인공지능 로보틱스 2/e - 에이콘 데이터 과학 시리즈

인공지능 로보틱스 2/e - 에이콘 데이터 과학 시리즈

$51.75
Ask a Question
Vendor: 에이콘출판 - 로빈 R. 머피
Type: 프로그래밍언어 기타
SKU: 9791161756905
Categories: ALL BOOKS 컴퓨터/인터넷 컴퓨터/인터넷_프로그래밍언어
Tags: 인공지능로보틱스2e에이콘데이터과학시리즈 컴퓨터/인터넷_프로그래밍언어
Description
인공지능과 지능형 로봇 시스템에 대해 이뤄진 연구 성과를 종합 정리한 결과다. 자동화, 자율성, 지능형 로봇의 설계 패러다임, 로코모션, SLAM(Simultaneous Localization And Mapping), 멀티 로봇 시스템, 인간-로봇 인터랙션, 머신러닝, 윤리 등 인공지능 로보틱스에 필요한 핵심 사항들을 넓고 깊게 다룬다. 다양한 사례 연구를 통해 이러한 이론적 지식이 어떻게 실제 환경에 적용되고 활용되는지도 알 수 있다.
☞ 선정 및 수상내역
2024년 대한민국학술원 우수학술도서 선정도서

저자

로빈R.머피

저자:로빈R.머피
텍사스A&M대학교컴퓨터학과교수이며로봇지원탐색및구조연구센터의총책임자다.

역자:남궁영환
고려대학교컴퓨터학과(학사/석사)와서던캘리포니아대학교(석사)를졸업하고,플로리다대학교에서데이터마이닝을주제로컴퓨터공학박사학위를취득했다.삼성SDS연구소에서클라우드컴퓨팅,빅데이터인프라플랫폼,데이터과학/분석에관한다양한최신기술을연구하며개발과제를수행했다.클라우드기반빅데이터처리와분석에관한풍부한컨설팅경험도갖고있다.현재는아마존웹서비스(AmazonWebServices)에서AI/MLSpecialistSolutionsArchitect로활동중이다.

역자:지성국
서울대학교외교학과를졸업하고미국듀크(Duke)대학교에서경영학석사(M.B.A)를취득했다.Bain&Company서울사무소에서한국기업들의클라우드도입전략등디지털전환에대해자문했으며,아마존웹서비스(AWS)의한국사업개발담당으로근무하면서다양한한국기업들의클라우드도입,아마존본사와의파트너십구축등을지원했다.현재는구글코리아의전략담당(HeadofGotomarketstrategyandoperation)으로근무하면서한국기업들이구글의혁신서비스를이용해디지털경쟁력을강화하는것을지원하고있다.

목차

1부.인공지능과로보틱스관련프레임워크

01장.지능형로봇
1.1개요
1.2지능형로봇의정의
1.3로봇의구성요소
1.4모달리티:어떤로봇들이있는가?
1.5모티브:왜로봇인가?
1.6인공지능의7가지영역:왜지능형인가?
1.7요약
1.8연습문제
1.9엔드노트

02장.인공지능로보틱스의역사
2.1개요
2.2툴,에이전트,조인트인지시스템으로의로봇
2.3제2차세계대전과원자력산업
2.4산업용매니퓰레이터
2.5모바일로봇
2.6드론
2.7조인트인지시스템으로전환
2.8요약
2.9연습문제
2.10엔드노트

03장.자동화와자율성
3.1개요
3.2자율역량의네가지슬라이더
3.2.1계획:생성과실행
3.2.2액션:결정론적과비결정론적
3.2.3모델:개방형월드와폐쇄형월드
3.2.4지식표현:기호와신호
3.3제한적합리성
3.4자동화와자율성이끼치는영향
3.5프로그래밍스타일이끼치는영향
3.6하드웨어설계가끼치는영향
3.7기능고장의유형이미치는영향
3.7.1기능고장
3.7.2인간의오류유형이끼치는영향
3.8자율역량을추가한트레이드-공간
3.9요약
3.10연습문제
3.11엔드노트

