KR102449985B1 - 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법 및 이를 이용한 훈련 시뮬레이터 - Google Patents
오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법 및 이를 이용한 훈련 시뮬레이터 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이터는 시뮬레이션 객체의 모델링, 사용자 인터페이스의 정의, 시뮬레이터 기능의 정의, 훈련 시나리오 및 시험 시나리오의 정의, 및 시뮬레이터를 활용한 훈련의 평가 기준의 정의를 수행하는 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구, 상기 시뮬레이터가 실행되는 분산 클러스터 아키텍처, 및 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 런타임 훈련도구를 포함한다.
Description
본 발명은 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법 및 이를 이용한 훈련 시뮬레이터에 관한 것으로, 상세하게는 장비 또는 시설의 운영 전 시뮬레이션을 통해 오퍼레이터를 훈련시키는 것에 관한 것이다. 즉, 본 발명은 시뮬레이터를 통해 오퍼레이터를 훈련시키고 평가를 수행할 수 있는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법 및 이를 이용한 훈련 시뮬레이터에 관한 것이다.
최근 장비 또는 시설 운영의 미숙으로 인한 사고가 발생하고 있으며, 크게는 인명 사고까지 발생하고 있는데, 이는 기술적 고장, 결함이나 운전, 관제기능과 지식의 부족보다는 오퍼레이터들의 상황인식, 위험판단, 안전규정 준수나 의사소통, 업무협력과 같은 비-기술적 능력의 결여로 인한 오류, 위반 등의 인적요인이 핵심 위험요인으로 작용하고 있다.
즉, 효과적인 시뮬레이터의 부재로 인해 단순한 장비 및 시설 교육만 받고 이를 능숙하게 처리할 수 있는 능력이 부족하여 다양한 사고, 장애 및 위험상황에서 오퍼레이터의 올바른 상황인식, 위험판단, 의사결정, 안전규정 준수에 대한 교육, 훈련이 부족한 실정이며, 이러한 문제를 해결하려는 시뮬레이터 구현에 대한 연구가 지속되어 왔다.
그 일례로, 대한민국 특허공개공보 제10-2020-0011644호에서는 홀로렌즈를 이용하여 승강기 유지 보수 훈련을 모의로 실시할 수 있도록 구성됨으로써, 체계적인 승강기 유지 보수 훈련이 이루어지도록 할 수 있는 가상현실 기반 승강기 유지 보수 훈련 시뮬레이터를 이용한 승강기 유지 보수 훈련 방법을 제공하고 있다.
그러나, 이 경우에도 훈련 결과에 대한 평가 방법이 체계적이지 않아 훈련 이후 현장에 직접 투입 시 안전 사고가 발생할 가능성이 적지 않은 문제점이 있다.
본 발명의 목적은, 하드코딩 대신에 저작 도구에 의해 훈련 콘텐츠를 제작할 수 있으며, 또한 시뮬레이션 결과를 체계적으로 모니터링하여 오퍼레이터가 현장에 투입 가능한 지 여부를 정확히 평가할 수 있는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법 및 이를 이용한 훈련 시뮬레이터를 제공하는 것이다.
본 발명은 저작 도구 및 실행 도구에 대한 코드의 수정 및 컴파일 없이 다양한 장비들의 복잡한 시뮬레이션 기능을 수용할 수 있으며, 또한 다수의 평가 결과를 종합하고 이를 평가 기준에 지속 반영함으로써, 평가의 효율성을 향상시키고 안전 사고를 미리 예방할 수 있는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법 및 이를 이용한 훈련 시뮬레이터를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
본 발명에 따른 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법은 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 시뮬레이터의 시뮬레이션 객체를 모델링하는 시뮬레이션 객체 모델링 단계, 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 시뮬레이터의 사용자 인터페이스를 정의하는 사용자 인터페이스 정의 단계, 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 시뮬레이터의 기능을 정의하는 시뮬레이션 기능 정의 단계, 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 훈련 시나리오 및 시험 시나리오를 정의하는 시나리오 정의 단계, 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 시뮬레이터를 활용한 훈련의 평가 기준을 정의하는 평가 기준 정의 단계, 및 시뮬레이션 런타임 훈련도구에서 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 시뮬레이션 객체 모델링 단계는 시뮬레이터의 속성과 행위를 정의하여 시뮬레이션 객체를 모델링할 수 있다.
