경로 제어가 가능한 가상생명체를 위한 2단계 진화 알고리즘

심윤식,김창헌,Shim Yoon-Sik,Kim Chang-Hun 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.32 No.11

본 논문은 사용자의 제어가 가능한 3차원 물리 기반 가상생명체를 생성하는 2단계 진화 시스템을 제안한다. 기존의 방법은 가상생명체의 형상과 기동, 그리고 목표지점추적(target-following)과 같은 상위 레벨의 행위를 한꺼번에 하나의 진화 시스템으로 생성해냄으로 인하여 진화 단계에서의 사용자의 개입을 허용하지 않았다. 본 논문은 하나로 묶여있던 시스템을 다루기 용이한 두 개의 서브시스템으로 분리함으로써 사용자의 개입을 허용한다. 첫 번째 단계로 가상생명체의 몸체와 직진 기동을 위한 하위 레벨 모터 컨트롤러가 진화 알고리즘(evolutionary algorithm)으로 동시에 생성된다. 두 번째 단계에는 생성된 기본 생명체 위에 주어진 경로를 따라가기 위한 상위 레벨 컨트롤러가 인공 신경망을 사용하여 탑재된다. 경로제어(path-following)를 위한 신경망의 연결 가중치는 유전자 알고리즘(genetic algorithm)을 사용하여 최적화되며 한번 진화된 신경망 컨트롤러는 어떠한 임의의 경로도 잘 따라감을 보여준다. 이로써 사용자는 모든 진화과정이 끝나지 않고도 중간단계에서 기호에 맞는 생명체를 골라내거나 버릴 수 있으며, 동일한 기본 생명체 위에 또 다른 형태의 상위레벨 행위를 생성하는 것도 가능해진다. 본 논문은 이러한 2단계 알고리즘과 함께 직진기동을 위한 새로운 분절 삼각 함수(Piecewise sinusoidal) 컨트롤러를 제안하고 마개 실린더(capped-cylinder)를 기본 요소로 하는 가상생명체에 대한 효율적인 실시간 수중역학 모델링 기법도 함께 소개한다. We present a two-step evolution system that produces controllable virtual creatures in physically simulated 3D environment. Previous evolutionary methods for virtual creatures did not allow any user intervention during evolution process, because they generated a creature's shape, locomotion, and high-level behaviors such as target-following and obstacle avoidance simultaneously by one-time evolution process. In this work, we divide a single system into manageable two sub-systems, and this more likely allowsuser interaction. In the first stage, a body structure and low-level motor controllers of a creature for straight movement are generated by an evolutionary algorithm. Next, a high-level control to follow a given path is achieved by a neural network. The connection weights of the neural network are optimized by a genetic algorithm. The evolved controller could follow any given path fairly well. Moreover, users can choose or abort creatures according to their taste before the entire evolution process is finished. This paper also presents a new sinusoidal controller and a simplified hydrodynamics model for a capped-cylinder, which is the basic body primitive of a creature.

Body-Brain 공진화를 이용한 날개 생명체의 생성

심윤식(Yoon-Sik Shim),김창헌(Chang-Hun Kim) 한국컴퓨터그래픽스학회 2003 컴퓨터그래픽스학회논문지 Vol.9 No.2

집단응집력이 팀중심편향에 미치는 영향

심윤식 ( Yun Sik Shim ),신명진 ( Myoung Jin Shin ) 한국스포츠심리학회 2015 한국스포츠심리학회지 Vol.26 No.3

Purpose: The objectives of the present study were to investigate 189 male athletes playing soccer, rugby and water polo 1) to demonstrate the presence of the team-serving bias and thereby examine the validity of the Causal Dimension Scale for Teams (CDS-T), a measurement tool of team attribution, and 2) to verify the effects of group cohesion on the team-serving bias. Results: A team-serving bias was found in the locus of causality, stability and external control factors of team attribution, thus validating the measurement toolused in the study. Further, the moderating effect between group cohesion and team-serving bias was verified via hierarchical regression analysis. The direction of the moderating effects, as shown in the interaction graphs, indicated that the team-serving bias was higher for Individual-centred Task-oriented cohesion and Group-centred Task-oriented cohesion. Conclusion: we have shown that the team-serving bias tends to be stronger when group cohesion is higher. Further, we found that among the different types of group cohesion, there were moderating effects of task cohesion but not of social cohesion.