04장.자동화의소프트웨어조직
4.1개요
4.2소프트웨어아키텍처의세가지유형
4.2.1아키텍처의유형
4.2.2우수한소프트웨어공학원칙을강화하는아키텍처
4.3표준인공지능로보틱스오퍼레이션아키텍처
4.3.1레이어설명을위한속성
4.3.2반응형레이어
4.3.3심의형레이어
4.3.4상호작용형레이어
4.3.5표준운영아키텍터다이어그램
4.4기타오퍼레이션아키텍처
4.4.1자동화수준
4.4.2자율제어수준(ACL)
4.4.3이니셔티브의수준
4.5시스템아키텍처에서다섯가지서브시스탬
4.6세가지시스템아키텍처패러다임
4.6.1특성1:프리미티브간의상호작용
4.6.2특성2:센상라우트경로
4.6.3계층형시스템아키텍처패러다임
4.6.4반응형시스템패러다임
4.6.5하이브리드심의/반응형시스템패러다임
4.7실행승인과태스크실행
4.8요약
4.9연습문제
4.10엔드노트

05장.텔레시스템
5.1개요
5.2태스커블에이전시와리모트프레즌스
5.3텔레시스템의일곱가지구성요소
5.4인적감시제어
5.4.1감시제어유형
5.4.2텔레시스템을위한인적감시제어
5.4.3수동제어
5.4.4교환제어
5.4.5공유제어
5.4.6가드모션
5.5인적요인
5.5.1인지피로
5.5.2시간지연
5.5.3인간과로봇의비율
5.5.4인간소외문제
5.6텔레시스템의애플리케이션적합여부판단용가이드라인
5.7요약
5.8연습문제
5.9엔드노트

2부.반응형기능

06장.행동
6.1개요
6.2동물행동의탐구동기
6.3에이전시와마르의계산이론
6.4계산이론사례:라나컴퓨태트릭스
6.5동물행동
6.5.1반사행동
6.6스키마이론
6.6.1객체에따른스키마
6.6.2행동과스키마이론
6.6.3S-R:스키마의수학적표현
6.7요약
6.8연습문제
6.9엔드노트

07장.퍼셉션과행동
7.1개요
7.2액션-퍼셉션사이클
7.3깁슨:생태학적접근
7.3.1시신경흐름
7.3.2비시각적어포던스
7.4두가지퍼셉션시스템
7.5선천적방출메커니즘
7.5.1선천적방출메커니즘의정의
7.5.2동시성행동
7.6퍼셉션의두가지함수
7.7예제:바퀴벌레의은신행동
7.7.1분해
7.7.2릴리저식별
7.7.3암묵적시퀀스와명시적시퀀스
7.7.4퍼셉션
7.7.5아키텍처관점에서고려사항
7.8요약
7.9연습문제
7.10엔드노트

08장.행동코디네이션
8.1개요
8.2코디네이션함수
8.3코디네이션방법:퍼텐셜필드
8.3.1퍼텐셜필드시각화
8.3.2매그니튜드프로파일
8.3.3퍼텐셜필드와퍼셉션
8.3.4단일퍼텐셜필드프로그래밍
8.3.5필드와행동의조합
8.3.6센서당하나의행동을이용하는예
8.3.7장점과단점
8.4경쟁기법:서브섬션
8.4.1예제
8.5시퀀스:유한상태오토마타
8.5.1도로주행FSA
8.5.2쓰레기수거작업FSA
8.6시퀀스:스크립트
8.7인공지능과행동코디네이션
8.8요약
8.9연습문제
8.10엔드노트

09장.로코모션
9.1개요
9.2머신로코모션
9.2.1홀로노믹과논홀로노믹
9.2.2스티어링
9.3생체모방형로코모션
9.4레그로코모션
9.4.1레그이벤트의개수
9.4.2균형유지
9.4.3개트
9.4.4조인트(관절)가있는다리
9.5액션선택
9.6요약
9.7연습문제
9.8엔드노트