또한, 시뮬레이션 객체는 분산 클러스터 아키텍처의 인메모리 및 DB테이블로 생성될 수 있다.
여기서, 사용자 인터페이스 정의 단계는 사용자 인터페이스를 사용자 인터페이스 화면과 사용자 인터페이스 객체로 구분할 수 있다.
또한, 사용자 인터페이스 화면 및 사용자 인터페이스 객체는 다른 계층들과 연동을 위한 ID가 부여될 수 있다.
여기서, 시뮬레이션 기능 정의 단계는 시뮬레이션 객체 및 사용자 인터페이스에 대해 시뮬레이션 기능을 정의할 수 있으며, 이때 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구를 통해 빌트인(built-in) 시뮬레이션 로직으로 시뮬레이션 기능을 구현할 수 있으며, 확장기능이 필요한 경우 비컴파일 방식의 인터프리터 언어로 임베딩(embedding) 로직을 포함하도록 할 수 있다.
또한, 시나리오 정의 단계는 기능 및 사용자 인터페이스를 토대로 시뮬레이터 조작 훈련을 위한 훈련 시나리오 및 시험 시나리오를 정의할 수 있다.
여기서, 평가 기준 정의 단계는 훈련 시나리오의 훈련 평가 기준 및 오퍼레이터의 훈련 평가 기준 달성 여부를 토대로 변경되는 시험 시나리오의 시험 평가 기준을 정의할 수 있다.
또한, 시험 평가 기준의 변경은 다수의 다른 오퍼레이터의 훈련 평가 기준 달성과 시험 평가 기준 달성을 머신 러닝으로 학습하여 오퍼레이터가 시험 평가 기준을 달성할 확률이 일정값 이상일 경우 시험 평가 기준을 기준값 이하로 설정하고, 오퍼레이터가 시험 평가 기준을 달성할 확률이 일정값 이하일 경우 시험 평가 기준을 기준값 이상으로 설정할 수 있다.
한편, 시뮬레이션 단계는 수행의 결과를 저장하고 평가 기준을 토대로 성과를 관리할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이터는 시뮬레이션 객체의 모델링, 사용자 인터페이스의 정의, 시뮬레이터 기능의 정의, 훈련 시나리오 및 시험 시나리오의 정의, 및 시뮬레이터를 활용한 훈련의 평가 기준의 정의를 수행하는 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구, 시뮬레이터가 실행되는 분산 클러스터 아키텍처, 및 오퍼레이터가 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 런타임 훈련도구를 포함할 수 있다.
여기서, 분산 클러스터 아키텍처는 분산 클러스터 시스템으로 구성되어 서버리스, 실시간 병렬처리, 및 다중 사용자 훈련을 지원할 수 있다.
또한, 평가 기준은 훈련 평가 기준과 오퍼레이터의 훈련 평가 기준 달성 여부를 토대로 변경되는 시험 평가 기준으로 구성될 수 있다.
여기서, 시험 평가 기준의 변경은 다수의 다른 오퍼레이터의 훈련 평가 기준 달성과 시험 평가 기준 달성을 머신 러닝으로 학습하여 오퍼레이터가 시험 평가 기준을 달성할 확률이 일정값 이상일 경우 시험 평가 기준을 기준값 이하로 설정하고, 오퍼레이터가 시험 평가 기준을 달성할 확률이 일정값 이하일 경우 시험 평가 기준을 기준값 이상으로 설정할 수 있다.
또한, 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구는 시뮬레이터의 시뮬레이션 객체를 모델링하는 시뮬레이션 객체 모델링부, 시뮬레이터의 사용자 인터페이스를 정의하는 사용자 인터페이스 정의부, 시뮬레이터의 기능을 정의하는 시뮬레이션 기능 정의부, 시뮬레이터의 훈련 시나리오 및 시험 시나리오를 정의하는 시나리오 정의부, 및 훈련 시나리오 및 시험 시나리오의 평가 기준을 정의하는 평가 기준 정의부를 포함할 수 있다.
