KR102571419B1 - Disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making and method using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법에 관한 것으로, 재난이 발생한 상황에 대한 정보를 수집하는 정보 재난정보 수집부, 재난 상황에 대처하기 위한 플랜을 수립하기 위해 재난 초기 상태 및 재난 대응 목표상태를 생성과 도메인파일 문제파일을 수동 혹은 자동 프로그래밍 하는 재난플랜 설정부, 재난 발생의 초기 조건 및 재난 대응 목표에 따라 AI 플래너를 통한 재난 대응 플랜을 자동으로 생성하는 재난플랜 액션생성부, 생성된 단위 액션들을 수행하는 재난플랜 액션실행부, 재난 상황 및 대응 상태를 시각적으로 표시하고, 재난 상황에 대한 보고, 감독 및 지시를 위한 재난실행 응용부 및 재난 발생 정보를 저장하는 지식베이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making and a method using the same. To create a disaster initial state and disaster response target state, and a disaster plan setting unit that manually or automatically programs domain files and problem files, and automatically creates disaster response plans through AI planners according to the initial conditions of disaster occurrence and disaster response goals Disaster plan action creation unit, disaster plan action execution unit that performs the generated unit actions, disaster situation and response status are visually displayed, and disaster execution application unit and disaster occurrence information for reporting, supervision and instruction on disaster situations are provided. It relates to a disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making, characterized in that it includes a knowledge base to store, and a method using the same.

Description

인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법{Disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making and method using the same}Disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making and method using the same}

본 발명은 인공지능(AI) 기반의 의사결정 지원기술을 이용하여 재난상황에 대한 최적의 재난대응 시나리오를 생성하는 시스템 및 이를 이용하는 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 재난 상황 및 위기대응 매뉴얼을 바탕으로 재난에 대처할 수 있는 정보를 수집하고, 이를 토대로 AI 플래너가 재난 상황에 대처하는 플랜을 자동적으로 생성하고 이를 실행하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system for generating an optimal disaster response scenario for a disaster situation using artificial intelligence (AI)-based decision support technology and a method for using the same, and more particularly, based on a disaster situation and crisis response manual. It is about a disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making that collects information to cope with disasters, and based on this, AI planner automatically creates and executes a plan to cope with disaster situations and how to use it .

정부기관, 공공기관 또는 일반 기업 등은 재난이 발생할 경우를 대비하여 가장 효율적으로 대처할 수 있는 절차나 방법에 대하여 구체적으로 기술한 위기대응 매뉴얼을 구비하고 있고, 이를 통해 정기 혹은 비정기적으로 재난대응 훈련을 실시하고 있다. Government agencies, public institutions, and general corporations have a crisis response manual that specifically describes the procedures and methods to respond most efficiently in case of a disaster, and through this, regular or irregular disaster response training is being carried out.

하지만, 이러한 매뉴얼은 발생 가능한 재난 상황을 사전에 예측하여 작성된 것이나, 예측되지 않은 상황이 발생하거나 재난 강도가 예상 보다 클 경우 매뉴얼에 따른 대응만으로 효과적으로 대처할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.However, these manuals are prepared by predicting possible disaster situations in advance, but when an unexpected situation occurs or the disaster intensity is greater than expected, a problem that cannot be effectively dealt with only by responding according to the manual may occur.

또한, 비록 고도의 훈련은 받은 재난 관리자라 하더라도 위급한 상황에 처할 경우 이성적 대응보다는 본능적, 감정적 대응으로 치우치는 경향이 강하고, 상황파악을 개개인별로 하는 등 매뉴얼에 명기된 내용 이외의 업무와 행동을 수행함으로 인하여 재난이나 재해에 신속히 대처할 수 없어 골든 타임을 놓치는 경우가 많다. 이로인해 재난 대응을 원활하게 수행하지 못하여 인적, 물적 손해가 커지는 등 추가적인 피해를 안게 되는 문제가 발생한다.In addition, even though highly trained disaster managers tend to lean toward instinctive and emotional responses rather than rational responses when faced with an emergency situation, they perform tasks and actions other than those specified in the manual, such as identifying the situation individually. As a result, they cannot respond quickly to disasters or disasters, so they often miss the golden time. As a result, disaster response cannot be performed smoothly, resulting in additional damage such as increased human and material damage.

예를 들면, 세월호 사건이나 용산 이태원 사건 등과 같이 예기치 않은 재난 상황 발생할 경우, 재난대응 책임자들은 고위직 하위직을 가를 것 없이 매뉴얼에 명기된 최적의 방법대로 이행되지 못하는 경우가 대부분이고, 매뉴얼 조차도 명확하게 제시되어 있지 않을 경우 효과적인 재난 상황에 대처할 수 없는 문제점이 발생할 수 있다.For example, when unexpected disaster situations occur, such as the Sewol Ferry incident or the Yongsan Itaewon incident, most of the disaster response managers, regardless of high-ranking or low-level positions, fail to implement the optimal method specified in the manual, and even the manual clearly If it is not presented, problems that cannot effectively cope with disaster situations may occur.

이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 인공지능을 통한 의사결정 지원기술(IDSS, Intelligent Decision Support System)이 개발되었고, 이를 통해 재난대응 컨트롤 타워의 역할을 대신하고자 하는 경향이 있다.In order to solve these problems, a decision support technology (IDSS, Intelligent Decision Support System) has recently been developed through artificial intelligence, and there is a tendency to replace the role of a disaster response control tower through this.

하지만, 이러한 IDSS를 이용한 구체적인 실시 수단이 명확하게 제시되고 있지 않고, 다양한 재난 상황에 대해 효율적으로 대처할 수 있는 플랫폼이 아직 제시되고 있지 않은 실정이다.However, specific implementation means using IDSS have not been clearly presented, and a platform capable of efficiently coping with various disaster situations has not yet been presented.

따라서, 재난이 발생하였을 때, 인공지능에 의한 의사결정 지원기술을 이용하여 인간보다 빠르게 최적의 재난 대응 시나리오 및 플랜(plan)을 자동적으로 생성하고 이를 실행할 수 있는 플랫폼이 반드시 요구되고 이를 기반으로 국가적 재난을 예방하고 효과적으로 대처하는 컨트롤 타워 역할을 수행하여 피해를 최소화할 필요가 있다.Therefore, when a disaster occurs, a platform that can automatically create and execute optimal disaster response scenarios and plans faster than humans using decision-making support technology based on artificial intelligence is required, and based on this, a national It is necessary to minimize damage by acting as a control tower to prevent and effectively respond to disasters.

특허문헌 1에는 재난상황에서 재난의 유형 및 주변 상황에 대한 정보를 최대한 수집하여 지능적으로 사용자가 대피할 대피소를 탐색하여 제공하는 시스템을 제공하는 것이나, 단순히 자동적으로 재난에 대처하는 능동적인 행위 수단을 제공하지는 못하고 단지 대피 장소만을 제시하는 정도에 불과한다.Patent Document 1 provides a system that collects as much information as possible on the type of disaster and the surrounding situation in a disaster situation and intelligently searches for and provides a shelter for users to evacuate, or simply provides an active means of action to automatically respond to a disaster. It does not provide, but merely suggests a place to evacuate.

특허문헌 2에는 재난 발생 시 보편적 대응 매뉴얼 뿐만 아니라 사용자 맞춤 대응 매뉴얼을 제공하여, 사용자가 실제 관리하는 시설이나 현장에 맞춤형 대응 조치를 제공하는 것을 특징으로 하고 있으나, 단순히 재난 매뉴얼만 제시할 뿐 재난에 대처할 수 있는 구체적이고 실질적인 단위 액션(행위)를 제시하지 못하고 있다.Patent Document 2 is characterized by providing a user-customized response manual as well as a universal response manual in the event of a disaster to provide customized response measures to the facility or site actually managed by the user, but simply presenting only the disaster manual. It is unable to present concrete and practical unit actions (actions) that can be dealt with.

한국 공개특허공보 제2021-0064579호Korean Patent Publication No. 2021-0064579 한국 등록특허공보 제10-2490062호Korean Patent Registration No. 10-2490062

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 재난이 발생한 상황을 대처하기 위한 조직이나 기관의 구성원들이 수행해야 하는 재난 대응 플랜들을 AI 플래너에서 자동적으로 생성하여 재난업무를 수행할 수 있도록 보조하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, in the present invention, an artificial intelligence planner automatically generates disaster response plans to be performed by members of organizations or institutions to cope with disaster situations and assists in performing disaster tasks. Its purpose is to provide a disaster response system through intelligence-based planning and decision-making and a method using the same.

또한 본 발명에서는 AI 플랜에서 생성된 단위 액션들에 대해 구성원 개인의 휴대 단말기를 통한 단위업무 지시하거나 지시된 단위업무에 대한 수행여부를 보고 및 이를 종합하여 필요한 다음 단계의 업무 지시 등을 제공하여 재난 상황에 대해 체계적으로 대처할 수 있는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, in the present invention, for unit actions generated in the AI plan, unit tasks are instructed through the portable terminal of individual members or whether or not the instructed unit tasks are performed, and by synthesizing them and providing necessary next-step task instructions, etc. The purpose of this study is to provide a disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making that can systematically respond to situations and a method using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템은 재난이 발생한 상황 정보를 수집하는 정보 재난정보 수집부, 재난 상황에 대처하기 위한 플랜을 수립하기 위해 재난 초기 조건 및 재난 대응 목표를 생성하는 재난플랜 설정부, 초기 조건 및 상기 목표에 따라 AI 플래너(600)를 통한 재난 대응 플랜을 자동으로 생성하는 재난플랜 액션생성, 재난플랜 액션생성부(300)에서 생성된 단위 액션들을 수행하는 재난플랜 액션실행부, 재난 상황 및 대응 상태를 시각적으로 표시하고, 재난 상황에 대한 보고, 감독 및 지시를 위한 재난실행 응용부 및 재난 발생 정보를 저장하는 지식베이스를 포함하는 것을 특징으로 한다.Disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention for achieving the above object is an information disaster information collection unit that collects information about the situation in which a disaster occurs, and a plan to cope with a disaster situation Disaster plan setting unit for generating disaster initial conditions and disaster response goals, disaster plan action generation unit (300 ), a disaster plan action execution unit that performs unit actions created in ), a disaster execution application unit that visually displays disaster situations and response status, and reports, supervises, and instructs disaster situations, and a knowledge base that stores disaster occurrence information. It is characterized in that it includes.