10장.센서와센싱
10.1개요
10.2센서와센싱모델
10.2.1액티브센서와패시브센서
10.2.2센서:출력유형과사용방법
10.3주행기록계,INS,GPS
10.4근접센서
10.5컴퓨터비전
10.5.1컴퓨터비전의정의
10.5.2그레이스케일과컬러표현
10.5.3영역세그먼테이션
10.5.4컬러히스토그램
10.6센서선택과센싱
10.6.1논리적센서
10.6.2행동센서융합
10.6.3센서수트설계
10.7요약
10.8연습문제
10.9엔드노트

11장.레인지센싱
11.1개요
11.2스테레오
11.3X로부터의깊이
11.4음파탐지기와초음파탐지기
11.4.1라이트스트라이퍼
11.4.2라이다
11.4.3RGB-D카메라
11.4.4포인트클라우드
11.5사례연구:‘오르되브르,애니원?’
11.6요약
11.7연습문제
11.8엔드노트

3부.심의형기능

12장.심의
12.1개요
12.2STRIPS
12.2.1좀더현실적인STRIPS의예
12.2.2STRIPS요약
12.2.3폐쇄형월드가정과프레임문제를다시살펴보자
12.3심볼그라운딩문제
12.4글로벌월드모델
12.4.1로컬퍼셉션공간
12.4.2멀티레벨또는레이어형월드모델
12.4.3가상센서
12.4.4글로벌월드모델과심의
12.5중첩된레이어형컨트롤러(NHC)
12.6RAPS와3T
12.7FDIR(결함탐지,식별,복구)
12.8프로그래밍관련고려사항
12.9요약
12.1연습문제
12.11엔드노트

13장.내비게이션
13.1개요
13.2내비게이션에대한4가지질문
13.3공간메모리
13.4경로플래닝의종류
13.5랜드마크와게이트웨이
13.6관계형기법
13.6.1차별화된(특정한)장소
13.6.2장점과단점
13.7연관형기법
13.8하이브리드아키텍처를이용한위상내비게이션의사례연구
13.8.1위상학적경로플래닝
13.8.2내비게이션스크립트
13.8.3시사점
13.9인공지능에대한기회
13.10요약
13.11연습문제
13.12엔드노트

14장.메트릭경로플래닝과모션플래닝
14.1개요
14.2위상학적내비게이션이충분하지않은네가지상황
14.3컨피규레이션공간
14.3.1메도우맵
14.3.2GVG:일반화된보로노이그래프
14.3.3규칙적인그리드
14.3.4쿼드트리
14.4메트릭경로플래닝
14.4.1A*탐색알고리듬과그래프기반플래너
14.4.2웨이브프론트기반플래너
14.5계획이수립된경로의실행
14.5.1서브골오브세션
14.5.2리플래닝
14.6모션플래닝
14.7경로및모션플래너평가기준
14.8요약
14.9연습문제
14.10엔드노트

15장.로컬라이제이션,매핑,탐사
15.1개요
15.2로컬라이제이션
15.3피처기반로컬라이제이션
15.4아이코닉로컬라이제이션
15.5정적환경과동적환경
15.6SLAM
15.7지형식별과매핑
15.7.1디지털지형평가맵
15.7.2지형식별과파악
15.7.3입체사진측량기법
15.8스케일과트래버서빌리티
15.8.1스케일
15.8.2트래버서빌리티속성
15.9탐사
15.9.1반응형탐사
15.9.2프론티어기반탐사기법
15.9.3GVG기법
15.10로컬라이제이션,지도제작,탐사,인공지능
15.11요약
15.12연습문제
15.13엔드노트

16장.학습
16.1개요
16.2학습
16.3예제를통한학습의종류
16.4지도학습알고리듬
16.4.1수학적귀납법
16.4.2서포트벡터머신
16.4.3의사결정트리
16.5일반적인비지도학습알고리듬
16.5.1클러스터링
16.5.2인공신경망
16.6강화학습
16.6.1유틸리티함수
16.6.2Q-러닝
16.6.3Q-러닝사례
16.6.4Q-러닝토론
16.7진화형로보틱스와유전자알고리듬
16.8러닝과아키텍처
16.9갭과오퍼튜니티
16.10요약
16.11연습문제
16.12엔드노트