또한, 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구는 빌트인(built-in) 시뮬레이션 로직을 이용하여 시뮬레이션 기능을 구현하는 한편, 확장기능을 위해 비컴파일 방식의 인터프리터 언어를 이용해 임베딩(embedding) 로직을 포함하도록 할 수 있다.
본 발명에 의한 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법 및 이를 이용한 훈련 시뮬레이터는 하드코딩 대신에 저작 도구에 의해 훈련 콘텐츠를 제작할 수 있으며, 또한 시뮬레이션 결과를 체계적으로 모니터링하여 오퍼레이터가 현장에 투입 가능한 지 여부를 정확히 평가할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법 및 이를 이용한 훈련 시뮬레이터는 저작 도구 및 실행 도구에 대한 코드의 수정 및 컴파일 없이 다양한 장비들의 복잡한 시뮬레이션 기능을 수용할 수 있으며, 또한 다수의 평가 결과를 종합하고 이를 평가 기준에 지속 반영함으로써, 평가의 효율성을 향상시키고 안전 사고를 미리 예방할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이터를 나타낸 구성블록도이다.
도 3은 도 2의 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구의 구성을 좀 더 상세히 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이터를 나타낸 구성블록도이다.
도 3은 도 2의 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구의 구성을 좀 더 상세히 나타낸 도면이다.
본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법 및 이를 이용한 훈련 시뮬레이터에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법을 나타낸 순서도이다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법은 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 시뮬레이터의 시뮬레이션 객체를 모델링하는 단계(S100), 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 시뮬레이터의 사용자 인터페이스를 정의하는 단계(S200), 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 시뮬레이터의 기능을 정의하는 단계(S300), 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 훈련 시나리오 및 시험 시나리오를 정의하는 단계(S400), 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 시뮬레이터를 활용한 훈련의 평가 기준을 정의하는 단계(S500), 및 시뮬레이션 런타임 훈련도구에서 시뮬레이션을 수행하는 단계(S600)로 이루어진다.
여기서, 시뮬레이션 객체 모델링 단계(S100)에서는 시뮬레이터의 속성과 행위를 정의하여 시뮬레이션 객체를 모델링할 수 있으며, 이때 시뮬레이션 객체는 분산 클러스터 아키텍처의 인메모리 및 DB테이블로 생성될 수 있다.
사용자 인터페이스 정의 단계(S200)에서는 사용자 인터페이스를 사용자 인터페이스 화면과 사용자 인터페이스 객체로 구분할 수 있으며, 사용자 인터페이스 화면 및 사용자 인터페이스 객체에는 다른 계층들과 연동을 위한 ID(Identification)가 부여될 수 있다.
시뮬레이션 기능 정의 단계(S300)에서는 시뮬레이션 객체 및 사용자 인터페이스에 대해 시뮬레이션 기능을 정의할 수 있다.
이때, 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구(300)를 통해 하드코딩 방식이 아닌 저작 기능에 의한 시뮬레이션 기능의 정의가 가능하며, 저작 도구에서 제공하는 시뮬레이션 로직을 이용해 시뮬레이션 기능을 구현할 수 있도록 이루어져 있다. 또한, 복잡한 기능의 확장 구현을 위해서 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구(300)는 비컴파일 방식의 인터프리터 언어를 이용해 임베딩(embedding) 로직을 포함할 수 있도록 하고 있다.
즉, 저작 도구에서 제공하는 빌트인(built-in) 시뮬레이션 로직으로 기능을 저작하다가, 확장기능이 필요한 경우 이를 인터프리터 언어로 임베딩 할 수 있도록 이루어져 있으며, 이를 통해 시뮬레이션 저작 도구 및 실행 도구에 대한 코드의 수정이나 컴파일 없이 다양한 장비들의 복잡한 시뮬레이션 기능을 수용할 수 있다.
시나리오 정의 단계(S400)에서는 기능, 사용자 인터페이스를 토대로 시뮬레이터 조작 훈련을 위한 훈련 시나리오 및 시험 시나리오를 정의할 수 있다.
