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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김수환
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 국방대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수20
이 논문의 연구 히스토리 (2)
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유사시 종심 깊숙한 곳에서 적을 타격하는 임무를 수행하는 항공기의 경우 격추될 위험에 항시 노출되어 있다. 현대전의 핵심 전투력으로써 최첨단의 무기체계를 운용하는 공중근무요원은 양성하는데 많은 시간과 노력, 국가 예산이 소요되며 그들이 가진 작전 능력과 군사기밀이 매우 중요하기에 공중근무요원의 무사 생환은 매우 중요한 문제이다. 따라서, 본 연구에서는 적지에서 비상탈출한 조난자가 장애물을 피해 목표지점까지 도피·탈출을 시행할 경로를 예측하는 경로 문제를 연구하였으며 이를 통해 비상탈출한 조난자의 무사생환 가능성을 높이고자 하였다.
본 연구 주제와 관련된 기존 연구들은 경로 문제를 네트워크 기반 문제로 접근하여 TSP, VRP, Dijkstra 알고리즘 등으로 문제를 변형하여 최적화 기법으로 접근한 연구가 있었다. 다만, 네트워크 방식으로 본 문제에 접근한다면 조난자가 처하게 될 전장 환경의 동적 요소와 불확실성을 반영하는 것이 어려워 본 연구에서는 동적 환경을 모델링하기에 적합한 MDP를 적용하여 연구하였다. 또한 GIS를 이용하여 지형정보 데이터를 추출, MDP의 보상구조를 설계하는 과정에서 기존 연구 대비 모형이 좀 더 현실성을 가질 수 있도록 보다 상세히 지형정보를 반영하였다.
본 연구에서는 조난자가 지형적 이점을 최대한 이용함과 동시에 최단거리로 이동할 수 있는 경로를 도출하기 위하여 가치반복법 알고리즘, 결정론적 방법을 사용하였으며 실제 지형정보와 조난자가 도피·탈출 과정에서 만날 수 있는 장애요소들을 추가하여 모형의 현실성을 더하고자 하였다. 이를 통해 조난자가 실제 상황에서 어떠한 경로를 통해 도피·탈출을 수행할지 예측해볼 수 있었다.
본 연구에서 제시한 모형은 보상구조의 재설계를 통해 여러 가지 다양한 작전 상황에 응용이 가능하며 실제 상황에서 조난자의 도피·탈출 경로를 예측하고 전투탐색구조 작전을 진행시키는데 있어 다양한 요소가 반영된 과학적인 기법에 근거한 의사결정 지원이 가능할 것이다.
본 연구 주제와 관련된 기존 연구들은 경로 문제를 네트워크 기반 문제로 접근하여 TSP, VRP, Dijkstra 알고리즘 등으로 문제를 변형하여 최적화 기법으로 접근한 연구가 있었다. 다만, 네트워크 방식으로 본 문제에 접근한다면 조난자가 처하게 될 전장 환경의 동적 요소와 불확실성을 반영하는 것이 어려워 본 연구에서는 동적 환경을 모델링하기에 적합한 MDP를 적용하여 연구하였다. 또한 GIS를 이용하여 지형정보 데이터를 추출, MDP의 보상구조를 설계하는 과정에서 기존 연구 대비 모형이 좀 더 현실성을 가질 수 있도록 보다 상세히 지형정보를 반영하였다.
본 연구에서는 조난자가 지형적 이점을 최대한 이용함과 동시에 최단거리로 이동할 수 있는 경로를 도출하기 위하여 가치반복법 알고리즘, 결정론적 방법을 사용하였으며 실제 지형정보와 조난자가 도피·탈출 과정에서 만날 수 있는 장애요소들을 추가하여 모형의 현실성을 더하고자 하였다. 이를 통해 조난자가 실제 상황에서 어떠한 경로를 통해 도피·탈출을 수행할지 예측해볼 수 있었다.
본 연구에서 제시한 모형은 보상구조의 재설계를 통해 여러 가지 다양한 작전 상황에 응용이 가능하며 실제 상황에서 조난자의 도피·탈출 경로를 예측하고 전투탐색구조 작전을 진행시키는데 있어 다양한 요소가 반영된 과학적인 기법에 근거한 의사결정 지원이 가능할 것이다.
목차
목차제1장 서 론 11.1. 연구의 배경 및 목적 11.2. 기존 연구 4제2장 이론적 배경 72.1. 마코프 의사결정과정 72.1.1. 마코프 체인 72.1.2. 마코프 보상 과정 72.1.3. 마코프 결정 과정 92.1.4. 강화학습 알고리즘 112.2. 지리정보체계 GIS 132.2.1. GIS 개요 132.2.2. 표준 디지털 지형정보 DB 162.2.3. 수치고도모형(DEM) 17제3장 조난자 경로 예측 모형 183.1. 문제 정의 및 가정사항 183.2. MDP 기반 모델링 203.2.1. 모델링을 위한 가정 사항 20제4장 실험 결과 및 분석 264.1. 실험결과 및 분석 264.1.1. 기본 모형 264.1.2. 지형정보가 반영된 기본 모형 274.1.3. 기본 모형의 확장 30제5장 결 론 344.1. 연구 결과 및 요약 344.2. 연구의 한계점 및 발전 방향 34참고문헌 36부 록 39영문요약 54
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