KR102560693B1 - Apparatus and method for determining return time of ship - Google Patents

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Abstract

선박 복귀 시점 결정 장치 및 방법이 개시된다. 일 실시예에 따른 선박 복귀 시점 결정 방법은, 복수의 각 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 학습 데이터로 입력하고, 상기 선박의 복귀 성공 여부에 따른 보상에 기초하여 복귀 시점 결정 모델을 강화 학습시키는 단계; 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 학습된 복귀 시점 결정 모델에 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 입력하여 현재 선박의 복귀 여부를 결정하는 단계를 포함한다.An apparatus and method for determining a ship return time point are disclosed. A method for determining a ship return time point according to an embodiment includes inputting state data and external factor data of a ship at each of a plurality of points in time as learning data, and reinforcing and learning a return time point determination model based on compensation according to whether or not the return of the ship is successful; Receiving the ship's state data and external factor data at the current time point; and determining whether to return the current ship by inputting ship state data and external factor data at the current point in time into the learned return point determination model.

Description

선박 복귀 시점 결정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING RETURN TIME OF SHIP}Apparatus and method for determining ship return time {APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING RETURN TIME OF SHIP}

개시되는 실시예들은 선박 복귀 시점을 결정하기 위한 기술과 관련된다.The disclosed embodiments relate to techniques for determining a ship return point.

최근 무인 이동체 산업이 발달하면서 안전하고 활용도 높은 무인 기술이 각광받고 있다. 무인 이동체는 기기 외부의 환경을 인식하여 스스로 이동하는 기체로서, 무인항공기, 자동차, 선박 등이 포함될 수 있다. 이러한 기체들은 공중, 지상, 해상 특성을 고려하여 연구된다. 그 중 바다에서 운용되는 선박의 복귀 시점은 파도의 크기, 파도의 방향, 바람의 세기 및 방향 등 운항에 영향을 주는 외부 요인들을 특히 고려하여 결정되어야 한다. 이는 연료 보급이 비교적 쉬운 지상이나 빠르게 복귀가 가능한 공중에 비해 해상의 경우, 연료 보급을 위해 특정 지역까지 운항 해야 하는 제약이 있다는 점에서 기인한다.Recently, as the unmanned vehicle industry develops, safe and highly usable unmanned technology is in the limelight. An unmanned mobile body is a body that moves by itself by recognizing an external environment, and may include an unmanned aerial vehicle, a car, a ship, and the like. These aircraft are studied considering air, land and sea characteristics. Among them, the return point of a ship operating in the sea should be determined in particular by considering external factors that affect navigation, such as the size of waves, the direction of waves, and the strength and direction of wind. This is attributable to the fact that, compared to land where refueling is relatively easy or in the air where it is possible to return quickly, in the case of sea, there is a restriction to fly to a specific area for refueling.

이와 관련하여, 선박을 운항하는 운용자 혹은 규칙기반 의사결정 시스템을 이용하여 선박의 복귀 시점을 판단하는 기술이 존재한다. 그러나, 운용자에 의한 복귀 시점 판단 방법은 전문성을 요하기 때문에 운용자의 수많은 경험이 사전에 요구된다는 문제가 있다. 한편 규칙기반 의사결정 시스템의 경우, 고려해야 할 환경적 요인이 많아 정확한 값을 측정하지 못해 신뢰성이 낮다는 문제가 존재한다. 따라서, 사람의 평가가 개입되지 않으면서 신뢰도가 높은 복귀 시점을 판단하는 복귀 시점 결정 모델이 필요한 실정이다. In this regard, there is a technique for determining the return point of the ship using an operator operating the ship or a rule-based decision-making system. However, there is a problem in that a number of experiences of the operator are required in advance because the method for determining the return time by the operator requires expertise. On the other hand, in the case of a rule-based decision-making system, there are many environmental factors to consider, so there is a problem of low reliability because accurate values cannot be measured. Therefore, there is a need for a return point determination model that determines the return point with high reliability without human evaluation.

대한민국 등록특허공보 제10-2078488호(2020.02.11. 등록)Republic of Korea Patent Registration No. 10-2078488 (registered on February 11, 2020)

개시되는 실시예들은 선박 복귀 시점을 결정하기 위한 장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.Disclosed embodiments are to provide an apparatus and method for determining a vessel return point.

일 실시예에 따른 선박 복귀 시점을 결정하기 위한 방법은, 복수의 각 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 학습 데이터로 입력하고, 상기 선박의 복귀 성공 여부에 따른 보상에 기초하여 복귀 시점 결정 모델을 강화 학습시키는 단계; 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 수신하는 단계; 및 상기 학습된 복귀 시점 결정 모델에 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 입력하여 현재 선박의 복귀 여부를 결정하는 단계를 포함한다.A method for determining a ship return time point according to an embodiment includes inputting state data and external factor data of a ship at each of a plurality of points in time as learning data, and reinforcing and learning a return time point determination model based on compensation according to whether the return of the ship is successful; Receiving the ship's state data and external factor data at the current time point; and determining whether to return the current ship by inputting ship state data and external factor data at the current point in time into the learned return point determination model.

상기 복수의 각 시점 또는 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터는, 대응되는 시점에서 측정한 상기 선박의 위치, 운항 속도, 자가 결함 판단 여부, 상기 선박이 도달해야 하는 경로 상의 지점 및 복귀 지점 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함하고, 상기 복수의 각 시점 또는 상기 현재 시점에서의 외부 요인 데이터는, 대응되는 시점에서 측정한 기상 상태, 장애물 탐지 여부, 적 탐지 여부 및 상기 선박의 잔여 연료량 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함할 수 있다.The ship's state data at each of the plurality of points of time or the current point of time may include data on at least one of the position of the ship, operating speed, self-determination of defects, a point on a route to be reached by the ship, and a return point measured at corresponding points in time, and the external factor data at each point of time or the current point of time may include data on at least one of meteorological conditions measured at corresponding points in time, whether an obstacle has been detected, whether an enemy has been detected, and the amount of remaining fuel of the ship.

상기 복귀 시점 결정 모델은, 학습 과정에서, 상기 학습 데이터에 기초하여 기 설정된 복수의 행동 지침(action) 중 상기 선박에 적용할 행동 지침을 결정하고, 상기 결정된 행동 지침에 기초하여 상기 선박을 운항함으로써 상기 선박의 복귀 성공 여부를 확인하고, 상기 선박의 복귀 성공 여부에 기초하여 상기 보상을 산출하고, 추론 과정에서, 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터에 기초하여 상기 복수의 행동 지침 중 상기 선박에 적용할 행동 지침을 결정할 수 있다.The return time determination model may, in a learning process, determine an action guide to be applied to the ship from among a plurality of preset action guidelines based on the learning data, determine whether the ship returns successfully by operating the ship based on the determined action guide, calculate the compensation based on whether the ship returns successfully, and in a reasoning process, determine an action guide to be applied to the ship from among the plurality of action guides based on the state data of the ship and external factor data at the current time point.

상기 복귀 시점 결정 모델은, 상기 학습 과정에서, 상기 선박을 운항한 결과 상기 선박이 복귀에 성공한 경우, 상기 보상을 양의 값으로 산출하고, 상기 선박이 복귀에 실패한 경우, 상기 보상을 음의 값으로 산출할 수 있다.The return time determination model, in the learning process, when the ship has successfully returned as a result of operating the ship, calculates the compensation as a positive value, and when the ship fails to return, calculates the compensation as a negative value.

상기 복수의 행동 지침은, 임무 지속 지침 및 복귀 지침을 포함하며, 상기 복귀 시점 결정 모델은, 상기 결정된 행동 지침이 상기 임무 지속 지침인 경우, 상기 선박의 위치를 다음 지점으로 이동시키며, 상기 결정된 행동 지침이 상기 복귀 지침인 경우, 상기 선박의 위치를 복귀 지점으로 복귀시킬 수 있다. The plurality of action guidelines include a mission continuation guideline and a return guideline, and the return point determining model moves the position of the ship to the next point when the determined action guideline is the mission continuation guideline, and returns the position of the ship to a return point when the determined action guideline is the return guideline.

상기 복귀 시점 결정 모델은, 특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치가 기 설정된 경로 상의 반환점을 지나지 않은 경우, 상기 특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치에서 상기 경로 상의 반환점을 지나 기 설정된 복귀 지점까지 운항하기 위해 상기 선박이 소모할 예상 연료량이 상기 특정 시점에서의 잔여 연료량 이하이면, 상기 임무 지속 지침에 기초하여 상기 선박을 다음 지점으로 시킬 수 있다. In the return point determination model, when the ship's position measured at a specific time point does not pass a turning point on a preset route, the ship is driven from the ship's position measured at the specific point in time to a preset return point passing through the turning point on the route. If the amount of fuel expected to be consumed by the ship is less than or equal to the remaining fuel amount at the specific time point, the ship can be moved to the next point based on the mission continuation guideline.

상기 복귀 시점 결정 모델은, 특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치에서 기 설정된 복귀 지점까지 운항하기 위해 상기 선박이 소모할 예상 연료량이 상기 특정 시점에서의 잔여 연료량 이상인 경우, 상기 복귀 지침에 기초하여 상기 선박을 복귀시킬 수 있다. The return time determination model, when the amount of fuel expected to be consumed by the ship to navigate from the location of the ship measured at a specific point in time to a preset return point is equal to or greater than the amount of remaining fuel at the specific point in time, the ship can be returned based on the return guideline.