복셀 기반 연체로봇의 형상 및 자가조직적 모션의 동시 진화

심윤식(Yoonsik Shim) 한국콘텐츠학회 2023 한국콘텐츠학회 종합학술대회 논문집 Vol.2023 No.5

남자고등학교 필드하키선수들의 상해실태와 운동스트레스, 집중력과의 관계

심윤식(Shim, Yun-Sik),송진우(Song, Jin-Woo),우상연(Woo, Sang-Yeon),전현수(Jeon, Hyunsoo) 한국웰니스학회 2017 한국웰니스학회지 Vol.12 No.2

본 연구는 남자고등학교 필드하키선수들이 경험하는 스포츠 상해의 전반적인 실태를 분석하고 스포츠 상해 경험과 운동스트레스, 스포츠 집중력의 관계를 규명하고자 하였다. 이를 위하여 남자고등학교 하키선수들 139명의 자료를 바탕으로 연구를 진행하였으며, 질문지의 타당도 및 신뢰도 검증을 거친 후 연구의 목적에 맞게 기초통계분석, 독립표본 t검정을 실시하였다. 첫째, 선수들의 스포츠 상해의 전반적인 실태를 기초통계분석을 통해 살펴본 결과 스포츠 상해를 경험한 선수가 111명(79.9%)로 대다수를 차지하고 있으며, 최근 1년간 상해 경험이 있는 선수 또한 81명(58.3%)으로 나타나 많은 선수들이 스포츠 상해를 경험하고 있음을 알 수 있었다. 또한 겨울철(46.9%)과 여름철(31.5%)에 스포츠 상해를 주로 경험하는 것으로 나타났으며, 주로 무릎(27.4%), 발목(23.2%), 허벅지(15.5%) 등 하체부위에 집중되어 있는 것으로 나타났다. 둘째, 스포츠 상해를 경험하고 있거나 경험한지 1년이 지나지 않은 선수들은 상해를 경험하지 않는 선수들보다 지도력, 기능 및 경기내용, 개인 시간제약, 진로고민 요인 등의 운동스트레스를 높게 지각하는 것으로 나타났다. 셋째, 과거 스포츠 상해를 경험하지 않은 선수들이 상해를 경험한 선수들에 비해 주의집중력이 더 높은 것을 확인하였다. 관련 선행연구들을 통해 본 연구의 결과에 대하여 논의하였으며, 종단적 연구, 다양한 상해 발생 관련 연구, 부상 방지 프로그램의 필요성에 대해 제시하였다. The purpose of study was to investigate the relationship of injury, stress, and concentration among men"s high school hockey players. A total of 139 hockey players were recruited for the study. For the data analysis, after verifying the validity and reliability of the questionnaire, descriptive statistics and independent t-test performed to test proposed research question. The results of the study were as follows: First, result indicated that 81 of 111 injuries occurred within a year. The most frequent occurrence of injury were revealed as winter (46.9%) and summer (31.5%). For the part of injury, knee (27.4%), ankle (23.2%), and thigh (15.5%) were revealed as the most frequent part of injury. Second, injured players showed higher perception of stress (i.e. leadership, game contents, personal time constrain, career concern) compared to uninjured players. Third, uninjured players showed higher level of concentration compared to injured players. In the discussion section, results of the study was discussed with previous research and its implications. Lastly, necessary of longitudinal studies, research on various causes of injury, and development of injury prevention program were suggested for further studies.

체육수업 중 지각한 케어링 분위기, 태도, 만족도 및 재미거리 관계에서 내적 동기의 매개역할 검증

심윤식 ( Yun Sik Shim ) 한국스포츠심리학회 2013 한국스포츠심리학회지 Vol.24 No.2

본 연구는 중·고등학교 학생들이 체육수업 중 지각한 케어링 분위기가 수업 태도, 수업만족도 및 재미 거리와의 관계에서 내적동기의 매개역할을 알아보는데 있었다. 연구의 대상은 총 580명으로 중학생 248명, 고등학생 332명이었다. 연구의 목적을 알아보기 위하여, 부분 매개모형을 이용한 구조방정식 모형 분석이 실시되었다. 구조방정식모형의 분석 결과, 학생들이 지각한 케어링은 내적 동기, 만족도, 재미거리에 직접 영향 미치는 것으로 나타났으며, 체육수업 내적동기가 지각된 케어링 분위기와 태도, 만족도, 재미거리를 매개하는 것으로 나타났다. 전체적인 모형 적합도는 높은 것으로 나타났다(χ2=280.0, df=80, p<.001, Q=3.56, CFI=.964, TLI=.953, RMSEA=.067, RMR=.026). 본 연구의 결과는 자결성 이론의 주요 선행요인인 관계성 요인으로써 지각한 케어링 분위기가 체육수업에 참여하고 있는 학생들의 내적 동기를 향상시켜 수업에 임하는 바람직한 태도의 유도는 물론, 수업에 대한 만족도를 높임을 보여주며, 나아가 체육수업에 내재하는 재미거리 향유를 유도하는 주요 사회 환경적 요인의 역할을 할 수 있음을 보여주고 있다. The purpose of this study was to examine mediational role of intrinsic motivation between perceived caring climate and satisfaction, attitudes, and enjoyment. For this study, a total 580 students were recruited(middle school students: 248, high school students: 332). To answer for the proposed research question, structural equation modeling was utilized. Partial mediational model was adopted to test proposed model. There were statistically significant direct influence of perceived caring climate on satisfaction and enjoyment. For indirect effects, the results of structural equation modeling showed that perceived caring climate predicted intrinsic motivation which, in turn influences students` satisfaction, attitudes, and enjoyment. Findings of the study suggested that further research need to pay attention on social environmental variable which is expected positive psychological and behavior consequences in motivational process.

