예쁜꼬마선충은 흙속에서 살아가는 선충류로서, 성충의 크기는 약 1mm이고 비 교적 단순한 형태를 지닌 다세포생물로 주변 환경에 따라 기어가는 행동과 유영하 는 행동을 보인다. 본 연구에서는 예쁜꼬마선충의 유영하는 행동패턴을 구현하기 위하여 잠입경계(IB)법을 이용하여 비압축성 나비어-스톡스 방정식에 기반한 이 차원 모델을 수립하였다. IB방법은 1972년 C. S. Peskin(뉴욕대학교)이 심장 안의 혈류에 대한 모델링과 시뮬레이션을 하면서 처음 개발한 것으로, 근래에 점성이 있 는 비압축성 유체가 경계구조와의 상호작용에 의해 생기는 문제들을 다루기 위해 서 공학, 생리학, 의학 등의 여러 학문에서 많이 쓰이고 있는 방법이다. IB 방법의 장 점은 주어진 구조에서 생기는 경계조건을 이용하여 움직이는 경계 구조 문제를 해 결하던 방법들과는 달리 이산화 된 디락-델타 함수를 사용하여 구조의 경계조건 없 이 움직이는 경계 구조 문제를 다룰 수 있다는 장점이 있다. 예쁜꼬마선충의 이차원 모델은 등(dorsal)/배(ventral)를 나타내는 얇은 곡선 형태로 구현되었고 각각의 곡 선을 이루고 있는 점들 사이를 훅의 법칙에 기인한 스프링 형태로 연결하여 경계에 탄성력을 부과하였다. 또한 각각의 스프링을 수동적인 성분과 능동적인 성분의 두 가지 형태로 구분하였고, 능동적인 성분의 길이변화에 의해 등/배 근육의 수축성을 부과하였다. 본 연구를 통해 위와 같이 구성된 모델에 어떠한 패턴의 근육 수축을 주어야 선충모델이 전진, 후진, 그리고 코일링 형태의 유영하는 행동패턴이 구현되 는지 알아본다.

게임에서의 지능형 NPC는 게임 사용자와 상호작용을 수행하는 대표적인 객체로 게임의 재미를 극대화하기 위해 다양한 역할을 수행하도록 모델링 된다. 사용자와 NPC의 상호작용에는 감성적 상호작용을 포함하여, 이러한 감성적 상호작용은 감성 표출을 의미하는 행동 제어를 통해 다양성을 갖도록 표현된다. 본 연구에서는 게임 환경에서 발생할 수 있는 객체 간 감성적 상황정보에 따라 NPC의 행동을 제어할 수 있도록 하기 위해 NPC의 성격 모델을 설계한다. 특히 AHP를 이용한 NPC의 성격 모델링을 통해 모델링 시점에서 유추 가능한 NPC의 성격 모델링 방법과 얻어진 성격 모델을 이용해 NPC 행동 제어 방안을 제안한다.

자연스러운 인간-게임 AI 객체간의 상호작용은 게임월드라는 특정한 공간에서 사람과 객체간의 감성적인 상호작용을 포함한다. 감성적 상호작용의 경우, AI 객체가 인간의 감성을 감지하는 기술과 인간의 감성을 이해하는 능력이 필요하다. 본 연구에서는 감성적 상황 정보를 통하여 게임월드에서 발생할 수 있는 다양한 객체의 감성을 변화시킬 수 있는 상황을 인식한다. 또한 감성적 상황 인식을 통해 얻어진 상황정보와 객체의 욕구를 AHP를 이용하여 표현하고 이를 통해 게임 AI 객체의 감성적 행동을 모델링한다.