평가 기준 정의 단계(S500)에서는 훈련 시나리오의 훈련 평가 기준 및 오퍼레이터의 훈련 평가 기준 달성 여부를 토대로 변경되는 시험 시나리오의 시험 평가 기준을 정의할 수 있다.
또한, 시험 평가 기준의 변경은 다수의 다른 오퍼레이터의 훈련 평가 기준 달성과 시험 평가 기준 달성을 머신 러닝으로 학습하여 오퍼레이터가 시험 평가 기준을 달성할 확률이 일정값 이상일 경우 시험 평가 기준을 기준값 이하로 설정하고, 오퍼레이터가 시험 평가 기준을 달성할 확률이 일정값 이하일 경우 시험 평가 기준을 기준값 이상으로 설정할 수 있다.
시뮬레이션 단계(S600)는 수행의 결과를 저장하고 평가 기준을 토대로 성과를 관리할 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일 실시예로서, 오퍼레이터에게 로봇팔을 제어하는 훈련을 시행하는 경우를 상정하여 상세히 설명한다.
먼저, 로봇팔을 제어하는 훈련의 시행을 위해 시뮬레이션 객체 모델링 단계(S100)에서는 로봇팔, 제어 장비, 운반/조립/정지를 수행하는 HMI(Human Machine Interface) 제어 장비 등을 시뮬레이션 객체로 정의할 수 있다.
또한, 사용자 인터페이스 정의 단계(S200)에서는 각 시뮬레이션 객체에 대한 사용자 인터페이스를 정의할 수 있는데, 로봇팔의 경우 티칭 스위치, 롤플랜지, 제어 툴, 및 통신/전원 커넥트 등을 정의할 수 있고, 제어 장비는 전원/리셋 스위치, 로봇 팔 커넥터, 및 LCD 컨트롤 화면 등을 정의할 수 있고, HMI 제어 장비의 경우 Set up 화면 버튼, 실행 화면 버튼 등을 정의할 수 있다.
한편, 시뮬레이션 기능 정의 단계(S300)에서는 시뮬레이션 객체에 행위에 따른 시뮬레이션 기능을 매핑하는 단계로서, 단순한 수학적 함수를 제공할 수 있는데, 로봇팔의 경우 로봇팔 티칭, 동작, 충돌감지, 정지, 대기 등의 로직(Logic) 구현을 포함할 수 있다.
또한, 시나리오 정의 단계(S400)에서는 로봇팔을 움직여 동작을 구성하는 것으로, 'HMI화면에서 State 버튼을 눌러 로봇과 컨트롤 장비를 연결하세요.'라는 지시 등을 수행할 수 있는 시나리오를 정의할 수 있다.
한편, 평가 기준 정의 단계(S500)에서는 로봇팔을 이용하여 훈련 시나리오에 대한 평가 또는 시험 시나리오에 대한 평가 기준을 마련할 수 있다. 예를 들어 훈련 시나리오가 단순한 동작에 대한 평가일 수 있는 반면, 시험 시나리오는 복합적인 동작을 정해진 시간에 수행하는 것을 포함할 수 있다.
여기서, 훈련 시나리오는 로봇팔을 이용하여 시동을 거는 동작, 로봇팔을 이용하여 배터리 점프를 수행하는 동작 등을 포함할 수 있다.
한편, 시험 시나리오는 제한 시간 내에 차량 본네트를 열고, 배터리 위치를 확인하고, 배터리 양극을 연결하고, 정상 연결시 시동을 거는 것을 포함할 수 있다.
이때, 시험 시나리오의 평가 기준은 훈련 시나리오에서 오퍼레이터가 수행하는 숙련도를 판단하여 변경이 가능하다. 즉, 훈련 시나리오에서 숙련도가 일정값 이상일 경우 시험 시나리오의 평가 기준을 기준값 이하로 설정하여 시험 시나리오의 평가 결과가 다소 낮더라도 이미 숙련이 된 상태로 판단할 수 있으며, 이와 반대로 훈련 시나리오에서 숙련도가 일정값 이하일 경우 숙련도가 낮은 것이므로 현장에 투입하기 위해 시험 시나리오의 평가 기준을 기준값 이상으로 설정할 수 있다.