상기 복귀 시점 결정 모델은, 상기 현재 시점에서의 외부 요인 상태 데이터에 기초하여 장애물 또는 적에 의한 외부 충격 이벤트가 검출되는 경우, 상기 복귀 지침에 기초하여 상기 선박을 운항하며, 상기 외부 충격 이벤트가 검출되지 않는 경우, 상기 임무 지속 지침에 기초하여 상기 선박을 다음 지점으로 이동시킬 수 있다. The return time determination model, when an external shock event by an obstacle or an enemy is detected based on the external factor state data at the current time point, the ship is operated based on the return guideline, and when the external shock event is not detected, the ship can be moved to the next point based on the mission continuation guideline.

상기 수신하는 단계는, 상기 결정된 행동 지침이 상기 임무 지속 지침인 경우, 현재 시점으로부터 기 설정된 단위 시간이 경과한 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 재수신하고, 상기 결정하는 단계는, 상기 복귀 시점 결정 모델에 상기 재수신된 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 재입력하고 상기 경과한 시점을 현재 시점으로 갱신하여 상기 갱신된 현재 시점에서의 상기 선박의 복귀 여부를 다시 결정할 수 있다.In the receiving step, when the determined action guideline is the mission continuation guideline, the ship's state data and external factor data are re-received at a point in time when a predetermined unit time has elapsed from the current point in time, and in the determining step, whether to return the ship at the updated current point in time may be determined again by re-entering the re-received ship state data and external factor data into the return point determination model and updating the elapsed point in time to the current point in time.

일 실시예에 따른 컴퓨팅 장치는, 하나 이상의 프로세서들; 메모리; 및 하나 이상의 프로그램들을 포함하고, 상기 하나 이상의 프로그램들은 상기 메모리에 저장되고, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되도록 구성되며, 상기 하나 이상의 프로그램들은, 복수의 각 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 학습 데이터로 입력하고, 상기 선박의 복귀 성공 여부에 따른 보상에 기초하여 복귀 시점 결정 모델을 강화 학습시키기 위한 명령; 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 수신하는 수신하기 위한 명령; 및 상기 학습된 복귀 시점 결정 모델에 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 입력하여 현재 선박의 복귀 여부를 결정하기 위한 명령을 포함한다.A computing device according to an embodiment includes one or more processors; Memory; and one or more programs, the one or more programs being stored in the memory and configured to be executed by the one or more processors, the one or more programs inputting state data and external factor data of the ship at each of a plurality of points in time as learning data, and reinforcing and learning a return time point determination model based on compensation according to whether or not the return of the ship is successful; a command for receiving the state data of the vessel and the external factor data at the current point in time; and a command for determining whether to return the current ship by inputting ship state data and external factor data at the current point in time into the learned return point determination model.

상기 복수의 각 시점 또는 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터는, 대응되는 시점에서 측정한 상기 선박의 위치, 운항 속도, 자가 결함 판단 여부, 상기 선박이 도달 해야 하는 경로 상의 지점 및 복귀 지점 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함하고, 상기 복수의 각 시점 또는 상기 현재 시점에서의 외부 요인 데이터는, 대응되는 시점에서 측정한 기상 상태, 장애물 탐지 여부, 적 탐지 여부 및 상기 선박의 잔여 연료량 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함할 수 있다.The ship's state data at each of the plurality of points of time or the current point of time may include data on at least one of the position of the ship, operating speed, self-determination of defects, a point on a route to which the ship should reach, and a return point measured at a corresponding point of time, and the external factor data at each of the plurality of points of time or the current point of time may include data on at least one of meteorological conditions, whether an obstacle is detected, whether an enemy is detected, and the amount of remaining fuel of the ship, measured at a corresponding point in time.

상기 복귀 시점 결정 모델은, 학습 과정에서, 상기 학습 데이터에 기초하여 기 설정된 복수의 행동 지침(action) 중 상기 선박에 적용할 행동 지침을 결정하고, 상기 결정된 행동 지침에 기초하여 상기 선박을 운항함으로써 상기 선박의 복귀 성공 여부를 확인하고, 상기 선박의 복귀 성공 여부에 기초하여 상기 보상을 산출하고, 추론 과정에서, 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터에 기초하여 상기 복수의 행동 지침 중 상기 선박에 적용할 행동 지침을 결정할 수 있다.The return time determination model may, in a learning process, determine an action guide to be applied to the ship from among a plurality of preset action guidelines based on the learning data, determine whether the ship returns successfully by operating the ship based on the determined action guide, calculate the compensation based on whether the ship returns successfully, and in a reasoning process, determine an action guide to be applied to the ship from among the plurality of action guides based on the state data of the ship and external factor data at the current time point.

상기 복귀 시점 결정 모델은, 상기 학습 과정에서, 상기 선박을 운항한 결과 상기 선박이 복귀에 성공한 경우, 상기 보상을 양의 값으로 산출하고, 상기 선박이 복귀에 실패한 경우, 상기 보상을 음의 값으로 산출할 수 있다. The return time determination model, in the learning process, when the ship has successfully returned as a result of operating the ship, calculates the compensation as a positive value, and when the ship fails to return, calculates the compensation as a negative value.

상기 복수의 행동 지침은, 임무 지속 지침 및 복귀 지침을 포함하며, 상기 복귀 시점 결정 모델은, 상기 결정된 행동 지침이 상기 임무 지속 지침인 경우, 상기 선박의 위치를 다음 지점으로 이동시키며, 상기 결정된 행동 지침이 상기 복귀 지침인 경우, 상기 선박의 위치를 복귀 지점으로 복귀시킬 수 있다. The plurality of action guidelines include a mission continuation guideline and a return guideline, and the return point determining model moves the position of the ship to the next point when the determined action guideline is the mission continuation guideline, and returns the position of the ship to a return point when the determined action guideline is the return guideline.

상기 복귀 시점 결정 모델은, 특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치가 기 설정된 경로 상의 반환점을 지나지 않은 경우, 상기 특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치에서 상기 경로 상의 반환점을 지나 기 설정된 복귀 지점까지 운항하기 위해 상기 선박이 소모할 예상 연료량이 상기 특정 시점에서의 잔여 연료량 이하이면, 상기 임무 지속 지침에 기초하여 상기 선박을 다음 지점으로 이동시킬 수 있다. In the return point determination model, when the ship's position measured at a specific time point does not pass a turning point on a preset route, the ship can be moved to the next point based on the mission continuation guideline if the estimated fuel consumption of the ship is less than or equal to the remaining fuel amount at the specific time point in order to navigate from the ship's position measured at the specific time point to the preset return point through the turning point on the route.

상기 복귀 시점 결정 모델은, 특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치에서 기 설정된 복귀 지점까지 운항하기 위해 상기 선박이 소모할 예상 연료량이 상기 특정 시점에서의 잔여 연료량 이상인 경우, 상기 복귀 지침에 기초하여 상기 선박을 복귀시킬 수 있다. The return time determination model, when the amount of fuel expected to be consumed by the ship to navigate from the location of the ship measured at a specific point in time to a preset return point is equal to or greater than the amount of remaining fuel at the specific point in time, the ship can be returned based on the return guideline.

상기 복귀 시점 결정 모델은, 상기 현재 시점에서의 외부 요인 상태 데이터에 기초하여 장애물 또는 적에 의한 외부 충격 이벤트가 검출되는 경우, 상기 복귀 지침에 기초하여 상기 선박을 운항하며, 상기 외부 충격 이벤트가 검출되지 않는 경우, 상기 임무 지속 지침에 기초하여 상기 선박을 다음 지점으로 이동시킬 수 있다.The return time determination model, when an external shock event by an obstacle or an enemy is detected based on the external factor state data at the current time point, the ship is operated based on the return guideline, and when the external shock event is not detected, the ship can be moved to the next point based on the mission continuation guideline.

상기 하나 이상의 프로그램들은, 상기 결정된 행동 지침이 상기 임무 지속 지침인 경우, 현재 시점으로부터 기 설정된 단위 시간이 경과한 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 재수신하기 위한 명령; 및 상기 복귀 시점 결정 모델에 상기 재수신된 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 재입력하고 상기 경과한 시점을 현재 시점으로 갱신하여 상기 갱신된 현재 시점에서의 상기 선박의 복귀 여부를 다시 결정하기 위한 명령을 더 포함할 수 있다. The one or more programs may include, when the determined action guideline is the mission continuation guideline, a command for re-receiving ship state data and external factor data at a time point when a preset unit time has elapsed from the current time point; and re-inputting the re-received ship state data and external factor data into the return time determination model, updating the elapsed time point to the current time point, and determining again whether to return the ship at the updated current time point. It may further include a command.

개시되는 실시예들에 따르면, 복귀 시점에 영향을 주는 요인들 간의 상관관계를 복합적으로 고려한 계산을 수행하지 않고서도 강화 학습된 복귀 시점 결정 모델을 통해 복귀 시점을 계산함으로써 복귀 시점 예측의 정확도와 신뢰도를 향상시킬 수 있다.According to the disclosed embodiments, it is possible to improve the accuracy and reliability of prediction of a return time by calculating the return time through a reinforcement-learned return time determination model without performing a calculation considering the correlation between factors influencing the return time in a complex manner.

