스마트 홈 시스템의 효과적인 운영을 위한 HTN Planning 코드 자동 생성 방법

Abstract

IT산업이 발전함과 동시에 다양한 스마트기기와 시스템은 우리의 삶을 윤택하게 하는데 도움을 주고 있다. 그 중 스마트 홈 시스템은 개인 삶의 가장 가까운 곳에서 영향을 미치게 되며 스마트 홈 시스템은 사용자의 성향과 정보를 기반으로 맞춤형 서비스 제공을 하고 제공을 하는 기기들이 자동화되는 기술로 이러한 시스템은 나날이 발전을 하고 있다. 스마트 홈 시스템은 이제 더 이상 미래의 기술이 아니며 다양한 스마트기기를 이용한 제품들이 속속들이 나타나고 있다. 스마트기기들이 하나의 도메인 내에서 유기적으로 행동할 때 스마트 홈 시스템이 될 수 있게 된다. 스마트 홈은 하나의 목표를 위해서 가전기기들이 해야 할 행동들을 구성하고 순서를 만들어 사용자에게 서비스를 제공을 해야 한다. 사람은 어떠한 목표를 위한 행동을 하려고 할 때 상황과 환경, 조건들을 고려하고 해야 할 행동을 결정한다. 그리고 과거의 사례나 경험을 통하여 해결책과 현재의 상황, 문제를 비교해보고 적합한 행동을 결정한다. 그리고 적합한 행동들의 조합을 구성하고 순서를 생각하여 목표를 위한 행동을 마무리하게 된다. 본 논문의 제안내용은 이러한 사람들의 생각의 과정들을 Ontology와 Case-based Reasoning, HTN planning을 이용하여 스마트 홈 시스템을 위한 효율적인 운영을 위한 결과를 도출하는 것이 목적이다. 온톨로지는 지식간의 관계를 정의해줌으로써 사용자의 요구사항과 상황, 환경 등의 관계들을 표현하여 상황인지를 할 수 있고 Case-based Reasoning은 과거의 사례들을 지식저장소에 저장하고 필요한 상황을 입력하여 가장 유사한 사례를 찾아 사용을 하게 되고 새로운 사례는 저장하여 다음 상황에서 사용할 수 있도록 한다. 또한 HTN Planning은 실행이 가능한 최소단위에 업무들로 나누어 특정 목표에 맞는 가능한 계획결과를 도출함으로써 목표에 맞는 행동을 도출하게 된다. 이러한 세가지 방법을 이용하여 사람이 생각하는 과정과 유사한 방법으로 스마트 홈이 효율적인 운영을 돕게 된다. 총 3가지의 시나리오를 선정하였고 TV시청, 편안함, 휴식을 온톨로지로 추론하여 행동해야 할 것들의 목표와 행동을 정의하고 정의된 내용을 토대로 현재 상태, 상세한 선호도와 함께 Case-based Reasoning을 이용하여 가전기기들의 세부적인 동작의 범위와 순서의 사례를 찾게 된다. 찾은 사례는 HTN Planning에서 이용하게 되어 필요한 범위와 행동, 순서들을 기입하여 사용자가 원하는 범위 내에서 가장 필요한 결과를 효율적으로 도출하여 스마트 홈 시스템을 위한 결과를 보였다. 총 3가지의 시나리오에서 넓은 범위와 고려상황을 넓힌 결과와 제안된 내용을 이용한 결과를 비교하고 평가를 진행하였다.