경로 제어가 가능한 가상생명체를 위한 2단계 진화 알고리즘

심윤식(Yoon-Sik Shim),김창헌(Chang-Hun Kim) 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.32 No.11·12

본 논문은 사용자의 제어가 가능한 3차원 물리 기반 가상생명체를 생성하는 2단계 진화 시스템을 제안한다. 기존의 방법은 가상생명체의 형상과 기동, 그리고 목표지점추적(target-following)과 같은 상위 레벨의 행위를 한꺼번에 하나의 진화 시스템으로 생성해냄으로 인하여 진화 단계에서의 사용자의 개입을 허용하지 않았다. 본 논문은 하나로 묶여있던 시스템을 다루기 용이한 두 개의 서브시스템으로 분리함으로써 사용자의 개입을 허용한다. 첫 번째 단계로 가상생명체의 몸체와 직진 기동을 위한 하위 레벨모터 컨트롤러가 진화 알고리즘(evolutionary algorithm)으로 동시에 생성된다. 두 번째 단계에는 생성된 기본 생명체 위에 주어진 경로를 따라가기 위한 상위 레벨 컨트롤러가 인공 신경망을 사용하여 탑재된다. 경로제어(path-following)를 위한 신경망의 연결 가중치는 유전자 알고리즘(genetic algorithm)을 사용하여 최적화되며 한번 진화된 신경망 컨트롤러는 어떠한 임의의 경로도 잘 따라감을 보여준다. 이로써 사용자는 모든 진화과정이 끝나지 않고도 중간단계에서 기호에 맞는 생명체를 골라내거나 버릴 수 있으며, 동일한 기본 생명체 위에 또 다른 형태의 상위레벨 행위를 생성하는 것도 가능해진다. 본 논문은 이러한 2단계 알고리즘과 함께 직진기동을 위한 새로운 분절 삼각 함수(piecewise sinusoidal) 컨트롤러를 제안하고 마개 실린더(capped-cylinder)를 기본 요소로 하는 가상생명체에 대한 효율적인 실시간 수중역학 모델링 기법도 함께 소개한다. We present a two-step evolution system that produces controllable virtual creatures in physically simulated 3D environment. Previous evolutionary methods for virtual creatures did not allow any user intervention during evolution process, because they generated a creature’s shape, locomotion, and high-level behaviors such as target-following and obstacle avoidance simultaneously by one-time evolution process. In this work, we divide a single system into manageable two sub-systems, and this more likely allowsuser interaction. In the first stage, a body structure and low-level motor controllers of a creature for straight movement are generated by an evolutionary algorithm. Next, a high-level control to follow a given path is achieved by a neural network. The connection weights of the neural network are optimized by a genetic algorithm. The evolved controller could follow any given path fairly well. Moreover, users can choose or abort creatures according to their taste before the entire evolution process is finished. This paper also presents a new sinusoidal controller and a simplified hydrodynamics model for a capped-cylinder, which is the basic body primitive of a creature.

순응적 날개를 가진 날갯짓 로봇 시뮬레이션을 위한 뉴로컨트롤의 진화연산 최적화

심윤식(Yoonsik Shim) 한국컴퓨터정보학회 2019 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.24 No.12

