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한국항행학회> 한국항행학회논문지> 인공지능 학습을 위한 웹 컴파일러 설계 및 구현

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인공지능 학습을 위한 웹 컴파일러 설계 및 구현

Design and Implementation of Web Compiler for Learning of Artificial Intelligence

박진태 ( Jin-tae Park ) , 김현국 ( Hyun-gook Kim ) , 문일영 ( Il-young Moon )
  • : 한국항행학회
  • : 한국항행학회논문지 21권6호
  • : 연속간행물
  • : 2017년 12월
  • : 674-679(6pages)

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4차 산업혁명과 ICT 기술의 중요성이 증가함에 따라 소프트웨어 중심 사회가 초래되었다. 기존 소프트웨어 교육은 학습 환경 구성에 제한적이었으며, 초기에 많은 비용이 발생하였다. 이를 해결하기 위하여 웹 컴파일러를 활용하는 형태의 학습 방법이 개발 되었다. 웹 컴파일러는 다양한 소프트웨어 언어를 지원하며, 컴파일 결과를 사용자에게 웹을 통해 보여준다. 하지만 4차 산업혁명의 핵심기술인 인공지능에 대한 웹 컴파일러는 아직 미비한 상황이다. 본 논문에서는 구글 인공지능 라이브러리인 텐서플로우 기반의 웹 컴파일러를 설계, 구현하였다. nodeJS 기반의 서버에 텐서플로우와 텐서플로우 서빙, 파이썬 주피터를 구현하고, meteorJS 기반의 웹 서버를 구축하여 인공지능 학습을 위한 시스템을 구현하였다. 소프트웨어 중심 사회에서 인공지능 학습을 위한 도구로써의 활용이 가능할 것으로 기대된다.
As the importance of the 4th industrial revolution and ICT technology increased, it became a software centered society. Existing software training was limited to the composition of the learning environment, and a lot of costs were incurred early. In order to solve these problems, a learning method using a web compiler was developed. The web compiler supports various software languages and shows compilation results to the user via the web. However, Web compilers that support artificial intelligence technology are missing. In this paper, we designed and implemented a tensor flow based web compiler, Google's artificial intelligence library. We implemented a system for learning artificial intelligence by building a meteorJS based web server, implementing tensor flow and tensor flow serving, Python Jupyter on a nodeJS based server. It is expected that it can be utilized as a tool for learning artificial intelligence in software centered society.

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2018-500-003799622

간행물정보

  • : 공학분야  > 항공공학
  • : KCI 등재
  • : -
  • : 격월
  • : 1226-9026
  • : 2288-842X
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1997-2019
  • : 1529


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1새 떼 비행 및 대형비행을 위한 다중에이전트 기반 자율 UAV 설계

저자 : 하선호 ( Sun-ho Ha ) , 지승도 ( Sung-do Chi )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 21권 6호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 521-528 (8 pages)

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다수의 UAV가 다양한 임무를 수행하면서도 편대를 유지할 수 있도록 하는 집단적 지능을 갖춘 시스템을 구축하기 위해서는 AI에 관한 연구가 필수적이다. AI의 전형적인 접근 방법에는 전문가시스템을 비롯한 규칙기반의 논리 추론방식인 '하향식' 접근 방법과 인공신경회로망, Flocking Algorithm과 같이 단순 개체간의 부분적 상호작용을 통해 전체적인 행동이 결정되는 '상향식' 접근 방법이 있다. 기존의 Flocking Algorithm과 같은 연구에서는 개개인은 개별적인 임무를 수행 할 수 없다. 또한 UAV의 편대비행과 같은 연구에서는 편대의 부분적인 결함으로 발생하는 문제에 대해 유연하게 대처 할 수 없다. 본 논문에서는 다중에이전트 시스템을 통해 하향식 접근 방법과 상향식 접근 방법 간의 유기적 통합을 제시하고, 이를 통해, 유연한 임무수행이 가능한 편대 비행 알고리즘을 제시하였으며, 시뮬레이션을 통해 대형형성 및 충돌회피 등 유효성을 확인하였다.

