• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.21 no.2
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• pp.19-30
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• 2012

In recent decades, it has been known that the Discrete Event System Specification, or DEVS, formalism provides sound semantics to design a modular and hierarchical model of a discrete event system. In spite of this benefit, practitioners have difficulties in applying the semantics to real-world systems modeling because DEVS needs to specify a large size of sets of events and/or states in an unstructured form. To resolve the difficulties, this paper proposes an extension of the DEVS formalism, called the Structured DEVS formalism, with an associated graphical representation, called the DEVS diagram, by means of structural representation of such sets based on closure property of set theory. The proposed formalism is proved to be equivalent to the original DEVS formalism in their model specification, yet the new formalism specifies sets in a structured form with a concept of phases, variables and ports. A simplified example of the structured DEVS with the DEVS diagram shows the effectiveness of the proposed formalism which can be easily implemented in an objected-oriented simulation environment.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1998.10a
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• pp.187-191
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• 1998

DEVS(Discrete Event system Specification)형식론은 계층적이고 모듈화 된 형식으로 시스템을 설계함으로써 신뢰성 있는 모델링이 가능하도록 이론적으로 잘 정립된 시뮬레이션 방법론이다. 시뮬레이션의 진행과정 및 결과를 표현하기 위한 애니메이션 개발 환경에 있어서도 DEVS 모델의 구조를 반영하여 계층적 애니메이션 환경을 구현 할 수 있다. 계층적 애니메이션은 시뮬레이션 관찰자가 시스템의 특정 레벨에 맞추어 애니메이션 진행 상황을 볼 수 있도록 한다. 이는 일반적으로 시뮬레이션 애니메이션이 갖는 장점인 시스템 이해 및 모델의 신뢰성 검증의 향상 뿐 아니라, 다양한 관점에서 시스템의 변화를 확인 할 수 있다는데 그 필요성이 요구된다. 본 논문에서는 계층적인 애니메이션과 그래픽 표현이 가능하도록 하기위해 DEVS 모델의 구조를 반영한 계층성을 갖는 애니메이터(시뮬레이션과 애니메이션의 연결 프로세서)를 설계하였다. 이러한 애니메이터는 모델과 같은 구조로 각 모델에 필요한 애니메이션 객체들을 유지·관리함으로써 계층적 애니메이션을 가능하게 하며, 시뮬레이션의 이산적인 시각 경과와 애니메이션의 연속적인 시간 경과와 애니메이션의 연속적인 시간 경과 사이에 동기화를 용이하게 한다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2002.05a
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• pp.53-59
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• 2002

본 연구는 이산 사건 시스템 형식론(DEVS: Discrete Event System Specification)을 이용한 가상전장 모델링 및 시뮬레이션 방법론을 제안한다. 기존 군체계에 관련된 모델링 기술은 물리적 모델링, 비쥬얼 모델링, 또는 개념적 모델링 등 개별 기능중심의 단편적 플랫폼 모델링에 그치고 있으며, 무기체계 분석 시뮬레이션도 개별 단위체 중심으로 평가되어져서, 다양하고 종합적인 그리고 상호운영성과 재사용성 등을 고려한 통합 모델링 및 시뮬레이션 환경을 제공하지 못하는 단점을 갖는다. 따라서 본 논문에서는 개별 전투병력에서부터 첨단 무기체계에 이르는 다양한 전장 요소들을 계층 구조적으로 통합함으로써 전장에서 발생될 수 있는 개별 전투병력의 미시적 행동 특성뿐 아니라 분대/중대/대대/사단급 단위의 거시적 전략/전술에 대한 묘사까지도 가능한 가상전장 모델링 및 시뮬레이션 환경을 제안한다. 제안된 방법론은 분대 단위의 가상전장 환경에 대한 사례연구를 통해 검증하였으며, 향후 연구로는 대단위 가상전장에 대한 묘사를 위한 HLA 분산 시뮬레이션 기술의 적용에 대한 연구가 필요할 것이다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2020.05a
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• pp.368-371
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• 2020

