름을 우선하여 도메인을 모델링하고, 계층적인 구조(Coupled model)를 고려하여야 하는 반면, FSM 기반의 에이전트시스템은 상태 변화를 우선하여 모델링을 하며 그벅체모델들이 상위와 하위의 계층적 구조로 이루어지지 않기 때문에 이러한 구조적인 문제를 고려하지 않아도 모델링이 가능하게 된다.

성능/효과

• 셋째, 모델의 단순화가 가능하다. DEVS 형식론에서는 기본적으로 Atomic 모델과 Coupled 모델이 존재하여야 한다.

후속연구

• 본 연구의 시뮬레이션 엔진은 현재 라이브러리로 개발 중이며, 궁극적으로는 범용적인 에이전트기반의 시뮬레이션 엔진구축을 목표로 하여, 추론엔진, 스크립트 및 모델링 제작 툴까지 점진적으로 추가될 예정이다.
• 향후 연구로는 추론엔진, 그래프엔진, 스크립트 및 모델링 제작 툴까지 포함된 범용적인 에이전트 시뮬레이션 엔진을 점진적으로 추가해갈 계획이다.

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이 논문을 인용한 문헌

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