해상의 축양장에서 초음파 핑거를 부착한 참돔의 유영행동을 원격계측 시스템으로 추적한 현장실험의 관측결과로부터 수치 모델의 파라메터를 최소자승법으로 추정한 결과와 정규난수를 이용한 시뮬레이션에 의해 각 개체의 추정위치의 시계열 데이터를 구하여 유영궤적, 유영속도, 유영깊이, 축양교의 벽과 개체 사이의 근접거리, 개체 상호간의 최근접거리 등의 유영특성을 나타내는 지표에 대해 현장보험에 의한 결과와 시뮬레이션에 의한 결과를 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 초음파 핑거를 부착한 참돔을 방류하여 120분 동안의 유영행동을 추적한 현장보험에 의한 유류궤적은 고류 후 30분이 경과한 때에는 축양권의 중심 부근으로 이동하고, 주로 축양노의 좌하 모퉁이와 우상 모퉁이의 대각선 방향으로 분포하는 경향을 나타내었으며, 시뮬레이션에 의한 유영궤적도 이와 유사한 경향을 나타내었다. 2. 현장보험의 결과로부터 계산된 어군의 평균 유영속도는 39.2 cm/sec (1.4BL cm/sec)였으며, 시뮬레이션에 의한 평균 유영속도는 44.4 cm/sec (1.6BL cm/sec)로서 보험에 의 한 결과와 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 3. 현장보험에서 계측된 어군의 평균 유영 깊이는 238 cm였으며, 시뮬레이션에 의한 결과는 248 cm로서 큰 차이가 없었다. 4. 현장보험에서 구한 축양노의 벽과 개체 사이의 평균 근접거리는 132 cm였으며, 시뮬레이션에 의한 결과는 129cm로서 비슷한 것으로 나타났다. 5. 현장보험에 의한 개체 상호간의 평균 최근접 거리는 83 cm였으나, 시뮬레이션에 의한 결과는 61cm로서 다소 차이가 있는 것으로 나타났다.

In order to accumulate fundamental. data for control of fishes’ behavior at the real fishing ground, the fitness of the numerical model for describing the behavior of fishes was examined by the marine fish. Mullet, Mugil cephalus were used as experimental fishes. The numerical model of fishes’ behavior presented in our earlier paper was modified on the vertical movement of fish school. For the comparision of parameters of the modified numerical model between mullet and rainbow trout, the estimated values of parameters were identified with dimension. The fitness of the modified numerical model was examined by the comparision between experiment and simulation on the several indexes represented by fishes’ swimming characteristics. The obtained result are summarized a follows : 1. The non-dimensional parameter a’ of propulsive force and kb’ of interactive force by the experiment without model net showed a similarity, but the non-dimensional parameter k sub(c’) of schooling force for rainbow trout was lager than one for mullet and the non-dimensional parameter k sub(w’) of repulsive force for mullet was lager than one for rainbow trout. 2. The non-dimensional parameter a’ and k sub(b’) for rainbow trout by the experiment with model net were a little lager than ones for mullet, but non-dimensional parameter k sub(c’) and k sub(w’) for mullet were lager than ones for rainbow trout. 3. The non-dimensional parameter k sub(c’) and k sub(b’) showed the largest and the smallest value among the non-dimensional parameters for rainbow trout and mullet, respectively. 4. The fitness of the modified numerical model was confirmed by means of the compulsion between experiment and simulation on the swimming trajectory of fishes, the mean distance of individual from wall, the mean swimming speed, the mean swimming depth and the mean distance between the nearest individuals. Especially, the similarity of mean swimming depth was improved by using the modified numerical model.

In order to investigate the fish behavior in the water tank, the three dimensional positioning system with two CCD cameras was designed. The positioning system was tested at the vertical circulation water channel with observational part of 1,500L×1,500W×500H mm and the circular water tank with 2,050ø sub(1)×1,850ø sub(2)×400H mm. The observational error of vertical direction was larger than that of horizontal direction, and the observational error became enlarged in all directions according to the increase of depth and distance from the visual axis. The maximum observational errors of horizontal and vertical directions at the circulation channel ranged from -1.7 cm to 1.8 cm (2.4%) and zero to 2.1 cm (4.2%), respectively. But the errors of horizontal and vertical directions at the circular tank ranged from -1.3 cm to 1.3 cm (1.3%) and zero to 1.3 cm (3.3%), respectively.