4부.상호작용형기능

17장.멀티로봇시스템
17.1개요
17.24가지기회와7가지어려운문제
17.2.1멀티로봇시스템의4가지장점
17.2.2멀티로봇시스템에서7가지어려운문제
17.3멀티로봇시스템과인공지능
17.4태스크를위한멀티로봇시스템설계
17.4.1작업을위한예상소요시간
17.4.2액션서브젝트
17.4.3무브먼트
17.4.4디펜던시
17.5멀티로봇시스템설계의코디네이션차원
17.6설계에서시스템차원
17.6.1커뮤니케이션
17.6.2멀티로봇시스템컴포지션
17.6.3

출판사 서평

이책의대상독자

컴퓨터학과3,4학년과대학원1년차의수업용교재로적합하다.또한무인시스템전문가등을위한교재로활용할수있다.이책은인공지능관련모든분야의핵심개념을본문전반에걸쳐소개하고있어인공지능에대한지식이없는사람도읽을수있다.인공지능에경험이있는독자를위한추가적인읽기자료와심화연습문제들을포함하고있다.

이책의구성

이책은디자인서술(designnarrative)에따라5부로나눠져있다.각부는여러장으로구성되며,각장은인공지능핵심영역각각을잘익히기위한개요,세부내용,각종설명,토의주제와더불어요약,연습문제,엔드노트등으로구성돼있다.사례연구도가능한한모든곳에반영했다.엔드노트에서는로보틱스연구학자의서재에둬야할필수서적에대한설명,각장의내용과관련된흥미로운개념에대해서도다루고있다.초판에서가장인기가많았던엔드로봇에관한잡담,그리고각장의개념이공상과학소설에서어떻게나타나는지에관한내용은그대로유지했다.

1부는로보틱스를위한인공지능을위한프레임워크뿐만아니라지능기능의근육과신경을위한뼈대를제공한다.1장에서는지능형로봇을정의하고인공지능이필요한이유를소개한다.2장에서는여러분이지능을조직하는과정의역사적여정을통해자동화와자율성을다룬다.이를통해자연스럽게3장에서자동화와자율성이지능설계에서근본적으로다른패러다임을나타내는방법을논의한다.인공지능연구학자들은자율성에초점을맞추고4장에서설명하는반응형,숙고형,대화형기능을갖춘표준하이브리드심의형/반응형운영아키텍처와계획,지도제작자,내비게이션,모터스키마,인식서브시스템을갖춘시스템아키텍처에통합했다..5장의텔레오퍼레이션과텔레시스템에대한검토로1부는마무리된다.

2부에서는인공지능원리를사용하는모든지능형로봇은반응형구성요소를가질가능성이높기때문에인공지능로보틱스에서센싱및액팅의반응형기능을설명한다.6장에서는자율성의‘낮거나덜지능적인’형태에동기를부여하는동물의지능원리를소개한다.7장에서는생물학을더깊이있게다루면서퍼셉션이지능을어떻게공급하는지(feed)에초점을맞추고생물학자,심리학자,로보틱스연구학자들이사용하는객체지향적구조인스키마이론을소개한다.지능형에이전트는여러가지행동을동시에실행하므로이러한행동을조정하는방법을이해하는것이필수적이다.이는8장에서다룬다.반응형행동은기본운동(로코모션,9장)을촉진하고센싱해야한다.

3부에서는가장자율지능과관련된숙고적기능과자율적이니셔티브능력을소개한다.12장에서는심의의4가지기능,즉계획수립,모니터링,문제해결,자원선정,배정등을상세히기술한다.대부분의지능형로봇은환경에서움직이며,따라서‘내비게이션’이무엇을의미하고수반하는지에대한개요는13장에서설명한다.14장에서는미터법경로계획과모션계획에초점을맞추고,15장에서는탐색뿐만아니라동시로컬라이제이션과매핑(SLAM)을다룬다.학습은반응적이거나숙고적일수있지만종종더높은형태의지능과관련이있으며16장에서이를설명한다.

4부에서는상호작용에대한관심이증가하는것에집중한다.17장에서는로봇이다중로봇시스템을형성할수있는무수한방법을조사하는반면18장에서는인간과로봇의상호작용을탐구한다.인간-로봇상호작용은사용자인터페이스,인적요인,강력한시스템과신뢰를포함하는새로운분야다.

