1294.44 FallbackWithMemory의 의사 코드

1. 기본 의사 코드

FallbackWithMemory의 의사 코드는 current_child_idx를 시작 인덱스로 사용하여 자식을 순차 평가하고, RUNNING 자식의 인덱스를 기억하는 구조이다(Colledanchise & Ogren, 2018).

function FallbackWithMemory.tick():
    for i ← current_child_idx to N-1:
        status ← children[i].executeTick()
        if status == SUCCESS:
            haltChildren()
            current_child_idx ← 0
            return SUCCESS
        else if status == RUNNING:
            current_child_idx ← i
            return RUNNING
    // 모든 자식 FAILURE
    current_child_idx ← 0
    return FAILURE

function FallbackWithMemory.halt():
    current_child_idx ← 0
    haltChildren()

2. SequenceWithMemory 의사 코드와의 대칭적 비교

두 의사 코드를 나란히 배치하면, SUCCESS와 FAILURE의 역할 교환이 명확하게 드러난다.

// SequenceWithMemory                  // FallbackWithMemory
function tick():                       function tick():
    for i ← idx to N-1:                   for i ← idx to N-1:
        s ← child[i].tick()                   s ← child[i].tick()
        if s == FAILURE:                       if s == SUCCESS:
            idx ← 0                                idx ← 0
            return FAILURE                         return SUCCESS
        if s == RUNNING:                       if s == RUNNING:
            idx ← i                                idx ← i
            return RUNNING                         return RUNNING
    idx ← 0                               idx ← 0
    return SUCCESS                         return FAILURE

구조가 완전히 동일하며, FAILURE와 SUCCESS가 교환된 것만이 유일한 차이이다.

3. Halt 및 상태 초기화를 포함한 확장 의사 코드

function FallbackWithMemory.tick():
    for i ← current_child_idx to N-1:
        status ← children[i].executeTick()

        switch status:
            case SUCCESS:
                // 대안 탐색 성공 — 모든 자식 초기화
                resetAllChildren()
                current_child_idx ← 0
                return SUCCESS

            case RUNNING:
                // 현재 대안 진행 중 — 인덱스 기억
                current_child_idx ← i
                return RUNNING

            case FAILURE:
                // 현재 대안 실패 — 다음 대안으로 진행
                continue

            case IDLE:
                throw LogicError    // 프로토콜 위반

    // 모든 대안 소진
    resetAllChildren()
    current_child_idx ← 0
    return FAILURE

function FallbackWithMemory.halt():
    current_child_idx ← 0
    for i ← 0 to N-1:
        if children[i].status() != IDLE:
            children[i].halt()
            children[i].setStatus(IDLE)

4. SKIPPED 상태를 포함한 BehaviorTree.CPP v4 의사 코드

BehaviorTree.CPP v4에서는 SKIPPED 상태 처리가 추가된다(Faconti, 2022).

function FallbackNode.tick():
    if status() == IDLE:
        skipped_count ← 0

    setStatus(RUNNING)

    while current_child_idx < N:
        child ← children[current_child_idx]
        child_status ← child.executeTick()

        switch child_status:
            case RUNNING:
                return RUNNING

            case SUCCESS:
                resetChildren()
                current_child_idx ← 0
                return SUCCESS

            case FAILURE:
                current_child_idx ← current_child_idx + 1

            case SKIPPED:
                current_child_idx ← current_child_idx + 1
                skipped_count ← skipped_count + 1

            case IDLE:
                throw LogicError("Child returned IDLE")

    // 루프 종료: 모든 자식 평가 완료
    current_child_idx ← 0
    resetChildren()

    if skipped_count == N:
        return SKIPPED
    return FAILURE

4.1 SKIPPED 처리 규칙

• SKIPPED를 반환한 자식은 전조건(precondition)에 의해 실행이 건너뛰어진 것이다.
• SKIPPED는 FAILURE와 동일하게 다음 자식으로 진행한다.
• 모든 자식이 SKIPPED인 경우, Fallback도 SKIPPED를 반환한다.
• 일부만 SKIPPED이고 나머지가 FAILURE인 경우, FAILURE를 반환한다.

5. 의사 코드의 실행 추적

5.1 추적 1: 첫 번째 대안 즉시 성공

children: [ActA, ActB, ActC]
current_child_idx = 0

tick():
  i=0: ActA.executeTick() → SUCCESS
  resetAllChildren()
  current_child_idx ← 0
  → return SUCCESS

5.2 추적 2: 비동기 대안의 다중 Tick 진행

children: [CondA, AsyncActB, ActC]

Tick 1 (current_child_idx=0):
  i=0: CondA → FAILURE → continue
  i=1: AsyncActB → RUNNING
  current_child_idx ← 1
  → return RUNNING

Tick 2 (current_child_idx=1):
  i=1: AsyncActB → RUNNING
  current_child_idx = 1 (유지)
  → return RUNNING

Tick 3 (current_child_idx=1):
  i=1: AsyncActB → FAILURE → continue
  i=2: ActC → SUCCESS
  resetAllChildren()
  current_child_idx ← 0
  → return SUCCESS

5.3 추적 3: 모든 대안 소진

children: [ActA, AsyncActB]

Tick 1 (current_child_idx=0):
  i=0: ActA → FAILURE → continue
  i=1: AsyncActB → RUNNING
  current_child_idx ← 1
  → return RUNNING

Tick 2 (current_child_idx=1):
  i=1: AsyncActB → FAILURE
  루프 종료 (i=2 ≥ N=2)
  resetAllChildren()
  current_child_idx ← 0
  → return FAILURE

5.4 추적 4: SKIPPED가 포함된 경우

children: [ActA, ActB, ActC]

Tick 1 (current_child_idx=0):
  i=0: ActA → SKIPPED (precondition 미충족)
       skipped_count ← 1
       current_child_idx ← 1
  i=1: ActB → FAILURE
       current_child_idx ← 2
  i=2: ActC → SUCCESS
       resetChildren()
       current_child_idx ← 0
  → return SUCCESS

6. 의사 코드와 C++ 구현의 대응

의사 코드의 for 루프와 실제 구현의 while 루프는 동일한 동작을 수행한다. while 루프에서는 current_child_idx_를 직접 증가시키는 방식으로 루프 진행을 제어한다.

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/