2복수 무인기 운용을 위한 적응형 지상체 개발 및 운용자 과부하 분석

저자 : 오장진 ( Jangjin Oh ) , 최성환 ( Seong-hwan Choi ) , 임형진 ( Hyung-jin Lim ) , 김승균 ( Seungkeun Kim ) , 양지현 ( Ji Hyun Yang ) , 김병수 ( Byoung Soo Kim )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 21권 6호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 529-536 (8 pages)

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일반적인 지상통제 시스템은 단일 무인항공기 운용을 위한 통제 및 정보 전시 기능을 갖추고 있다. 현대에서는 단일 지상통제 시스템을 사용하여 복수 무인항공기의 운용이 요구되고 있다. 이로 인하여 무인기 운용자는 과거보다 다양한 임무 수행이 요구되며, 임무 수행 중 다양한 요인에 의하여 임무과부하를 받게 된다. 본 연구에서는 복수무인기 운용자의 임무과부하 측정을 통해 운용자의 상태를 반영한 적응형 지상통제 시스템을 제안한다. 복수무인기를 운용할 수 있는 지상통제 소프트웨어를 개발하고, 또한 시뮬레이터를 구성하여 운용자가 지상통제 시스템의 운용을 통해 시스템의 기능을 검증한다. 적응형 지상체 실험을 분석한 결과, 비적응형 지상체 실험 결과와 대비하여 운용자의 동공지름이 감소하고, 임무 성능이 증가하는 등 적응형 지상체의 효용성을 확인하였다.

3Ray형 수중글라이더 소형 축소모델 개발 및 성능시험

저자 : 최형식 ( Hyeung-sik Choi ) , 이성욱 ( Sung-wook Lee ) , 강현석 ( Hyeon-seok Kang ) , Nguyen Ngoc Duc , 김서강 ( Seo-kang Kim ) , 정성훈 ( Seong-hoon Jeong ) , Peter C. Chu , 김준영 ( Joon-young Kim )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 21권 6호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 537-543 (7 pages)

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수중글라이더(UG; underwater glider)는 지속적인 해양관측·탐사를 목적으로 개발된 장기운용 가능한 수중로봇이다. 원통형의 일반적인 수중글라이더는 단일 부력엔진과 자세제어기를 통해 추진하기 때문에, 운동조종성능 측면에서 효율적이지 못하다.
본 논문에서는 기존 원통형 수중글라이더의 부력제어 및 운동제어성능을 개선하기 위해 이중부력엔진을 탑재한 가오리 형태의 수중글라이더를 소개한다. CFD(computational fluid dynamics) 해석을 수행하여 설계된 형상의 글라이드 운동에 대한 유체저항성능을 해석한다. 산출한 유체력 계수를 바탕으로 운동 시뮬레이션을 수행하여 운동성능을 비교·분석한다. 가오리 형태의 수중글라이더 소형 축소모델을 제작하고, 제어시스템을 구성하여 기초 성능시험을 수행한다.

4KASS 탑재측정장비 요구사항 및 설계방안 분석

저자 : 김우리얼 ( Woo-ri-ul Kim ) , 홍교영 ( Gyo-young Hong ) , 강희원 ( Hee Won Kang ) , 최광식 ( Kwang-sik Choi )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 21권 6호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 544-548 (5 pages)

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국제민간항공기구에서는 전 세계적으로 PBN 이행 촉구를 위해 2025년까지 모든 항공기의 SBAS 사용을 권고하고 있는 상황이 다. 이에 국내에서도 한국형 SBAS인 KASS 개발이 진행 중에 있다. ICAO에서는 SBAS에 대한 인증 및 운용에 있어서 해당 항공 당국에 그 권한을 부여하고 있으며, KASS 또한 시스템 상세 설계, 제작, 설치 가 수행된 후 시스템에 대한 검증이 이루어 질 예정이다. 이에 본 논문에서는 국제 표준의 비행검사 규정을 통해 비행시험 파라미터를 도출 하였으며 이를 측정하기 위한 탑재측정 장비의 구성방안에 대해서 제안 하였다.