5부에서는자율시스템을설계하고평가하는방법과그렇게하는윤리에대한메타관점을소개하면서이책을마무리한다.각장에서는알고리듬등급의개방적과제와격차를식별하려고노력했지만19장에서는설계와평가원칙을재검토한다.윤리에대한공개토론과소설속킬러로봇과로봇봉기주제는부분적으로20장에동기를부여한다.

지은이의말

이책은센싱,액팅,플래닝,러닝과관련된애플리케이션에대해인공지능로봇을설계하고평가하는데필요한모든주제를다룬다.초판과마찬가지로개정판은독자여러분이인공지능의핵심영역을잘익히고자율기능에어떻게기여할지를설명하고,특정영역에서수행되고있는것을검색하는데필요한용어를제공하며,알고리듬이나시스템이특정애플리케이션을위해작동할지여부를평가할수있도록하는광범위한연구조사의성과다.

초판을크게확대개편해지난15년동안이뤄진엄청난발전을반영했다.초판은당시인공지능로보틱스였던‘500조각퍼즐’의모든조각을명시적으로소개하는데초점을맞췄었다.개정판에서는인공지능로보틱스가된더큰‘1,000조각퍼즐’의조각을소개하고다른로봇,소프트웨어에이전트및인간과상호작용할시스템을위한일련의자율기능을설계하고평가하는데초점을맞춘다.이책은특정알고리듬을코드화하는방법에관한것이아니라어떤알고리듬을코드화할것인지,그이유는무엇인지에관한내용을설명하고있다.비공식적으로나는여러분이부도덕한판매원(unscrupuloussalesman)이의심하지않는구매자에게속여넘기려고할지도모르는결함이있는자동차에대해‘타이어를걷어차는법(howtokickthetires)’을배움으로써인공지능을둘러싼과대광고로부터자신을방어하는것과‘걸음을걸으며얘기를할수있는(walkthewalkandtalkthetalk)’것의결합이이책이라고생각한다.

옮긴이의말

다른분야와마찬가지로로보틱스분야에서도과거를뛰어넘는혁신사례가꾸준히소개되고있습니다.그예로단순반복동작을하던로봇이생각하는로봇으로진화하고,좀더정교한움직임을보이는다양한지능형로봇이있습니다.이는어쩌면인공지능,머신러닝과같은관련소프트웨어분야와고도의하드웨어관련기술이잘융합된결과가아닐까합니다.이책은로보틱스에관한기본개념을정립할수있는다양한지식과더불어인공지능기술이로봇에어떻게잘접목되고활용될수있는지도친절하게설명하고있습니다.이를통해앞으로더나은지능형로봇이만들어질수있는기반을잘다질수있을것으로기대합니다.-남궁영환

구글의알파고에서시작된인공지능혁명은머신러닝,자율주행등엄청난기술패러다임의변화를제시했지만일부제한된성공사례를제외하고는실질적인변화를이끌어내기에는부족한감이있었습니다.하지만최근에는ChatGPT,다양한무인운행시스템상용화되는등다양한변화가있습니다.곧인공지능에기반을둔자율운영로보틱스가산업및사업전반에확산되는미래가다가올것입니다.이책은기존의인공지능알고리듬과로봇프로그래밍의시작부터현재에이르기까지의전반적인기술트렌드및최신동향을집대성하고있습니다.특히기술적요구사항을매우꼼꼼하게정의하고있을뿐아니라로봇활용의근본적질문인‘윤리’에대해서도자세히고찰하고있습니다.멀지않은미래에로봇은인간이원하는수준또는그이상의작업을해내게될것입니다,하지만로봇에게윤리적판단을어느정도허용하고인간이어느정도까지개입해야할지는계속고민하고해답을찾아야하는영역입니다.독자들이로보틱스인공지능의기술적측면뿐만아니라윤리적측면까지심도있게함께고민해볼수있다는점에서이책은로보틱스공학도들에게매우훌륭한가이드북이될것입니다.-지성국