NL2Hull: 자연어 기반 제약형 선체 설계 의사결정 프레임워크

선체 형태 설계는 부드러운 기하학적 표현, 국부적인 형태 편집, 그리고 결과로 나오는 선체에 대한 제약을 결합합니다. 본 논문에서는 선체 형태 편집을 타입이 지정된 이산 결정 문제(typed discrete decision problem)로 공식화하고 언어적 결정을 수치적 기하학에 연결하는 Natural-Language-to-Hull Framework (NL2Hull Framework)를 제시합니다. 이 프레임워크의 Constrained Free-Form Deformation Engine (CFFD Engine)은 비균일 유리 B-스플라인(non-uniform rational B-splines, NURBS)으로 선체 수면선(hull waterlines)을 표현하고, 그 제어점들에 자유 형태 변형(free-form deformation, FFD)을 적용하며, 선체를 재구성하고 기하학적 제약 조건을 확인합니다. 저희는 134,558개의 정제된 기록으로 Ship Design Decision Dataset (SDD Dataset)을 구축했으며, 이 데이터셋의 부분집합인 Ship Design Decision Benchmark (SDDBench)(5,000개 기록 및 43,496개의 타입 지정 질문 포함)에서 비교 모델들을 평가했습니다. 저희는 자연어 요청을 처리하기 위한 제약형 선체 설계 의사결정 모델인 Chip을 제안합니다. Chip은 95.90%의 질문 정확도와 99.32%의 FFD 정확 일치율, 음의 로그 우도(negative log-likelihood) 0.0951, 예상 보정 오차(expected calibration error) 0.0032, 그리고 Brier 점수 0.0551을 달성했습니다. NL2Hull Framework는 언어 기반 선체 형태 결정을 평가할 수 있는 재현 가능한 인터페이스를 제공하며, 추가적인 개발이 필요한 기하학 및 연속 제어 구성 요소를 식별합니다. 저희의 코드와 데이터셋은 https://github.com/wenhuahuo/NL2Hull에서 이용 가능합니다.