이 연구에서는 전보에서 어군의 유영공간을 3차원으로 고려하여 제안한 어군행동을 나타내는 수치 모델의 타당성을 검토하기 위하여 수치 모델의 잔차에 대한 백색성검정 및 실험과 시뮬레이션에 의한 결과를 비교하는 두 가지 방법을 사용하였다. 모형 그물이 없는 경우와 모형 그물이 있는 경우 모두 잔치의 평균이 0에 가까우며, 그 표준편차는 대체로 ±7 이내로서 잔차의 거동이 안정된 것으로 나타났다. 또한, 개체수가 5마리 이상이고 유속이 20cm/sec 이하인 경우에는 수치 모델에 의한 잔차의 자기상관함수가 95%의 유음수준에서 유음한 것으로 나타났으므로, 잔차는 백색잡음의 양상으로 나타나는 것으로 볼 수 있으며, 이 수치 모델은 대체로 타당한 것으로 간주할 수 있다. 실험과 시뮬레이션에 의한 결과에 대하여 어군의 유영특성을 나타내는 지표로서 유영궤적, 수조벽과 개체 사이의 거리, 유영속도, 유영 깊이, 개체상호간의 최근접거리 등을 비교하면, 실험과 시뮬레이션에 의한 결과가 완전히 일치하지는 않으나 대체로 그 경향이 유사한 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 어군의 유영공간을 3차원으로 고려하여 유속의 변화에 따른 어군행동의 추정이 어느 정도 가능해짐으로서, 앞으로 보다 발전된 모델링 기법을 도입하면 현장에서의 적용가능성이 있을 것으로 생각된다. 그러나, 이러한 일련의 연구에서는 실험의 편의를 위하여 시간의 변화에 따른 유향과 유속의 변화를 고려하지 않고 일정 방향의 일정 유속만을 고려하였기 때문에, 현장에서의 적용을 위해서는 환경요인, 공간상의 환경조건 및 어군의 규모에 의한 차이 등 해결해야 할 문제점이 많이 남아 있다. 현단계에서의 과제는 축양장과 같은 제한된 공간에서의 어군행동의 예측, 제어등이 가능하도록 모델링에 관한 연구가 계속되어야 할 것이다.

어군행동의 추정 및 제어등을 위한 기초자료의 제공과 어군행동의 모델링 기법을 현장에 적용하기 위한 가능성을 모색하기 위하여 어군행동을 나타내는 수치모델을 작성하고 유속이 있는 실험수조에서 유영하는 무지개송어를 대상으로 개체 및 어군의 3차원 위치 시계열 데이타를 이용하여 어군행동을 나타내는 수치 모델의 파라메터를 최소자승법으로 추정하였다. 어군행동을 나타내는 수치모델의 개체수 및 유속에 따른 파라메터 값의 변화를 조사하기 위하여 추정한 파라메터 값을 평균이 0이고, 분산이 1되게 파라메터를 표준화하여 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 개체의 전방추진력의 크기를 나타내는 파라메터 a*는 개체수 및 유속이 증가함에 따라 대체로 작아지는 경향을 나타내었다. (2) 개체 사이의 영향력의 크기를 나타내는 파라메터 kb*는 개체수가 많아짐에 따라 대체로 커지는 경향을 나타내었으나, 유속이 빠를수록 대체로 작아지는 것으로 나타났다. (3) 성군력의 크기를 나타내는 파라메터 kc*는 개체수 및 유속이 증가함에 따라 대체로 커지는 경향을 나타내었다. (4) 수조의 벽이나 바닥 등에 대한 반발력의 크기를 나타내는 파라메터 |kw+*|는 개체수가 많아짐에 따라 다소 커졌으나, 유속이 빠를수록 작아지는 것으로 나타났다. (5) 수조의 벽이나 바닥등에 대한 유인력의 크기를 나타내는 파라메터 |kw+*|는 개체수에 관계없이 대체로 일정한 것으로 나타났으나, 유속이 빠를수록 대체로 커지는 경향을 나타내었다. (6) 저항력의 크기를 나타내는 파라메터 v*는 개체수가 많아짐에 따라 다소 커지는 경향을 나타내었으나, 유속이 빠를수록 작아지는 것으로 나타났다.