또한 개시되는 실시예들에 따르면, 실시간으로 변동하는 요인 관련 데이터를 입력하여 최적의 복귀 시점을 파악할 수 있다.In addition, according to the disclosed embodiments, an optimal return time point may be determined by inputting data related to a factor that fluctuates in real time.

또한 개시되는 실시예들에 따르면, 복귀 시점에 영향을 주는 요인이 추가 또는 변동되더라도 복귀 시점 결정 모델을 새로 설계할 필요가 없으므로 복귀 시점 결정 모델의 호환성을 제고할 수 있다.In addition, according to the disclosed embodiments, even if a factor influencing the return point is added or changed, the return point determination model does not need to be newly designed, so that the return point determination model can be improved in compatibility.

도 1은 종래기술과 일 실시예에 따른 선박 복귀 시점 결정 방법을 비교하기 위한 예시도
도 2는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경을 예시하여 설명하기 위한 블록도
도 3은 일 실시예에 따른 선박 복귀 시점 결정 방법을 설명하기 위한 순서도
도 4는 일 실시예에 따른 선박 복귀 시점 결정 모델을 설명하기 위한 예시도
도 5는 추가적인 실시예에 따른 선박 복귀 시점 결정 방법을 설명하기 위한 순서도
1 is an exemplary diagram for comparing a method for determining a ship return time point according to the prior art and an embodiment
2 is a block diagram illustrating and describing a computing environment including a computing device suitable for use in example embodiments;
3 is a flowchart for explaining a method for determining a ship return time point according to an embodiment
4 is an exemplary view for explaining a ship return time determination model according to an embodiment
5 is a flowchart for explaining a method for determining a ship return time point according to an additional embodiment

이하, 도면을 참조하여 일 실시예의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.Hereinafter, specific embodiments of an embodiment will be described with reference to the drawings. The detailed descriptions that follow are provided to provide a comprehensive understanding of the methods, devices and/or systems described herein. However, this is only an example and the present invention is not limited thereto.

일 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 일 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 일 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.In describing one embodiment, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of an embodiment, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or custom of a user or operator. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification. Terminology used in the detailed description is for describing only one embodiment and should in no way be limiting. Unless expressly used otherwise, singular forms of expression include plural forms. In this description, expressions such as “comprising” or “comprising” are intended to indicate certain characteristics, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof, and should not be construed to exclude the existence or possibility of one or more other characteristics, numbers, steps, operations, elements, parts or combinations thereof other than those described.

도 1은 종래기술과 일 실시예에 따른 선박 복귀 시점 결정 장치를 비교하기 위한 예시도이다.1 is an exemplary diagram for comparing a ship return time point determination device according to an embodiment with the prior art.

출발지점에서 복귀지점까지 지정된 경로를 따라 운항하는 선박의 궤적은 그림 (1)과 같을 수 있다. 다만, 그림 (1)은 선박이 보유한 연료량이 설정된 경로를 모두 운항하기에 필요한 연료량보다 충분할 경우를 나타낸 것이며, 보유 연료량이 필요한 연료량보다 부족할 경우, 선박은 그림 (2) 또는 그림(3)과 같은 궤적을 그리며 운항될 수 있다.The trajectory of a ship operating along a designated route from the departure point to the return point may be as shown in Figure (1). However, Figure (1) shows the case where the amount of fuel held by the ship is more than the amount of fuel required to navigate all the set routes.

그림 (2)를 참조하면, 운용자 또는 규칙 기반 의사결정 시스템을 포함하는 종래 선박의 복귀 시점을 판단하는 기술에 따라 복귀 시점을 판단하였으나, 복귀에 실패한 선박의 운항 궤적이 도시된다.Referring to Figure (2), the navigation trajectory of a ship that failed to return is shown even though the return point has been determined according to a conventional technique for determining the return point of a ship including an operator or a rule-based decision-making system.

구체적으로, 종래 선박의 복귀 시점을 판단하는 기술은 선박의 잔여 연료량이 지점 A(23)에서 복귀지점까지 소모될 연료량이 선박이 보유하고 있는 잔여 연료량보다 충분할 것으로 판단하고 선박의 운항을 지속하도록 결정한다.Specifically, the conventional technology for determining the return time of the ship determines that the amount of remaining fuel of the ship to be consumed from point A (23) to the return point is more than the amount of remaining fuel held by the ship, and determines to continue the operation of the ship.

이어서, 종래 선박의 복귀 시점을 판단하는 기술은 지점B(21)가 되어서야 지점 B(21)에서 복귀 지점까지 소모될 연료량이 잔여 연료량보다 부족할 것으로 판단하여 선박의 복귀를 결정한다. 그러나, 그림(2)는 복귀 시점까지 소모되는 연료량을 잘못 판단하여 연료량 부족으로 복귀 지점 도달에 실패한다. 이렇듯, 종래 기술은 다양한 외부 요인으로 인한 잘못된 판단을 결정하여 복귀 지점에 도달하지 못한 경우가 상당하다. 즉, 종래 기술은 부적절한 복귀 시점을 판단함으로써 선박을 다시 복귀 지점으로 돌아오지 못하게 하거나, 설정한 경로를 충분히 운항할 수 있음에도 운항 도중 복귀 지점으로 돌아오게 하는 등 선박을 효율적으로 운항하지 못하는 문제점이 있다.Then, in the conventional technology for determining the return time of the ship, it is determined that the amount of fuel to be consumed from point B 21 to the return point is less than the remaining amount of fuel, and the return of the ship is determined only when the point B 21 is reached. However, Figure (2) misjudges the amount of fuel consumed up to the point of return and fails to reach the point of return due to insufficient amount of fuel. As such, in the prior art, there are many cases in which a return point is not reached by determining an erroneous judgment due to various external factors. That is, the prior art has a problem in that it does not efficiently operate the ship, such as preventing the ship from returning to the return point by determining an inappropriate return point or returning the ship to the return point during navigation even though it can sufficiently navigate the set route.

그러나 그림(3)에 도시된 바와 같이, 강화 학습 기반의 복귀 시점 결정 모델을 이용하여 선박의 복귀 시점을 판단하는 경우, 다양한 외부 요인이 선박의 운항에 미치는 영향까지 학습하여 복귀 시점을 판단하므로 종래의 선박 복귀 시점 판단 기술보다 적절한 복귀 지점을 판단할 수 있다.However, as shown in Figure (3), when the ship's return point is determined using the reinforcement learning-based return point determination model, the return point is determined by learning the influence of various external factors on the ship's operation. Therefore, it is possible to determine an appropriate return point rather than the conventional ship return point determination technology.

예를 들어, 그림(2)에서 종래기술에 의한 경우 선박이 지점 A(23)를 지날 때 비로소 복귀 시점으로 결정하는 반면, 동일한 상황에서 그림(3)의 강화 학습 기반의 복귀 시점 결정 모델을 이용하여 복귀 시점을 판단하는 기술은 그림(2)와 같은 상황에서도 지점 B(21)를 지날 때 복귀 시점으로 결정하여 선박의 복귀를 성공시킬 수 있다. 결국 강화 학습 기반의 복귀 시점 결정 모델을 이용하여 선박의 복귀 시점을 판단하는 경우 잔여 연료량 대비 더 많은 요구사항을 수행할 수 있다는 장점을 가지고 있다. For example, in the case of the prior art in Figure (2), the return point is determined only when the ship passes point A (23), whereas in the same situation, the method of determining the return point using the reinforcement learning-based return point determination model of Figure (3) can determine the return point as the return point when passing point B (21) even in the same situation as in Figure (2), thereby allowing the ship to return successfully. After all, if the ship's return time is determined using the reinforcement learning-based return time determination model, it has the advantage of being able to perform more requirements compared to the amount of remaining fuel.

도 2는 예시적인 실시예들에서 사용되기에 적합한 컴퓨팅 장치를 포함하는 컴퓨팅 환경(10)을 예시하여 설명하기 위한 블록도이다. 도시된 실시예에서, 각 컴포넌트들은 이하에 기술된 것 이외에 상이한 기능 및 능력을 가질 수 있고, 이하에 기술되지 것 이외에도 추가적인 컴포넌트를 포함할 수 있다.2 is a block diagram illustrating and illustrating a computing environment 10 including a computing device suitable for use in example embodiments. In the illustrated embodiment, each component may have different functions and capabilities other than those described below, and may include additional components other than those described below.

도시된 컴퓨팅 환경(10)은 장치로 선박의 복귀 시점을 결정하는 컴퓨팅 장치(12)를 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨팅 장치(12)는 본 발명의 실시예에 따른 영상 처리를 수행하기 위한 장치일 수도 있다.The illustrated computing environment 10 includes a computing device 12 that determines when to return the vessel to the device. In one embodiment, computing device 12 may be a device for performing image processing according to an embodiment of the present invention.

컴퓨팅 장치(12)는 적어도 하나의 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16) 및 통신 버스(18)를 포함한다. 프로세서(14)는 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 앞서 언급된 예시적인 실시예에 따라 동작하도록 할 수 있다. 예컨대, 프로세서(14)는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 하나 이상의 프로그램들을 실행할 수 있다. 상기 하나 이상의 프로그램들은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함할 수 있으며, 상기 컴퓨터 실행 가능 명령어는 프로세서(14)에 의해 실행되는 경우 컴퓨팅 장치(12)로 하여금 예시적인 실시예에 따른 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다.Computing device 12 includes at least one processor 14 , a computer readable storage medium 16 and a communication bus 18 . Processor 14 may cause computing device 12 to operate according to the above-mentioned example embodiments. For example, processor 14 may execute one or more programs stored on computer readable storage medium 16 . The one or more programs may include one or more computer-executable instructions, which when executed by processor 14 may be configured to cause computing device 12 to perform operations in accordance with an example embodiment.

컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 컴퓨터 실행 가능 명령어 내지 프로그램 코드, 프로그램 데이터 및/또는 다른 적합한 형태의 정보를 저장하도록 구성된다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)에 저장된 프로그램(20)은 프로세서(14)에 의해 실행 가능한 명령어의 집합을 포함한다. 일 실시예에서, 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)는 메모리(랜덤 액세스 메모리와 같은 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 또는 이들의 적절한 조합), 하나 이상의 자기 디스크 저장 디바이스들, 광학 디스크 저장 디바이스들, 플래시 메모리 디바이스들, 그 밖에 컴퓨팅 장치(12)에 의해 액세스되고 원하는 정보를 저장할 수 있는 다른 형태의 저장 매체, 또는 이들의 적합한 조합일 수 있다.Computer-readable storage medium 16 is configured to store computer-executable instructions or program code, program data, and/or other suitable form of information. Program 20 stored on computer readable storage medium 16 includes a set of instructions executable by processor 14 . In one embodiment, computer-readable storage medium 16 may be memory (volatile memory such as random access memory, non-volatile memory, or a suitable combination thereof), one or more magnetic disk storage devices, optical disk storage devices, flash memory devices, other forms of storage medium that can be accessed by computing device 12 and store desired information, or any suitable combination thereof.

통신 버스(18)는 프로세서(14), 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(16)를 포함하여 컴퓨팅 장치(12)의 다른 다양한 컴포넌트들을 상호 연결한다.Communications bus 18 interconnects various other components of computing device 12, including processor 14 and computer-readable storage medium 16.

컴퓨팅 장치(12)는 또한 하나 이상의 입출력 장치(24)를 위한 인터페이스를 제공하는 하나 이상의 입출력 인터페이스(22) 및 하나 이상의 네트워크 통신 인터페이스(26)를 포함할 수 있다. 입출력 인터페이스(22) 및 네트워크 통신 인터페이스(26)는 통신 버스(18)에 연결된다. 입출력 장치(24)는 입출력 인터페이스(22)를 통해 컴퓨팅 장치(12)의 다른 컴포넌트들에 연결될 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 포인팅 장치(마우스 또는 트랙패드 등), 키보드, 터치 입력 장치(터치패드 또는 터치스크린 등), 음성 또는 소리 입력 장치, 다양한 종류의 센서 장치 및/또는 촬영 장치와 같은 입력 장치, 및/또는 디스플레이 장치, 프린터, 스피커 및/또는 네트워크 카드와 같은 출력 장치를 포함할 수 있다. 예시적인 입출력 장치(24)는 컴퓨팅 장치(12)를 구성하는 일 컴포넌트로서 컴퓨팅 장치(12)의 내부에 포함될 수도 있고, 컴퓨팅 장치(12)와는 구별되는 별개의 장치로 선박의 복귀 시점을 결정하는 컴퓨팅 장치(12)와 연결될 수도 있다.Computing device 12 may also include one or more input/output interfaces 22 and one or more network communication interfaces 26 that provide interfaces for one or more input/output devices 24 . An input/output interface 22 and a network communication interface 26 are connected to the communication bus 18 . Input/output device 24 may be coupled to other components of computing device 12 via input/output interface 22 . Exemplary input/output devices 24 may include input devices such as pointing devices (such as a mouse or trackpad), keyboards, touch input devices (such as a touchpad or touchscreen), voice or audio input devices, sensor devices of various kinds, and/or imaging devices, and/or output devices such as display devices, printers, speakers, and/or network cards. The exemplary input/output device 24 may be included inside the computing device 12 as a component constituting the computing device 12, or as a separate device distinct from the computing device 12, and may be connected to the computing device 12 for determining the return time of the ship.

도 3은 일 실시예에 따른 선박 복귀 시점 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method for determining a ship return time point according to an exemplary embodiment.

도 3에 도시된 방법은 선박의 복귀 시점을 결정하는 컴퓨팅 장치(12)에서 수행될 수 있다. 이를 위하여, 상기 선박의 복귀 시점 판단 방법은 하나 이상의 컴퓨터 실행 가능 명령어를 포함하는 프로그램 내지 소프트웨어의 형태로 구현되어 상기 메모리상에 저장될 수 있다. The method shown in FIG. 3 may be performed by the computing device 12 for determining when to return to the vessel. To this end, the method for determining the return time of the ship may be implemented in the form of a program or software including one or more computer executable instructions and stored on the memory.

도 3을 참조하면, 복귀 시점 결정 모델(410)이 복귀 시점을 결정하는 과정을 설명할 수 있다. Referring to FIG. 3 , a process of determining a return time point by the return point determination model 410 may be explained.

컴퓨팅 장치(12)는 복수의 각 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 학습 데이터로 입력하고, 상기 선박의 복귀 성공 여부에 따른 보상에 기초하여 복귀 시점 결정 모델(410)을 강화 학습시킨다(310).The computing device 12 inputs the ship's state data and external factor data at each of a plurality of points in time as learning data, and reinforces the return time point determination model 410 based on compensation according to whether or not the ship returns successfully (310).

이후, 컴퓨팅 장치(12)는 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 수신한다(320).Thereafter, the computing device 12 receives state data and external factor data of the ship at the current point in time (320).

이후, 컴퓨팅 장치(12)는 학습된 복귀 시점 결정 모델(410)에 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 입력하여 현재 선박의 복귀 여부를 결정한다(330).Thereafter, the computing device 12 determines whether to return the current ship by inputting the state data and external factor data of the ship at the current point in time to the learned return point determination model 410 (330).

일 실시예에 따르면, 복수의 각 시점 또는 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터는, 대응되는 시점에서 측정한 선박의 위치, 운항 속도, 자가 결함 판단 여부, 선박이 도달해야 하는 경로 상의 지점 및 복귀 지점 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함할 수 있다. According to one embodiment, the state data of the ship at each of a plurality of points in time or at the current point in time may include data on at least one of the location of the ship measured at the corresponding point in time, navigation speed, self-determination of defects, points on the route to which the ship should reach, and return points.

선박의 위치는, 복귀 시점 결정 모델(410)이 선박을 복귀시킬지 여부를 판단하기 위한 기준 지점이 되는 위치일 수 있다. The location of the ship may be a location that becomes a reference point for determining whether the ship is to be returned by the return time determination model 410 .

운항 속도는 복귀 시점을 판단할 때까지 기록된 선박의 운항 속도를 의미할 수 있다. 운항 속도는 선박의 복귀 여부를 판단하기까지 종전에 운항한 선박의 평균 속도, 최저 속도 및 최고 속도 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Sailing speed may mean the sailing speed of the ship recorded until the time of return is determined. The navigation speed may include at least one of an average speed, a minimum speed, and a maximum speed of ships that have previously operated until it is determined whether or not the ship returns.

자가 결함 판단 여부는, 복귀 시점을 판단할 때 선박에 결함이 있는지 여부를 판단하는 것으로, 운항 능력, 센서 및 무장에 대한 이상 여부에 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. The self-determination of a defect is to determine whether or not there is a defect in the ship when determining the time of return, and may include at least one of navigation capability, sensor and armament abnormality.

선박이 도달해야 하는 경로는 선박이 운항해야 하는 기 설정된 경로를 의미할 수 있다. 이때, 선박이 도달해야 하는 경로는 출발지점, 반환점 및 복귀지점을 통해 설정될 수 있다. The route that the ship should reach may mean a preset route that the ship should navigate. At this time, the route to be reached by the ship may be set through a starting point, a return point, and a return point.

복귀지점이란 선박이 임무를 수행하거나 수행하지 못하더라도 최종적으로 돌아와야 할 지점을 의미할 수 있다. The return point may refer to a point to which the ship must finally return even if it performs or fails to perform its mission.

한편, 선박의 위치와 복귀 지점은 좌표계를 통해 표현할 수 있으며, 이때 좌표계는 예를 들어, 1차원(1D coordinate system, 2차원(2D coordinate system), 3차원 좌표계(3D coordinate system), 극 좌표계(Polar coordinate), 원기둥 좌표계(Cylinderical coordinate), 구면 좌표계(Spherical coordinate), 동차 좌표계(Homogeneous Coordinate) 등의 좌표계일 수 있으나, 반드시 특정한 좌표계로 한정되는 것은 아니며, 상술한 예 외에도 위치를 표현할 수 있는 한 다양한 유형의 좌표계 중 어느 하나일 수 있다. On the other hand, the ship's position and return point can be expressed through a coordinate system. At this time, the coordinate system may be, for example, a coordinate system such as a 1D coordinate system, a 2D coordinate system, a 3D coordinate system, a polar coordinate system, a cylindrical coordinate system, a spherical coordinate system, a homogeneous coordinate system, but is not necessarily limited to a specific coordinate system. In addition, it can be any one of various types of coordinate systems as long as it can represent a position.

일 실시예에 따르면, 복수의 각 시점 또는 현재 시점에서의 외부 요인 데이터는, 대응되는 시점에서 측정한 기상 상태, 장애물 탐지 여부, 적 탐지 여부 및 상기 선박의 잔여 연료량 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함할 수 있다.According to an embodiment, the external factor data at each of a plurality of points in time or at the current point in time may include at least one of weather conditions measured at corresponding points in time, whether an obstacle has been detected, whether an enemy has been detected, and the amount of remaining fuel of the ship. It may include data.

