• 제목/요약/키워드: 이산사건시스템 형식론

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DEVS 형식론 기반의 Dynamic Reliability Block Diagram과 GPU 가속 기술을 이용한 신뢰도 분석 방법 (GPU-accelerated Reliability Analysis Method using Dynamic Reliability Block Diagram based on DEVS Formalism)

  • 하솔;구남국;노명일
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.109-118
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    • 2013
  • 전통적으로 신뢰도 분석에 사용되는 Fault Tree Analysis의 경우 관련 분야의 전문가가 필요하고 작성자의 판단에 따라 신뢰도 분석 결과가 달라진다. 반면, Reliability Block Diagram의 경우 시스템 구성도나 Process Flow Diagram (PFD), Piping and Instrument Diagram (P&ID)을 기반으로 하기에 작성에 필요한 비용과 시간이 절감되는 장점이 있다. 본 논문에서는 Dynamic Reliability Block Diagram과 이산 사건 시뮬레이션에 널리 사용되는 DEVS 형식론을 이용하는 신뢰도 분석 방법을 제안한다. 또한 시스템 모델링 방법론 중 하나인 System Entity Structure/Model Base의 개념을 도입함으로써 다양한 설계 대안에 대한 신뢰도 분석 모델을 자동으로 생성할 수 있도록 하였다. 그리고 Reliability Block Diagram을 이용한 신뢰도 분석 시 오래 소요되는 계산 시간을 단축시키기 위해 GPU 가속 기술을 신뢰도 분석 시뮬레이션에 접목하였다.

HDTV 데이터 편집을 위한 고속 실시간 대규모 데이터 저장 시스템의 설계 (Design of High Speed , Real-time , and Large Scale Data Storage System for Editing HDTV Data)

  • 이찬수;성영락;오하령
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제5권2호
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    • pp.223-235
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    • 1999
  • 본 논문에서는 HDTV 데이터를 입출력할 수 있는 고속 실시간 데이터 저장 시스템을 제안한다. 이 시스템은 ⅰ) 방대한 크기를 HDTV 데이터를 고속으로 입출력할 수 있어야 한다. ⅱ)데이타를 연속적으로 입출력할 수 있는 것 외에 데이터를 비선형적으로 랜덤하게 억세스 할 수 있어야 한다. ⅲ)실시간으로 데이터를 재생하기 위해 일정하게 주어진 시스템 입출력 속도를 항상 만족할수 있어야 한다. 이러한 조건을 만족시키기 위해서 여러 개의 하드디스크를 병렬로 연결하고 데이터들을 각각의 하드디스크에 나누어 저장하였다. 하드디스크의 입출력 성능은 하드디스크 아암의 탐색 동작에 의해 크게 좌우되므로 탐색 동작을 효과적으로 제어할 수 있는 방법이 설계되었다. 제안된 시스템은 주제어부, 데이터 분배부, 종제어부로 나뉘며 각각의 하드디스크는 독립도니 종제어부에 의해 제어된다. 제안된 시스템이 주어진 요구사항을 만족하는지를 확인하기 위하여, 제안된 시스템을 DEVS 형식론을 이용하여 구현하고 시뮬레이션 하였다. DEVS 형식론은 이산사건 시스템을 계층적이고 모듈화된 형태로 기술한다. 시뮬레이션 과정에서 발생된 사건들을 분석하였다. 그 결과 제안된 시스템이 주어진 요구사항을 잘 만족함을 보았다.

HDEVS 형식론에 기반한 통합 하이브리드 모델링 방법론 및 시뮬레이션 엔진 설계 (Integrated Hybrid Modeling Methodology and Simulation Engine Design Based on HDEVS Formalism)

  • 권세중;성창호;송해상;김탁곤
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.21-30
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    • 2013
  • 하이브리드 시스템은 서로 다른 상태와 시간을 가지는 부 시스템의 조합으로 이루어진다. 대표적인 예가 이산 사건 시스템과 연속 시간 시스템의 조합이다. HDEVS 형식론은 이러한 하이브리드 시스템을 모델링하고 분석하기 위해 제안되었는데, 이러한 형식론을 통해 모델러는 수학적인 형식론에 기초한 계층적이고 모듈성이 있는 모델을 설계할 수 있었다. 그러나 HDEVS 형식론이 주로 분산된 연동 시뮬레이션에 적용되었기 때문에 모델러는 하이브리드 시스템을 연동에 참여할 시뮬레이터에 맞게 서로 다른 모델들로 구분하여 재구성해야 했다. 따라서 모델은 시스템을 그대로 표현하기보다 나누어진 모델들의 연동 구조로 표현되었다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하고 통합된 하이브리드 모델을 만들 수 있는 모델링 방법론과 그에 대한 시뮬레이션 방법론을 제안한다. 기존에 연동형 구조에 적용되었던 것과 달리, 하이브리드 시스템은 그 시스템 본래의 형태 그대로 통합된 모델로 모델링 될 수 있다. 또한 이 논문은 제안하는 모델링 방법론에 따르는 시뮬레이션 엔진 구조에 대해서 논하고 물탱크 조절 예제를 통한 간단한 사례 연구도 포함한다.

