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환경(Environment)은 행위자(Agent)가 행동하는 공간입니다. 어떤 상태(State)에서 행위자의 행위(Action)에 따라 새로운 상태(State)으로의 변화와 그 행위에 대한 보상(Reward)이 만들어집니다. 연속된 행위의 처음과 종료까지를 하나의 에피소드(Episode)라고 하는데, 하나의 에피소드를 통해 얻어진 보상의 합을 수익(G)이라고 합니다. 강화학습은 바로 이 수익을 최대화시키기 위한 행위가 선택될 수 있는 정책(Policy)를 강화시키는 것이 목표입니다.

환경이 미로일때, 위의 그림은 행위자가 할 수 있는 행위(Action)입니다. 즉, 미로에서 행위자가 어떤 위치(상태;State)에 있을때 위쪽, 오른쪽, 아래쪽, 왼쪽으로 이동할 수 있는 행위를 나타냅니다. s4에서 행위자가 a1이라는 행위를 했을때 항상 s1으로 이동하는 것을 보장한다면, 이러한 환경을 결정론적 환경이라고 하며, 상태전이확률이 1이라고 합니다.

행위에 대한 가치 또는 상태에 대한 가치를 파악하기 위한 그림으로 백업다이어그램(Backup-Diagram)을 사용하는데, 위의 그림처럼 처음 상태에 대해서 취할 수 있는 행위에 대한 새로운 상태로의 전이를 표현하고 있으며, 각 상태에서의 보상값도 표시하고 있습니다. 보상은 지금 당장의 상태에서 받는 것이 아니고 행위에 대한 그 다음 상태에서 받게 된다는 것에 유의해야 합니다.

강화학습에서 환경(Environment)은 보상 시스템입니다. 다른 학습과는 다르게 강화학습은 데이터로 진행되지 않고, 환경이라는 프로그래밍 시스템을 통해 이루어진다는 점이 큰 매력입니다.

SHP 파일은 최소 3가지 파일로 구성됩니다. 좌표 데이터가 저장된 .SHP, 이 좌표 데이터로 구성된 도형에 대한 인덱스가 저장된 .SHX, 속성 데이터가 저장된 .DBF 파일입니다.

웹 GIS에서 사용자가 공간 데이터를 활용하여 또 다른 의미의 공간 데이터를 생성해 낼 수 있을 것이고, 이 새로운 공간 데이터를 SHSP 파일 형태로 저장할 수 있다면 자신의 PC에 보관하거나, 다른 사용자와 파일 수준에서 공유할 수 있을 것입니다.

FingerEyes-Xr은 NexGen 솔루션 개발에 사용된 웹 GIS 클라이언트 라이브러리입니다. 이 FingerEyes-Xr에는 SHP 파일을 생성할 수 있는 기능을 제공하는데, 이에 대한 API를 정리해 둡니다.

먼저 생성하고자 하는 도형의 종류가 포인트인지, 폴리라인인지, 폴리곤인지를 지정하는 코드가 필요합니다. 여기서는 폴리곤입니다.

let shapeType = Xr.data.ShapeType.POLYGON;

속성 데이터의 구조를 정의하기 위해 아래의 코드가 필요합니다.

let fieldSet = new Xr.data.FieldSet();

fieldSet.add(new Xr.data.Field('field1', Xr.data.FieldType.STRING, 20));
fieldSet.add(new Xr.data.Field('field2', Xr.data.FieldType.INTEGER, 7));
fieldSet.add(new Xr.data.Field('field3', Xr.data.FieldType.FLOAT, 6, 2));

총 3개의 필드를 정의했으며 각각 문자열, 정수형, 실수형입니다. 문자열의 최대 길이는 20이며, 정수형의 최대 길이는 7이고, 실수형의 최대 길이는 6이면서 소수점 최대 길이는 2입니다.

이제 SHP 생성을 위한 팩토리를 정의합니다. 앞서 정의두었던 도형의 종류와 속성의 구조를 지정합니다.

let cntFields = fieldSet.count();
let factory = new Xr.export.ESRISHPFileFactory(fieldSet, shapeType);

이제 파일에 저장할 도형 좌표와 속성을 생성하고 팩토리에 추가합니다. 총 2개를 추가합니다.

let shape, attr;

shape = new Xr.data.PolygonShapeData([
    [
        new Xr.PointD(150267, 246895), new Xr.PointD(150367, 246895), new Xr.PointD(150367, 246995)
    ],
    [
        new Xr.PointD(150467, 247095), new Xr.PointD(150367, 247095), new Xr.PointD(150367, 247195)
    ]
]);

attr = new Xr.data.AttributeRow(-1, cntFields); // -1은 의미없음
attr.setValue(0, 'A가나다B');
attr.setValue(1, 100);
attr.setValue(2, 100.12);
let row1 = new Xr.export.RowSHP(shape, attr);

shape = new Xr.data.PolygonShapeData([
    [
        new Xr.PointD(150422, 246805), new Xr.PointD(150522, 246805), new Xr.PointD(150522, 246705)
    ]
]);

attr = new Xr.data.AttributeRow(-1, cntFields); // -1은 의미없음
attr.setValue(0, 'Hello');
attr.setValue(1, 200);
attr.setValue(2, 200.12);
let row2 = new Xr.export.RowSHP(shape, attr);

factory.addRow(row1);
factory.addRow(row2);

최종적으로 SHP 파일에 저장될 바이너리 데이터는 다음 코드를 통해 얻을 수 있습니다.

let shpObj = factory.export();

위의 shpObj 객체에는 shp, shx, dbf라는 속성이 존재하며 각각 앞서 언급한 .SHP, .SHX, .DBF 파일을 구성하는 바이너리 데이터가 ArrayBuffer의 배열로 담겨 있습니다. 실제 파일로의 저장은 아래의 코드를 통해 가능합니다. 속성 데이터에 대한 문자 인코딩은 UTF-8입니다.

if (isIE()) {
    saveToFile_IE('a.shp', shpObj.shp);
    saveToFile_IE('a.shx', shpObj.shx);
    saveToFile_IE('a.dbf', shpObj.dbf);
} else {
    saveToFile_Chrome('a.shp', shpObj.shp);
    saveToFile_Chrome('a.shx', shpObj.shx);
    saveToFile_Chrome('a.dbf', shpObj.dbf);
}

위의 코드에서 언급된 isIE, saveToFile_IE, saveToFile_Chrome 함수는 다음 글을 통해 상세히 파악할 수 있습니다. 참고로 코드 중 기존의 type: ‘text/plain’을 type: ‘application/zip’으로 변경했습니다.

웹에서 Javascript 만으로 텍스트 파일 생성

글

강화학습 용어

웹에서 SHP 파일 생성하기