기상 상태란 선박의 운항에 영향을 미칠 수 있는 요인으로써 파향, 풍향, 파고, 풍속, 날씨 등 기상 상태를 포함할 수 있다. The weather condition is a factor that may affect the operation of the ship and may include weather conditions such as wave direction, wind direction, wave height, wind speed, and weather.

파향은 운항 경로가 속한 환경에서 파도의 방향을 의미할 수 있다. 선박의 운항 방향이 파향과 동일한 경우, 연료 소모량 대비 운항 가능한 거리가 증가할 수 있다. 반면에, 선박의 운항 방향이 파향과 상이한 경우 연료 소모량 대비 운항 가능한 거리는 감소할 수 있다. 즉, 파향은 연료 대비 선박이 운항할 수 있는 거리에 영향을 미칠 수 있으므로 파향에 대한 데이터를 학습 데이터와 입력 데이터로 고려할 수 있다. The wave direction may refer to a direction of a wave in an environment to which a navigation route belongs. When the ship's operating direction is the same as the wave direction, the possible operating distance against fuel consumption may increase. On the other hand, if the sailing direction of the ship is different from the wave direction, the fuel consumption versus the cruising distance may decrease. That is, since wave direction can affect the distance that a ship can navigate relative to fuel, data on wave direction can be considered as learning data and input data.

풍향은 운항 경로가 속한 환경에서 바람의 방향을 의미할 수 잇다. 풍향의 경우 파향과 마찬가지로 선박의 운항 방향이 풍향과 동일한 경우, 연료 소모량 대비 운항 가능한 거리가 증가할 수 있다. 반면에, 선박의 운항 방향이 파향과 상이한 경우 연료 소모량 대비 운항 가능한 거리는 감소할 수 있다. 즉, 파향은 연료 대비 선박이 운항할 수 있는 거리에 영향을 미칠 수 있으므로 파향에 대한 데이터를 학습 데이터와 입력 데이터로 고려할 수 있다. The wind direction may mean a direction of wind in an environment to which a navigation route belongs. In the case of the wind direction, similar to the wave direction, when the sailing direction of the ship is the same as the wind direction, the distance that can be navigated compared to the fuel consumption may increase. On the other hand, if the sailing direction of the ship is different from the wave direction, the fuel consumption versus the cruising distance may decrease. That is, since wave direction can affect the distance that a ship can navigate relative to fuel, data on wave direction can be considered as learning data and input data.

장애물 탐지 여부 및 적 탐지 여부는 선박이 운항하도록 기 설정된 경로 내 기 설정된 거리 범위 내에서 운항에 방해가 되는 장애물을 탐지하거나 적을 탐지하였는지 여부와 관련된 데이터일 수 있다. 즉, 장애물 탐지 여부 및 적 탐지 여부에 대한 데이터는 선박의 운항 중 장애물 또는 적을 마주하는 등 돌발적으로 발생하여 예측하기 어려운 이벤트를 검출하여 안전한 운항을 가능하게 할 수 있다. 즉, 장애물 탐지 여부 및 적 탐지 여부는 선박의 우회 여부를 결정하는데 도움을 주므로 학습 데이터와 입력 데이터로 고려할 수 있다. Whether or not an obstacle is detected and whether an enemy is detected may be data related to whether an obstacle or an enemy is detected that interferes with the ship's navigation within a preset distance range in a preset route. That is, data on whether an obstacle has been detected or not and whether an enemy has been detected can enable safe navigation by detecting an event that is difficult to predict due to a sudden occurrence, such as encountering an obstacle or an enemy during ship navigation. That is, whether or not an obstacle is detected and whether an enemy is detected can be considered as learning data and input data because it helps to determine whether to bypass the ship.

선박의 잔여 연료량은 선박을 운항하기 위해 선박이 보유하고 있는 연료량을 의미할 수 있다. The remaining amount of fuel of the ship may refer to the amount of fuel possessed by the ship to operate the ship.

즉, 선박 복귀 시점 결정하는 방법은 선박 운항에 영향을 미치며 서로 상관 관계가 깊은 요인들을 고려하여 복귀 시점 결정 모델(410)을 학습시키고 복귀시점을 예측할 수 있다. 따라서, 선박 복귀 시점 결정하는 방법은 학습된 결과에 기초하여 적합한 복귀 시점을 판단할 수 있다.That is, the method for determining the return time of the ship can predict the return time by learning the return time determination model 410 in consideration of factors that affect ship operation and are closely correlated with each other. Therefore, the method for determining the time to return to the ship can determine the appropriate time to return based on the learned result.

도 4는 일 실시예에 따른 선박 복귀 시점 결정 모델(410)을 설명하기 위한 예시도이다.4 is an exemplary view for explaining a vessel return time determination model 410 according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 선박 복귀 시점 결정 모델(410)이 선박의 상태 데이터 및 외부요인 데이터를 학습 데이터로 이용하여 적절한 복귀 시점을 판단하는 과정을 설명할 수 있다. Referring to FIG. 4 , a process of determining an appropriate return time by using ship state data and external factor data as learning data by the ship return time determination model 410 can be explained.

선박 복귀 시점 결정 모델(410)은 선박의 운항에 영향을 미치는 요인들이 상태(state) 정보(420)로 정의되어 주어진 환경(environment)(450)에서 현재 상태를 관찰(state observation)한 결과, 상태 정보(420)를 인식하여 선박의 행동 지침(action)(430)을 결정하도록 인공신경망(ANN, Artificial Neural Network)을 통해 구현될 수 있다. In the vessel return timing determination model 410, factors influencing ship operation are defined as state information 420, and as a result of state observation in a given environment 450, the state information 420 can be recognized and an action 430 of the ship can be implemented through an artificial neural network (ANN).

이때, 복귀 시점 결정 모델(410)은 선박의 운항에 영향을 미치는 상태 정보(420)가 변화할 때, 보상(reward)을 더 많이 얻을 수 있는 방향으로 행동 지침(430)을 결정하도록 학습될 수 있다. At this time, the return time determination model 410 may learn to determine the action guide 430 in a direction in which more rewards can be obtained when the state information 420 affecting the operation of the ship changes.

구체적으로, 도 3에서 상태 정보(420)는 s1부터 s7까지 각 시점에서의 선박의 위치, 복귀 지점, 잔존 연료량, 운항 속도, 돌발 상태, 자가 결함 상태, 해상 상태로 총 7개의 사항으로 정의되었으나, 상태 정보(420)는 반드시 상술한 사항으로 한정되는 것은 아니며, 상술한 사항 외에도 선박의 운항에 영향을 미칠 수 있는 요인이라면 다른 사항으로써 상태 정보(420)에 추가될 수 있다.Specifically, in FIG. 3, the state information 420 is defined as a total of 7 items, namely, the position of the ship at each point in time from s1 to s7, the return point, the amount of remaining fuel, the operating speed, the unexpected state, the self-fault state, and the sea state. However, the state information 420 is not necessarily limited to the above-mentioned matters, and other factors may be added to the state information 420 as other factors that may affect the operation of the ship.

이때, 상태 정보(420)는 선박의 내부 센서 또는 외부 센서 및 장비 중 어느 하나에 의해 임의의 시점에서의 선박의 위치, 복귀 지점, 잔존 연료량, 운항 속도, 돌발 상태, 자가 결함 상태, 해상 상태 정보를 측정한 값에 해당할 수 있다.At this time, the state information 420 may correspond to values obtained by measuring the ship's position, return point, remaining fuel amount, sailing speed, sudden state, self-fault state, and sea state information at any point in time by any one of the ship's internal sensor or external sensor and equipment.

다시 말해, s1 내지 s7에 입력되는 상태 정보(420)의 값은 임의의 시점에서의 측정한 값을 의미할 수 있다. 또한, 복귀 시점 결정 모델(410)은 복수의 시점에서 측정된 상태 정보를 s1 내지 s7의 값으로 입력 받을 수 있다. In other words, the value of the state information 420 input to s1 to s7 may mean a value measured at an arbitrary point in time. In addition, the return time point determination model 410 may receive state information measured at a plurality of points of time as values of s1 to s7.

한편, 복수의 시점이란 기준 시점으로부터 사용자가 기 설정한 단위 시간이 경과한 시점들을 의미할 수 있다. 예를 들어, 사용자가 기 설정한 단위 시간을 10초로 설정한 경우, 복수의 시점은 기준 시점으로부터 10초, 20초, 30초, ??, 10*n초 경과한 후의 시점을 의미할 수 있다. 이때 기준 시점이란 학습 데이터로써 사용되는 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터가 측정된 가장 오래 전 시점을 의미할 수 있다. Meanwhile, a plurality of points of time may mean points of time at which a unit time preset by a user has elapsed from a reference point of time. For example, when the user sets a preset unit time to 10 seconds, the plurality of points of time may mean points of time after 10 seconds, 20 seconds, 30 seconds, ??, 10*n seconds have elapsed from the reference point of time. In this case, the reference point in time may mean the earliest point in time at which the ship state data and external factor data used as learning data were measured.