5비행시험용 SBAS 접근 절차 검증을 위한 요구사항 분석

저자 : 홍재범 ( Jae-beom Hong ) , 홍교영 ( Gyo-young Hong ) , 강희원 ( Hee Won Kang ) , 김군택 ( Koon-tack Kim )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 21권 6호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 549-553 (5 pages)

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2014년에 착수된 한국형 SBAS인 KASS 개발 사업은 2022년 APV-1급 SOL서비스를 목표로 개발이 수행 중에 있다. KASS 연구 개발에는 개발 요구조건 및 성능 요구조건을 분석하기 위해 비행시험이 이루어져야 한다. 그러나 국내에는 아직 평가항목이 제시되어 있지 않아 FAA 및 ICAO 규정서를 분석하여 KASS 개발을 위한 비행시험용 평가 항목이 구성되어야 하고, 국제적 기준에 부합하여 만들어져야 한다. 본 논문에서는 위성항행시스템을 적용한 비행시험용 SBAS 구간별 절차 검증을 분석한다.

6드론 고도 측정용 FMCW 레이다 신호처리 프로세서 설계 및 구현

저자 : 임의빈 ( Euibeen Lim ) , 진소라 ( Sora Jin ) , 정용철 ( Yongchul Jung ) , 정윤호 ( Yunho Jung )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 21권 6호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 554-560 (7 pages)

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드론 또는 무인기의 정밀 자세제어를 위해서는 정확한 고도계가 필수적이며, 지상으로부터의 고도측정 정확도로 인해 레이다 고도계가 일반적으로 사용된다. 크기, 무게 및 전력소모 등에 제한으로 인해, 드론에 장착 가능한 레이다 고도계는 PD (pulse Doppler) 방식에 비해 낮은 복잡도를 갖는 FMCW (frequency modulated continuous wave) 방식이 적절하며, 특히, 짧은 송신시간으로 인해 드론 자체 움직임 (ego-motion)에 대응 가능한 fast-ramp FMCW 레이다가 보편적으로 활용된다. 이에, 본 논문에서는 fast-ramp FMCW 레이다 시스템을 위한 드론 고도 측정용 레이다 신호처리 프로세서 (RSP; radar signal processor)의 설계 및 구현 결과를 제시한다. 설계된 RSP는 Verilog-HDL을 이용하여 RTL 설계 후, Altera Cyclone-IV FPGA device를 활용하여 구현 및 검증 되었다. 구현 결과, 총 27,523의 logic elements, 15,798개의 register, 138 Kbits의 memory로 구현 가능하며, 50MHz의 동작주파수로 100Hz의 실시간 고도측정이 가능함이 확인되었다.

7국내외 항공용 전파항법시스템 기술동향 및 국내 관련 산업 육성 방안

저자 : 신재춘 ( Jae Chun Shin ) , 이은성 ( Eunsung Lee ) , 임춘성 ( Choon Seong Leem )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 21권 6호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 561-571 (11 pages)

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전파항법 (radio navigation) 시스템은 항공교통, 육상교통, 측지측량, 방송통신, 국방 등 다양한 분야에서 국가 기반시설로 사용되고 있으며, 다양한 산업에서 사용되고 있다. 전파항법시스템은 여러 기술의 융합체이기 때문에 그 개발 단계에서 많은 시간과 비용이 소요된다. 선진국은 전파항법시스템 개발 초기에 국제적 호환성과 국제표준에 부합하는 국가적인 중장기 계획을 수립하고 체계적인 시스템 개발을 진행하였다. 우리나라는 전파항법에 대한 국가적인 중장기 계획의 부재로 시스템이 체계적으로 개발되지 못하고 산업발전에 효과적으로 기여하지 못하고 있다. 본 논문은 국가적인 전파항법시스템의 중장기 계획 수립을 위하여 국내외 항공분야의 전파항법시스템 기술 원리를 분석하고 기술 동향을 살펴본다. 분석된 기술동향을 기반으로 향후 국내 전파항법시스템의 기술적 개발전망과 국내 관련 산업 육성방안을 제시한다.

