구판 전투 모델링 정보글 모음
사전 지식을 위한 영상 안봐도 무관함
예아 안녕하노 오랫만에 정보글 쓴다
전에 전투모델링 글을 썻는데 다시보니깐 너무 병신같아서 리마스터링 하는거임
전보다 더 알차고 이해하기 쉬운 정보글이 되기 위해 노력해 볼게
일단 미적분을 할줄 알아야 이글이 이해가 되긴 하는데
뭐 이정도는 다들 알겠지 이정도 지식만 있으면 이글 다 이해 가능함
이번 시리즈에서는 미분방정식 모델에 대해 알아볼거야
그럼 미방이 뭔지 알아야겠지 수학시간이 아니니깐 대략적인거만 알려줄게
흑표가 빨갱이를 짓밟으며 북진을 하고있어
김군붕 병장이 흑표를 관찰해보니 10m/s의 속도로 달리고 있어 5초후에 흑표는 몇 m를 기동했을까?
당연히 50미터겠지 근데 이게 어떻게 해서 나온걸까?
위치를 미분하면 속도야 ds/dt=10이지 이걸 변수분리를 할건데 ds/dt를 분수라고 생각하고 계산하면 돼
그럼 ds= 10dt가 되겠지
그럼 좌변의 적분구간을 최초 0미터에서 5초 기동후 위치인 x까지 해주고 우변은 0초에서 5초로 해준 후 계산을 하면 x=50으로 50미터를 기동했다는걸 알수있어
이번엔 군붕이들이 윾머인 수용소장 한스 군다 머령이라고 생각해 보자
한스 군다 머령은 효율적으로 운터멘쉬들의 개체수를 줄이기 위해 고민중이야
그래서 미분방정식 모델을 세워 효율적인 작업에 적용하기로 했어
모델을 세우기 위해서는 가정이 필요해
가정1. 운터멘쉬는 시간이 지남에 따라 줄어든다
가정2. 운터멘쉬는 시간이 지남에따라 줄어들어 행정소요 작업 인원소요 등이 줄어들어 더 빠르게 줄어든다
가정3. 운터멘쉬는 처음에는 샤워실인줄 알고 순진하게 들어가지만 갈수록 저항, 도망 등을 한다
좌변은 운터멘쉬의 양을 시간에 대해 미분한거야
즉 운터멘쉬가 줄어드는 속도라는 말이지
우변을 보면 일단 -를 붙였지 운터멘쉬가 시간이 지남에 따라 줄어든다는 말이야 (가정1)
k는 계수야 통계적으로 이 계수를 알아내서 적용해야해
시간에 비례해서 빠르게 줄어들기 때문에 t를 곱함 (가정2)
j는 점점 줄어들고 줄어들수록 운터멘쉬는 저항해서 속도가 줄어듦 -> j 숫자에 비례함으로 곱함(가정3)
음 생각하기 귀찮아서 방사능 물질 줄어드는 모델 변형해서 만든건데 뭔다 아다리가 안맞는거 같네 대충 이런건가보다 하고 그냥 봐
위의 미분방정식의 해를 변수분리로 구한거야
이제 초기조건 즉 처음 수용소에 들어오는 인원이 몇명인지로 c를 구할거야 t=0일때가 최초 인원수이므로 c는 최초인원과 동일해
한스 군다 머령에게 이번에 5000마리의 운터멘쉬들이 수용소에 들어온가는 보고가 들어왔어 그럼 c=5000이 되겠지
그리고 이때까지의 통계로 계수 k가 0.02라는걸 알아냈어
이게 미분방정식의 해를 구한거야 이렇게 c까지 구하는걸 특수해라고 해
구한 해로 그래프를 그려보면 다음과 같아 이제 이 그래프를 가지로 어떻게 효율적으로 작업을 할지 생각해보면 돼
이런식으로 나중에 어떻게 될지를 미분방정식 모델을 통해 예측하기 위해 사용돼
그럼 란체스터 법칙에 대해 알아보자
아군의 손실은 적이 많을수록 그리고 적이 아군을 잘 죽일수록 빨라질거야
그래서 좌변이 아군의 수를 시간에 대해 미분한거고 그리고 우변이 적군의 수에 비례해 그리고 적군의 아군에 대한 유효한 공격에(≒전투력) 비례해 줄어들기 때문에 짤과 같이 모델을 세웠어
그럼 변수분리를 하고 양변을 적분구간 처음 전력인 x0, y0 에서 전투후 전력인 x, y 까지 적분을 하면 처음 전력과 전투후 전력의 관계를 알수 있어
그럼 이렇게 란체스터 법칙이 나와
인원수 제곱이라서 란체스터 제곱법칙이라고 해
그리고 식을 조금 변형해 보면 어느정도의 전투력을 가져야 승리를 할수 있는지도 쉽게 알수 있어
이렇게 예제도 있어 관심있는 군붕이들 한번 풀어봐
참고문헌
1. 강정흥, 수학적 전투 모델 이론, 교우사 (2015)
2. Jeffrey S. Strickland, Mathematical Modeling of Warfare and Combat Phenomenon, Lulu inc (2011)
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정보글 본다고 고생했으니깐 이제 눈나나 보자
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