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템에서, 재난정보 수집부는 상황 정보를 수집하는 재난상황 정보수집부, 수집된 상황 정보에서 재난지역, 재난종류, 응급상황 정도를 판단하는 파라미터를 추출하는 재난상황 특징추출부 및 파라미터를 통한 재난 상황을 분석하는 재난상황 정보분석부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, the disaster information collection unit collects situation information, and the disaster area, disaster type, and emergency level from the collected situation information. It is characterized in that it includes a disaster situation information analysis unit that analyzes the disaster situation through a disaster situation feature extraction unit and parameters to extract parameters to be determined.

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템에서, 재난플랜 설정부는 재난에 사람이 수동으로 혹은 센서정보에 따른 자동으로 대처하기 위한 전제조건 또는 우선순위 결정을 위한 선택적 질의어 입력부, 상황 정보를 정의하는 초기 상태 및 재난 대응 목표를 설정하는 재난플랜 생성부 및 도메인 파일 및 문제 파일을 생성하는 PDDL 파일 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, the disaster plan setting unit prerequisites for manually or automatically responding to a disaster according to sensor information or optional query words for prioritization It is characterized by including an input unit, an initial state defining situation information and a disaster plan generation unit for setting disaster response goals, and a PDDL file generation unit for generating domain files and problem files.

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템에서, 도메인 파일(231) 및 상기 문제 파일(232)은 PDDL 언어로 작성되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, the domain file 231 and the problem file 232 are written in PDDL language.

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템에서, 문제 파일에는 재난 상황에 대처하기 위한 전제조건 및 효과를 기술한 단위 액션 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, the problem file includes unit action functions describing preconditions and effects for coping with disaster situations.

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템에서, 재난플랜 액션실행부는 상기 AI 플래너에 의해 자동적으로 생성된 단위 액션들을 실행하는 액션 실행부 및 단위 액션의 수행이 재난대응에 관여하는 사람인 구성원의 휴대단말기 혹은 로봇에게 지시한후 수행을 성공한 경우는 다음 액션을 시스템이 사람에게 연속적으로 지시하는 방식으로 계속 진행이 되고, 실패한 경우 AI 플래너에게 재플래닝을 요청하는 액션 재실행부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, the disaster plan action execution unit executes the unit actions automatically generated by the AI planner and the unit action is performed to respond to disasters. If the execution is successful after instructing the portable terminal or robot of the member who is involved in the process, the next action continues in a way that the system continuously instructs the person, and if it fails, the action re-execution unit that requests re-planning to the AI planner It is characterized by including.

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템에서, 상기 재난실행 응용부는 상기 단위 액션의 수행 및 진행 상태를 시각적으로 표시하는 재난상황 정보 시각화부, 단위 액션들을 수행 여부 및 결과를 종합하여 현장정보, 위기 대응 상황정보를 재난관리 담당자의 보고라인에 보고하기 위한 보고서를 요약 작성하여 보고하는 재난업무 관리부 및 재난업무 관리부에서 생성되는 보고 자료를 기초로 재난 상황을 브리핑하거나 방송매체에 제공하는 재난상황 정보제공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, the disaster execution application unit visually displays the performance and progress of the unit action, a disaster situation information visualization unit, whether unit actions are performed, and The disaster management department summarizes and reports the report to report on-site information and crisis response situation information to the reporting line of the disaster management manager by synthesizing the results, and briefing or broadcasting the disaster situation based on the report data generated by the disaster management department. It is characterized in that it includes a disaster situation information provision unit provided to the media.

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 방법은 재난정보 수집부(100)에서 재난 상황 정보를 수집 및 분석하는 제1 단계, 재난 발생의 초기상태 및 목표상태 설정과 PDDL 도메인파일 과 문제파일을 생성하는 제2 단계, 생성된 PDDL 파일을 AI 플래너로 전달하고 상기 AI 플래너를 통해 재난에 대응하는 플랜을 동작시키는 단위 액션들을 자동적으로 생성하는 제3 단계, 생성된 단위 액션을 실행하는 제4 단계 및 단위 액션의 수행 여부를 판단하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the disaster response method through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention includes the first step of collecting and analyzing disaster situation information in the disaster information collection unit 100, setting the initial state and target state of disaster occurrence, and PDDL 2nd step of generating domain files and problem files, 3rd step of automatically generating unit actions that operate plans in response to disasters by passing the generated PDDL file to the AI planner, and generating unit actions through the AI planner It is characterized in that it includes a fourth step of executing and a fifth step of determining whether to perform a unit action.

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 방법에서, 제5 단계 이후 상기 단위 액션의 수행이 성공적으로 종료하는 경우, 상기 단위 액션 수행에 따른 투입 비용을 산정하는 단계를 더 포함하고, 상기 단위 액션이 실패한 경우는 상기 AI 플래너를 통해 재플래닝을 요청하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the disaster response method through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, when the execution of the unit action is successfully completed after the fifth step, the step of calculating the input cost according to the execution of the unit action is further included. and, when the unit action fails, further comprising requesting re-planning through the AI planner.

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 방법에서, 제5 단계이후 상기 단위 액션들의 수행결과를 재난실행 응용부에 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the disaster response method through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, it is characterized in that it further comprises the step of transmitting the performance results of the unit actions to the disaster execution application unit after the fifth step.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법에 의하면, 재난 대응의 사고 현장 정보가 해당 기관과 최종 의사결정자에게 실시간 전달되고, 재해 후 초기 골든 타임내에 의사 결정 및 자원 할당에 대한 주요 결정이 자동적으로 생성되어 실행할 수 있는 컨트롤 타워의 역할을 제공할 수 있다는 이점이 있다.As described above, according to the disaster response system and method using the same through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, accident site information of disaster response is delivered to the relevant agency and the final decision-maker in real time, and after the disaster The advantage is that it can serve as a control tower where key decisions on decision-making and resource allocation are automatically generated and executed within the initial golden time.

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법에 의하면, 사고현장에서 필요한 구조 대원은 대피, 생존 가능성이 있는 집단 찾기, 대응 및 복구 옵션의 최적화와 같은 중요한 작업에 상당한 시간을 허비하게 되는 문제를 신속히 해결할 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the disaster response system and method using artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, rescuers necessary at the scene of an accident can perform important tasks such as evacuation, finding a group with a possibility of survival, and optimizing response and recovery options. It has the advantage of being able to quickly solve problems that would otherwise consume a significant amount of work.

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법에 의하면, 정부, 기업 및 시민이 부담하는 재해 중단 비용을 줄여 사회의 회복력을 높일 수 있다는 장점이 있다.In addition, according to the disaster response system and method using the artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, there is an advantage in that the resilience of society can be increased by reducing the cost of disaster interruption borne by the government, businesses and citizens.

게다가 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법에 의하면, 재난 위치를 실시간으로 정확하게 시각적으로 표시할 수 있어 사용자는 재난의 분포와 예측된 경로를 보다 빠르게 이해할 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the disaster response system and method using the artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, the location of the disaster can be visually displayed accurately in real time, so that the user can more quickly understand the distribution and predicted route of the disaster. There are advantages to being able to

또한 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법에 의하면, 반도체공장, 항공기 정비와 같이 복잡한 시스템의 고장진단, 수리 등을 위한 설치 메뉴얼, 정비 메뉴얼을 위기대응 매뉴얼과 같은 원리로 활용하면 설치과정이나 시스템 정비과정에서 발생할 수 있는 복잡한 단계들을 풀어서 단위 작업단계로 작업자에게 보여주고 도움을 줄 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the disaster response system and method using artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention, installation manuals and maintenance manuals for fault diagnosis and repair of complex systems such as semiconductor factories and aircraft maintenance are provided for crisis response If it is used in the same principle as a manual, it has the advantage of solving complicated steps that may occur during installation or system maintenance and showing them to workers as unit work steps and helping them.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템의 전체 기능을 나타낸 기능 블럭도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난정보 수집부의 기능을 나타낸 기능 블럭도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난플랜 설정부의 기능을 나타낸 기능 블럭도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난플랜 설정부에 의해 생성된 도메인 파일을 예시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난플랜 액션생성부에서 생성된 재난플랜을 코드로 표시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난플랜 액션실행부의 기능을 나타낸 기능 블럭도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난실행 응용부의 기능을 나타낸 기능 블럭도이다.
도 9는 본 발명에 따른 바람직인 일시예에 따른 인공지능 기반 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
1 is a functional block diagram showing overall functions of a disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making according to a preferred embodiment of the present invention.
Figure 2 is a functional block diagram showing the function of the disaster information collection unit according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a functional block diagram showing the functions of a disaster plan setting unit according to a preferred embodiment of the present invention.
4 and 5 are diagrams illustrating domain files generated by the disaster plan setting unit according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a disaster plan generated by a disaster plan action generation unit according to a preferred embodiment of the present invention in codes.
7 is a functional block diagram showing the functions of a disaster plan action execution unit according to a preferred embodiment of the present invention.
8 is a functional block diagram showing the functions of a disaster execution application unit according to a preferred embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a disaster response method through artificial intelligence-based planning and decision-making according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, an embodiment in which a person skilled in the art can easily practice the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the detailed description of the operating principle of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and actions throughout the drawings. Throughout the specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only the case where it is directly connected, but also the case where it is indirectly connected with another element interposed therebetween. In addition, including a certain component does not exclude other components unless otherwise stated, but means that other components may be further included.

이하, 본 발명에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템 및 이를 이용한 방법을 첨부한 도면들을 참고하면서 설명하기로 한다.Hereinafter, a disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making according to the present invention and a method using the same will be described with reference to the accompanying drawings.

