KR20010012956A - 마커의 자동 제조 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의류산업에서 발생하는 마커 제조문제, 즉 소정 개수의 조각을 최소 한도의 소모같은 소정의 제약을 관찰하면서 직물(cloth) 상에 배치시키는 문제에 관한 것이다. 본 발명에 따른 마커의 자동 제조 방법은 서로 연결된 골네트를 사용하고, 정보흐름의 제1 및 제2 방향이 상단 레벨 골에서부터 하단 레벨 골/인터액터로 및 하단 레벨 골/인터액터로부터 상단 레벨 골로 각각 한정되는 것을 특징으로 한다.

Description

마커의 자동 제조 방법 및 시스템 {METHOD AND SYSTEM FOR AUTOMATIC MARKER MAKING}

산업분야에서는 소정의 제약(constraints)에 놓이는 제품의 양 일부를 최소로 하거나 또는 최대로 하여 컨테이너 내에 패킹하는 문제를 포함하여 여러 가지 문제가 있다. 일례로 크레이트(crate)를 컨테이너 내에 패킹하여 컨테이너의 중량을 최대로 하거나, 또는 회로를 마이크로칩 상에 패킹하여 칩을 가열시키지 않고 칩 상의 계산력은 최대로 하는 것을 들 수 있다. 특히, 본 발명은 의류산업에서 발생하는 마커 제조문제, 즉 소정 개수의 조각(piece)을 최소 한도의 소모(wastage)같은 소정의 제약을 관찰하면서 직물(cloth) 상에 배치시키는 문제에 관한 것이다.

마킹문제는 다각형 집합체에 포함되지 않은 영역이 최소가 되도록 다각형 사이를 임의로 겹치지 않고 2차원 다각형을 소정의 영역 내에 패킹하는 것에 관한 것이다. 또 다른 문제는 다각형을 패킹하는 것이다.

원래는, 경험이 많은 마커 제조자가 손으로 마크를 형성하였다. 그 후, 마커 제조공정이 부분적으로 자동화되었고, 마커 제조공정의 완전 자동화를 위하여 수많은 시도가 행해졌다.

예를 들면, 유럽특허 0 664 091 Al에는 현존하는 마커 디자인을 사용하여 신규의 마커를 용이하게 형성하는 마커의 자동 제조 방법 및 시스템에 관하여 개시되어 있다. 현존하는 마커의 컴퓨터 데이터베이스(database)가 형성될 마커와 "유사한(similar)" 마커를 찾는다. 현존하는 마커가 특정의 사용자-지정, 마커 제조 기준에 부합되는 경우 "유사한" 것으로 간주된다. 먼저, "유사한" 마커 내 패턴 조각으로부터의 위치 데이터 및 배향 데이터를 사용하여 대응하는 조각을 신규의 마커 내에 위치 및 배향시킨다. 다음에, 소프트웨어 루틴을 사용하여 신규의 마커를 "압축(compact)"시켜 하나 또는 두 개의 조각을 한꺼번에 위치시키는 대신에, 신규의 조각 모두를 동시에 위치시킨다. 압축 루틴이 조각 사이가 겹치는 것을 수정하여 신규의 조각이 가능한 효과적으로 위치되는 것을 보장한다.

본 발명은 마커의 자동 제조, 예를 들면 봉제 제품(sewn goods)의 제조 방법 및 시스템에 관한 것이다.

도 1은 마커의 예를 도시한 도면.

도 2는 본 발명에 따른 골네트의 일부를 도시한 도면.

도 3a 및 도 3b는 직사각형 조각을 가진 직사각형 마커의 예를 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따른 골네트 구조의 예를 도시한 도면.

도 5a 내지 도 5h는 본 발명에 따른 방법 및 시스템에 의하여 얻어진 일련의 마커를 도시한 도면.

도 6a 내지 도 6k는 본 발명에 따른 방법 및 시스템에 의하여 얻어진 일련의 다른 마커를 도시한 도면.

