신경회로망을 이용한 로봇 축구 시스템의 행동 결정 및 행동 실행 방법

초록

지금까지의 로봇에 대한 연구와 개발은 대부분 용접로봇, 자동차 조립 로봇, 무인운송 로봇 등 산업에 관력된 분야나 전시장 안내 로봇 등의 서비스 분야와 같이 일하는 로봇을 위주로 이루어져 왔으나. 미로를 찾아가는 마이크로 마우스, 탁구나 배구를 할 수 있는 로봇팔, 축구 경기를 하는 이동로봇, 악기를 연주하는 로봇, 동물모양의 로봇과 같은 스포츠와 엔터테인먼트 분야의 로봇도 계속 등장하고 있어 일반인들도 로봇에 많은 관심을 가지게 되었다. 로봇축구 시스템 역시 스포츠 경기를 모방함으로써 과학기술인 뿐만 아니라 일반인들의 관심을 모으로 있다. 로봇축구 시스템을 개발하는데는 공과 로봇의 위치를 인식하기위한 디지털 영상처리기술, 효과적으로 경기를 수행할 수 있는 이동 로봇의 설계 기술, 로봇을 빠르고 정확하게 움직이도록 하는 제어 기술, 호스트와 로봇간의 자료 교환을 위한 통신기술, 주어진 환경에서 어떻게 행동해야 할 것인가를 결정하는 행동결정 기법 등 이 필요하다. 로봇축구 시스템에서 로봇이 주어진 상황에서 어떤 행동을 취할 것인지를 결정하는 것은 매우 중요한 문제이다. 로봇 축구 시스템의 환경은 동적이고 미래의 상태를 예측하기 어려울 뿐만 아니라 상대 팀 로봇은 우리 팀 로봇의 행동을 방해하기 때문에, 주어진 상황에서 우리팀 로봇의 적절한 행동을 결정하기가 매우 어렵다. 따라서 인공지능, 신경회로망, 퍼지로직, 인공생명 등의 지능적 기법을 이용한 행동 결정 방법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 FIRA의 MICROSOT를 위해 Remote brainless vision-based soccer robot system의 구조로 개발한 로봇축구 시스템을 소개하고, 다층신경회로망을 이용하여 설계한 행동결정부와 행동실행부를 설명한 다음 실험을 통해 성능을 평가한다.