한편, 이와 같은 평가 기준의 변경은 시뮬레이션 단계(S600)에서 수행한 다수의 오퍼레이터를 통해 도출한 평가 결과를 머신 러닝으로 학습하여 실시간으로 반영할 수 있다. 즉, 이와 같은 훈련 시나리오 및 시험 시나리오의 평가 기준을 만족한 오퍼레이터가 현장에서 숙련이 잘되었는지 피드백 받아 평가 기준에 반영할 수 있다. 예를 들어, 다수의 오퍼레이터가 배터리를 연결시키는 작업에 대해 숙련도 부족한 것으로 판단될 경우 시험 시나리오의 평가 기준을 다소 높이 설정할 수도 있다.
이와 같이, 이러한 평가 기준을 실시간으로 반영함으로써, 장비 및 시설의 운영 시 발생할 수 있는 안전 사고를 미리 예방할 수 있다.
이상과 같은 본 발명의 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법에 따르면, 하드코딩 대신에 저작 도구에 의해 훈련 콘텐츠를 제작할 수 있는 한편, 저작 도구 및 실행 도구에 대한 코드의 수정 및 컴파일 없이 다양한 장비들의 복잡한 시뮬레이션 기능을 수용할 수 있으며, 또한 시뮬레이션 결과를 체계적으로 모니터링하고 그 평가 기준을 실시간으로 반영함으로써, 오퍼레이터가 현장에 투입 가능한 지 여부를 정확히 평가할 수 있어, 장비 및 시설의 운영 시 발생할 수 있는 안전 사고를 미리 예방할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이터를 나타낸 구성블록도이며, 도 3은 도 2의 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구(300)의 구성을 좀 더 상세히 나타낸 도면이다.
이하, 도 2 내지 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이터를 설명한다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이터는 시뮬레이션 객체의 모델링, 사용자 인터페이스의 정의, 시뮬레이터 기능의 정의, 훈련 시나리오 및 시험 시나리오의 정의, 및 시뮬레이터를 활용한 훈련의 평가 기준의 정의를 수행하는 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구(300), 시뮬레이터가 실행되는 분산 클러스터 아키텍처(200), 및 오퍼레이터가 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 런타임 훈련도구(100)로 이루어진다.
시뮬레이션 런타임 훈련도구(100)은 시뮬레이션 하드웨어와 환경을 VR(가상현실; Virtual Reality), 멀티모니터, 및 AR(증강현실; Augmented Reality)로 구성할 수 있다.
VR의 경우 HMD(머리 착용 디스플레이; Head Mounted Display)를 착용한 상태에서 3D장비를 중심으로 가상환경에서의 훈련방식으로 구성 할 수 있고, 멀티모니터의 경우 HMD없이 멀티모니터 환경에서 조작 훈련을 구성할 수 있으며, AR의 경우 스마트 글래스를 착용한 상태로 실제 장비 위에서 가상 컨텐츠를 이용하여 훈련 또는 AR매뉴얼을 구성할 수도 있다.
분산 클러스터 아키텍처(200)는 분산 클러스터 시스템으로 구성되어 서버리스, 실시간 병렬처리, 및 다중 사용자 훈련을 지원할 수 있다.
분산 클러스터 아키텍처(200)는 인메모리 데이터베이스, 인메모리 키밸류스토어(Key-Value Store) 이면서 동시에 디스크에 데이터를 보관하는 RDBMS(관계형 데이터베이스 관리 시스템; Relational DataBase Management System) 역할을 모두 수행함과 동시에, 분산저장 및 분산처리되는 시스템을 사용할 수 있다.
이때, 분산 클러스터 아키텍처(200)는 여러대의 PC로 구성되므로 별도의 서버시스템이 필요없으며, 자료가 분산 복제 저장되므로 데이터는 특정 PC가 고장나더라도 데이터가 영구보존될 수 있는 장점이 있다.
