본 논문은 패턴 지향 설계를 함에 있어 필요한 구조적 디자인 패턴의 가시적 조립을 목적으로 하며, 재사용 가능한 패턴들을 명세 및 조립하는 방안을 제안함으로써 애플리케이션 설계의 복잡성을 감소시키고자 한다. 본 논문은 패턴 지향 설계를 함에 있어 필요한 구조적 디자인 패턴의 가시적 조립을 목적으로 한다. 디자인 패턴 컴포넌트의 명세에서 패턴 인터페이스들 사이의 관계를 명시적으로 정의하며 패턴의 내부와 인터페이스 사이의 관계를 기술한다 디자인 패턴 컴포넌트의 조런은 패턴 타입과 인스턴스 네임으로 구성되며, 두 패턴 사이의 관계는 종속으로 지시되고 저장소로부터 패턴을 선택하여 종속을 정의하고 방향을 정해주게 된다.
디자인 패턴과 안티 패턴의 원리는 혼합되어 사용되어진다. 디자인 패턴은 소프트웨어 품질에 대하여 공격적인 예방치료에 목적을 두며, 안티 패턴은 품질 이슈에 대하여 체계적인 진단을 수행하는 것이다. 품질에 대한 국제 표준으로는 ISO/IEC 9126, ISO/IEC 12119등이 있다. 최근에는 이러한 품질에 관련된 문제점들을 해결하기 위하여 디자인 패턴과 안티 패턴에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문에서는 현재 대표적으로 사용되어지는 디자인 패턴과 안티 패턴을 ISO/IEC 9126의 품질 특성별로 분류하고 이들간의 상호 연관성에 대하여 연구하였다.
잘 설계된 모든 객체지향 구조들은 패턴들로 가득 차 있다는 점에서 볼 때, 디자인 패턴은 상당히 유용하다. 특히 정확성. 강건성, 유연성, 재사용성, 효율성 측면에서 볼 때, 디자인 패턴은 충분히 가치가 있다. 이 논문에서는 디자인 패턴을 사용한 소프트웨어에서 테스트 가능성은 어떻게 달라지는지를 분석하고자 한다. 테스트 가능성을 측정하는 메트릭을 이용하여, 패턴이 적용된 소프트웨어와 적용되지 않은 소프트웨어에서의 메트릭을 분석한다. 측정된 값은 디자인 패턴을 사용하지 않은 소프트웨어에 비해, 사용한 소프트웨어에서 몇몇 메트릭이 낮은 값을 보였다 이것은 디자인 패턴을 적용하는 것이 오류의 가능성이나 테스트 케이스의 수를 줄여 준다는 것을 의미한다. 또한 어떤 디자인 패턴이 적용되었는지를 알고 있을 때 그 디자인 패턴에 맞는 테스트 케이스가 무엇인지 분석하였다.
디자인 패턴은 클래스와 객체를 활용한 23가지의 개발자 의도를 만족시켜주는 최선의 실천법들을 정리한 것이다. 디자인 패턴은 설계 경험과 객체지향 패러다임의 기반 지식들을 필요하므로 실질적인 패턴 학습에 어려움이 있다. 디자인 패턴 학습에 대한 도움을 제시해 줄 수 있는 가이드라인으로 기술 습득 모델에 활용하는 드라이퍼스 모델을 적용하는 것을 제안하고자 한다. 드라이퍼스 단계별 모델을 기반으로 단계 별 디자인 패턴 학습 단계를 제시한다.
디자인 패턴의 사용은 시스템을 좀 더 유연하고, 이해하기 쉽고, 재사용 가능하게 만든다. 개발이 완료된 시스템이 명확하게 문서화가 되어 있으면, 시스템의 내부 구조를 이해하기 쉽고, 향후 유지 보수의 비용이 적게 든다. 하지만, 대부분 시스템의 경우 개발된 시스템의 문서화가 잘 되어 있지 않기 때문에, 시스템에 문제가 생겨 수정 하고자 하거나, 새로운 모듈을 추가하여 시스템의 기능을 확장하고자 할 때, 전체 소스코드를 분석하여 시스템을 이해해야 하는 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 소스코드에서 자동적으로 디자인 패턴을 인식하여 문서화를 증진시킬 수 있다. 따라서 신뢰할 만한 디자인 패턴 인식 시스템이 중요하다. 지금까지 디자인 패턴 인식 방법은 시스템의 구조적인 특징만을 이용하여 패턴을 인식하여 왔다. 그래서 본 논문은 구조적인 특징뿐만 아니라 동적인 분석, 그리고 자동학습(machine learning)에 기반하여 소스코드로부터 디자인 패턴을 인식하는 방법을 제안하고자 한다. 그리고 전 작업에서 만든 자바로 쓰여진 에이전트 개발 툴을 대상으로 실시하여 인식한 디자인 패턴에 대한 평가를 하였다.
본 논문에서는 개방형 교육시스템 학습모형을 적용한 디자인 패턴 교육을 위한 개방형 교육 시스템을 통한 학습을 제안한다. 소프트웨어 디자인 패턴은 정형화된 답이 없으며 상황에 따라 유동적으로 사용되지만, 기존의 디자인 패턴 온라인 교육 시스템은 일방적으로 이루어져 있고 시중에 판매되는 책을 통해 디자인 패턴을 이해하기에는 어려운 부분이 많이 존재한다. 따라서 이러한 문제를 해결하고자 디자인 패턴 교육을 위한 개방형 교육 시스템을 제안한다. 디자인 패턴의 개념과 사례를 통해 기본적인 지식을 습득하고 디자인 패턴의 퀴즈와 실습을 해 이해도를 높인다. 또한, 일방적인 학습이 아닌 사용자들 간의 토론을 통해 한 방향에서 디자인 패턴을 보는 것이 아닌 다양한 시점에서 볼 수 있어 창의력도 함께 증진할 수 있다.