본 논문은 목표한 방향으로 자유롭게 기동할 수 있는 새 크기의 물리기반 날갯짓 비행로봇 시뮬레이션을 위한 동역학적 신경망 컨트롤러를 생성하는 통합적인 진화연산 방법을 제시한다. 제안된 진화로봇 시스템은 날갯짓 비행의 추가적인 민첩성과 안정성을 위하여 Morphological Computation 개념을 응용한 간단한 날개 순응성 모델과 그와 통합된 Mechanosensory 정보를 활용한다. 역학적으로 불안정한 날갯짓 기동의 안정성 개선을 위해 로봇의 날개는 회전스프링으로 팔의 골격에 연결된 여러개의 패널들로 모델링되어, 새의 깃털에서 영감을 받은 단순한 형태의 날개 유연성을 시뮬레이션 하도록 설계되었다. 신경망 컨트롤러 역시 생물학적으로 의미있는 좌우대칭적 연결구조를 가짐과 동시에 최대의 진화연산 탐색 가능성을 위해 두 개의 fully-connected 신경망 모듈로 이루어지며, 이를 위한 센서정보로서 항법센서와 더불어 각 날개패널의 움직임 정보들이 입력되어진다. 이러한 설계는 각 패널센서로 하여금 잠재적으로 신경망의 날갯짓 패턴 생성에 관여하게 함과 동시에, 날개에 가해지는 힘의 감지와 패널의 굽어짐으로 인한 날개 순응성으로부터 얻을 수 있는 비행의 민첩성과 안정성 향상을 동시에 유도할 수 있다. 본 시스템으로 진화된 날갯짓 로봇은 실시간으로 주어지는 목표방향으로의 효과적인 기동과 함께, 외부의 공기역학적 섭동에 대하여도 더욱 안정적인 비행을 유지함을 보여준다. This paper presents a novel evolutionary framework for optimizing a bio-inspired fully dynamic neurocontroller for the maneuverable flapping flight of a simulated bird-sized ornithopter robot which takes advantage of the morphological computation and mechansensory feedback to improve flight stability. In order to cope with the difficulty of generating robust flapping flight and its maneuver, the wing of robot is modelled as a series of sub-plates joined by passive torsional springs, which implements the simplified version of feathers attached to the forearm skeleton. The neural controller is designed to have a bilaterally symmetric structure which consists of two fully connected neural network modules receiving mirrored sensory inputs from a series of flight navigation sensors as well as feather mechanosensors to let them participate in pattern generation. The synergy of wing compliance and its sensory reflexes gives a possibility that the robot can feel and exploit aerodynamic forces on its wings to potentially contribute to the agility and stability during flight. The evolved robot exhibited target-following flight maneuver using asymmetric wing movements as well as its tail, showing robustness to external aerodynamic disturbances.

엘리트 운동선수의 운동탈락의도 및 실패공포가 사회적지지 및 케어링을 통해 운동만족도에 미치는 영향

심윤식(Shim, Yun-Sik),권성호(Kwon, Sung-Ho),이정규(Lee, Jeong-kyu) 한국코칭능력개발원 2013 코칭능력개발지 Vol.15 No.3

심리대처기술의 선행변인으로서 지각된 케어링 분위기의 타당성 고찰

심윤식(Yun-Sik Shim) 인하대학교 스포츠과학연구소 2009 스포츠과학논문집 Vol.21 No.-

본 연구의 목적은 문헌 고찰을 통하여 지각된 케어링 분위기가 심리대처기술의 자원으로써 활용가능성을 재고 해보는데 있다. 심리대처기술은 크게 두 가지 차원으로 구분되며, 평가와 심리대처기술이다. 평가는 다시 1차 평가와 2차 평가로 나누어지며, 1차 평가에서는 스트레스가 될 만한 요소의 실제 스트레스 인지 여부를 판단하며, 2차 평가에서는 스트레스를 해결하기 위한 방법을 찾는 평가 과정이다. 이러한 평가 과정을 통하여 실제 심리대처기술이 실행되며, 이는 다시 문제 중심적인 심리대처기술과 정서 중심적인 심리대처기술로 이루어진다. 심리대처기술에 영향을 주는 요인은 크게 개인적인 능력과 환경적 자원으로 구분 되며, 대표적인 환경적 자원으로 사회적 지지를 예로 들 수 있다. 일반적으로, 사회적 지지는 효과적인 심리대처기술과 그 결과에 긍정적인 영향을 준다. 케어링 개념과 사회적 지지 개념이 각각 논의 되었으며, 결론적으로, 두 개념이 매우 유사하며 케어링 개념이 보다 포괄적인 사회적 지지의 형태를 가진 심리대처기술의 환경적 자원인 것으로 사료된다. Coping is generally defined as ongoing cognitive and behavioral efforts to manage specific external and/or internal demands that are appraised as taxing or exceeding the resources of the person. The process of coping involves two dimensions, the cognitive appraisal of stressors and utilization of coping strategies. There are two types of coping strategies aligned with secondary appraisal. These are termed problem-focused and emotion-focused coping strategies. In addition, resources of coping are discussed to the extent to which an individual is able to buffer or resist the effects of stress. Environmental coping resources exist in addition to the personal determinants. Social support resources of coping are particularly important. Caring is also partially conceptually similar to social support, which has been advocated by lazarus and Folkman as a critical environmental resource for coping. Both caring and social support are interpersonal in nature.