먼저, 재난의 종류는 지진, 화재, 태풍, 홍수 등 매우 다양하고, 긴급의 정도나 등급 및 발생지역이나 시간에 따라 재난에 대처하는 대응 방식이 다양하다.First, the types of disasters are very diverse, such as earthquakes, fires, typhoons, and floods, and there are various ways to cope with disasters according to the degree or grade of emergency and the area or time of occurrence.

사전에 준비된 재난대응 매뉴얼에 따라 대응이 이루어지지만, 사전에 컨트롤 타워가 조직되어야 만 매뉴얼에 따른 지시나 명령 체계가 가능하므로 빠른 컨트롤 타워의 구성이 매우 중요하다.Responses are carried out according to a disaster response manual prepared in advance, but a control tower must be organized in advance so that instructions or a command system according to the manual are possible, so a quick control tower configuration is very important.

여기서, 지시나 명령을 위한 일련의 시나리오를 본 발명에서는 플랜(plan)으로 정의하고, 이러한 플랜을 구성하고 수행하기 위한 행위나 동작을 시계열적인 순차형 혹은 병렬형 복수의 단위 액션(action)으로 표현한다. 특히, 수행하는 사람 구성원이나 로봇이 단일 개체가 아니라, 복수 개체로 구성되어 있다고 가정하고 이들 복수 구성원들이 서로다른 시 공간에서 동시 병렬로 필요한 액션을 수행하는데 필요한 단위액션을 생성하고 수행하도록 한다.Here, a series of scenarios for instructions or commands are defined as a plan in the present invention, and actions or operations for constructing and executing these plans are expressed as a plurality of unit actions in a time-series sequential or parallel type. do. In particular, it is assumed that the performing human member or robot is composed of multiple entities, not a single entity, and these multiple members create and perform unit actions required to perform necessary actions simultaneously and in parallel in different time and space.

도 1은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템의 전체 기능을 나타낸 기능 블럭도이다.1 is a functional block diagram showing overall functions of a disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making according to a preferred embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템은 재난정보 수집부(100), 재난플랜 설정부(200), 재난플랜 액션생성부(300), 재난플랜 액션실행부(400), 재난실행 응용부(500), AI 플래너(600) 및 지식베이스(700)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making includes a disaster information collection unit 100, a disaster plan setting unit 200, a disaster plan action generation unit 300, and a disaster plan action It is composed of an execution unit 400, a disaster execution application unit 500, an AI planner 600, and a knowledge base 700.

먼저 재난정보 수집부(100)는 재난이 발생한 상황 인식을 위해 다양하고 종합적인 정보를 각종 IoT 센서들로부터 수집하고, 이를 기초로 재난에 대응하는 플랜(plan)을 수립하는 기초 정보로 활용할 수 있다.First, the disaster information collection unit 100 collects various and comprehensive information from various IoT sensors to recognize a situation in which a disaster has occurred, and can use this as basic information for establishing a plan to respond to a disaster. .

재난플랜 설정부(200)는 재난 상황에 대처하기 위한 플랜을 수립하기 위해 재난 초기 상태 및 재난 대응 목표를 생성한다. 또한 목표 중심의 작업 흐름을 자동으로 생성할 수 있는 지식 기반 프레임워크를 구축하는 기능을 수행하는데, 재난 대응 매뉴얼에 기초하여 재난 대응 플랜을 수립하는 기능을 프로그래머가 프로그래밍으로 작성할 수 있다.The disaster plan setting unit 200 creates an initial disaster state and a disaster response target in order to establish a plan for coping with a disaster situation. In addition, it performs a function of building a knowledge-based framework that can automatically create a goal-oriented work flow, and a function of establishing a disaster response plan based on a disaster response manual can be programmed by a programmer.

재난플랜 액션생성부(300)는 재난플랜 설정부(200)에서 설정한 초기 조건 및 설정된 목표에 따라 AI 플래너(600)에서 의해 자동적으로 수행해야 할 재난 대응 플랜 액션들을 자동으로 생성할 수 있다.The disaster plan action generation unit 300 may automatically generate disaster response plan actions to be automatically performed by the AI planner 600 according to the initial conditions and set goals set by the disaster plan setting unit 200.

여기서, AI 플래너(600)는 주어진 일련의 작업이나 목표에 대한 플랜이나 일정을 생성하는 데 사용되는 소프트웨어 또는 알고리즘의 한 유형으로, 일반적으로 검색 알고리즘, 제약 만족도, 최적화 방법 등 인공지능의 기술을 활용해 효율적이고 효과적인 플랜을 생성할 수 있다.Here, the AI planner 600 is a type of software or algorithm used to create a plan or schedule for a given series of tasks or goals, generally utilizing artificial intelligence techniques such as search algorithms, constraint satisfaction, and optimization methods. to create an efficient and effective plan.

또한 AI 플래너(600)는 "제약 기반 플래너", 혹은 "제약 만족 문제 솔버", 혹은 강화학습 엔진으로서, 일련의 제약이나 규칙을 충족시켜 플랜을 생성하는데, 본 발명에서 AI 플래너(600)에 대한 구체적인 동작을 설명하는 알고리즘에 대한 기재는 통상의 기술자 수준에서 쉽게 변경 및 채용할 수 있는 하나의 도구이므로 자세한 설명을 생략한다.In addition, the AI planner 600 is a "constraint-based planner", "constraint satisfaction problem solver", or a reinforcement learning engine, which creates a plan by satisfying a series of constraints or rules. In the present invention, the AI planner 600 A description of an algorithm describing a specific operation is a tool that can be easily changed and adopted at the level of a person skilled in the art, so a detailed description thereof will be omitted.

다시 도1에서 재난플랜 액션실행부(400)는 재난플랜 액션 생성부(300)에서 생성된 단위 액션들을 수행하는 기능을 수행한다.Again in FIG. 1 , the disaster plan action execution unit 400 performs a function of performing unit actions generated by the disaster plan action generation unit 300 .

또한 재난실행 응용부(500)는 재난 상황 및 대응 상태를 시각적으로 표시하는 모니터링 수단을 제공하는 것으로 재난 상황에 대한 보고, 감독 및 지시를 위한 재난 업무와 재난 상황에 대한 브리핑 또는 방송 등의 통신 매체를 통해 알리는 기능을 수행한다.In addition, the disaster execution application unit 500 provides a monitoring means for visually displaying the disaster situation and response status, and provides communication media such as disaster work for reporting, supervision and instruction on the disaster situation, and briefing or broadcasting on the disaster situation. It performs the notification function through

지식베이스(700)는 수집된 재난 정보, 재난 대응 매뉴얼, 재난별 의사결정 규칙, 재난별 요구 자원, 지리적 정보 등을 저장하는 역할을 제공한다.The knowledge base 700 serves to store collected disaster information, disaster response manuals, disaster-specific decision-making rules, disaster-specific required resources, geographical information, and the like.

AI 플래너(600) 은 주어진 제약 조건에서 하나의 문제를 해결하는 최적의 알고리즘을 제공하는 것으로, 문제에 대한 경험과 조건을 규칙화하여 축적한 지식베이스를 탐색 의사 결정에 활용하여 최적의 해를 제시한다.The AI planner 600 provides an optimal algorithm for solving one problem under given constraints, and presents an optimal solution by using the knowledge base accumulated by regularizing the experience and conditions for the problem for search decision-making. do.

도 2는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난정보 수집부(100)의 기능을 나타낸 기능 블럭도이다.2 is a functional block diagram showing the functions of the disaster information collection unit 100 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 재난정보 수집부(100)는 재난에 관련된 모든 정보를 사람의 구두신고, 전화신고, CCTV등 시각센서, 소리, 진동, 가스, 공기질을 측정하는 다양한 IoT 센서들로부터 수집하고 다양한 매체를 통해 종합적으로 수집하는 재난상황 정보수집부(110), 재난 대응 플랜을 수립하기 위해 수집된 재난상황 정보에서 재난지역, 재난종류, 응급상황 정도 등을 판단하는 파라미터를 추출하는 재난특징 추출부(120) 및 추출된 특징을 통해 재난 상황을 종합적으로 분석하는 재난상황 정보분석부(130)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the disaster information collection unit 100 collects all information related to disasters from various IoT sensors that measure human verbal reports, telephone reports, visual sensors such as CCTV, sound, vibration, gas, and air quality, and Disaster situation information collection unit 110, which is comprehensively collected through various media, disaster feature extraction that extracts parameters for determining the disaster area, disaster type, emergency situation, etc. from disaster situation information collected to establish a disaster response plan It includes a disaster situation information analysis unit 130 that comprehensively analyzes the disaster situation through the unit 120 and the extracted features.

재난정보 수집부(110)는 공공기관에서 운영하는 재난정보 제공시스템에 접근하여 재난정보를 수집할 수 있는데, 이때 재난정보 제공시스템에서 제공하는 공개 API 또는 사설 API를 이용하여 재난정보를 제공받을 수 있다. 뿐만 아니라 수시로 변경되는 실시간 날씨정보와 재난 정보를 재난 문자나 방송을 통해 수집할 수도 있다. 추가적으로, 재난상황 정보 수집부(110)는 평상시 재난대응 매뉴얼, 정부조직표, 교육기관 조직표, 학교, 소방서 및 병원 관련 정보 등의 정적인 정보를 수집할 수도 있다. The disaster information collection unit 110 may collect disaster information by accessing a disaster information providing system operated by a public institution. At this time, the disaster information may be provided using a public API or a private API provided by the disaster information providing system. there is. In addition, real-time weather information and disaster information that change frequently can be collected through disaster text messages or broadcasting. Additionally, the disaster situation information collection unit 110 may collect static information such as a disaster response manual, a government organization table, an educational institution organization table, school, fire station, and hospital related information.

재난특징 추출부(120)에서는 지식베이스(700)에 저장된 재난 매뉴얼과 수집된 재난 정보를 매핑하여 재난 매뉴얼의 수행에 필요한 각종 파라미터를 추출하고 필요에 따라 재난상황 정보수집부(110)로 하여금 추가 정보를 수집할 수 있도록 지시할 수 있다.The disaster feature extraction unit 120 maps the disaster manual stored in the knowledge base 700 and the collected disaster information to extract various parameters required for the execution of the disaster manual, and allows the disaster situation information collection unit 110 to add additional parameters as needed. You may be directed to collect information.