반도체 제조시설의 효율성을 위해 대부분의 현장에서는 물류 자동화 시스템 (AMHS, Automated Material Handling System)을 도입하여 운영하고 있다. OHT(Overhead Hoist Transfer)는 반도체 공정에서 주로 활용되는 Monorail 컨베이어 형태의 자동 반송 시스템의 일종으로 작업물을 들고 제조라인 위에 설치된 레일을 따라 자율적으로 이동하는 방식으로 운영된다. 도체 물류 시스템의 계층적인 구조적 특징과 고가의 재료를 다루고, 외부유출이 어려운 실제 공정 현장, 실험 환경의 시간, 공간적 구축 등의 현실적 특징 때문에 반도체 제조 공정의 자동화 물류시스템에 대한 모델링 및 시뮬레이션을 통한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 OHT를 효율적으로 제어하기 위해 DEVS(Discrete Event System Specifications) 형식론을 기반으로 OHT 시스템 모델링 및 시뮬레이션 설계 방법을 제안한다. 이를 위해 반도체 제조 시스템의 전반적인 물류 과정에 대해 분석하고, DEVS 형식론에 대해 연구하며, 이를 바탕으로 반도체 물류 시스템을 위한 모델링 및 시뮬레이션을 설계하였으면, 실험을 통해 제안된 모델리 반도체 물류 시스템 시뮬레이션을 수행할 수 있음을 보인다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1999.10a
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• pp.41-45
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• 1999

본 논문에서는 소프트웨어 시스템의 설계 및 구현 과정에서 있을 수 있는 설계 변경 및 이에 따른 다른 변경 요인들을 정확하게 파악하고, 구현상의 변경으로 인한 전체 시스템이 영향 등을 체계적으로 정립하는 소프트웨어 설계 방법론을 특정 공정의 사용자 인터페이스 시스템을 통해 제시하였다. 대상 시스템, 즉 인터페이스 시스템을 시스템 이론(System theory)에서 정의하는 구조적 입출력 시스템 레벨(Structural I/O System level)의 요소들로 표현하고 다시 구조적 입출력 시스템 레벨을 입출력 시스템 레벨(I/O System level)로 변환하였다. 이를 다시 DEVS 모델로 재구성하여 DEVS(Discrete EVent system Specification) 시뮬레이션 환경에서 제공하는 시뮬레이터를 통하여 대상 시스템의 중요한 동적 특성을 소프트웨어 초기설계 시 또는 설계 변경 후 미리 파악할 수 있도록 하였다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.19A no.2
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• pp.93-100
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• 2012

LLRP (Low-Level Reader Protocol) specifies an interface between RFID readers and RFID applications, also called LLRP servers and clients respectively. An LLRP server should concurrently execute various functions. This paper designs an LLRP server of a multi-threaded architecture. For that, (i) the operational procedure between LLRP servers and clients is investigated, (ii) the functional requirements of LLRP servers are presented, (iii) the operation of an LLRP server is decomposed into several threads to satisfy those functional requirements, and (iv) the operational procedure is further examined in thread-level. To validate the designed architecture, it is modeled and simulated by using the DEVS formalism which specifies discrete event systems in a hierarchical, modular manner. From the simulation result, we can conclude that the proposed architecture conforms the LLRP standard and satisfies all the given functional requirements.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2002.11a
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• pp.143-148
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• 2002

본 연구는 미국방성에서 시뮬레이션 시스템간의 표준화 분산 미들웨어 기술인 HLA와 이산 사건 시스템 형식론(DEVS: Discrete Event System Specification)을 이용한 가상전장 분산 시뮬레이션을 목적으로 한다. 최근 군체계 시뮬레이션은 지상전, 공중전, 해상전, 미사일전, 정보전 등 현대 전투개념을 모두 반영할 수 있도록 그 활용 범위가 넓어지고 있다. 따라서 기존에 개발되어 사용되고 있는 각종 군체계 시뮬레이션들을 통합하여 운영하려고 하고 있으나 각각의 시뮬레이션들은 그 목적에 따라 각기 다른 환경에서 개발되어졌기 때문에 통합환경을 제공하기가 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 기존에 연구된 DEVS 기반 가상전장 환경을 확장하여 전장의 다양한 요소들을 계층 구조적으로 통합하고 HLA이 적용하여 분산 시뮬레이션 실험을 하였다. 이렇게 함으로써 분산 환경 하에서 통합 가상 전장 환경을 제공할 수 있으며, 대단위 부대의 실험시 시뮬레이션의 성능향상을 기대할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1992.10a
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• pp.9-9
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• 1992