조각의 회전(rotation) 및 반사(reflection)가 무시된 마킹 문제의 간단한 형태가 NP-컴플리트(NP-complete)라고 나타낼 수 있다. 회전을 추가하는 것이 마킹 문제를 보다 더 복잡하게 만드는가의 여부에 대해서는 아직 아무도 모른다. 상기 설명이 실제적으로 의미하는 바는, 일반적인 마킹 문제(marking problem)를 임의의 종류의 허용가능한 시간 내에 해결하는 연산방법(algorithmic method)을 찾아 낸다는 것이 거의 확실하게 불가능하다는 의미이다. 따라서, 마킹은 순연산적인 접근(purely algorithmic approach)의 대안을 필요로 한다.

또한, 마커 배치 초기에 만들어진 작은 실수의 영향이 배치공정 내내 적어도 지수적으로(exponentially) 증폭된다. 따라서, 마커의 최초 배치 시의 오판이 임의의 장시간 동안 검출불가능한 상태로 될 수 있는 동시에 타깃 사용(target utilisation)을 불가능하게 할 수 있다. 즉, 개발 중인 마커가 물리적으로 마커를 완성하지 않고 양호한 마커가 될 것인가의 여부를 결정할 방법이 없다.

이러한 배경에 반하여, 본 발명의 목적은 마커를 자동으로 제조하는 효과적인 방법 및 시스템을 제공하는 것이다.

상기 목적은 본 발명의 청구항에 개시된 바와 같이 골(goal) 및 인터액터(interactor)로 구성되는 골네트(goal net)를 사용하여 마커를 자동으로 제조하는 방법 및 시스템을 제공함으로써 달성된다.

다음에, 본 발명에 따른 마커의 자동 제조 방법 및 시스템을 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

본 발명의 방법 및 시스템은 마킹 문제를 해결하는데 조각 클러스터(piece cluster) 개념을 포함한다. 마커는 보다 작은 클러스터, 예를 들면 도 1에 예시된 진 마커(jean marker)에서 우측 하단의 한 그룹의 웨이스트밴드(waistband) 및 라인 a의 좌측 및 우측으로 위치된 2단(tier) 패널(panel)로 분할될 수 있는 하나의 커다란 클러스터 조각으로 이해될 수 있다. 보다 작은 클러스터는 개별 조각에 도달하기까지 보다 더 작은 클러스터로 분할될 수 있다.

클러스터 조각의 개념으로 국부적(local) 및 전체적(global) 골을 식별할 수 있다. 한편으로는 클러스트 조각을 다른 클러스트에 영향을 주지 않게 분리하여 조작할 수 있고, 다른 한편으로는 클러스트 조각을 다른 클러스트와 전체적으로 구성된 관계로 생각할 수 있다. 본 발명에 따른 방법 및 시스템은 골네트를 실행함으로써 전체적 및 국부적 사정을 동시에 고려한다.

도 2는 골네트의 구조를 예시한다. 일반적으로, 골네트는 골 및 인터액터를 포함한다. 골은 의사결정 대리인으로서, 그들은 행동할 권한은 없고, 단지 다른 대리인에 대하여 행동하는 책임을 가진다. 인터액터는 작용 대리인으로서, 그들은 더 책임을 가질 수는 없는 대신에, 마커 자체 상에 일부 작용(예를 들면, 조각/클러스터 등의 배치, 이동, 회전)을 실행하도록 이용된다. 골 및 인터액터가 상기 작업을 실행했을 때, 이들이 정보를 골에 다시 전달하여 골 및 인터액터가 추가 프로세싱을 개시할 수 있다. 상단 골(top goal)은 다른 서브-골(sub-goal)이나 또는 인터액터에 연결된 서브-골에 연결된다. 인터액터는 골네트와 마커 사이를 연결한다.

골네트는 두 가지 흐름의 영향, 즉 자극(motivation) 및 만족(satisfaction)을 포함한다. 도 2를 참조하면, 골네트를 통하여 좌측으로부터 우측으로의 제1 스위프(sweep)에서, 상단-레벨 골(top-level goal) MARKING이 서브골(subgoal) BANDS 및 PANELS 각각을 자극하고, 또한 각종의 다른 서브골(예를 들면, HOLE-FINDING, PLACEMENT-SELECTION, 등) 또는 인터액터(도시되지 않음)를 자극한다.