8미지정수 수준 조정을 고려한 다중클러스터 시스템 효율화 방안

저자 : 유선경 ( Sunkyoung Yu ) , 송준솔 ( Junesol Song ) , 기창돈 ( Changdon Kee )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 21권 6호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 572-578 (7 pages)

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최근 동적 사용자의 정밀위치 요구가 높아지면서, Network RTK(real time Kinematics)를 동적사용자에게 적용하는 방안 연구가 활발히 진행되고 있다. Network RTK는 다수의 기준국 반송파 측정치를 활용해 약 50-70km 영역에 정밀위치를 제공하는 시스템이다. 이러한 Network RTK 보정정보를 제공하는 다수의 클러스터를 하나의 시스템으로 구성하면, 보다 넓은 영역의 동적 사용자에게 정밀위치를 제공할 수 있다. 본 논문은 다중 클러스터를 전국으로 확장하는 경우 효율적으로 운용하는 방안에 대해 연구했다. 다중 클러스터 시스템의 구성에 따른 계산량을 분석하고, 효율적인 운용을 위해 주 수신국 운용 방안 및 시스템 인프라 구성 방안을 제안했다. 또한 각 제안한 방안에 따른 효과를 분석하고자, 국토지리정보원의 기준국을 활용해 71개의 클러스터를 구성하여, 시뮬레이션을 수행했다. 시뮬레이션 결과 주 수신국 운용 방안에 따라 시스템 계산량은 66 % 감소하고, 시스템 구성에 따라 시스템 구성비용을 90 % 절감할 수 있었다.

9EGNOS 사례를 활용한 KASS 비행시험 요구 사항 분석

저자 : 손성진 ( Sung-jin Son ) , 홍교영 ( Gyo-young Hong ) , 홍운기 ( Woon Ki Hong ) , 김군택 ( Koon-tack Kim )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 21권 6호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 579-584 (6 pages)

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SBAS는 위성기반 항법보정시스템으로 지상국에서의 GNSS신호 분석을 기반으로 정지궤도위성을 통해 GNSS신호의 보정정보와 무결성정보를 제공하는 시스템이다. 한국형 SBAS인 KASS는 2022년 APV-1급 SoL서비스를 목표로 하고 있다. SoL서비스를 제공하기 위해서는 충분한 각종 지상 및 비행시험이 사전에 수행되어야 한다. 그러나 국내에서는 아직 한국형 SBAS인 KASS가 증축되지 않은 관계로 구체적 세부 평가항목이 제시되어 있지 않다. KASS와 호환성이 가장 높을 것이라 예상되고 현재 개발 후 서비스되어 지고 있는 EGNOS는 평가항목이 이미 제시되어있다. 본 논문에서는 EGNOS 구축에 적용된 규정서를 분석하여 비행시험시 요구되는 지상 및 비행시험 평가항목들의 기준을 분석하였고 이는 향후, 국가가 수행하는 비행점검 과정에 참고 될 수 있을 것으로 기대된다.

10비행시험을 위한 SBAS수신기 간섭 요구사항 분석

저자 : 신현성 ( Hyun-sung Shin ) , 홍교영 ( Gyo-young Hong ) , 한지애 ( Ji Ae Han ) , 홍운기 ( Woon Ki Hong )

발행기관 : 한국항행학회 간행물 : 한국항행학회논문지 21권 6호 발행 연도 : 2017 페이지 : pp. 585-592 (8 pages)

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최근 항공교통량이 폭발적으로 증가됨에 따라 항공로 수용력 증대를 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 기존 VOR/DME장비를 기준으로 설정된 항공로 상 분리간격의 한계를 보완하기 위하여 인공위성을 활용하는 GNSS가 고려되고 있다. 또한 GNSS 오차를 보정할 수 있는 시스템인 SBAS를 이용하여 더욱 더 정확한 위치정보를 얻으려 노력하고 있다. ICAO에서는 2025년까지 SBAS 도입을 권고하고 있고 우리나라 또한 2014년부터 한국형 SBAS인 KASS개발에 착수하였다. 이에 KASS 개발에 따른 노력으로, 적절한 수신기 설계가 요구되어 본 논문에서는 측정항목에 대한 간섭임계값 및 위성 수신 안테나의 앙각에 따른 수신 안테나 이득을 분석하였다.

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