시뮬레이션 콘텐츠 저작도구(300)는 RDBMS에 컨텐츠 리포지토리(Repository)가 구성되어, 인메모리에서 컨텐츠가 즉시 저장 관리되다가 디스크에 저장되므로 저작한 컨텐츠를 즉시 런타임에 훈련 컨텐츠로 활용할 수 있도록 되어 있다. 즉, 시뮬레이션 수행 시 인메모리 RDBMS에 정의된 각종 시뮬레이션 데이터에 대해 인메모리 키밸류스토어에 데이터값을 생성함으로써, 시뮬레이션 서버와 런타임 클라이언트 사이에서 데이터를 즉시 공유할 수 있다.
본 발명에서는, 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구(300)를 통해 하드코딩 방식이 아닌 저작 기능에 의한 시뮬레이션 훈련 콘텐츠의 제작이 가능하며, 저작 도구에서 제공하는 시뮬레이션 로직을 이용해 시뮬레이션 기능을 구현할 수 있다. 또한, 복잡한 기능의 확장 구현을 위해서 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구(300)는 비컴파일 방식의 인터프리터 언어를 이용해 임베딩(embedding) 로직을 포함할 수 있도록 이루어져 있다.
즉, 저작 도구에서 제공하는 빌트인(built-in) 시뮬레이션 로직으로 기능을 저작하다가, 확장기능이 필요한 경우 이를 인터프리터 언어로 임베딩 할 수 있도록 이루어져 있으며, 이를 통해 시뮬레이션 저작 도구 및 실행 도구에 대한 코드의 수정이나 컴파일 없이 다양한 장비들의 복잡한 시뮬레이션 기능을 수용할 수 있다.
도 3은 도 2의 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구(300)의 구성을 좀 더 상세히 나타낸 도면이다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구(300)는 시뮬레이터의 시뮬레이션 객체를 모델링하는 시뮬레이션 객체 모델링부(310), 시뮬레이터의 사용자 인터페이스를 정의하는 사용자 인터페이스 정의부(320), 시뮬레이터의 기능을 정의하는 시뮬레이션 기능 정의부(330), 시뮬레이터의 훈련 시나리오 및 시험 시나리오를 정의하는 시나리오 정의부(340), 및 훈련 시나리오 및 시험 시나리오의 평가 기준을 정의하는 평가 기준 정의부(350)로 이루어진다.
시뮬레이션 객체 모델링부(310)는 시뮬레이터의 속성과 행위를 정의하여 시뮬레이션 객체를 모델링하며, 여기서 시뮬레이션 객체는 분산 클러스터 아키텍처의 인메모리 및 DB테이블로 생성될 수 있다.
사용자 인터페이스 정의부(320)는 사용자 인터페이스를 사용자 인터페이스 화면과 사용자 인터페이스 객체로 구분하며, 다른 계층들과 연동을 위한 ID를 부여할 수 있다.
시뮬레이션 기능 정의부(330)는 시뮬레이션 객체 및 사용자 인터페이스에 대해 시뮬레이션 기능을 정의할 수 있다.
시나리오 정의부(340)에서는 시뮬레이션 기능 및 사용자 인터페이스를 토대로 시뮬레이터 조작 훈련을 위한 훈련 시나리오 및 시험 시나리오를 정의할 수 있다.
평가 기준 정의부(350)에서는 시나리오 정의부(340)에서 정의한 시나리오에 대한 훈련 평가 기준 및 오퍼레이터의 훈련 평가 기준 달성 여부를 토대로 변경되는 시험 시나리오의 시험 평가 기준을 정의할 수 있다.