모든 자극적인 영향이 상단-레벨 골에서부터 하단-레벨 골로 침투될 수 있을 때, 하단-레벨 골 중 일부는 자극을 강하게 받게 되고 다른 골은 자극을 받지 않는다. 자극을 받은 단지 이들 하단-레벨 골만이 마커를 제조하는 다음 단계에 실제로 영향을 미치고, 즉 침투공정(percolation process) 및 인터액터의 활성화(activation) 양자 모두가 불확실하게 실행된다. 이렇게 하여 골네트가 마킹공정을 골-구동된(goal-driven) 부호 안내(symbolic guiding)할 수 있는 동시에, 공정을 임의로 변경할 수 있다.

하단-레벨 골이 활동할 때, 이 골은 하나 이상의 인터액터를 거쳐 마커 상에 어떻게든 작용한다. 다음에 이 작용이 몇 가지 종류의 만족 한도, 즉 성공적으로 작용되는 범위를 제공한다. 골네트를 통한 우측에서부터 좌측으로의 제2 스위프에서, 상기 만족이 하단-레벨 골에서부터 상단-레벨 골로 다시 전달된다. 이로써 하단-레벨 골이 다음 두 가지, 즉

1. 마커의 현재상태에 포함된 전체적 만족의 상단-레벨 골을 통지하고,

2. 다음 처리단계에서 상단-레벨 골 자극 상에 하단-상단(bottom-up) 영향을 실행할 수 있다.

상기 만족이 골 각각의 기억용량을 거쳐 좌측으로부터 우측으로의 다음 스위프에서 골네트 영향을 자극에 다시 전달한다.

도 2에 나타낸 골네트의 골 각각은 두 가지 역량, 즉 TENDENCY 및 MEMORY를 보유할 수 있다. TENDENCY는 골이 매우 활동적(1.0) 또는 비활동적(0.0), 혹은 이들 중간 어딘가로 되는 고유의 성향이다. 일부 골(예를 들면, MARKING, BANDS 및 PANELS)은 다른 골에 의하여 영향을 받지 않는 한 본래부터 비활동적이고, 다른 골(예를 들면, PRESUPPOSITION)은 반대로 다른 골에 의하여 영향을 받지 않는 한 본래부터 매우 활동적으로 되기 쉽다. TENDENCY는 도 2에 나타낸 각 골의 괄호 내의 제1 숫자이고, 괄호 내의 제2 숫자는 골의 MEMORY이다. MEMORY는 불활성(inertia)과 유사하며 골의 비반응성(non-responsitivity)을 나타내고, 이것은 골이 다른 골로부터의 영향에 견디는 범위를 나타낸다. 제로 MEMORY(0.0)를 가진 골은 완전히 외압 영향을 받는 반면, MEMORY(1.0)를 가진 골은 어떻게 하든 외부 영향을 받지 않고, 이것은 자신의 이전의 활동상태를 완벽하게 "기억(remember)"한다.

상기 설명으로 도 2의 골 PRESUPPOSITION의 의미를 이해할 수 있다. PRESUPPOSITION은 본래부터 매우 활동적(1.0)이며 상당히 높은 메모리(0.8)를 가진다. 이것은 강한 비활성화 영향(deactivating influence)(-1.0)을 골 PANELS 상에 가지고, 이로써 일반적인 과정에서 골 PANELS이 비활동적임을 보장한다. 그러나, 골 BANDS에 의하여 다시 전달된 임의의 만족은 강한 비활성화 영향(-1.0)을 PRESUPPOSITION 상에 가진다. 이것은 BANDS를 크게 만족시킨 경우에, 골 PRESUPPOSITION이 스위치오프되어 PANELS이 다음 자극 스위프에서 골네트를 통하여 상당히 자극될 수 있다는 의미이다. 따라서, 골 PANELS이 BANDS의 만족을 전제로 한다고 말할 수 있다.

골네트 전체는 골네트 파일에 의하여 구성된다. 다음은 도 2의 골네트를 제조하는데 필요한 골네트 파일 내용의 샘플이다.