또한 상태 정보(420)를 학습데이터로 입력 받은 후 학습 과정에서, 복귀 시점 결정 모델(410)은 학습 데이터에 기초하여 기 설정된 복수의 행동 지침(430) 중 선박에 적용할 행동 지침(430)을 결정하고, 결정된 행동 지침(430)에 기초하여 선박을 운항함으로써 선박의 복귀 성공 여부를 확인하고, 선박의 복귀 성공 여부에 기초하여 보상을 산출할 수 있다.In addition, in the learning process after receiving the state information 420 as learning data, the return time determination model 410 determines the action guideline 430 to be applied to the ship among the plurality of preset action guideline 430 based on the learning data, and operates the ship based on the determined action guideline 430, thereby confirming whether the return of the ship is successful or not, and calculating a reward based on whether the return of the ship is successful or not.

예를 들어, t 시간에 복귀 시점 결정 모델(410)은 학습 데이터에 기초하여 선박에 적용할 행동 지침을 결정하고, t 시간에 결정된 행동 지침(430)에 따라 적절한 복귀 시점을 결정하도록 복귀 시점 결정 모델(410)에 t+1 시간에 대한 보상을 적용한다. 행동 지침(430)에 따라 t+1 시간에 인식되는 환경(450)에서 t+1 시간에 측정된 s1 내지 s7에 대한 상태 정보(420)를 다시 모델에 입력한다. 이후, 복귀 시점 결정 모델(410)은 복귀 시점 결정 모델(410)에 적용되는 보상이 최대가 되도록 행동 지침(430)을 결정하도록 반복 학습된다.For example, at time t, the return time determination model 410 determines an action guideline to be applied to the ship based on the learning data, and determines an appropriate return time point according to the action guideline 430 determined at time t. According to the action guideline 430, the state information 420 for s1 to s7 measured at time t+1 in the environment 450 recognized at time t+1 is input to the model again. Then, the return time determination model 410 is repeatedly learned to determine the action guide 430 so that the reward applied to the return time determination model 410 is maximized.

이때, 복수의 행동 지침(430)은, 임무 지속 지침 및 복귀 지침을 포함할 수 있다. 구체적으로, 복수의 행동 지침(430)은 행동 지침(430) 데이터베이스(Activity DB)(440)에 저장된 임무 지속 지침 및 복귀 지침으로 이루어져 있을 수 있다. 복귀 시점 결정 모델(410)은 학습 데이터에 기초하여 선박의 행동 지침(430)을 임무 지속 지침 또는 복귀 지침 중 어느 하나로 결정할 수 있다. In this case, the plurality of action guidelines 430 may include mission continuation guidelines and return guidelines. Specifically, the plurality of action guidelines 430 may include mission continuation guidelines and return guidelines stored in the action guide 430 database (Activity DB) 440 . The return time determination model 410 may determine the ship's action guideline 430 as either a mission continuation guideline or a return guideline based on the learning data.

복귀 시점 결정 모델(410)은, 결정된 행동 지침(430)이 임무 지속 지침인 경우, 선박의 위치를 다음 지점으로 이동시키며, 결정된 행동 지침(430)이 복귀 지침인 경우, 선박의 위치를 복귀 지점으로 복귀시킬 수 있다.The return point determination model 410 moves the ship's position to the next point when the determined action guideline 430 is the mission continuation guideline, and returns the ship's position to the return point when the determined action guideline 430 is the return guideline.

구체적으로, 복귀 시점 결정 모델(410)은 다음과 같은 경우에 선박이 다음 지점으로 계속 운항하도록 임무 지속 지침을 결정할 수 있다. Specifically, the return point determination model 410 may determine a mission continuation guideline so that the ship continues to navigate to the next point in the following cases.

일 실시예에 따르면, 복귀 시점 결정 모델(410)은, 특정 시점에서 측정한 선박의 위치가 기 설정된 경로 상의 반환점을 지나지 않은 경우, 특정 시점에서 측정한 선박의 위치에서 상기 경로 상의 반환점을 지나 기 설정된 복귀 지점까지 운항하기 위해 선박이 소모할 예상 연료량이 상기 특정 시점에서의 잔여 연료량 이하이면, 임무 지속 지침에 기초하여 선박을 다음 지점으로 이동시킬 수 있다.According to an embodiment, the return point determination model 410 may move the ship to the next point based on the mission continuation guideline, when the ship's position measured at a specific point in time does not pass the return point on the preset route, if the amount of fuel expected to be consumed by the ship to navigate from the ship's position measured at the specific point in time to the preset return point through the return point on the route is equal to or less than the remaining fuel amount at the specific point in time.

즉 상술한 상황에서, 소모할 예상 연료량이 잔여 연료량 이하이면 선박을 더 운행하더라도 선박은 해당 잔여 연료량을 소모하여 복귀 지점까지 돌아올 수 있으므로 효율성 있는 선박의 운항을 위해 복귀 시점 결정 모델(410)은 선박에 대한 행동 지침(430)으로 임무 지속 지침을 결정하여 선박을 더 운항시킬 수 있다.That is, in the above situation, if the amount of fuel expected to be consumed is less than or equal to the amount of remaining fuel, even if the ship is further operated, the ship can consume the remaining amount of fuel and return to the return point. Therefore, for efficient ship operation, the return time determination model 410 determines the mission continuation guideline as the action guideline 430 for the ship, and further operates the ship.

일 실시예에 따르면, 복귀 시점 결정 모델(410)은, 특정 시점에서 측정한 선박의 위치에서 기 설정된 복귀 지점까지 운항하기 위해 선박이 소모할 예상 연료량이 특정 시점에서의 잔여 연료량 이상인 경우, 복귀 지침에 기초하여 선박을 복귀시킬 수 있다.According to an embodiment, the return time determination model 410 may return the ship based on the return guideline when the amount of fuel expected to be consumed by the ship to navigate from the location of the ship measured at a specific point in time to the preset return point is equal to or greater than the remaining fuel amount at the specific point in time.

다만, 이와 달리 소모할 예상 연료량이 잔여 연료량 이하이면 선박을 더 운행할 경우 선박은 해당 잔여 연료량을 이용하여 복귀 지점까지 돌아올 수 없기 때문에 선박의 복귀를 성공시키기 위해 복귀 시점 결정 모델(410)은 상술한 특정 위치에서 선박을 복귀시킬 수 있다. However, if the expected amount of fuel to be consumed is less than or equal to the remaining fuel amount, the ship cannot return to the return point using the remaining amount of fuel when the ship is further operated. Therefore, in order to successfully return the ship, the return time determination model 410 can return the ship at the specific location described above.

일 실시예에 따르면, 복귀 시점 결정 모델(410)은, 현재 시점에서의 외부 요인 상태 데이터에 기초하여 장애물 또는 적에 의한 외부 충격 이벤트가 검출되는 경우, 복귀 지침에 기초하여 선박을 복귀시키며, 외부 충격 이벤트가 검출되지 않는 경우, 임무 지속 지침에 기초하여 선박을 다음 지점으로 이동시킬 수 있다. According to an embodiment, the return point determination model 410 may return the ship based on a return guideline when an external shock event by an obstacle or an enemy is detected based on external factor state data at a current point in time, and may move the ship to the next point based on a mission continuation guideline when an external shock event is not detected.

복귀 시점 결정 모델(410)은 외부 요인 상태 데이터에 기초하여 선박이 장애물 또는 적에 의해 외부 충격을 받았다고 판단하는 경우 외부 충격 이벤트를 검출할 수 있다. 이때, 계속된 운항은 선박의 복귀가 실패할 가능성이 크기 때문에 상술한 상황에서 복귀 시점 결정 모델(410)은 선박이 복귀하도록 복귀 지침을 결정할 수 있다. 다만, 이러한 행동 지침(430)은 사용자의 결정에 따라 임무 지속 지침으로 설정할 수 있으며 반드시 복귀 지침으로 설정될 것으로 한정하는 것은 아니다. The return time determination model 410 may detect an external impact event when it is determined that the ship is externally impacted by an obstacle or an enemy based on external factor state data. At this time, since there is a high possibility that the return of the ship will fail in the case of continued operation, the return time determination model 410 may determine a return guideline for the return of the ship in the above situation. However, these action guidelines 430 may be set as mission continuation guidelines according to a user's decision, and are not necessarily set as return guidelines.

복귀 시점 결정 모델(410)은 적합한 복귀 시점을 결정하도록 학습 되기 위해 보상이 최대가 되는 방향으로 학습될 필요가 있다. 따라서, 복귀 시점 결정 모델(410)을 통해 달성하려는 목표는 선박의 복귀 성공이므로 선박이 복귀 성공할 확률을 최대화시키기 위해 복귀 시점 결정 모델(410)은 학습 과정에서, 선박을 운항한 결과 선박이 복귀에 성공한 경우, 보상을 양의 값으로 산출하고, 선박이 복귀에 실패한 경우, 보상을 음의 값으로 산출할 수 있다.The return time determination model 410 needs to be trained in a direction in which compensation is maximized in order to be learned to determine an appropriate return time point. Therefore, since the goal to be achieved through the return time determination model 410 is the return of the ship, in order to maximize the probability of the ship returning successfully, the return time determination model 410 may calculate the compensation as a positive value if the ship has successfully returned as a result of operating the ship in the learning process, and may calculate the compensation as a negative value if the ship has failed to return.

상술한 과정을 통해 학습된 복귀 시점 결정 모델(410)은, 추론 과정에서 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터에 기초하여 복수의 행동 지침(430) 중 선박에 적용할 행동 지침(430)을 결정할 수 있다. The return time point determination model 410 learned through the above-described process may determine the action guideline 430 to be applied to the ship among the plurality of action guideline 430 based on the state data of the ship and external factor data at the current time point in the reasoning process.