디자인 패턴은 과거에 잘 정의된 설계정보를 활용하기 위한 목적으로 사용되어진다. 이러한 디자인 패턴의 활용은 객체지향 패러다임에서 재사용성과 개발시간의 단축 그리고 소프트웨어 품질의 향상을 가져온다. 그러나 이러한 디자인 패턴의 광범위한 활용에도 불구하고 대부분의 디자인 패턴 정보는 수작업에 의해 활용됨으로써 일관성이 없고 활용능력이 떨어진다. 또한 설계자에 의해 적용된 디자인 패턴정보는 소프트웨어에서 나타나지 않기 때문에 디자인 패턴에 대한 추적성에 대한 문제를 가진다. 이에 본 논문에서는 디자인 패턴지향 소프트웨어 개발 지원 도구를 제시한다. 이 시스템은 디자인 패턴의 관리와 소프트웨어 설계 및 자동화 소스코드 생성기능을 지원한다. 디자인 패턴 관리 기능은 존재하는 디자인 패턴을 저장관리 및 분석과 새로운 디자인 패턴 등록할 수 있는 기능을 담고 있으며, 소프트웨어 설계 기능은 UML 형태의 소프트웨어 설계기능과 디자인 패턴요소의 자동생성기능을 지원한다. 또한 이러한 설계정보를 이용한 소스코드 자동생성기능을 지원하는 소스코드 관리 기능을 가진다. 그 결과 기존의 CASE 도구에서 제시하지 못한 디자인 패턴요소의 추적성을 설계정보에 포함시킴으로서 소프트웨어 분석의 용이성을 제공하고 디자인 패턴 관리와 자동 소스코드 생성기능의 제공을 통해 보다 안정되고 효율적인 시스템을 구축할 수 있다.
본 논문에서는 디자인패턴을 적용하여 액션게임 개발을 위한 HTML5 기반의 게임프레임워크 설계 방법을 제안하였다. 적용된 디자인패턴으로는 싱글톤디자인 패턴과 전략디자인 패턴으로, 전체 게임을 관리하는 Game Manager 클래스에는 싱글톤패턴을, 공격 형태에 따른 캐릭터 객체 생성을 위한 클래스에는 전략디자인 패턴을 적용하였다. 본 연구에서 제안한 프레임워크는 액션게임 개발뿐만 아니라 다양한 장르의 게임개발에도 적용할 수 있다.
본 연구에서는 모바일 기기에서의 진동 패턴을 손쉽고 빠르게 디자인 할 수 있는 저작도구를 개발하였다. 개발한 진동 패턴 디자인 저작 도구는 드래그-앤-드랍 저작 방식을 통해서 손쉽고 빠르게 진동 패턴을 디자인 할 수 있으며, 만들어진 진동 패턴을 데이터베이스에 등록하여 관리함으로써 진동 패턴의 재사용성을 높이고, XML 형식을 통해 진동 패턴을 저장하므로 진동 패턴 데이터 형식의 확장성이 뛰어나다. 또한, 다수의 진동자를 사용하는 환경을 위해 멀티 채널 진동 패턴을 디자인 할 수 있으며, 내부 플레이어를 통해서 진동 패턴을 빠르게 검증하며 수정할 수 있고, 사용자의 인지 모델을 고려한 진동 렌더링방법을 통해서 디자인 할 때 고려한 인지적 효과별 사용자가 통일하게 느낄 수 있게 하였다. 진동 패턴 저작 도구는 기본적으로 모바일 기기에서 진동 모터를 사용하는 환경에 적합하도록 개발되었으나 가상 현실이나 햅틱 인터랙션과 같은 진동 모터를 사용하는 연구 분야에도 적용하여 사용할 수 있다.
섬유 패턴 디자인을 체계적이고 객관적으로 기술할 수 있는 도구를 패턴 디자인의 지각적 속성에 기초하여 개발하였다. 세 단계로 이루어진 연구의 첫 단계에서는 패턴 디자인의 단계를 실제 디자인 과정에 기초하여 'PP의 디자인', 'RPU의 디자인', 'RPU의 배열'의 순서로 개념화한 후, 이 데 영역에 걸쳐 30개의 지각적 특징들을 추출하였고, 섬유 패턴 디자인을 충실히 기술할 수 있다는 것을 확인하였다. 다음으로 추출된 30개의 지각적 특징들을 'PP의 모양에 의한 돌출성', 'PP의 색채에 의한 돌출성', 'PP들 모양의 다양성'. 'PP들의 변화도', 'PP들 색채의 다양성', 'RPU의 돌출성', 'RPU의 다양성'이라는 7개의 상위 특징으로 수렴시킨 후, 이 7개의 상위특징들을 다시 'PP에 의한 다양성', 'RPU의 돌출성' 'RPU의 다양성'이라는 4개의 최상위 특징으로 수렵시키는 방식으로 위계화 하여 섬유 패턴 디자인 요소 분석체계를 구성하였다. 또한 대표적인 섬유 패턴 디자인에 대한 이 체계의 기술 가능성을 검토함으로써 본 체계를 수정·보완하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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