1. MARKING은 BANDS를 사용하여 0.4로 연장한다.

2. MARKING은 PANELS를 사용하여 0.6으로 연장한다.

3. PANELS은 BANDS를 전제로 한다.

라인 3은 전술한 바의 전제 관계를 충족시키는 암시적인 백그라운드 골 PRESUPPOSITION을 자동적으로 셋업한다. 그러나 이 관계의 본질을 인식하는 것이 중요하며, "Bands를 먼저 행한 다음 Panels을 행하는" 형태의 순차적인 관계와는 상당히 차이가 있다. 이러한 관계는 BANDS 및 PANELS이 행해질 엄밀한 순서를 특정하며, 상황에 매우 적합하지 않을 수 있다. 이와 반대로, 전제 관계는 임의의 소정 순간에 골 사이에 주의를 분산, 즉 "BANDS가 크게 만족스러운 경우에만 단지 PANELS에 주의를 기울임" 하도록 단지 제안한다. 이 관계로 마킹공정에서 추후에 BANDS로 변경될 수 있고, BANDS로의 변경이 완료될 때까지 다른 골을 일시 중지상태로 지지한다. 또한, 전제 관계는 불확정적이고, BANDS가 PANELS 전에 항상 완료되도록 엄격하게 제조될 수 있지만, 또한 BANDS가 완전하게 만족되기 전에 PANELS 상에 작업이 개시되기에 충분하도록 느슨하게 제조될 수 있다.

클러스터는 임의의 소정의 순간에 마커의 현재상태를 나타내는 중심적인 부호 양태이다.

클러스터는 인터액터에 의하여 조종되는 기본 요소이며, 배치된 조각(laid piece) 및/또는 마커 내의 다른 클러스터로부터 상대적으로 결합해제된 다른 서브클러스터의 기하학적 그룹을 구성한다. 클러스터는 자신의 기하학적 경계(다른 클러스터의 경계와 자주 겹침) 및 그들이 포함할 수 있는 조각의 종류를 특징으로 한다. 도 1의 상당히 제약된 클러스터의 예는 마커 우측 하단의 밴드 그룹이며 - 클러스터는 지리적으로 및 자신이 포함할 수 있는 조각의 형태면에서 단단히 제약된다. 비교해 보면, 도 1의 최좌측 단은 자신의 우측(문자 a로 표시된 영역) 상에 단지 느슨하게 제약되며 거의 모든 형태의 조각을 포함할 수 있다.

일예로서, 임의의 회전(rotation) 또는 기울기(tilt)를 사용하지 않고 전체적으로 직사각형의 조각으로 구성되는 도 3의 두 가지 마커의 경미한 문제를 다음에 설명한다.

도 3a의 마커는 클러스터링이 없이 모두가 하나로 배치된 반면, 도 3b의 마커는 밴드를 마커의 우측하단 내에 클러스터하고 조각 W와 K 사이에 나타낸 예리하게 형성된 단(tier)을 보장한다. 이들 클러스터를 간단히 형성함으로써 이 마커에 대한 평균 실행시간(runtime)(예를 들면: 146.12초 내지 106.3초)은 감소되지만, 시스템이 비교적 곤란한 조각 X 또는 J 중 하나를 최좌측 단 내에 배치시켜야 하는 조각 형태 제약이 추가로 가해지는 경우, 도 3b에 나타낸 바와 같이, 시간이 더 감소(예를 들면: 37.15초까지)된다.

다음에, 골네트 내의 인터액터 개념을 설명한다.

인터액터가 두 가지 작업을 실행하도록 작용할 때, 어떻게든 마커 상에 작용하여 그 작업결과를 평가한다. 다음에, 이 평가는 골네트워크 내의 관련 골까지 다시 전달된다. 인터액터의 이들 작용은 세 가지 상이한 단계, 즉 다음과 같은 스카우팅 작업, 테스팅 작업 및 빌딩 작업으로 실행된다.

제1 단계에서, 귀중한 연산 자원의 낭비를 방지하기 위하여, 인터액터는 자신의 활동을 계속할 것인가의 여부를 단지 설정한다. 이를 위하여, 인터액터는 스카우팅 작업을 동작상태로 세트한다. 스카우팅 작업은 인터액터 실행을 위한 대략적인 조건이 충족되었는가의 여부를 결정한다.

