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그래프 클러스터링 알고리즘을 이용한 임무 기반 서비스 코디네이션 기법
신상복(Sang-Bok Shin),구형민(Hyung-Min Koo),고인영(In-Young Ko) 한국정보과학회 2013 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.40 No.9
군 임무 환경에서 사용되는 탐지 및 공격 무기체계와 같은 자원의 수가 증가함에 따라 자원을 임무 요구사항에 맞게 효율적으로 활용하기 위하여, 자원의 기능 및 능력을 서비스로 표현하고 동적으로 조합될 수 있도록 하는 서비스 기반 임무 계획 기법들이 제안되었다. 이를 위해서 서비스들을 관리하고 요청에 따라 동적으로 할당해 줄 수 있도록 하는 서비스 코디네이션 기법에 대한 연구가 중요시 되고 있다. 기존에 주로 연구된 중앙 집중형 서비스 코디네이션 기법은 임무 수행을 위한 서비스 및 과업의 수가 증가함에 따라 단일 노드에 부하가 집중됨으로써 병목(Bottleneck) 현상이 발생할 수 있고, 고장이 발생하면 시스템 전체가 동작하지 않는 치명적 오류의 지점이 될 수 있다는 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 네트워크를 통해 연결된 다수의 노드들에 의해 서비스의 처리가 가능하도록 하는 분산 서비스 코디네이션 기법이 제안되었다. 본 논문에서는 군의 전술 임무 환경에서 서비스 기반 임무 계획을 위한 분산 서비스 코디네이션 기법을 소개하고, 분산 서비스 코디네이션에 따라 발생할 수 있는 게이트웨이 간 통신 오버헤드를 최소화하기 위하여 클러스터링 알고리즘을 활용한 자원 할당 기법을 제안한다. 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안하는 알고리즘이 그리디(Greedy) 및 랜덤 할당(Random Allocation) 알고리즘에 비해 게이트웨이 외부 서비스 참조 횟수 및 통신 오버헤드를 10~20% 더 줄일 수 있었다. As the amount of avaliable resources of detecting and attacking enemies is increased in the defense domain, the approaches of servicizing the weaponry resources and making them dynamically composed together to support mission plans have been developed. The core part of these approaches includes the service management, representation of the functionalities and capabilities of weaponry resources, and dynamic service reconfiguration based on changes in mission requirements and/or mission environments. Distributed service coordination is an essential issue in dynamic service reconfiguration because services should be managed at runtime and assigned to appropriate resources dynamically in a mission environment. The centralized service coordination approaches have the single point failure problem and may cause the centralized server to become a bottleneck as the number of requests increases. To overcome these limitations, we propose a mission-oriented and distributed service coordination approach that supports a collaborative execution of services based on connected resource-nodes in a tactical network. We developed a dynamic resource allocation algorithm for minimizing the communication overhead between gateways based on the graph clustering algorithm. We showed the effectiveness of the proposed approach by performing a simulation. The result shows that the communication overhead can be reduced by 10 to 20% in comparison to the greedy and random allocation algorithms.
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해양 환경 변화에 따른 유전 알고리즘 기반의 대잠전 전술 생성에 관한 연구
박강문,신상복,김선재,황재룡,Park, Kang-moon,Shin, Sang-bok,Kim, Seon-jae,Hwang, Jaeryong 한국정보통신학회 2018 한국정보통신학회논문지 Vol.22 No.2
해상에서 잠수함을 마주하는 급박한 상황에서 올바르게 상황을 판단하는 것은 매우 중요하다. 지휘관의 잘못된 판단으로 한순간에 아군을 전멸로 몰고 갈 수 있기 때문이다. 이러한 위급한 상황에서 인간 지휘관을 대신하여 적합한 전술을 생성하고 효과도를 분석하기 위하여 기존에 지능 에이전트와 유전 알고리즘을 사용한 연구가 진행된 바 있다. 본 연구에서는 각 함정 및 잠수함에 추론엔진 기반의 에이전트를 적용하고, 각 에이전트에 유전 알고리즘 기반의 규칙을 적용하여 변화하는 상황에 적응하여 최적의 전술이 도출될 수 있도록 하였다. 그리고 간단한 시뮬레이션을 통해서 적 잠수함의 성능에 따른 아군의 위험도를 분석해보고 그에 따른 적합한 전술을 유전알고리즘을 사용하여 생성하였다. 또한 생성된 전술들에 대해서 평가해 보고 왜 그런 결과가 나오게 되었는지 분석하였다. Making proper judgements in urgent situations facing a submarine at the sea is very critical. This is because the commander's misjudgments could drive the entire ally to destruction in a moment. In order to generate appropriate tactics on behalf of the human commander and to analyze the effectiveness in such emergency situations, studies using intelligent agents and genetic algorithms have been conducted. In this study, inference engine based intelligent agent is adopted to each warship and submarine to generate optimal tactics on the variable environment with genetic algorithms. And we analyze the risk of the alliance according to the performance of the enemy submarine through a simple simulation and generate appropriate tactics using the genetic algorithm. Also generated tactics are evaluated and the results are analyzed to figure out why such results are formed.
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