이때, 평가 기준은 훈련 평가 기준과 오퍼레이터의 훈련 평가 기준 달성 여부를 토대로 변경되는 시험 평가 기준으로 구성될 수 있으며, 또한 시험 평가 기준의 변경은 다수의 다른 오퍼레이터의 훈련 평가 기준 달성과 시험 평가 기준 달성을 머신 러닝으로 학습하여 오퍼레이터가 시험 평가 기준을 달성할 확률이 일정값 이상일 경우 시험 평가 기준을 기준값 이하로 설정하고, 오퍼레이터가 시험 평가 기준을 달성할 확률이 일정값 이하일 경우 시험 평가 기준을 기준값 이상으로 설정할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법 및 훈련 시뮬레이터는 하드코딩 대신에 저작 도구에 의해 훈련 콘텐츠를 제작할 수 있는 한편, 저작 도구 및 실행 도구에 대한 코드의 수정 및 컴파일 없이 다양한 장비들의 복잡한 시뮬레이션 기능을 수용할 수 있으며, 또한 시뮬레이션 결과를 체계적으로 모니터링하여 오퍼레이터가 현장에 투입 가능한 지 여부를 정확히 평가할 수 있고, 다수의 평가 결과를 종합하여 이를 평가 기준에 지속 반영함으로써, 평가의 효율성을 향상시키고 안전 사고를 미리 예방할 수 있다.
상술한 것은 하나 이상의 실시예의 실례를 포함한다. 물론, 상술한 실시예들을 설명할 목적으로 컴포넌트들 또는 방법들의 가능한 모든 조합을 기술할 수 있는 것이 아니라, 당업자들은 다양한 실시예의 많은 추가 조합 및 치환할 수 있음을 인식할 수 있다. 따라서 설명한 실시예들은 첨부된 청구범위의 진의 및 범위 내에 있는 모든 대안, 변형 및 개조를 포함하는 것이다.
Claims (16)
- 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 시뮬레이터의 시뮬레이션 객체를 모델링하는 시뮬레이션 객체 모델링 단계;
상기 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 상기 시뮬레이터의 사용자 인터페이스를 정의하는 사용자 인터페이스 정의 단계;
상기 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 상기 시뮬레이터의 기능을 정의하는 시뮬레이션 기능 정의 단계;
상기 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 훈련 시나리오 및 시험 시나리오를 정의하는 시나리오 정의 단계;
상기 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구에서 상기 시뮬레이터를 활용한 훈련의 평가 기준을 정의하는 평가 기준 정의 단계; 및
시뮬레이션 런타임 훈련도구에서 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 단계;를 포함하고,
상기 평가 기준 정의 단계는, 상기 훈련 시나리오의 훈련 평가 기준 및 오퍼레이터의 상기 훈련 평가 기준의 달성 여부를 토대로 변경되는 시험 시나리오의 시험 평가 기준을 정의하고,
상기 시험 평가 기준의 변경은, 다수의 다른 오퍼레이터의 훈련 평가 기준 달성과 상기 시험 평가 기준 달성을 머신 러닝으로 학습하여 상기 오퍼레이터가 상기 시험 평가 기준을 달성할 확률이 일정값 이상일 경우 상기 시험 평가 기준을 기준값 이하로 설정하고, 상기 오퍼레이터가 상기 시험 평가 기준을 달성할 확률이 상기 일정값 이하일 경우 상기 시험 평가 기준을 상기 기준값 이상으로 설정하고,
상기 시험 시나리오의 평가 기준은 상기 훈련 시나리오에서 상기 오퍼레이터가 수행하는 숙련도를 판단하여, 상기 숙련도가 일정값 이상일 경우 상기 시험 시나리오의 상기 평가 기준을 상기 기준값 이하로 설정하여 상기 시험 시나리오의 평가 결과가 다소 낮더라도 이미 숙련이 된 상태로 판단하고, 상기 숙련도가 일정값 이하일 경우 상기 숙련도가 낮은 것이므로 현장에 투입하기 위해 상기 시험 시나리오의 상기 평가 기준을 상기 기준값 이상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 시뮬레이션 객체 모델링 단계는, 상기 시뮬레이터의 속성과 행위를 정의하여 상기 시뮬레이션 객체를 모델링하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법. - 제 2항에 있어서,
상기 시뮬레이션 객체는, 분산 클러스터 아키텍처의 인메모리 및 DB테이블로 생성되는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스 정의 단계는, 상기 사용자 인터페이스를 사용자 인터페이스 화면과 사용자 인터페이스 객체로 구분하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법. - 제 4항에 있어서,