재난상황 정보분석부(130)는 재난 상황의 정도에 따라 대처해야할 자원을 설정하고, 분석된 결과를 재난플랜 설정부(200)에서 재난 플랜을 설정할 경우 참고자료로 제시할 수 있다. 또한, 재난 대응 매뉴얼을 검색하고, 매뉴얼에 따른 관계기관 정보, 재난정보 전달 체계 및 재난업무 담당자를 선정하는 등의 역할을 수행할 수 있으며, 분석된 지식데이터는 지식베이스(700) 내에 온톨로지 형태로 저장 활용된다.The disaster situation information analysis unit 130 may set resources to be dealt with according to the degree of the disaster situation, and present the analyzed results as reference data when the disaster plan setting unit 200 sets up a disaster plan. In addition, it can perform roles such as searching for disaster response manuals, selecting related institution information, disaster information delivery system, and disaster work personnel according to the manual, and the analyzed knowledge data is in the form of an ontology in the knowledge base (700). storage is used.

예를 들면, 지진이나 화재 등으로 인해 부상자 발생할 경우, 지진의 강도, 예측되는 여진 정보 등의 기상청 정보와 건물 붕괴 상태, 부상자의 수 및 지역 등 재난 현장 정보 등을 고려하여 해당 지역 및 인근 지역에서 출동 가능한 소방차, 소방관, 앰뷸런스 및 주변 병원 정보 등을 수집 저장하고 이를 재난 발생 정도에 따라 분석하여 활용방안을 제시할 수 있다.For example, in the event of an injury due to an earthquake or fire, the information from the Korea Meteorological Administration, such as the strength of the earthquake and predicted aftershock information, and disaster site information such as the state of collapse of the building, the number of injured people and the region, etc. It collects and stores information on dispatchable fire trucks, firefighters, ambulances, and nearby hospitals, and analyzes them according to the degree of disaster occurrence to suggest utilization plans.

도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난플랜 설정부(200)의 기능을 나타낸 기능 블럭도이고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난플랜 생성부에 의해 생성된 도메인(domain) 파일을 예시한 도면이다. 3 is a functional block diagram showing the functions of the disaster plan setting unit 200 according to a preferred embodiment of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are generated by the disaster plan generation unit according to a preferred embodiment of the present invention. It is a diagram illustrating a domain file.

먼저, 재난플랜 설정부(200)에서 생성된 도메인 및 문제 파일을 이용하여 AI 플래너(600)을 통해 생성되는 재난플랜 액션 생성하기에 앞서, 일반적인 시계열적인 일련의 재난 대응 절차를 설명하고자 한다. First, prior to generating disaster plan actions generated through the AI planner 600 using the domain and problem files generated by the disaster plan setting unit 200, a series of general time-series disaster response procedures will be described.

예를 들면, 특정 지역에 재난으로 인해 환자가 발생하고, 이들 환자를 병원에 후송하는 일련의 매뉴얼에 따른 세부 절차는 다음과 같이 구성될 수 있다.For example, a patient occurs due to a disaster in a specific area, and a detailed procedure according to a series of manuals for transporting the patient to a hospital may be configured as follows.

여기서, 에이전트는 기존 방식에서는 편의상 컨트롤 타워의 재난 실무 담당자 혹은 책임자이나, 본 발명에서는 인공지능 플래너 및 의사결정 시스템을 의미한다. 이러한 에이전트를 통해 전체적인 재난 대응 수단이 이루어지지만 아래 절차는 단순히 기본적인 절차를 예시한 것으로 통상의 기술자 수준에서 다양한 절차로 변경이 가능하므로 이에 제한되지 않는다.Here, in the conventional method, the agent is a person in charge or in charge of disaster management of the control tower for convenience, but in the present invention, it means an artificial intelligence planner and decision-making system. Although the overall disaster response means is performed through these agents, the procedure below is simply an example of a basic procedure and is not limited thereto as it can be changed to various procedures at the level of a skilled technician.

1) 접속확인(학교 관리자 휴대단말기 -> 에이전트 접속)1) Check access (School manager's mobile device -> Agent access)

2) 보고 (대피장소에서 환자 발견, 환자수, 환자 상태, 앰뷸런스 요청)2) Report (find patients at evacuation site, number of patients, patient condition, ambulance request)

3) 응답 대기3) Wait for response

4) 접속확인(에이전트 -> 119 소방서 접속)4) Connection confirmation (agent -> 119 fire department access)

5) 정보전송 (대피장소에서 환자 발견, 환자수, 환자 상태, 119 앰뷸런스 요청)5) Transmission of information (find patients at the evacuation site, number of patients, patient condition, 119 ambulance request)

6) 출동 요청6) dispatch request

7) 출동 보고(앰뷸런스 출동, 도착 예정 시각)7) Dispatch report (ambulance dispatch, expected arrival time)

8) 정보 전송 (소방관, 앰뷸런스, 도착장소 안내) 8) Transmission of information (firefighter, ambulance, destination information)

9) 출동 보고(소방관, 학교 관리자).9) Dispatching report (firefighters, school administrators).

10) 출동 도착 보고(소방관, 에이전트)10) Dispatch arrival report (firefighter, agent)

11) 출동 환자 이송 시작 (소방관, 에이전트), 11) Initiate patient transfer (firefighter, agent),

12) 접속확인 (에이전트 -> 응급병원 관리자)12) Check access (agent -> emergency hospital manager)

13) 환자 이송 중 알림(에이전트 -> 응급병원 관리자)13) Notification during patient transfer (agent -> emergency hospital manager)

14) 환자수용가능 여부 수신14) Receipt of patient acceptance

15) 환자 도착 예정시각 알림15) Notification of expected patient arrival time

16) 환자도착 알림16) Notification of patient arrival

17) 접속 종료17) End of connection

그러나, 환자의 수가 다수 발생하고, 재난지역의 일부 교량, 도로가 파손되어 차량 운행 불가하거나 병원의 병상이 부족할 경우 등의 다양한 요인이 발생할 경우에 위와 같은 기본적인 매뉴얼만으로는 신속하게 대처할 수 없고, 이를 지휘할 컨트롤 타워가 역할을 수행할 수 없는 복잡한 상황이 발생할 경우 신속한 대처는 불가능하게 되고, 고도의 전문가 조차도 재난 상황을 종합적으로 판단하여 지시를 내릴 수 없는 상황에서는 인공지능 플래닝 및 의사결정에 따른 플랜 수립이 불가피하게 된다.However, when various factors such as a large number of patients occur, some bridges and roads in the disaster area are damaged, vehicles cannot be operated, or hospital beds are insufficient, it is not possible to respond quickly with only the basic manual as described above. When a complex situation occurs in which the control tower cannot perform its role, rapid response becomes impossible, and even highly skilled experts cannot comprehensively judge the disaster situation and give instructions, establishing a plan based on artificial intelligence planning and decision-making. this becomes inevitable

다시 도 3을 참조하면, 재난플랜 설정부(200)는 목표 중심의 작업 흐름을 수동 혹은 자동으로 합성할 수 있는 지식 기반 프레임워크를 구축하는 기능을 수행하는데, 재난 대응 매뉴얼에 기초하여 재난 대응 계획을 수립하는 기능을 수행하는 질의어 입력부(210), 재난플랜 생성부(220) 및 PDDL 파일 생성부(230)로 구성될 수 있다.Referring back to FIG. 3, the disaster plan setting unit 200 performs a function of building a knowledge-based framework capable of manually or automatically synthesizing a goal-oriented workflow, and plans a disaster response based on a disaster response manual. It may be composed of a query input unit 210, a disaster plan generator 220, and a PDDL file generator 230 that perform a function of establishing a.

여기서 PDDL(Planning Domain Definition Language)은 인공지능에서 플랜 문제의 다양한 측면을 설명하는 데 사용하기 위해 정의된 하나의 표준화된 언어로 특정 플랜 알고리즘과 독립적인 방식으로 플랜 도메인을 나타내도록 설계되어 서로 다른 플랜 설계자가 일관된 방식으로 도메인에 대해 추론할 수 있게 한다. 또한 PDDL은 도메인파일과 문제파일의 두 가지 주요 구성 요소로 구성된다. 도메인파일은 플랜 문제에서 수행할 수 있는 작업과 수행할 수 있는 조건을 정의하고, 문제파일은 초기 상태, 달성할 목표 상태와, 각 액션함수 들의 전제조건, 충족해야 하는 제약 조건 및 목표조건들을 지정할 수 있는데 이를 통해 플랜 설계자는 문제에 대해 보다 선언적 방식으로 "무엇을 해야 하는가"를 제시하는 프로그래밍 하는 것이며, 이는 종래의 일반적인 프로그래밍 방식인 프로시져 방식의 "어떠한 단계별로 수행해야 하는가"와 차이가 있다. 선언적 프로그래밍 방식으로 도메인 및 문제 파일이 주어졌을 때 최적의 일련의 단위 액션들의 조합을 찾아 내기 위해서 이를 플래너 엔진 내부에서는 광범위한 검색 알고리즘들을 적용할 수 있다.Here, Planning Domain Definition Language (PDDL) is one standardized language defined for use in artificial intelligence to describe various aspects of plan problems, designed to represent plan domains in a way that is independent of any particular plan algorithm, so that different plans It allows designers to reason about domains in a consistent way. Also, PDDL consists of two main components, domain file and problem file. The domain file defines the actions that can be performed and the conditions that can be performed in the plan problem, and the problem file specifies the initial state, the target state to be achieved, the preconditions of each action function, and the constraints and target conditions to be satisfied. Through this, the plan designer does programming that presents “what to do” in a more declarative way about the problem, which is different from “what steps to do” in the conventional procedural method, which is a general programming method. When a domain and problem file are given in a declarative programming method, a wide range of search algorithms can be applied inside the planner engine to find the optimal combination of a series of unit actions.