스카우팅 작업에서 인터액터의 조건이 충족되지 않은 것으로 판단된 경우, 인터액터가 거기에 정지한다. 그러나, 조건이 충족된 경우, 테스팅 작업에 의하여 보다 광범위한 체크를 실행한다. 테스팅 작업에서 스카우트에 의하여 실행된 대략적인 체크가 정확하고, 인터액터가 자신의 활동을 계속할 수 있는 것으로 추측하지만, 실행 전에 테스팅 작업이 무엇이 인터액터의 활동을 추구하는 장점인 가를 체크한다. 그 결과 마커의 가능한 향상의 평가는 상세하고 철저한 연산의 실행으로 예상된다. 또한, 테스팅 작업은 일반적으로 빌더가 추후에 필요로 하는 각종의 초기 계산을 저장한다.

또한, 테스팅 작업에서 인터액터의 실행 이점이 매우 낮은 것으로 판단된 경우, 인터액터가 거기에 정지한다. 그러나, 이점이 상당히 충분한 경우, 인터액터는 자신의 빌딩 작업을 실행한다. 빌딩 작업은 인터액터의 목적을 충족시키는데 필요한 모든 연산을 실행한다. 이것은 연산 자원의 광범위한 할당을 포함할 수 있다. 이러한 이유로, 스카우팅 및 테스팅 작업이 먼저 실행된다. 빌딩 작업이 종료될 때 인터액터의 작업이 완료되고, 마커 상에 일부 처리가 실행되며 결과의 정확한 평가가 골네트에 다시 전달된다.

인터액터에 관한 중요한 점은 임의의 인터액터가 마커의 현재상태외의 모든 고려사항과 완전히 별개로 자신의 작업을 실행할 수 있다는 것이다. 인터액터는 이전에 실행했던 임의의 특정 활동에 전혀 의존하지 않고, 오히려 그들 인터액터의 역할(cue)을 마커 제조 내의 데이터의 현재상태에서 찾는 패턴으로부터 단독으로 취한다.

다음에, 간단한 직사각형 조각인 경우의 일반적인 마커 제조공정을 도 3b에 예시된 바와 같이 설명한다.

본 발명에 따른 마커의 자동 제조 방법 및 시스템을 다음 정보에 따라 설명한다.

- 마커 정의 파일(marker definition file) - 조각 및 그들의 특성에 대한 설명을 포함한다.

- 제약 파일(constraint file) - 마커에 관련된 제약을 포함한다.

- 골네트 파일(goal net file) - 특정의 배치 전략을 부호화하는 골네트의 골 및 인터액터를 구성한다.

- 분류 파일(taxonomy file) - 조각 형태, 예를 들면 패널(Panel), 시계용 주머니(Watchpocket) 등에 대한 분류를 특정한다.

적절한 파일이 선택된 후 일부 기억수단, 예를 들면 하드디스크, 플로피디스크 등에 모두가 기억된 마커 파일 및 그 조각, 제약 파일, 및 골네트 파일이 처리수단(processing means), 예를 들면 컴퓨터에 의하여 로드된다. 다음에, 골네트 파일의 상세에 따른 골네트가 도 4에 나타낸 바와 같이 제조된다. 도 4의 골네트는 다음의 골네트 파일에 대응한다.

도 4를 참조하면, 골은 원(circle)으로 표시되고 인터액터는 직사각형으로 표시된다. 인터액터 상세의 각종 매개변수는 조각의 우선 배치순서 및 클러스터를 제조하기 위한 기준과 같은 인터액터-특정 상세를 표시한다.

골네트가 제조되었을 때, 상단 골은 간단히 인위적으로 자극된다. 이것은 상단 레벨 골이 만족도가 충분한 레벨로 복귀할 때 까지 계속된다. 이 단계에서, 인터액터가 모두에게 그들의 목적을 실행시키거나 또는 그들 스스로 만족하게 하여그들이 더 이상 진행할 수 없다. 다음에, 마커의 자동 제조가 완료된다.