CORBA를 이용한 멀티스레드 분산 시뮬레이션 환경 (A Multi-threaded Distributed Simulation Environment Using CORBA)

  • 강원석;김기형
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (2)
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    • pp.406-408
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    • 2003
  • DEVS(Discrete Event System Specification) 형식론은 계층적이고 모듈화된 형태로 이산사건 시스템을 기술한다. 본 논문에서는 CORBA를 이용한 Multi-threaded 분산 시뮬레이션 방법을 제시한다. 본 논문에서 제시한 시뮬레이션 방법은 기존에 선행 연구된 DEVSCluster를 기반으로 한다. DEVSCluster는 계층적 DEVS 모델들을 비 계층적 모델로 구성하여 시뮬레이션한다. DEVSCluster는 전통적인 계층적인 시뮬레이션 시 발생하는 overhead를 제거한다. CORBA기반으로 DEVSCluster를 구성함으로써 산업 표준에 맞는 확정을 가지는 분산 시뮬레이션이 가능해졌다. 그리고 CORBA를 이용함으로써 기존에 분산 시뮬레이션 동기화를 위한 새로운 패러다임도 적용이 가능해 졌다. 제시한 시뮬레이션 방법의 효용성을 보이기 위해 Windows 시스템에서 분산 시뮬레이션 엔진을 구현하여 대규모 물류 시스템으로 성능을 측정하였다.

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컴포넌트기반 체계모의환경(AddSIM)에서 실행하기 위한 DEVS 모델 변환 방법 (A Converting Method to Simulate DEVS Models on AddSIM)

  • 김도형;오현식;박주혜;박삼준
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.488-493
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    • 2015
  • 컴포넌트기반 체계모의환경(AddSIM)은 고해상도 공학급 무기체계를 사용하여 체계의 성능 및 효과도를 예측 분석하기 위해 개발된 무기체계 통합 모의환경이다. AddSIM을 이용한 고해상도 교전 모의 분석을 위해서는 연속시스템으로 표현되는 무기체계 공학급 모델은 물론, 지휘 통제, 네트워크 제어 모델과 같이 DEVS 형식론으로 기술된 이산사건시스템 모델을 복합적으로 사용해야 한다. 본 논문에서는 DEVS 모델과 AddSIM 플레이어 모델의 함수 간 관계 매핑(mapping)을 통해 AddSIM에서 실행 가능한 DEVS 모델 변환방법을 제시한다. 제안한 방법은 우선, 계층적으로 구성된 DEVS 모델을 단일 계층으로 변환하고, DEVS의 네 가지 함수(외부천이, 내부천이, 출력, 시간진행함수)를 AddSIM 플레이어 함수로의 변환을 주요 내용으로 한다.

DEVS 형식론을 기반으로 한 Workflow 관리 시스템 개발 (Development of a DEVS-based Workflow Management System)

  • 홍기정
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.174-179
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    • 2000
  • Workflow 관리 시스템은 비즈니스 프로세스의 자동화를 지원하는 것으로서, 비즈니스 프로세스의 각 업무 단계에 관련된 인적 자원 및 IT자원을 적절히 활용하도록 구현되어야 한다. 이러한 Workflow 관리 시스템은 Workflow 프로세스에 대한 명세로부터 실행 모델이 구성되어 Workflow 엔진을 통해 수행되는 과정을 거친다. 한편, 명세된 프로세스의 논리적 검증과 성능 예측을 위하여는 Workflow 의 수행 전에 시뮬레이션을 통한 분석이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 기술된 Workflow 프로세스 명세로부터 이산사건 시스템 형식론인 DEVS를 기반으로 통일된 실행모델을 생성하고, 이를 바탕으로 시뮬레이션 분석과 실시간 수행을 하는 시뮬레이션 엔진과 실시간 분산수행 엔진을 각각 개발하였다. 간단한 업무 프로세스의 예를 통하여 분산환경에서 실행함으로써 제안된 방법의 유용성을 검증할 수 있었다.