도 5는 추가적인 실시예에 따른 선박 복귀 시점 결정 방법을 설명하기 위한 순서도이다. 구체적으로 도 5는, 복귀 시점 결정 모델(410)이 적절한 복귀 시점을 결정하는 과정을 구체적으로 설명할 수 있다.5 is a flowchart illustrating a method for determining a ship return time point according to an additional embodiment. Specifically, FIG. 5 may specifically explain a process in which the return time determination model 410 determines an appropriate return time point.

도 5에 도시된 방법은 도 2에 도시된 컴퓨팅 장치(12)에 의해 수행될 수 있다.The method shown in FIG. 5 may be performed by the computing device 12 shown in FIG. 2 .

컴퓨팅 장치(12)는 복수의 각 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 학습 데이터로 입력하고, 상기 선박의 복귀 성공 여부에 따른 보상에 기초하여 복귀 시점 결정 모델(410)을 강화 학습시킨다(510).The computing device 12 inputs the ship's state data and external factor data at each of a plurality of points in time as learning data, and reinforces the return time point determination model 410 based on compensation according to whether or not the ship returns successfully (510).

이후, 컴퓨팅 장치(12)는 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 수신한다(520).Thereafter, the computing device 12 receives state data and external factor data of the ship at the current point in time (520).

이후, 컴퓨팅 장치(12)는 학습된 복귀 시점 결정 모델(410)에 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 입력하여 현재 선박의 복귀 여부를 결정한다(530).Thereafter, the computing device 12 determines whether to return the current ship by inputting the state data and external factor data of the ship at the current point in time to the learned return point determination model 410 (530).

이후, 컴퓨팅 장치(12)는 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터에 기초하여 현재 시점이 복귀 시점인지 여부를 판단하고(540), 현재 시점이 복귀 시점인 경우 현재 시점에서 선박의 복귀를 결정한다(560).Thereafter, the computing device 12 determines whether the current time point is a return time point based on the ship's state data and the external factor data (540), and if the current time point is the return time point, determines the return of the ship at the current time point (560).

한편, 복귀 시점 결정 모델(410)이 현재 시점이 복귀 시점이 아닌 것으로 결정한우, 현재 시점에서 사용자가 기 설정한 단위 시간이 경과한 시점을 새로운 현재 시점으로 갱신한다(550).On the other hand, if the return time point determining model 410 determines that the current time point is not the return time point, the point at which the unit time preset by the user has elapsed from the current time point is updated as a new current time point (550).

이후, 컴퓨팅 장치(12)는 갱신된 현재 시점이 복귀 시점으로 결정될 때까지 530단계 내지 560단계를 반복 수행한다.Thereafter, the computing device 12 repeatedly performs steps 530 to 560 until the updated current time point is determined as the return time point.

한편, 도시된 도 3 및 도 5에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.On the other hand, in FIGS. 3 and 5, the method is divided into a plurality of steps, but at least some steps are performed in reverse order, combined with other steps, performed together, omitted, divided into detailed steps, or one or more steps not shown may be added and performed.

10: 컴퓨팅 환경
12: 선박의 복귀 시점을 결정하는 컴퓨팅 장치
14: 프로세서
16: 컴퓨터 판독 가능 저장 매체
18: 통신 버스
20: 프로그램
22: 입출력 인터페이스
24: 입출력 장치
26: 네트워크 통신 인터페이스
410: 복귀 시점 결정 모델
420: 상태 정보
430: 행동 지침
440: 행동 지침 데이터베이스
450: 환경
10: Computing environment
12: Computing device that determines when to return to the vessel
14: Processor
16: computer readable storage medium
18: communication bus
20: program
22: I/O interface
24: I/O device
26: network communication interface
410: return point determination model
420: status information
430: Action Guidelines
440: Action Guidelines Database
450: environment

Claims (18)

