진화 로보틱스의 접근과 향후 과제(Overview of The Evoluationary Robotics Approach)

전문가 제언

□ 실제 환경에 대처해야 할 자율 이동 로봇(특히 제어기)의 구축을 위해 해결되어야 할 주요 문제점은 첫째, 감각(센서)입력과 행동(모터)출력의 양의성(兩義性), 둘째, 발현하는 행동에 대한 신체성의 영향, 셋째, 환경과의 상호 작용에 의한 행동의 창발성 등 3가지가 있다.

□ 첫째, 행동주체(로봇)의 행동출력을 감각입력에 대해 어떠한 정보처리를 하고, 이에 따라 효과기(모터)를 구동함으로써 실현된다. 둘째, 행동주체(로봇)의 역학적 특성이나 센서 및 모터의 종류, 전기 · 기계적 특성, 배치 등의 신체 특성(신체성)은 로봇과 그 환경이 신체라고 하는 물리적 실체를 인터페이스로서 밀접하게 커플링(coupling)시키는 특성을 규정하게 된다. 셋째, 행동 주체(로봇)가 발현하는 행동은 환경과의 상호 작용의 결과로 발생하는 창발적인 것이며, 그 결과로 부여된 제어기로부터 어떠한 행동이 발현하는가를 예측하기란 대단히 곤란하다.

□ 진화 로보틱스란 유전적 알고리즘, 유전적 프로그래밍, 진화전략 등 진화적 계산수법을 이용하여 로봇을 설계하는 접근의 총칭이다. Floreano와 Mondada 등은 소형 이동 로봇 Khepera를 이용하여 벽에 충돌 없이 환경 내를 순행하는 행동을 실현하는 뉴럴 네트워크로 구성된 제어기를 유전적 알고리즘에 의해 진화시켰다. 진화 로보틱스는 행동 주체(로봇)의 신체성이나 환경과의 상호 작용 다이나믹스를 설계자가 양(陽)으로 의식하지 않아도 제어기의 설계에 반영할 수 있다는 우수한 특성을 가지고 있으면서도 적응능력, 진화능력, 그리고 평가함수의 설계방책 등에 관한 문제가 있으며, 이들의 해결과제 도출이 시급하다.

□ Ishiguro 등이 연구한 사례연구에서는 물체의 식별문제를 예로 들어서 신체성과 환경과의 상호작용 다이나믹스를 고려함으로써 종래의 접근에서는 곤란하였던 문제가 진화 로보틱스 접근을 이용함으로써 완화된다는 것을 나타내었다. 이 사례연구에서는 물체의 인식문제, 문제설정, 정보처리적 접근, 진화 로보틱스 접근, 그리고 발현된 행동의 해석 등을 다루었으며, 간단한 문제 설정이면서 이동에 수반되는 물체와의 상호 작용의 차이를 적절히 식별 과정에 반영하는 것과 같은 행동발현방법을 진화과정이 찾아낸 것은 매우 흥미 있는 일이다.

저자

Akio ISHIGURO

자료유형

원문언어

일어

기업산업분류

전기·전자

연도

2004

권(호)

23(3)

잡지명

Journal of the Japan society for simulation technology(E040)

과학기술
표준분류

전기·전자

페이지

197~205

분석자

이*요

분석물

• 진화 로보틱스의 접근과 향후 과제.pdf [189,988 byte]

이미지변환중입니다.