[논문]시공간 추론 개념을 이용한 전장분석

배종철; 박성승; 안윤애; 류근호; 주재우

시공간 추론 개념을 이용한 전장분석
Battlefield Analysis by Spatiotemporal Reasoning Concept 원문보기

배종철 (충북대학교 컴퓨터과학과) , 박성승 (충북대학교 컴퓨터과학과) , 안윤애 (충북대학교 컴퓨터과학과) , 류근호 (충북대학교 컴퓨터과학과) , 주재우 (충북대학교 컴퓨터과학과)

시공간 추론에 관한 연구는 그 역사가 오래되었으며 지난 수 십년 동안 매우 많은 이론적인 연구 결과를 얻었다. 그러나, 이와 관련된 응용분야의 연구는 거의 진척되지 않았기 때문에 시공간 추론의 이론과 응용 사이의 간격을 줄이고 실제 활용 가능한 시스템 개발을 위해서는 관련 이론을 토대로 한 응용 시스템의 개발이 필요하게 되었다. 따라서, 이 논문에서는 그 동안 연구된 시공간 추론의 이론을 특정 응용 분야인 전장분석에 적용하여 전장분석 및 평가에 중요한 영향을 미치는 미상의 부대, 미확인 부대, 주타격 방향을 추론하고, 부대의 이동 위치 및 이동시간을 추동하는 시공간 추론 시스템을 설계 및 구현하였다.

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가설 설정

먼저, 초기 부대 정보(Initial Unit Data) 생성은 가상의 1사단을 대상으로 하며 정보 저장 단위는 대대를 기준으로 한다. 1사단에는 20개의 대대가 존재하며, 초기 부대 정보 관측일은 2000년 5월 1일로 가정한다. 이동정보(Moving Information) 생성은 대대별 10일간의 이 동정 보를 발생시킨다.
전체 이동정보는 200회이고, 이 중 정확한 이동정보는 80%(160회), 부정확한 이동정보는 20%(40회)이다. 이동정보 관측은 2000년 5월 2일부터 2000년 5월 11일까지 수행됨을 가정한다.

제안 방법

시공간 추론(Spatiotemporal Reasoning)은 시간의 흐름에 따라 변화하는 시공간 데이터에 대해 여러 가지 추론 기능을 수행하는 것이다. 시간 데이터와 공간 데이터에 관계된 지식을 유도하여 추론을 수행하며, 나누어져 있는 시간 연산과 공간 연산을 하나로 통합한 시공간 연산을 사용한다. 시공간 추론을 이용한 웅용분야는 시공 간 데이터베이스의 응용 분야 및 전문가 시스템의 응용분 야[2]에 모두 관련이 있다.
이 논문에서는 시공간 추론을 전장 분석에 적용하여 부대의 이동 위치 및 이동 시간 예측뿐만 아니라 소속 정 보를 알지 못하는 미상의 부대를 식별하고, 관측되지 않은 미확인 부대를 추정하며, 향후 부대의 주 타격 방향을 추론할 수 있는 시스템을 구현한다. 이를 위해 시공간 추론 시스템은 다음과 같은 구조 및 기능으로 구성된다.
이 논문에서는 시공간추론을 전장분석에 적용하여 미상의 부대, 미확인 부대, 주타격 방향을 추론하고 부대의 이동 위치, 이동시간을 예측하는 전장분석 시 공간 추론 시스템을 구현하였다. 그리고, 가상 시나리오를 이용한 구현시스템의 실험을 통해 전장분석과 유사한 응용분야인 항법시스템, 워게임 모델, 근접 전투 시뮬레이션의 시스템 개발에 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다.
시공 간 처리기는 시공간 데이터베이스에 저장된 이동 객체들을 이용한 시공간 연산을 수행한다. 추론 엔진은 시공간 데이터베이스, 시공간 처리기, 그리고 지식베이스를 이용하여 추론 질의를 처 리 한다. 지식베이스는 추론에 사용되는 도메인 지식을 규칙 베이스 형태로 저장한다.

이론/모형

시공간 사실 베이스(Spatiotemporal Fact Base)는 규칙 처리에 필요한 시공간 사실들을 저장한다. GIS 시스 템은 시공간 데이터베이스에 활용되며 이 논문에서는 Geowin[8]이라는 공간 관리 시스템을 사용한다.

성능/효과

이 논문에서는 시공간추론을 전장분석에 적용하여 미상의 부대, 미확인 부대, 주타격 방향을 추론하고 부대의 이동 위치, 이동시간을 예측하는 전장분석 시 공간 추론 시스템을 구현하였다. 그리고, 가상 시나리오를 이용한 구현시스템의 실험을 통해 전장분석과 유사한 응용분야인 항법시스템, 워게임 모델, 근접 전투 시뮬레이션의 시스템 개발에 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다. 앞으로는 시공간추론에 적용되는 이동객체의 불확실성 처리 방법을 실제 시스템의 추론 과정에 적용하여 추론 결과의 정확성을 높이는 연구가 진행되어야 할 것이다.

후속연구

그리고, 가상 시나리오를 이용한 구현시스템의 실험을 통해 전장분석과 유사한 응용분야인 항법시스템, 워게임 모델, 근접 전투 시뮬레이션의 시스템 개발에 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다. 앞으로는 시공간추론에 적용되는 이동객체의 불확실성 처리 방법을 실제 시스템의 추론 과정에 적용하여 추론 결과의 정확성을 높이는 연구가 진행되어야 할 것이다.

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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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