도 5a 내지 도 5h 및 도 6a 내지 도 6k는 본 발명에 따라 실행된 마커의 자동 제조공정 동안의 마커의 중간상태 일부를 도시한다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 직사각형 조각이 몇 가지 문자로 표시되어 있다. 본 발명에 따라 마커를 자동 제조하는 동안, 중간 마커는 물론 분명하게 서로 상이하지만 각 마커 하측에 제공된 매개변수가 개선된 것을 알 수 있다. 도 5는 모든 조각의 배치가 종료된 것을 나타내는 반면, 도 6은 동일한 제조 파일이 사용되었지만 공정 종료 시에 하나의 조각이 배치되지 않은 것을 나타낸다.

Claims (8)

1. 서로 연결된 골 및 인터액터로 구성되는 골네트를 사용하며, 정보흐름의 제1 및 제2 방향이 상단 레벨 골에서부터 하단 레벨 골/인터액터로 및 하단 레벨 골/인터액터에서부터 상단 레벨 골로 각각 한정되는 마커의 자동 제조 방법에 있어서,

   - 상기 각각의 골(Top, BandStacking, RestLaying, TierLaying, HPLaying)이 의사를 결정하여 이 결정을 제1 방향으로 전달시키며 이를 통과한 평가결과를 골/인터액터로부터 제2 방향으로 전달하고,

   - 상기 각각의 인터액터(BandStacker, TierInitr, TierJuggler, HPInitr, HPJuggler)가 마커 상에 작용하고, 작용결과를 평가하여 이 평가결과를 제2 방향으로 전달하는

   것을 특징으로 하는 마커의 자동 제조 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 각각의 골 및 인터액터가 자신의 활성도는 (0.0 〈= TENDENCY 〈= 1.0), 자신의 비반응성은 (0.0 〈= MEMORY 〈= 1.0)로 한정되는 마커의 자동 제조 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 인터액터(BandStacker, TierInitr, TierJuggler, HPInitr, HPJuggler)가 조각 및/또는 클러스터 조각을 마커 내에 위치결정 및 배향시키는 작업을 실행하는 마커의 자동 제조 방법.
4. - 골네트의 구조를 한정하는 제1의 데이터를 기억수단에 기억된 파일로부터 처리수단 내로 로딩하는 단계,

   - 골 및 인터액터로 구성되는 골네트를 상기 제1 데이터에 따라 상기 처리수단 내로 셋업하는 단계,

   - 조각 및 자신의 특성을 한정하는 제2 데이터를 상기 기억수단에 기억된 파일로부터 상기 처리수단 내로 로딩하는 단계, 및

   - 상기 제2 데이터를 상기 골네트를 사용하여 상기 처리수단 내로 처리하는 단계

   를 포함하며,

   상기 인터액터가 마커 상에 작용하여 상기 인터액터의 작용을 결정하는 마커의 자동 제조 방법.
5. 제4항에 있어서, 제3 데이터를 상기 기억수단에 기억된 파일로부터 상기 처리수단 내로 로딩하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제3 데이터는 제조될 마커에 관한 제약을 한정하며 골네트를 사용하는 상기 제2 데이터 처리 내에 포함되는 마커의 자동 제조 방법.
6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 제4 데이터를 상기 기억수단에 기억된 파일로부터 상기 처리수단 내로 로딩하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 제3 데이터는 조각 형태에 대한 분류를 한정하며 골네트를 사용하는 상기 제2 데이터 처리 내에 포함되는 마커의 자동 제조 방법.
7. 기하학적 경계 또는 경계 내에 포함된 조각의 종류에 의하여 한정되는 클러스터 조각을 사용하는 마커의 자동 제조 방법.
8. - 서로 연결된 골 및 인터액터로 구성되는 골네트 구조를 한정하는 제1 데이터, 및 조각 및 그들의 특성을 한정하는 제2 데이터를 기억하는 기억수단, 및

   - 상기 제1 데이터를 로딩하며 상기 제1 데이터에 따라 골네트를 셋업하고, 상기 제2 데이터를 상기 골네트를 사용하여 로딩 및 처리하는 처리수단

   을 포함하며,

   상기 인터액터가 마커 상에 작용하고 상기 골이 상기 인터액터의 작용을 결정하는 마커의 자동 제조 시스템.