모형 그물에 대한 어군행동의 수치모델링에 관한 연구의 일환으로서 어군행동의 모델링을 위하여 어군행동을 나타내는 운동방정식을 구성하는 각종 힘들의 parameter를 추정하기 위한 기초자료를 제공하고자, 모형 그물을 설치하지 않은 상태에서의 유속 변화에 따른 무지개송어의 유영행동을 화성처리하여 각 개체 위치좌표로부터 계산된 유영속도, 유영깊이, 수조의 변과 개체 사이의 거리, 개체상호간의 최근접거리, 어구의 3차원적 구조 등의 유역특성을 조사 분석한 결과는 다음과 같다. 유영궤적으로부터 무지개송어의 유영행동을 살펴보면, 정수상태에서는 수종 중앙부에서 유영하는 빈도가 높았으며, 수조 벽면으로부터 상당히 떨어져서 유회운동을 하는 것으로 나타났다. 정수상태에서의 평균 유영속도는 21.6~23.6cm/sec(2.5~2.9BL cm/sec)로서 개체수가 많을수록 체장당 유영속도가 빠른 것으로 나타났으며, 유속의 변화에 따른 어군의 평균유영속도는 유속이 증가할수록 유영속도도 증가하여 유속이 25cm/sec인 경우에는 유영속도가 30.6 cm/secd(3.8BLcm/sec)에 달하였다. 어군의 평균 유영깊이는 17~38cm로서 주로 중층의 깊이에서 유영하였으며, 유속이 빨라질수록 유영 깊이가 깊어지고 유영 깊이의 변화가 적어졌다. 수조의 벽과 개체 사이의 평균 거리는 17.6~21.4cm였으며, 유속이 빨라질수록 수조의 벽과 개체사이의 거리가 다소 멀어지는 경향을 나타내었다. 개체상호간의 최근거리는 개체수가 많을수록 가까워지며, 유속의 변화에 따른 개체상호간의 최근접거리 평균치는 3.0~5.9cm(0.4~0.7BL cm)로 나타났다. 어군의 3차원적 구조는 군을 형성하는 개체수가 증가함에 따라 군의 형상이 길이, 폭 및 깊이의 모든 방향으로 넓어지며, 유속이 빨라질수록 길이방향과 폭 방향의 크기가 깊이 방향에 비해 상대적으로 커져 각 방향의 평균 상태비는 2.8 : 2.7 : 1이었다

MMORPG (Massively Multiplayer Online Role Playing Game) 시장은 급격히 증가하고 있으며 더불어 많은 발전을 이루고 있다. 하지만 그와 동시에 많은 게임 피해사례들이 증가하고 그 사례 또한 매우 다양화되고 있다. 그 중에서도 '봇(Bots)'은 사용자의 조작 없이 자동으로 작동하면서 게임의 몰입도 뿐만 아니라 보안 측면에서도 맡은 영향을 주고 있다. 따라서 게임 제공 업체에서는 클라이언트 단에서 packet을 분석하여 봇를 분별하려 하지만 클라이언트 단에는 사용자의 조작이 용이하므로 그 정확성이 떨어진다. 본 논문에서는 게임 서버 내에서 얻을 수 있는 사용자의 행동 데이터를 분석함으로써 실제 사용자 및 봇의 행동 패턴을 모델링하고 이를 비교하여 봇 검출에 적용하는 방법을 제안한다. 이 방법을 이용하여 보다 향상된 비교 모델을 완성 하였다.