먼저, 질의어 입력부(210)는 재난 상황에 대한 대응 목표를 수립하기 위하여 선택적으로 사용될 수도 있고 생략될 수도 있다. 사람이 수동으로 질의어를 주는 것은 재난대응 목표 설정을 보다 분명하게 하기 위함이다. 재난 대응 목표 수립을 위한 문자, 오디오/비디오 영상신호 등을 입력받는 수단으로, 인공지능 기반의 의사결정을 위해서 반드시 필요한 초기 절차로 재난에 대처하기 위한 전제조건, 우선순위의 결정, 예를 들면, 화재의 경우, 진화를 목표로 할지 아니면 확산을 방지하는 것을 목표로 할 것인지 아니면 인명 구조에 우선할 지를 초기 질의 단계에서 설정할 수 있다. 수동 질의어 입력이 생략되는 경우에는 상황정보를 컨트롤타워의 AI 에이젼트가 자동 판단하여 목표설정을 제시하면 이를 참고하여 프로그래머가 프로그래밍 할 수도 있다.First, the query input unit 210 may be selectively used or omitted to establish a response target for a disaster situation. A person manually giving a query is to make disaster response goal setting clearer. As a means of receiving text and audio/video signals for setting disaster response goals, it is an essential initial procedure for artificial intelligence-based decision-making. In the case of a fire, it can be established at the initial inquiry stage whether the goal is to extinguish or prevent spread, or to prioritize saving lives. If the manual query input is omitted, the AI agent of the control tower automatically judges the situation information and presents the goal setting, and the programmer can refer to it for programming.

재난플랜 생성부(220)는 재난이 발생한 상황에 대한 정보를 정의하는 초기상태 (init state) 설정부(221)와 이를 대처하기 위한 정보를 사전에 설정하는 최종 목표상태 (goal state) 설정부(222)로 구성된다. The disaster plan generation unit 220 includes an initial state setting unit 221 defining information on a situation in which a disaster has occurred and a final goal state setting unit ( 222).

특히, 초기상태 설정부(221)는 재난이 발생한 초기 상태를 확정하는 것으로 이는 재난 플랜을 수립하기 위한 매우 중요한 정보로 활용된다. 예를 들면, 지진 발생으로 인해 부상자 가 발생할 경우에 발생한 부상자 수나 위치를 미리 확인하여 설정하여야만 이를 기초로 구체적인 플랜 수립이 가능하기 때문이다.In particular, the initial state setting unit 221 determines the initial state in which a disaster has occurred, which is used as very important information for establishing a disaster plan. For example, when there are injured people due to an earthquake, it is possible to establish a specific plan based on this only when the number or location of the injured people has to be confirmed and set in advance.

재난 상황정보를 수집하고 특징추출 및 분석한후 이를 활용하여 초기상태와 목표상태를 설정하는 것은 기본적으로 프로그래머가 프로그램을 수동으로 하여야 하나, 지식베이스(700)의 도움을 받아 반자동화 할 수 있다. 예를 들면, 지진발생으로 부상자가 발생 (초기상태) 할 경우 지진발생 장소에서 인근 응급병원으로 응급이송 (목표상태) 이 필요하다고 지식베이스(700)로부터 추론 가능하다.After collecting disaster situation information, extracting and analyzing features, setting the initial state and target state using this basically requires a programmer to manually program, but it can be semi-automated with the help of the knowledge base 700. For example, it can be deduced from the knowledge base 700 that an earthquake requires emergency transportation (target state) to a nearby emergency hospital in case an injured person occurs (initial state) due to an earthquake.

또한, PDDL 파일 생성부(230)는 재난플랜 생성부(220)에 의해 설정된 플래닝 및 의사결정 조건에 따라 도메인(domain) 파일 및 문제(problem) 파일을 사람 프로그래머가 프로그래밍을 통하여 수동 작성하는 방식으로 생성한다.In addition, the PDDL file generation unit 230 is a method in which a human programmer manually creates a domain file and a problem file according to the planning and decision-making conditions set by the disaster plan generation unit 220 through programming. generate

도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난플랜 설정부에 의해 생성된 도메인 파일을 예시한 도면이다.4 and 5 are diagrams illustrating domain files generated by the disaster plan setting unit according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4 및 도5에서, PDDL로 기술된 도메인 파일에는 재난 상황에 따른 객체의 형식(type), 명제의 논술부(predicates) 상태 및 액션(action)을 기술한 예로써, 지진으로 인한 학교내 부상자가 발생과 이를 병원으로 후송하는 재난 대응의 경우를 나타내고 있다.4 and 5, in the domain file described in PDDL, as an example of describing the type of object according to the disaster situation, the state of the predicates of the proposition, and the action, the injured person in the school due to the earthquake It shows the case of disaster response that occurs and transports it to the hospital.

도 4를 참조하면, 학교에서 재난 상항이 발생할 경우에 재난에 대처할 형식(type)에는 AI 에이전트, 자원(school, hostipal, firestation, ambulance, bed), 학교 정보(school_info), 환자 정보(patients_info), 앰뷸런스 관련정보(ambu_arrival_status, ambulance_worker, emergency_patient), 병원 정보, 학교-병원, 소방서-학교-병원간 거리, 이송 시간 등 수치 정보를 모두 기술할 수 있고, 예측되는 상황(predicates)에 대해, AI 에이전트의 동작여부, 환자 발생 및 발생에 따른 대처 수단으로 앰뷸런스, 병원의 현 상태 정보를 기술하고 있다. Referring to FIG. 4, when a disaster situation occurs in a school, the types to cope with the disaster include AI agents, resources (school, hostipal, firestation, ambulance, bed), school information (school_info), patient information (patients_info), Numerical information such as ambulance-related information (ambu_arrival_status, ambulance_worker, emergency_patient), hospital information, school-hospital, fire station-school-hospital distance, and transfer time can all be described, and AI agent’s It describes the current state information of ambulances and hospitals as a means of coping with whether or not they are in operation, the occurrence of patients, and occurrences.

이러한 액션은 재난 종류에 따라 다양한 형태로 정의될 수 있고, 이는 지식베이스(700)에 사전에 정의해 둘 수 있다.These actions may be defined in various forms according to the type of disaster, which may be defined in advance in the knowledge base 700 .

본 발명의 일실시예에서는 재난 상황, 특히 환자 이송에 관련된 대처 상황을 위해 다음과 같이 10개의 액션을 제공할 수 있고 각각의 액션은 입력 동작인 전제 조건 (precondition) 및 출력 동작을 나타내는 효과 (effect)로 구조화되어 있다.In one embodiment of the present invention, 10 actions can be provided as follows for a disaster situation, especially a coping situation related to patient transfer, and each action is an input action precondition and an effect indicating an output action ) is structured.

- check_connection : 통신 접속- check_connection: communication connection

- send_information : 정보 전송- send_information: send information

- start_ambulance : 앰뷸런스 출발 요청- start_ambulance : Ambulance departure request

- report_ambulance_arrival : 앰뷸런스 도착 보고- report_ambulance_arrival : Ambulance arrival report

- load_ambulance : 앰뷸런스 승차- load_ambulance : Ambulance ride

- move_ambulance 앰뷸런스 이동- move_ambulance ambulance movement

- unload_ambulance 앰뷸런스 하차- unload_ambulance Unload the ambulance

- go_to_bed : 침대 이송- go_to_bed : Transfer to bed

- move_back_ambulance : 앰뷸런스 회귀- move_back_ambulance : Ambulance regression

- transfer_end : 종료- transfer_end : end

도 5는 위의 액션 중 하나의 'start_ambulance'에 대한 액션을 기술한 예로써, 관련 파라미터의 정의, 사전 조건 및 효과를 나타내고 있다.5 is an example of an action for 'start_ambulance' of one of the above actions, and shows definitions of related parameters, preconditions, and effects.

본 발명에 따른 바람직한 일실시예로 PDDL 파일 생성부(230)에서 생성한 문제 파일(231)에 대해 아래에서 자세히 설명한다.The problem file 231 generated by the PDDL file generation unit 230 according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail below.

예를 들면, 초기상태 설정부(221)에서 설정된 초기 상황은 "응급피해학생 4명, 피해지역에 있고, 소방관 2명 필요, 이송차량 4대 필요, 응급병원에 예약"이라고 정의하고, 목표상태 설정부(222)에서 설정한 목표를"응급피해학생 4명, 응급병원에 후송" 혹은 "가장 거리가 가까운 응급병원 혹은 가장 짧은 시간안에 도착할 수 있도록"으로 추가로 설정되었다고 가정한 후 이를 기초로 PDDL 파일 생성부(230)에서 생성한 도메인 파일(231)은 아래와 같이 생성될 수 있다.For example, the initial situation set in the initial state setting unit 221 is defined as "4 emergency victims, in the affected area, 2 firefighters required, 4 transport vehicles required, reservation at an emergency hospital", and the target state Assuming that the goal set by the setting unit 222 is additionally set to "evacuation of 4 emergency victims to an emergency hospital" or "to arrive at the nearest emergency hospital or in the shortest time", based on this The domain file 231 generated by the PDDL file generation unit 230 may be generated as follows.