상기 사용자 인터페이스 화면 및 상기 사용자 인터페이스 객체는, 다른 계층들과 연동을 위한 ID가 부여되는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 시뮬레이션 기능 정의 단계는, 상기 시뮬레이션 객체 및 상기 사용자 인터페이스에 대해 시뮬레이션 기능을 정의하고,
상기 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구를 통해 빌트인(built-in) 시뮬레이션 로직으로 상기 시뮬레이션 기능이 구현되며, 확장기능이 필요한 경우 비컴파일 방식의 인터프리터 언어로 임베딩(embedding) 로직을 포함하도록 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법. - 제 1항에 있어서,
상기 시나리오 정의 단계는, 상기 기능 및 상기 사용자 인터페이스를 토대로 시뮬레이터 조작 훈련을 위한 상기 훈련 시나리오 및 상기 시험 시나리오를 정의하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법. - 삭제
- 삭제
- 제 1항에 있어서,
상기 시뮬레이션 단계는, 상기 수행의 결과를 저장하고 상기 평가 기준을 토대로 성과를 관리하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이션 방법. - 시뮬레이션 객체의 모델링, 사용자 인터페이스의 정의, 시뮬레이터 기능의 정의, 훈련 시나리오 및 시험 시나리오의 정의, 및 시뮬레이터를 활용한 훈련의 평가 기준의 정의를 수행하는 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구;
상기 시뮬레이터가 실행되는 분산 클러스터 아키텍처; 및
오퍼레이터가 시뮬레이션을 수행하는 시뮬레이션 런타임 훈련도구;를 포함하고,
상기 평가 기준은, 훈련 평가 기준과 상기 오퍼레이터의 상기 훈련 평가 기준의 달성 여부를 토대로 변경되는 시험 평가 기준으로 구성되고,
상기 시험 평가 기준의 변경은, 다수의 다른 오퍼레이터의 훈련 평가 기준 달성과 상기 시험 평가 기준 달성을 머신 러닝으로 학습하여 상기 오퍼레이터가 상기 시험 평가 기준을 달성할 확률이 일정값 이상일 경우 상기 시험 평가 기준을 기준값 이하로 설정하고, 상기 오퍼레이터가 상기 시험 평가 기준을 달성할 확률이 상기 일정값 이하일 경우 상기 시험 평가 기준을 상기 기준값 이상으로 설정하고,
상기 시험 시나리오의 평가 기준은 상기 훈련 시나리오에서 상기 오퍼레이터가 수행하는 숙련도를 판단하여, 상기 숙련도가 일정값 이상일 경우 상기 시험 시나리오의 상기 평가 기준을 상기 기준값 이하로 설정하여 상기 시험 시나리오의 평가 결과가 다소 낮더라도 이미 숙련이 된 상태로 판단하고, 상기 숙련도가 일정값 이하일 경우 상기 숙련도가 낮은 것이므로 현장에 투입하기 위해 상기 시험 시나리오의 상기 평가 기준을 상기 기준값 이상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이터. - 제 11항에 있어서,
상기 분산 클러스터 아키텍처는, 분산 클러스터 시스템으로 구성되어 서버리스, 실시간 병렬처리, 및 다중 사용자 훈련을 지원하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이터. - 삭제
- 삭제
- 제 11항에 있어서,
상기 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구는,
상기 시뮬레이터의 시뮬레이션 객체를 모델링하는 시뮬레이션 객체 모델링부;
상기 시뮬레이터의 사용자 인터페이스를 정의하는 사용자 인터페이스 정의부;
상기 시뮬레이터의 기능을 정의하는 시뮬레이션 기능 정의부;
상기 시뮬레이터의 훈련 시나리오 및 시험 시나리오를 정의하는 시나리오 정의부; 및
상기 훈련 시나리오 및 상기 시험 시나리오의 평가 기준을 정의하는 평가 기준 정의부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이터. - 제 11항에 있어서,
상기 시뮬레이션 콘텐츠 저작도구는,
빌트인(built-in) 시뮬레이션 로직을 이용하여 상기 시뮬레이터 기능을 구현하는 한편, 확장기능을 위해 비컴파일 방식의 인터프리터 언어를 이용해 임베딩(embedding) 로직을 포함할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 오퍼레이터 통합 훈련 시뮬레이터.
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