시뮬레이션(simulation)은 실 시스템(real system)의 효과적이고 효율적인 운영을 도모하기 위하여 실 시스템의 동작을 이해하고 분석, 예측, 평가하는 과학적인 문제해결 접근방법이다. 시뮬레이션 수행단계는 실 시스템의 행위를 정확히 반영하도록 타당한 모델을 구축하는 모델링 단계와 모델에 의도하는 명령어들을 컴퓨터 프로그램으로 작성하는 구현단계로 나누어진다. 시뮬레이션 모델은 시간, 상태, 확률변수, 상호규칙 등의 여러 관점에 따라 다양하게 존재하는데, DEVS(Descrete EVent system Specification) 모델은 연속적인 시간상에서 이산적으로 발생하는 사건에 따라 시스템의 상태를 분석할 수 있고 모델링 및 시뮬레이션 방법론의 형식화를 위한 견고한 이론적 기반을 제공하고 있다. 또한, DEVS 모델은 모듈적, 계층적 특성을 제공하고 집합론에 근거한 수학적 형식구조를 제공하여 실 시스템에 대한 체계적인 분석과정을 수행하게 되어 보다 현실적인 모델링을 가능하게 한다. 그러나 타당하지 못한 DEVS 모델이 구축되면 시뮬레이션을 통한 분석결과의 신뢰성이 떨어져 아무런 효과가 없고 경제적인 손실만이 따른다. DEVS 모델에 대한 기존의 타당성 검사가 많은 시간과 노력이 요구되고, 반복적인 DEVS 모델링 과정으로 인한 전문적이고 경험적인 지식을 요구한다. 또한, 모델설계자에 의해 설정된 실험 프레임하에서 DEVS 모델의 구성요소에 속하는 상태전이함수, 시간진행함수 및 출력함수에 대하여 commutative 성질의 보전성 검사가 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, DEVS 모델에 대한 타당성 검사를 SPN(Stochastic Petri Net) 모델로 변환하여 SPN 모델을 이용하는 간단하고 효과적인 타당성 검사 방법을 제안한다. 먼저, DEVs 모델에 대한 개념과 기존의 DEVS 모델에 대한 타당성 검사 방법을 고찰하고 그 문제점에 대하여 자세히 설명한다. DEVS 모델의 타당성 검사에 이용하는 SPN 모델에 대한 개념과 DEVS 모델과 행위적으로 동등한 SNP 모델로 변환을 위한 관점을 제조명하다. 동일한 관점에서 두 모델의 상태표현이 같도록 DEVS 모델이 SPN 모델로 표현됨을 보이는 변환이론을 제시하고 변환이론을 바탕으로 모델 변환과정을 제시한다. 모델 변환이론과 변환고정을 기본으로 타당성 검사를 위한 새로운 동질함수(homogeneous function)를 정의하고 이와 함께 SPN 모델의 특성을 이용하여 DEVS 모델에 대한 타당성 검사 방법을 새롭게 제안한다.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.20 no.1
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• pp.87-96
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• 2011

DEVS(Discrete Event Systems Specification) is a set theoretic formalism developed for specifying discrete event system. For execution of DEVS, we need an execution environment, which consists of simulation engine and models interpreted by the simulation engine. Common existing environments use hierarchical scheduling algorithm for DEVS execution. This hierarchical scheduling is a proper algorithm for DEVS execution because of hierarchical and modular characteristics. But this algorithm has overheads owing to message passing and time management. To overcome these overheads, we apply event-oriented simulation to DEVS execution and we remove hierarchical overheads. In eventoriented simulation, the scheduling of model execution is performed by events and event list. We propose three event-oriented execution environments for DEVS and experiment about the performance of our proposed environments in comparison with the existing execution environment using the hierarchical scheduling. The experimental results show our environments works better than existing environment using the hierarchical scheduling.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.22 no.1
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• pp.21-30
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• 2013

A hybrid system is a combination of sub systems which have different types of state and time: a typical example is a combination of discrete event and continuous systems. A HDEVS(Hybrid DEVS) formalism was proposed for modeling and analyzing a hybrid system. The HDEVS formalism allows modelers to construct a hierarchical and modular model based on the mathematical set theory. Because the HDEVS formalism was applied to the distributed and interoperated simulators, modelers should make several heterogenous models dividing a target system. Hence, this paper proposes an extended hybrid coupled model of HDEVS formalism and an integrated hybrid modeling methodology in contrast to the existing simulation framework on interoperable simulators. By applying the proposed modeling method, a target system can be translated to a hybrid model in a similar form as the target system. This paper also contains a simulation engine design for the proposed modeling methodlogy and a case study which simulates water tank control systems.