(define (problem safety-pb2)(define (problem safety-pb2)

(:domain safety) (:domain safety)

(:requirements :strips :typing :negative-preconditions) (:requirements :strips :typing :negative-preconditions)

(:objects (:objects

ai_agent - AI_agent ai_agent - AI_agent

si - school_info si-school_info

cs - connection_status cs - connection_status

pi - patients_info pi - patients_info

aas - ambu_arrival_status aas - ambu_arrival_status

school1 school2 - school school1 school2 - school

hospital1 hospital2 - hospital hospital1 hospital2 - hospital

firestation1 firestation2 - firestation firestation1 firestation2 - firestation

ambu1_1 ambu1_2 ambu1_3 ambu1_4 - ambulance ambu1_1 ambu1_2 ambu1_3 ambu1_4 - ambulance

;ambu_worker1_1 ambu_worker1_2 ambu_worker1_3 ambu_worker1_4 ;ambu_worker1_1 ambu_worker1_2 ambu_worker1_3 ambu_worker1_4

bed1_1 bed1_2 bed1_3 bed1_4 - bedbed1_1 bed1_2 bed1_3 bed1_4 - bed

patient1 patient2 patient3 patient4 - emergency_patient patient1 patient2 patient3 patient4 - emergency_patient

) )

(:init(:init

;patient1~2 - school1 (2 patients) ;patient1~2 - school1 (2 patients)

;patient3~4 - school2 (2 patients) ;patient3~4 - school2 (2 patients)

;-> total patients: 4;-> total patients: 4

(have ai_agent si)(have ai_agent si)

(not (have ai_agent cs)) (not (have ai_agent cs))

(not (have ai_agent aas)) (not (have ai_agent aas))

(not (have ai_agent pi)) (not (have ai_agent pi))

;patient1~2- school1 ;patient1~2- school1

(in patient1 school1) (in patient1 school1)

(in patient2 school1) (in patient2 school1)

;patient3~4 - school2;patient3~4 - school2

(in patient3 school2) (in patient3 school2)

(in patient4 school2) (in patient4 school2)

;hospital1 - bed1_1 ~ 1_4 ;hospital1 - bed1_1 to 1_4

(enough bed1_1 hospital1) (enough bed1_1 hospital1)

(enough bed1_2 hospital1) (enough bed1_2 hospital1)

;hospital2 - bed2_1 ~ 2_4;hospital2 - bed2_1 to 2_4

(enough bed2_1 hospital2) (enough bed2_1 hospital2)

(enough bed2_2 hospital2) (enough bed2_2 hospital2)

(enough bed2_3 hospital2) (enough bed2_3 hospital2)

(enough bed2_4 hospital2) (enough bed2_4 hospital2)

;firestation1 - ambulance 3 ;firestation1 - ambulance 3

;firestation2 - ambulance 4 ;firestation2 - ambulance 4

;firestation3 - ambulance 4 ;firestation3 - ambulance 4

;firestation4 - ambulance 4 ;firestation4 - ambulance 4

; -> total ambulances: 15 ; -> total ambulances: 15

(at ambu1_1 firestation1) (at ambu1_1 firestation1)

(at ambu1_2 firestation1) (at ambu1_2 firestation1)

(at ambu1_3 firestation1) (at ambu1_3 firestation1)

(at ambu2_1 firestation2) (at ambu2_1 firestation2)

(empty ambu4_1)(empty ambu4_1)

(empty ambu4_2) (empty ambu4_2)

(empty ambu4_3) (empty ambu4_3)

(empty ambu4_4) (empty ambu4_4)

) )

(:goal (:goal

;init> ;init>

;patient1~2 - school1 (2 patients) ;patient1~2 - school1 (2 patients)

;patient3~4 - school2 (2 patients) ;patient3~4 - school2 (2 patients)

;-> total patients: 4;-> total patients: 4

;hospital1 - bed1_1 ~ 1_2 (2 beds) ;hospital1 - bed1_1 ~ 1_2 (2 beds)

;hospital2 - bed2_1 ~ 2_2 (2 beds) ;hospital2 - bed2_1 ~ 2_2 (2 beds)

; -> total beds: 4; -> total beds: 4

))

))

위의 문제 파일에는 재난 상황에 따른 객체 및 초기(init) 상태 및 목표(goal) 상태를 기술하고 있다. The problem file above describes the objects, init state, and goal state according to the disaster situation.

예를 들면, 초기 정보로는 학교1(school1)에 2명의 환자(patient1, patient2)가 발생하였고, 학교2(school2)에 2명의 환자(patient3, patient4)가 발생한 상황이고 앰뷸런스는 4대가 준비된 상태이다. 이를 기초로 재난 대응 목표는 이 환자들을 각각 병원1,2(hospital1, hospital1)의 4개의 침대(bed1 내지 bed4)에 앰뷸런스를 통해 이송하는 것이 목표로 설정된 것이다.For example, with initial information, there are two patients (patient1, patient2) in school1 (school1), two patients (patient3, patient4) in school2 (school2), and four ambulances are ready. am. Based on this, the disaster response goal is to transfer these patients by ambulance to four beds (bed1 to bed4) of hospitals 1 and 2 (hospital1, hospital1).

도 6은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난플랜 액션생성부(300)에서 자동적으로 생성된 재난플랜을 코드로 표시한 도면이다.6 is a diagram showing a disaster plan automatically generated by the disaster plan action generation unit 300 according to a preferred embodiment of the present invention in codes.

도 6에 도시된 코드는 액션플랜설정부(200)에서 생성된 도메인 파일(231) 및 문제 파일(232)에서 정의한 재난 대응의 기초 자료를 이용하여 AI 플래너(600)에서 자동으로 생성된 코드로, 복수의 환자(85명), 재난학교(5개소), 병원(4개소), 앰뷸런스(15대)를 가정한 초기 상태 및 목표 설정에 따라 최적의 단위 액션 코드를 자동으로 생성한 예시한 것이다. The code shown in FIG. 6 is a code automatically generated by the AI planner 600 using the basic data of disaster response defined in the domain file 231 and the problem file 232 generated by the action plan setting unit 200. , Multiple patients (85 people), disaster schools (5 locations), hospitals (4 locations), ambulances (15 units) are assumed, and the optimal unit action code is automatically generated according to the initial state and goal setting. .

도 6에서, AI 에이전트(agent)는 재난플랜 액션실행부(400)에 해당하고, 재난플랜 액션실행부(400)에서 학교 내의 재난상황을 확인하기 위한 통신연결 상태(예로, 학교 담당자와 통화 연결 가능 여부)를 확인하는 액션, 이후 환자 발생에 따른 이송을 위해, 환자가 발생한 학교 및 출동 가능한 앰뷸런스에게 이송을 위한 정보 전송, 해당 앰뷸런스에 대한 출발 요청 및 도착여부 확인 등의 일련의 절차가 자동적으로 생성되어 실행될 수 있다. AI 플래너(600)에서는 비록 복수의 환자가 발생하였지만, 주어진 자원을 최대한 이용하여 최적의 이송절차를 진행할 수 있고 이는 재난 담당자가 현장에서 즉각적인 상황 판단 후 행동할 수 없는 문제점을 대신 수행해 줄 수 있다.In FIG. 6, the AI agent corresponds to the disaster plan action execution unit 400, and the communication connection state (eg, call connection with the school manager) for checking the disaster situation in the school in the disaster plan action execution unit 400 A series of procedures, such as an action to check availability), transmission of information for transport to the school where the patient occurred and an ambulance that can be dispatched, requesting departure of the ambulance and confirming its arrival, for subsequent transportation according to the occurrence of the patient, are automatically can be created and executed. In the AI planner 600, even though a plurality of patients have occurred, it is possible to proceed with an optimal transfer procedure using the given resources as much as possible, and this can be performed instead of a problem in which the disaster manager cannot act after immediately determining the situation in the field.

도 7은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난플랜 액션실행부(400)의 기능을 나타낸 블럭도이다.7 is a block diagram showing the functions of the disaster plan action execution unit 400 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 7을 참조하면, 재난플랜 액션실행부(400)는 재난플랜 액션생성부(300)에 생성된 단위 액션들을 수행하는 기능으로 액션 실행부(410)와 액션 재실행부(420)로 구성된다.Referring to FIG. 7 , the disaster plan action execution unit 400 is a function of performing unit actions generated by the disaster plan action generation unit 300 and is composed of an action execution unit 410 and an action re-execution unit 420 .

액션 실행부(410)는 단위 액션을 수행하는 구성으로, 기본적인 하나의 단위 액션은 사람이 수행해야 할 하나의 동작을 의미하는데, 시작은 수행해야할 수행자의 휴대단말기로 수행을 명령하고, 수행 완료시에 완료버튼을 누르는 것으로 하나의 단위 액션이 종료된다. 또한, 하나의 단위 액션이 성공하면 그에 따른 비용 및 소요시간 등을 계산하여 최종 단계에서 전체 액션이 최적의 상태로 동작하였는지를 추후 종합 평가할 수 있다. The action executor 410 is a component that performs a unit action, and one basic unit action means one action to be performed by a person. The start command is given to the portable terminal of the performer to be performed, and upon completion of the action One unit action ends by pressing the finish button. In addition, if one unit action succeeds, it is possible to comprehensively evaluate later whether the entire action operates in an optimal state in the final stage by calculating the corresponding cost and required time.

예를 들면, 'start_ambulance'의 액션인 경우, 해당 앰뷸런스 운전자의 휴대전화 번호로 특정 이동장소로 출발할 것으로 명령하는 프로그램을 동작시킬 수 있다. For example, in the case of 'start_ambulance' action, a program commanding departure to a specific moving place with the cell phone number of the corresponding ambulance driver can be operated.

또한, 액션 실행부(410)에 필요에 따라 각각의 단위 액션을 병렬적으로 실행할 수 있다.In addition, each unit action may be executed in parallel as needed by the action execution unit 410 .

액션 재실행부(420)는 수행되는 단위 액션이 적절한 조치 또는 행위인지 아니면 해당 액션에 대한 수행이 제대로 이루어졌는지를 판단하여 재실행을 위한 추가 액션을 요청할 수 있다. 또한 수시로 변화하는 재난 상황에 대해 생성된 단위 액션의 정상적인 수행이 불가능하거나 변경이 필요한 경우에 즉시 AI 플래너(600)에게 단위 액션의 변경을 통해 수정 지시를 할 수 있고 이를 통해 수정된 단위 액션을 재실행할 수 있다.The action re-execution unit 420 may request an additional action for re-execution by determining whether the unit action to be performed is an appropriate action or action or whether the corresponding action has been properly performed. In addition, when it is impossible to normally perform the unit action generated for a disaster situation that changes from time to time or a change is necessary, the AI planner 600 can immediately be instructed to modify the unit action by changing the unit action, and through this, the modified unit action is re-executed. can do.