복수의 각 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 학습 데이터로 입력하고, 상기 선박의 복귀 성공 여부에 따른 보상에 기초하여 복귀 시점 결정 모델을 강화 학습시키는 단계;
현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 수신하는 단계; 및
상기 학습된 복귀 시점 결정 모델에 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 입력하여 현재 선박의 복귀 여부를 결정하는 단계를 포함하고,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
학습 과정에서, 상기 학습 데이터에 기초하여 기 설정된 복수의 행동 지침(action) 중 상기 선박에 적용할 행동 지침을 결정하고, 상기 결정된 행동 지침에 기초하여 상기 선박을 운항함으로써 상기 선박의 복귀 성공 여부를 확인하고, 상기 선박의 복귀 성공 여부에 기초하여 상기 보상을 산출하고,
추론 과정에서, 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터에 기초하여 상기 복수의 행동 지침 중 상기 선박에 적용할 행동 지침을 결정하는, 선박 복귀 시점 결정 방법.
inputting ship state data and external factor data at each of a plurality of points in time as learning data, and reinforcing and learning a return time point determination model based on compensation according to whether or not the return of the ship succeeds;
Receiving the ship's state data and external factor data at the current time point; and
Determining whether to return the current ship by inputting state data and external factor data of the ship at the current point in time to the learned return point determination model;
The return point determination model,
In the learning process, determining an action guide to be applied to the ship from among a plurality of preset actions based on the learning data, and operating the ship based on the determined action guide to determine whether the return of the ship is successful, Calculate the reward based on whether the return of the ship is successful,
In the inference process, determining an action guide to be applied to the ship from among the plurality of action guides based on the state data of the ship and external factor data at the current time point.
청구항 1항에 있어서,
상기 복수의 각 시점 또는 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터는, 대응되는 시점에서 측정한 상기 선박의 위치, 운항 속도, 자가 결함 판단 여부, 상기 선박이 도달해야 하는 경로 상의 지점 및 복귀 지점 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함하고,
상기 복수의 각 시점 또는 상기 현재 시점에서의 외부 요인 데이터는, 대응되는 시점에서 측정한 기상 상태, 장애물 탐지 여부, 적 탐지 여부 및 상기 선박의 잔여 연료량 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함하는, 선박 복귀 시점 결정 방법.
The method of claim 1,
The state data of the ship at each of the plurality of points in time or the current point in time includes data on at least one of the position of the ship measured at the corresponding point in time, operating speed, self-defect determination, a point on a route to which the ship should reach, and a return point,
The external factor data at each of the plurality of points in time or the current point in time includes data on at least one of weather conditions measured at corresponding points in time, whether or not an obstacle has been detected, whether or not an enemy has been detected, and the amount of remaining fuel of the ship. How to determine ship return time.
삭제delete 청구항 1항에 있어서,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
상기 학습 과정에서,
상기 선박을 운항한 결과 상기 선박이 복귀에 성공한 경우, 상기 보상을 양의 값으로 산출하고,
상기 선박이 복귀에 실패한 경우, 상기 보상을 음의 값으로 산출하는, 선박 복귀 시점 결정 방법.
The method of claim 1,
The return point determination model,
In the learning process,
When the ship is successful in returning as a result of operating the ship, the compensation is calculated as a positive value,
If the ship fails to return, calculating the compensation as a negative value, the ship return time determination method.
청구항 1항에 있어서,
상기 복수의 행동 지침은,
임무 지속 지침 및 복귀 지침을 포함하며,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
상기 결정된 행동 지침이 상기 임무 지속 지침인 경우, 상기 선박의 위치를 다음 지점으로 이동시키며,
상기 결정된 행동 지침이 상기 복귀 지침인 경우, 상기 선박의 위치를 복귀 지점으로 복귀시키는, 선박 복귀 시점 결정 방법.
The method of claim 1,
The plurality of action guidelines,
Includes mission continuation guidelines and return guidelines;
The return point determination model,
When the determined action guideline is the mission continuation guideline, the position of the ship is moved to the next point,
When the determined action guideline is the return guideline, returning the position of the ship to the return point.
청구항 5항에 있어서,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치가 기 설정된 경로 상의 반환점을 지나지 않은 경우, 상기 특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치에서 상기 경로 상의 반환점을 지나 기 설정된 복귀 지점까지 운항하기 위해 상기 선박이 소모할 예상 연료량이 상기 특정 시점에서의 잔여 연료량 이하이면, 상기 임무 지속 지침에 기초하여 상기 선박을 다음 지점으로 이동시키는, 선박 복귀 시점 결정 방법.
The method of claim 5,
The return point determination model,
When the position of the ship measured at a specific point in time does not pass the turning point on a preset route, the vessel returns to the next point based on the mission continuation guideline, if the amount of fuel expected to be consumed by the ship to navigate from the position of the ship measured at the specific point in time to the preset return point through the turning point on the route is equal to or less than the amount of remaining fuel at the specific point in time.
청구항 5항에 있어서,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치에서 기 설정된 복귀 지점까지 운항하기 위해 상기 선박이 소모할 예상 연료량이 상기 특정 시점에서의 잔여 연료량 이상인 경우, 상기 복귀 지침에 기초하여 상기 선박을 복귀시키는, 선박 복귀 시점 결정 방법.
The method of claim 5,
The return point determination model,
When the amount of fuel expected to be consumed by the ship to navigate from the location of the ship measured at a specific point in time to a preset return point is greater than or equal to the amount of remaining fuel at the specific point in time, returning the ship based on the return guideline. Ship return time determination method.
청구항 5항에 있어서,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
상기 현재 시점에서의 외부 요인 상태 데이터에 기초하여 장애물 또는 적에 의한 외부 충격 이벤트가 검출되는 경우, 상기 복귀 지침에 기초하여 상기 선박을 운항하며,
상기 외부 충격 이벤트가 검출되지 않는 경우, 상기 임무 지속 지침에 기초하여 상기 선박을 다음 지점으로 이동시키는, 선박 복귀 시점 결정 방법.
The method of claim 5,
The return point determination model,
When an external impact event caused by an obstacle or an enemy is detected based on the external factor state data at the current time point, the ship is operated based on the return guideline;
Wherein, when the external impact event is not detected, the ship is moved to a next point based on the mission continuation guideline.
청구항 5항에 있어서,
상기 수신하는 단계는,
상기 결정된 행동 지침이 상기 임무 지속 지침인 경우, 현재 시점으로부터 기 설정된 단위 시간이 경과한 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 재수신하고,
상기 결정하는 단계는,
상기 복귀 시점 결정 모델에 상기 재수신된 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 재입력하고 상기 경과한 시점을 현재 시점으로 갱신하여 상기 갱신된 현재 시점에서의 상기 선박의 복귀 여부를 다시 결정하는, 선박 복귀 시점 결정 방법.
The method of claim 5,
In the receiving step,
When the determined action guideline is the mission continuation guideline, re-receiving ship state data and external factor data at a time point when a preset unit time has elapsed from the current time point;
The determining step is
Re-inputting the re-received ship state data and external factor data into the return time determination model and updating the elapsed time to the current time to determine again whether or not to return the ship at the updated current time point. Ship return time determination method.
하나 이상의 프로세서들;
메모리; 및
하나 이상의 프로그램들을 포함하고,
상기 하나 이상의 프로그램들은 상기 메모리에 저장되고, 상기 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행되도록 구성되며,
상기 하나 이상의 프로그램들은,
복수의 각 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 학습 데이터로 입력하고, 상기 선박의 복귀 성공 여부에 따른 보상에 기초하여 복귀 시점 결정 모델을 강화 학습시키기 위한 명령;
현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 수신하는 수신하기 위한 명령; 및
상기 학습된 복귀 시점 결정 모델에 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 입력하여 현재 선박의 복귀 여부를 결정하기 위한 명령을 포함하고,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
학습 과정에서, 상기 학습 데이터에 기초하여 기 설정된 복수의 행동 지침(action) 중 상기 선박에 적용할 행동 지침을 결정하고, 상기 결정된 행동 지침에 기초하여 상기 선박을 운항함으로써 상기 선박의 복귀 성공 여부를 확인하고, 상기 선박의 복귀 성공 여부에 기초하여 상기 보상을 산출하고,
추론 과정에서, 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터에 기초하여 상기 복수의 행동 지침 중 상기 선박에 적용할 행동 지침을 결정하는, 컴퓨팅 장치.
one or more processors;
Memory; and
contains one or more programs;
the one or more programs are stored in the memory and configured to be executed by the one or more processors;
The one or more programs,
A command for inputting ship state data and external factor data at each of a plurality of points in time as learning data, and reinforcing and learning a return point determination model based on a reward according to whether the return point of the ship is successful or not;
a command for receiving the state data of the vessel and the external factor data at the current point in time; and
A command for determining whether to return the current ship by inputting state data and external factor data of the ship at the current point in time to the learned return point determination model;
The return point determination model,
In the learning process, determining an action guide to be applied to the ship from among a plurality of preset actions based on the learning data, and operating the ship based on the determined action guide to determine whether the return of the ship is successful, Calculate the reward based on whether the return of the ship is successful,
In the reasoning process, determining an action guide to be applied to the ship from among the plurality of action guides based on the state data of the ship and external factor data at the current time point.
청구항 10항에 있어서,
상기 복수의 각 시점 또는 상기 현재 시점에서의 선박의 상태 데이터는, 대응되는 시점에서 측정한 상기 선박의 위치, 운항 속도, 자가 결함 판단 여부, 상기 선박이 도달 해야 하는 경로 상의 지점 및 복귀 지점 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함하고,
상기 복수의 각 시점 또는 상기 현재 시점에서의 외부 요인 데이터는, 대응되는 시점에서 측정한 기상 상태, 장애물 탐지 여부, 적 탐지 여부 및 상기 선박의 잔여 연료량 중 적어도 하나에 대한 데이터를 포함하는, 컴퓨팅 장치.
The method of claim 10,
The state data of the ship at each of the plurality of points in time or the current point in time includes at least one of the position of the ship measured at the corresponding point in time, operating speed, self-defect determination, a point on a route to which the ship should reach, and a return point,
The external factor data at each of the plurality of points in time or the current point in time includes data on at least one of weather conditions measured at corresponding points in time, whether an obstacle is detected, whether an enemy is detected, and the amount of remaining fuel of the ship. Computing device.
삭제delete 청구항 10항에 있어서,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
상기 학습 과정에서,
상기 선박을 운항한 결과 상기 선박이 복귀에 성공한 경우, 상기 보상을 양의 값으로 산출하고,
상기 선박이 복귀에 실패한 경우, 상기 보상을 음의 값으로 산출하는, 컴퓨팅 장치.
The method of claim 10,
The return point determination model,
In the learning process,
When the ship is successful in returning as a result of operating the ship, the compensation is calculated as a positive value,
Calculating the compensation as a negative value if the ship fails to return.
청구항 10항에 있어서,
상기 복수의 행동 지침은,
임무 지속 지침 및 복귀 지침을 포함하며,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
상기 결정된 행동 지침이 상기 임무 지속 지침인 경우, 상기 선박의 위치를 다음 지점으로 이동시키며,
상기 결정된 행동 지침이 상기 복귀 지침인 경우, 상기 선박의 위치를 복귀 지점으로 복귀시키는, 컴퓨팅 장치.
The method of claim 10,
The plurality of action guidelines,
Includes mission continuation guidelines and return guidelines;
The return point determination model,
When the determined action guideline is the mission continuation guideline, the position of the ship is moved to the next point,
and if the determined action guideline is the return guideline, returning the ship's position to a return point.
청구항 14항에 있어서,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치가 기 설정된 경로 상의 반환점을 지나지 않은 경우, 상기 특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치에서 상기 경로 상의 반환점을 지나 기 설정된 복귀 지점까지 운항하기 위해 상기 선박이 소모할 예상 연료량이 상기 특정 시점에서의 잔여 연료량 이하이면, 상기 임무 지속 지침에 기초하여 상기 선박을 다음 지점으로 이동시키는, 컴퓨팅 장치.
The method of claim 14,
The return point determination model,
If the ship's position measured at a specific point in time does not pass the turning point on the preset route, the ship's position measured at the specific point in time passes through the turning point on the route to the preset return point, so that the ship can consume and moving the ship to a next point based on the mission continuation guideline if the expected fuel amount is less than or equal to the remaining fuel amount at the specific point in time.
청구항 14항에 있어서,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
특정 시점에서 측정한 상기 선박의 위치에서 기 설정된 복귀 지점까지 운항하기 위해 상기 선박이 소모할 예상 연료량이 상기 특정 시점에서의 잔여 연료량 이상인 경우, 상기 복귀 지침에 기초하여 상기 선박을 복귀시키는, 컴퓨팅 장치.
The method of claim 14,
The return point determination model,
When the amount of fuel expected to be consumed by the ship to navigate from the location of the ship measured at a specific point in time to a preset return point is equal to or greater than the amount of remaining fuel at the specific point in time, returning the ship based on the return guideline. Computing device.
청구항 14항에 있어서,
상기 복귀 시점 결정 모델은,
상기 현재 시점에서의 외부 요인 상태 데이터에 기초하여 장애물 또는 적에 의한 외부 충격 이벤트가 검출되는 경우, 상기 복귀 지침에 기초하여 상기 선박을 운항하며,
상기 외부 충격 이벤트가 검출되지 않는 경우, 상기 임무 지속 지침에 기초하여 상기 선박을 다음 지점으로 이동시키는, 컴퓨팅 장치.
The method of claim 14,
The return point determination model,
When an external impact event caused by an obstacle or an enemy is detected based on the external factor state data at the current time point, the ship is operated based on the return guideline;
and moving the ship to a next point based on the mission continuation guideline when the external shock event is not detected.
청구항 14항에 있어서,
상기 하나 이상의 프로그램들은,
상기 결정된 행동 지침이 상기 임무 지속 지침인 경우, 현재 시점으로부터 기 설정된 단위 시간이 경과한 시점에서의 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 재수신하기 위한 명령; 및
상기 복귀 시점 결정 모델에 상기 재수신된 선박의 상태 데이터 및 외부 요인 데이터를 재입력하고 상기 경과한 시점을 현재 시점으로 갱신하여 상기 갱신된 현재 시점에서의 상기 선박의 복귀 여부를 다시 결정하기 위한 명령을 더 포함하는, 컴퓨팅 장치.
The method of claim 14,
The one or more programs,
When the determined action guideline is the mission continuation guideline, a command for re-receiving ship state data and external factor data at a time point when a predetermined unit time has elapsed from the current time point; and
Further comprising a command for re-entering the re-received ship state data and external factor data into the return time determination model and updating the elapsed time point to a current time point to determine again whether to return the ship at the updated current time point. Computing device further comprising a command.
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