1294.35 Fallback 노드의 Running 반환 조건

1. RUNNING 반환의 정의

Fallback 노드가 RUNNING을 반환하는 조건은 “좌→우 순차 평가에서, 이전 자식들이 모두 FAILURE를 반환한 후 현재 평가 중인 자식이 RUNNING을 반환하는 것“이다. RUNNING은 해당 자식의 비동기 작업이 아직 완료되지 않았으므로, 대안 탐색의 최종 결과를 현재 Tick에서 결정할 수 없음을 의미한다(Colledanchise & Ogren, 2018).

2. 형식적 조건

자식 $c_1, c_2, ..., c_N$ 을 가진 Fallback이 RUNNING을 반환하는 필요충분조건은 다음과 같다:

$\exists k \in [1, N]: c_k = \text{RUNNING} \land \forall j < k: c_j = \text{FAILURE}$

인덱스 $k$ 의 자식이 RUNNING을 반환하고, 그 앞의 모든 자식이 FAILURE를 반환한 경우이다. RUNNING 자식 이후의 자식( $c_{k+1}$ 부터 $c_N$ )은 평가되지 않는다.

RUNNING 반환의 실행 흐름

첫 번째 자식이 RUNNING

children: [AsyncActA, ActB, ActC]

tick():
  AsyncActA.executeTick() → RUNNING
  → return RUNNING    (ActB, ActC 미평가)

첫 번째 대안의 비동기 작업이 진행 중이므로, 해당 대안의 결과가 나올 때까지 대기한다.

중간 자식이 RUNNING

children: [ActA, AsyncActB, ActC]

tick():
  ActA.executeTick() → FAILURE
  AsyncActB.executeTick() → RUNNING
  → return RUNNING    (ActC 미평가)

첫 번째 대안이 실패하고, 두 번째 대안의 비동기 작업이 진행 중이다.

마지막 자식이 RUNNING

children: [ActA, ActB, AsyncActC]

tick():
  ActA.executeTick() → FAILURE
  ActB.executeTick() → FAILURE
  AsyncActC.executeTick() → RUNNING
  → return RUNNING

모든 선행 대안이 실패하고, 최후 수단의 비동기 작업이 진행 중이다.

RUNNING 상태의 지속과 해소

RUNNING에서 SUCCESS로의 전환

Tick 1: ActA→F, AsyncActB→R  → RUNNING
Tick 2: AsyncActB→S          → SUCCESS (대안 B 성공)

RUNNING이었던 자식이 SUCCESS를 반환하면, Fallback도 SUCCESS를 반환한다. 대안 탐색이 성공적으로 완료된 것이다.

RUNNING에서 FAILURE로의 전환

Tick 1: ActA→F, AsyncActB→R  → RUNNING
Tick 2: AsyncActB→F, ActC→S  → SUCCESS (대안 C로 이동 후 성공)

또는:

Tick 1: ActA→F, AsyncActB→R  → RUNNING
Tick 2: AsyncActB→F, ActC→F  → FAILURE (모든 대안 소진)

RUNNING이었던 자식이 FAILURE를 반환하면, Fallback은 다음 자식의 평가로 진행한다.

WithMemory에서의 RUNNING 처리

FallbackWithMemory에서 RUNNING 자식의 인덱스는 current_child_idx에 기억된다. 다음 Tick에서는 해당 인덱스부터 재개하여, FAILURE를 반환했던 이전 자식들의 재평가를 건너뛴다.

Tick 1:
  ActA.executeTick() → FAILURE
  AsyncActB.executeTick() → RUNNING
  current_child_idx ← 1
  → RUNNING

Tick 2: (인덱스 1부터 재개)
  AsyncActB.executeTick() → RUNNING    (ActA 건너뜀)
  → RUNNING

Tick 3: (인덱스 1부터 재개)
  AsyncActB.executeTick() → FAILURE    (ActA 건너뜀)
  ActC.executeTick() → SUCCESS
  current_child_idx ← 0
  → SUCCESS

WithMemory의 RUNNING 기억 효과

장점: FAILURE였던 이전 자식의 불필요한 재평가를 방지한다.
단점: 이전에 FAILURE였던 자식이 SUCCESS로 변경되더라도 감지하지 못한다.

ReactiveFallback에서의 RUNNING 처리

ReactiveFallback에서는 RUNNING 자식이 존재하더라도 매 Tick에서 인덱스 0부터 재평가한다. 이전에 FAILURE였던 앞쪽 자식이 SUCCESS로 변하면, RUNNING 자식이 Halt되고 SUCCESS가 반환된다.

Tick 1: CondA→F, AsyncActB→R           → RUNNING
Tick 2: CondA→S                         → SUCCESS (AsyncActB Halt)

이 동작은 “더 우선순위가 높은 대안이 가용해지면 현재 진행 중인 대안을 중단하고 즉시 전환“하는 의미론이다.

RUNNING과 후속 자식의 미평가

Fallback에서 RUNNING이 발생하면, 해당 자식 이후의 모든 자식은 평가되지 않는다. 이는 현재 대안의 결과가 아직 미결정이므로, 더 낮은 우선순위의 대안을 시도하는 것이 시기상조이기 때문이다.

children: [A, B, C, D, E]

A→FAILURE, B→RUNNING
→ return RUNNING

평가된 자식: A, B
미평가 자식: C, D, E

만약 RUNNING 자식 이후의 자식도 평가한다면, 동시에 여러 대안이 병렬 실행되는 결과가 되어 Fallback의 “순차적 대안 탐색” 의미론이 훼손된다.

Sequence의 RUNNING과의 비교

특성	Sequence의 RUNNING	Fallback의 RUNNING
발생 조건	이전 자식 모두 SUCCESS 후 현재 RUNNING	이전 자식 모두 FAILURE 후 현재 RUNNING
의미	“순차 작업 진행 중”	“대안 시도 진행 중”
후속 자식	미평가	미평가
해소 방향	SUCCESS→다음 자식, FAILURE→전체 FAILURE	SUCCESS→전체 SUCCESS, FAILURE→다음 자식

두 노드 모두 RUNNING에서 후속 자식을 미평가하는 점은 동일하지만, RUNNING 해소 후의 분기 방향이 반대이다.

참고 문헌

Colledanchise, M., & Ogren, P. (2018). Behavior Trees in Robotics and AI: An Introduction. CRC Press.
Faconti, D. (2022). BehaviorTree.CPP documentation and API reference. https://www.behaviortree.dev/