예를 들면, 'start_ambulance'액션의 실행을 명령하였으나, 플래닝 단계에서는 해당 앰뷸런스가 대기 상태이어서 문제가 없었으나 이후 고장이나 운전자의 부재 등의 원인으로 출발이 불가능한 상황이 발생하면 다른 대기 상태의 앰뷸런스로 변경하여 출발을 요청하는 액션으로 후속조치를 강구할 수 있다.For example, the execution of the 'start_ambulance' action was commanded, but in the planning stage, there was no problem because the ambulance was in a standby state. Follow-up actions can be taken with the action to change and request departure.

도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 재난실행 응용부(500)의 기능을 나타낸 기능 블럭도이다.8 is a functional block diagram showing the functions of the emergency execution application unit 500 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이 재난실행 응용부(500)는 재난상황 및 대응 상태를 시각적으로 표시하는 재난상황 정보시각화부(510), 재난 상황에 대한 보고, 감독 및 지시를 위한 재난업무 관리부(520) 및 재난상황에 대한 브리핑 및 방송 등을 통신 매체를 통해 알리는 재난상황 정보제공부(530)로 이루어진다.As shown in FIG. 8, the disaster execution application unit 500 includes a disaster situation information visualization unit 510 for visually displaying the disaster situation and response status, and a disaster management unit 520 for reporting, supervising and instructing the disaster situation. ) and a disaster situation information providing unit 530 that notifies briefings and broadcasts about disaster situations through communication media.

재난상황 정보시각화부(510)는 재난 상황과 대처 현황 및 재난플랜 액션 실행부(400)에서 수행되는 단위 액션들의 수행 및 진행 상태를 위치 정보를 실시간으로 정확하게 재난관리자에게 시각적으로 표시할 수 있다. 또한 위치 및 이동상황 정보를 지리정보 시스템에 매핑하여 표시할 수 있다.The disaster situation information visualization unit 510 can visually display the disaster situation and coping status and location information of the unit actions performed by the disaster plan action execution unit 400 and the progress status in real time to the disaster manager accurately. In addition, location and movement status information can be mapped to a geographic information system and displayed.

재난업무 관리부(520)는 재난플랜 액션실행부(400)에서 수행되고 있는 단위 액션들을 수행 여부 및 결과를 종합하여 현장정보, 위기 대응 상황정보를 재난관리 담당자의 보고라인에 보고하기 위한 보고서를 요약 작성하여 보고하는 역할을 수행한다. 여기서, 보고서 작성에 대한 구체적인 실시예는 통상의기술자 수준에서 쉽게 구성할 수 있으므로 자세한 설명은 생략한다.The disaster management unit 520 summarizes a report to report on-site information and crisis response situation information to the reporting line of the disaster management manager by synthesizing the unit actions being performed by the disaster plan action execution unit 400 and the results. Performs a writing and reporting role. Here, a detailed description of the specific embodiment of the report creation is omitted because it can be easily configured at the level of a person skilled in the art.

재난상황 정보제공부(530)는 재난업무 관리부(520)에서 생성되는 보고서를 기초로 재난 상황을 종합적으로 브리핑하거나 신문이나 방송 매체에게 실시간 재난 서비스를 위한 기초 자료를 제공하는 기능을 수행한다.The disaster situation information providing unit 530 performs a function of comprehensively briefing the disaster situation based on the report generated by the disaster management unit 520 or providing basic data for real-time disaster service to newspapers or broadcasting media.

도 9는 본 발명에 따른 바람직인 일시예에 따른 인공지능 기반 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템을 이용한 방법을 설명하기 위한 순서도이다.9 is a flowchart illustrating a method of using a disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making according to a preferred embodiment of the present invention.

도 9를 참조하면, 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 방법은 재난정보 수집부(100)에서 재난상황 정보를 수집 및 분석하는 제1 단계, 재난 발생의 초기상태 및 목표상태 설정과 PDDL 도메인파일 과 문제파일을 프로그래밍 하여 생성하는 제2 단계, 생성된 PDDL 파일을 AI 플래너(600)로 전달하고 상기 AI 플래너(600)를 통해 재난에 대응하는 플랜을 동작시키는 단위 액션들을 자동적으로 생성하는 제3 단계, 생성된 단위 액션을 실행하는 제4 단계 및 단위 액션의 수행 여부를 판단하는 제5 단계로 이루어진다.Referring to FIG. 9, the disaster response method through artificial intelligence-based planning and decision-making includes the first step of collecting and analyzing disaster situation information in the disaster information collection unit 100, setting the initial state and target state of disaster occurrence, and The second step of programming and generating PDDL domain files and problem files, delivering the generated PDDL files to the AI planner 600, and automatically generating unit actions that operate plans in response to disasters through the AI planner 600 It consists of a third step of executing the generated unit action, a fourth step of executing the generated unit action, and a fifth step of determining whether or not the unit action is performed.

제1 단계에서는 재난 대응을 위한 AI 플래너(600)가 준비되고, 처리해야할 재난 정보의 입력 및 재난 발생 지역에서 보고되는 각종 재난정보들을 수집 및 분석을 위한 특징을 추출한다. 또한 분석을 위해 평상시 재난대응 매뉴얼, 정부조직표, 교육기관 조직표, 학생부 등의 비교적 정적인 정보를 수집하고 이들을 지식베이스(700)에 온톨로지 형태로 저장 보관 활용할 수 있다.In the first step, the AI planner 600 for disaster response is prepared, inputting disaster information to be processed, and extracting features for collecting and analyzing various disaster information reported in disaster occurrence areas. In addition, for analysis, relatively static information such as disaster response manuals, government organization tables, educational institution organization tables, and student records can be collected and stored in the knowledge base 700 in the form of an ontology.

제2 단계에서는 재난 대응을 위해 별도의 질의 절차를 통해 재난 상황 전반에 대한 제약 조건들을 입력받고, 이를 기반으로 프로그래머가 초기상태 및 목표상태 설정과 도메인 파일(231) 및 문제 파일(232)를 프로그래밍 하여 생성한다. In the second step, constraint conditions for the overall disaster situation are input through a separate query procedure for disaster response, and based on this, the programmer sets the initial state and target state, and programs the domain file 231 and the problem file 232 to create

여기서, 문제 파일에 기술되는 단위 액션들은 재난별 종류 및 등급에 따라 다양한 형태로 사전에 지식베이스(700)에 저장해 둘 수 있고, 필요에 따라 프로그래머가 프로그래밍시 참조하여 선택하고 구성할 수 있다. 또는, 이러한 프로그래밍을 사전에 작성해서 지식베이스에 넣어 두고, 위급시 필요한 부분을 자동 생성 구성할 수도 있다.Here, the unit actions described in the problem file may be stored in the knowledge base 700 in advance in various forms according to the type and grade of each disaster, and the programmer may select and configure them by referring to them during programming, if necessary. Alternatively, such programming can be prepared in advance and stored in the knowledge base, and necessary parts can be automatically generated and configured in case of emergency.

제3 단계에서는 AI 플래너(600)을 통해 재난 대응 플랜을 구성하는 일련의 단위 액션들을 생성하는데, 이때 AI 플래너(600)에서는 단위 액션들을 선택하는 제약 조건을 명시하고, 최적으로 검색 트리에 대해 트리검색이 될 수 있는 휴리스틱 함수를 제시할 수 있고, 최적의 목표를 생성하기 위한 목적함수를 정의하여 주면, AI 플래너(600) 자체적으로 최소 비용으로 최적으로 해를 찾는 절차를 수행하여 최적해를 출력한다. 예를 들면, 환자의 위급 상황 정도, 앰뷸런스 및 병원의 위치 등을 종합하여 어느 환자를 우선적으로 이송할지를 결정하는 경우의 상황을 통해 최적의 선택을 찾을 수 있다.In the third step, a series of unit actions constituting a disaster response plan are generated through the AI planner 600. At this time, the AI planner 600 specifies constraint conditions for selecting unit actions, and optimally determines the search tree for the search tree. If a heuristic function that can be searched can be presented and an objective function for generating an optimal goal is defined, the AI planner 600 itself performs a procedure for finding an optimal solution at a minimum cost and outputs an optimal solution. . For example, it is possible to find an optimal choice through a situation in which a patient is to be transferred with priority by integrating the patient's emergency situation, the location of an ambulance and a hospital.

제4 단계 및 제5 단계에서는 재난플랜 액션실행부(400)에 의해 생성된 단위 액션들을 실행하는데, 순차적 처리 또는 독립적 병렬 처리가 가능한 액션들을 실행한다. 또한 실행되는 각각의 액션들의 성공 여부를 확인하여 다음 단계의 액션을 실행할 지 여부를 결정할 수 있다.In the fourth and fifth steps, unit actions generated by the disaster plan action execution unit 400 are executed, and actions capable of sequential processing or independent parallel processing are executed. In addition, it is possible to determine whether to execute the action of the next step by checking the success of each executed action.

또한, 제5 단계에서 단위 액션의 수행이 성공적으로 종료하는 경우, 액션 수행에 따른 비용을 산정하는 단계를 더 포함하고, 단위 액션이 실패한 경우는 상기 AI 플래너(600)를 통해 재플래닝(replanning)을 요청하여 변경된 단위 액션으로 재실행하는 단계를 더 포함할 수 있다.In addition, in the fifth step, if the unit action is successfully completed, the step of calculating the cost according to the action is further included, and if the unit action fails, replanning is performed through the AI planner 600 A step of requesting and re-executing the changed unit action may be further included.

제5 단계 이후, 단위 액션들의 수행결과는 재난실행 응용부(500)에 전달할 수 있다. 일반적으로 재난 발생시에 재난 상황을 컨트롤 타워에 보고하는 것처럼 재난업무 관리부(520)에서는 사전에 설정된 보고 라인에 따라 재난 책임자 또는 감독관에게 단위 액션들의 수행결과를 유무선으로 구두 또는 문서로 보고할 수 있고, 수정지시 등이 발생할 경우에 액션 재실행부(420)를 통해 재플래닝을 수행할 수도 있다. After the fifth step, the performance results of the unit actions may be delivered to the disaster execution application unit 500 . In general, as a disaster situation is reported to a control tower in the event of a disaster, the disaster management unit 520 can report the results of unit actions to the disaster manager or supervisor according to a pre-set reporting line in oral or written form, wired or wireless, Re-planning may be performed through the action re-execution unit 420 when a correction instruction or the like occurs.

