brunch

You can make anything
by writing

C.S.Lewis

by 데이터파머 DataFarmer Dec 27. 2023

Intro. 멀티 로봇? 프로세스 마이닝?

멀티로봇/프로세스 마이닝 브런치 북 연재 두 번째 글을 씁니다. 이제부터는 논문의 내용을 다루기 때문에 일반 독자들에게는 더더욱 생소하기도 하고, 어려울 것으로 생각되어 고민이 커집니다. 저도 처음 이 논문을 접했을 때 '아~ 이런 주제의 논문이구나, 대충 어떤 내용인지 감이 오네' 정도였는데, 이렇게 세밀하게 파헤치며 정독을 할 것이라고 생각하지 못했습니다. 하지만 논문을 깊이 보다 보니 단순히 스키밍 할 때와는 전혀 다른 스토리와 세부 내용들이 있었습니다.

추후 논문의 결과 및 결론에서 다룰 대서사를 위한 Intro를 시작합니다. (논문의 결과를 접했을 때 여기까지 오는 과정이 험난했지만, 그 결과를 알았을 때 느낄 희열을 함께 공유하고픈 마음에..)

Session 1. Intro

프로세스 마이닝이라는 기술을 사용하여 다중 로봇 임무 분석 (무인 항공기 (UAV)를 이용한 화재 감시 및 진압과 관련된 실제 임무 분석)

다중 로봇 임무에 대한 마이닝 기법 적용 가능성 검토

프로세스 마이닝의 주요 목적 및 설명

프로세스 마이닝을 사용하여 로봇 임무를 분석하기 위해 개발된 체계적인 절차

분석을 위한 사실적인 데이터를 생성하기 위해 수행한 다중 로봇 임무에 대한 설명

다중 로봇 임무 중에 수집된 데이터를 분석하여 얻은 결과

Session 2. Muti-robot missions : 다중 로봇 임무에 관한 문헌 검토

2010~2016 multirobot 활용 사례 (UAV, UGV, USV and UUV*) : 다양한 다중로봇 미션으로 로봇 경로 커버리지, 감시, 모니터링, 추적 등 여러 가지 로봇 미션을 다루며 다양한 시나리오(개방적인 필드, 도시 지역, 재해 지역 등)에서 사용되고 있음

* 무인비행기(UAV·Unmanned Aerial Vehicle), 무인지상차량(UGV·Unmanned Ground Vehicle), 무인함정(USV·Unmanned Surface Vehicle), 무인잠수함(UUV·Unmanned Underground Vehicle)

* Area Coverage - 로봇 또는 센서 그룹이 특정 영역 또는 지역을 커버하거나 모니터링하는 범위.
- 다중 로봇 임무의 경우 영역 커버리지는 지정된 영역을 효과적으로 커버하고 관련 정보를 수집하거나 특정 작업을 수행하기 위해 로봇을 배치하는 것과 관련된 중요한 목표임 - 관심 영역 전체를 적절하게 커버하여 적용 범위의 격차나 중복을 최소화하는 것 : 예를 들어 개별 로봇이 커버할 수 있도록 영역을 하위 영역으로 나누거나, 로봇의 움직임을 조정하여 적용 범위를 최적화하거나, 알고리즘을 사용하여 로봇이 해당 영역을 횡단할 수 있는 가장 효율적인 경로를 결정하는 등의 방법으로 다양한 전략을 통해 영역 커버리지 달성 가능
- 지역 커버리지의 효율성은 커버된 면적의 비율, 해당 지역을 커버하는 데 걸린 시간 또는 수집된 데이터의 품질과 같은 지표를 기반으로 평가할 수 있음

Session 3. Process Mining

프로세스 마이닝 프로세스 마이닝 : 이벤트 로그에 의해 수집된 정보를 통해 프로세스 모델의 발견, 평가, 및 개선을 포함하는 학문. 전통적인 프로세스 분석 및 모델링과 데이터 마이닝의 현대적 기술 사이에 위치 (fig.1)

Model discovery : 이벤트 로그에 의해 수집된 동작을 통해 자동으로 프로세스 모델 생성. 일반적으로 활동의 연속으로 프로세스를 설명하지만, 시간이나 자원의 사용에 따라 설명 가능. 로봇에서는 이러한 기술을 사용하여 컴퓨터 시뮬레이션 또는 실제 실험의 경험을 통해 미션 모델 생성 가능.

Reproduction : 프로세스 모델을 통해 자동으로 이벤트 로그 생성. 이 이벤트 로그는 프로세스 모델에 의해 설명된 다양한 동작을 따라고, 이 정보는 프로세스를 분석하거나 구성 요소를 설계하거나 리소스를 할당하거나 운영자를 훈련시키는 데 유용함. 로봇의 맥락에서는 비용을 절감하기 위해 실험 대신 시뮬레이션을 수행할 수 있음.

Model conformance and enhancement : 프로세스 모델을 이벤트 로그와 비교하여 프로세스 모델이 이벤트 로그에 적응되었는지를 평가하고 가능한 이탈을 수정하는 것을 목표로 함. 모델에서 고려되지 않은 상태 또는 변화를 발견하는 것으로 로봇에서 이러한 기술을 사용하여 로봇 미션의 경험을 통해 적합도 검사 (conformance checking) 또는 프로세스 향상을 (enhancement) 할 수 있음

Process Mining Model : Petri nets, Business Process Model and Notation, transition systems, causal nets