재난상황 정보시각화부(510)를 통해 재난 상황과 대처 현황 및 재난플랜 액션실행부(400)에서 수행되는 단위 액션들의 수행 및 진행 상태를 위치 정보에 기반하여 실시간으로 정확하게 재난담당자 및 감독관의 이동단말기에 시각적으로 표시하거나 위치 및 이동상황 정보를 지리정보 시스템에 매핑하여 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다.The disaster situation and response status through the disaster situation information visualization unit 510 and the execution and progress of the unit actions performed by the disaster plan action execution unit 400 accurately in real time based on the location information of the mobile terminal of the disaster manager and supervisor It may further include a step of visually displaying or displaying location and movement situation information mapped to a geographic information system.

또한, 재난상황 정보제공부(530)를 통해 재난업무 관리부(520)에서 생성되는 보고서를 기초로 재난 상황을 종합적으로 브리핑하거나 신문이나 방송 매체로 실시간 재난 서비스를 제공하는 기초 자료를 제공할 수 있는 단계를 추가로 진행할 수 있다.In addition, based on the report generated by the disaster management unit 520 through the disaster situation information provision unit 530, basic data that can comprehensively brief the disaster situation or provide real-time disaster services through newspapers or broadcasting media can be provided. Additional steps may be taken.

지금까지 본 발명에 대해 구체적인 실시예들을 참고하여 설명하였다. 그러나, 본 발명이 속한 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 내용을 바탕으로 본 발명의 범주내에서 다양한 응용 및 변형을 수행하는 것이 가능할 것이다.So far, the present invention has been described with reference to specific examples. However, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to perform various applications and modifications within the scope of the present invention based on the above information.

100: 재난정보 수집부
110: 재난상황 정보수집부
120: 재난특징 추출부
130: 재난상황 정보분석부
200: 재난플랜 설정부
210: 질의어 입력부
220: 재난플랜 생성부
221: 초기상태 설정부
222: 목표상태 설정부
230: PDDL 파일 생성부
231: 도메인 파일
232: 문제 파일
300: 재난플랜 액션생성부
400: 재난플랜 액션실행부
410: 액션 실행부
420: 액션 재실행부
500: 재난실행 응용부
510: 재난상황 정보시각화부
520: 재난업무 관리부
530: 재난상황 정보제공부
600: AI 플래너
700: 지식베이스
100: Disaster Information Collection Department
110: Disaster situation information collection department
120: disaster feature extraction unit
130: Disaster Situation Information Analysis Department
200: disaster plan setting unit
210: query input unit
220: disaster plan generation unit
221: initial state setting unit
222: target state setting unit
230: PDDL file generation unit
231: domain file
232: problem file
300: disaster plan action generator
400: Disaster Plan Action Execution Department
410: action execution unit
420: action re-execution unit
500: disaster execution application department
510: Disaster situation information visualization department
520: Disaster Management Department
530: Disaster situation information provision department
600: AI planner
700: knowledge base

Claims (10)

재난이 발생한 상황 정보를 수집하는 재난정보 수집부;
재난 상황에 대처하기 위한 플랜을 수립하기 위해 재난 초기 조건 및 재난 대응 목표를 생성하는 재난플랜 설정부;
상기 재난 초기 조건 및 상기 재난 대응 목표에 따라 AI 플래너를 통한 재난 대응 플랜을 자동으로 생성하는 재난플랜 액션생성부;
상기 재난플랜 액션생성부에서 생성된 단위 액션들을 수행하는 재난플랜 액션실행부;
상기 재난 상황 및 대응 상태를 시각적으로 표시하고, 상기 재난 상황에 대한 보고, 감독 및 지시하는 재난실행 응용부 및
상기 재난이 발생한 상황 정보를 저장하는 지식베이스를 포함하되,
상기 재난플랜 액션실행부는 상기 AI 플래너에 의해 자동적으로 생성된 상기 단위 액션들을 실행하는 액션 실행부 및
상기 단위 액션의 수행이 실패한 경우 상기 AI 플래너에게 재플래닝을 요청하는 액션 재실행부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템.
Disaster information collection unit that collects information on situations in which disasters occur;
Disaster plan setting unit for generating initial disaster conditions and disaster response goals to establish a plan for coping with disaster situations;
a disaster plan action generation unit that automatically creates a disaster response plan through an AI planner according to the disaster initial conditions and the disaster response goal;
a disaster plan action execution unit that performs unit actions generated by the disaster plan action generation unit;
A disaster execution application unit that visually displays the disaster situation and response status, reports, supervises, and instructs the disaster situation, and
Including a knowledge base for storing situation information in which the disaster occurred,
The disaster plan action execution unit action execution unit for executing the unit actions automatically generated by the AI planner, and
Disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making, characterized in that it comprises an action re-execution unit requesting re-planning to the AI planner when the execution of the unit action fails.
제1항에 있어서,
상기 재난정보 수집부는 상기 재난이 발생한 상황 정보를 수집하는 재난상황 정보수집부;
상기 재난이 발생한 상황 정보에서 재난지역, 재난종류, 응급상황 정도를 판단하는 파라미터를 추출하는 재난상황 특징추출부 및
상기 파라미터를 통한 상기 재난 상황을 분석하는 재난상황 정보분석부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템.
According to claim 1,
The disaster information collection unit includes a disaster situation information collection unit for collecting situation information in which the disaster has occurred;
A disaster situation feature extraction unit for extracting parameters for determining the disaster area, disaster type, and degree of emergency from the disaster situation information; and
Disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making, characterized in that it comprises a disaster situation information analysis unit for analyzing the disaster situation through the parameters.
제1항에 있어서,
상기 재난플랜 설정부는 재난에 대처하기 위한 전제조건 또는 우선순위 결정을 위한 선택적인 질의어 입력부;
상기 재난 초기 조건 및 상기 재난 대응 목표의 상태를 설정하는 재난플랜 생성부 및
도메인 파일 및 문제 파일을 생성하는 PDDL 파일 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템.
According to claim 1,
The disaster plan setting unit optional query input unit for determining prerequisites or priorities for coping with disasters;
A disaster plan generation unit for setting the disaster initial condition and the state of the disaster response target; and
Disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making, characterized in that it comprises a PDDL file generation unit for generating a domain file and a problem file.
제3항에 있어서,
상기 도메인 파일 및 상기 문제 파일은 PDDL 언어로 작성되는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템.
According to claim 3,
Disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making, characterized in that the domain file and the problem file are written in PDDL language.
제4항에 있어서,
상기 문제 파일에는 상기 재난 상황에 대처하기 위한 상기 전제조건 및 액션 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템.
According to claim 4,
Disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making, characterized in that the problem file includes the precondition and action function for coping with the disaster situation.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 재난실행 응용부는 상기 단위 액션의 수행 및 진행 상태를 시각적으로 표시하는 재난상황 정보 시각화부;
상기 단위 액션들을 수행 여부 및 결과를 종합하여 현장정보, 위기 대응 상황정보를 재난관리 담당자의 보고라인에 보고하기 위한 보고서를 작성하여 보고하는 재난업무 관리부 및
상기 재난업무 관리부에서 생성되는 보고 자료를 기초로 상기 재난 상황을 브리핑하거나 방송매체에 제공하는 재난상황 정보제공부를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 시스템.
According to claim 1,
The disaster execution application unit includes a disaster situation information visualization unit for visually displaying the execution and progress of the unit action;
A disaster management department that prepares and reports a report to report on-site information and crisis response situation information to the reporting line of the disaster management manager by synthesizing the results and whether the unit actions have been performed; and
Disaster response system through artificial intelligence-based planning and decision-making, characterized in that it comprises a disaster situation information providing unit for briefing the disaster situation or providing it to broadcast media based on the report data generated by the disaster management unit.
재난정보 수집부에서 재난 상황 정보를 수집 및 분석하는 제1 단계;
재난 발생의 초기상태 및 목표상태 설정과 PDDL 도메인 파일과 문제 파일을 생성하는 제2 단계;
상기 PDDL 도메인 파일과 문제 파일을 AI 플래너로 전달하고 상기 AI 플래너를 통해 재난에 대응하는 플랜을 동작시키는 단위 액션들을 자동적으로 생성하는 제3 단계;
상기 단위 액션을 실행하는 제4 단계; 및
상기 단위 액션의 수행 여부를 판단하는 제5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 방법.
A first step of collecting and analyzing disaster situation information in a disaster information collection unit;
A second step of setting an initial state and a target state of a disaster and generating a PDDL domain file and a problem file;
A third step of automatically generating unit actions for transmitting the PDDL domain file and the problem file to an AI planner and operating a plan corresponding to a disaster through the AI planner;
a fourth step of executing the unit action; and
Disaster response method through artificial intelligence-based planning and decision-making, characterized in that it comprises a fifth step of determining whether to perform the unit action.
제8항에 있어서,
상기 제5 단계 이후,
상기 단위 액션의 수행이 성공적으로 종료하는 경우, 상기 단위 액션 수행에 따른 투입 비용을 산정하는 단계를 더 포함하고, 상기 단위 액션이 실패한 경우는 상기 AI 플래너를 통해 재플래닝을 요청하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 방법.
According to claim 8,
After the fifth step,
Further comprising calculating an input cost according to the execution of the unit action when the execution of the unit action is successfully completed, and requesting re-planning through the AI planner when the unit action fails. Disaster response method through artificial intelligence-based planning and decision-making, characterized in that.
제8항에 있어서,
상기 제5 단계이후, 상기 단위 액션들의 수행결과를 재난실행 응용부에 전달하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 플래닝 및 의사결정을 통한 재난 대응 방법.
According to claim 8,
After the fifth step, the disaster response method through artificial intelligence-based planning and decision-making, characterized in that it further comprises the step of transmitting the performance results of the unit actions to the disaster execution application unit.
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