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DEVS 형식론을 이용한 공항 PAR 관제 시스템 자동화 방안 검증 (Verification of Automatic PAR Control System using DEVS Formalism)

  • 성창호;구정;김탁곤;김기형
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.1-9
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    • 2012
  • 본 논문에서는 공항 정밀접근 항공기의 안전성을 증대시키기 위한 방법으로 S/W 패킷모뎀을 이용한 PAR 관제 자동화 방안을 제안하고, DEVS 형식론을 이용하여 제안하는 시스템의 기능을 검증하였다. 기존의 PAR 관제는 음성으로 항공기를 통제함으로써 조종사의 정보 획득 능력이 떨어질 수 있다. 이를 해결하기 위하여 디지털 신호에 의한 자동 관제 시스템을 제안하고, 공항의 PAR이 추적하고 있는 항공기의 비행경로, 강하각, 거리를 조종사에게 실시간으로 전송해 주고 일반화함으로서 관제사의 숙련도와 관제 특성에 기인하는 요소를 배제할 수 있다. 제안된 시스템의 동작을 검증하기 위하여 확장된 DEVS 형식론인 C-DEVS 형식론을 사용하고, 하나의 모델로 합성된 원자 모델을 통해 시스템의 전체 상태 시퀀스를 검색하여 시스템의 안전성(Safeness)과 필연성(Liveness)을 검증할 수 있다. 제안하는 시스템의 C-DEVS 모델을 기존의 음성 관제 시스템과 비교하여 두 시스템이 동일한 상태 시퀀스를 가짐을 확인하였으며, 모든 상태를 검증함으로써 실제 상황에 적용할 수 있을 것으로 생각된다.

분산 시뮬레이션을 위한 DEVS 특성 기반 시뮬레이션 모델 분배 방법 (Algorithm for Partitioning the Simulation Models Based on DEVS-features for Distributed Simulation Environment)

  • 강원석;김기형
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (B)
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    • pp.513-518
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    • 2007
  • 시뮬레이션 방법론에 있어서 모델기반 시뮬레이션과 프로세스기반 시뮬레이션으로 나눌 수 있는데, 재사용성, 확장성, 시뮬레이터 기술 용이성 등의 장점으로 모델기반 시뮬레이션이 많이 사용되고 있다. 이러한 이유로 근래에는 컴퓨터 시스템, 항공, 자동차 등에서 모델 기반 시뮬레이션 방법이 사용되고 있다. 모델기반 시뮬레이션 방법으로 수학적 이론을 기반으로 모델을 정의하는 DEVS(Discrete Event System Specification) 형식론은 계층적이고 모듈화 된 형태로 이산사건 시스템을 기술한다. 대규모의 복잡한 시뮬레이션 모델을 검증 할 목적으로 분산 시뮬레이션 방법론이 있는데, 이들은 크게 동기적인 방법과 비동기적인 방법이 있다. 동기적 방식보다 빠른 수행을 위해 비동기적 방법은 전체 Time-order 순이 아닌 로컬 Time-order를 가진다. 그러나 비동기적 방식에는 분산된 시뮬레이터들 간의 전체 Time-order를 유지하기 위해 전 처리된 시뮬레이터 결과들을 저장하는데, Time-order 상으로 현재의 시뮬레이션 시간보다 과거의 사건이 왔을 때 그 이벤트를 처리해주어야 되기 때문이다. 이러한 비동기적 분산 시뮬레이션 방법론에서는 전체 Time-order를 유지하기 위해 과거의 Time-order를 가지는 이벤트가 왔을 때 rollback operation을 수행한다. 그러나 rollback operation은 분산 시뮬레이션 방법론에서 성능 장애요소 중 하나이다. 본 논문에서는 rollback operation을 최소할 할 수 있는 DEVS 모델 분배 방법을 제안한다.

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DEVS 형식론을 이용한 컨테이너터미널의 객체지향 시뮬레이션에 관한 연구 (Object-Oriented Simulation of Container Terminal using a DEVS Formalism)

  • 성경빈;정희균;박용욱;이철영
    • 한국항만학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.47-55
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    • 2000
  • In order to cope with the changes of container terminal situation in these days, many simulation studies for container terminal have been accomplished. But previous simulation studies using simulation language have limitations in model representation and difficulties in modeling of large scaled container terminal system. To make these problems better, this paper addresses an object-oriented simulation of container terminal system using a DEVS formalism. The DEVS(Discrete Event System Specification) formalism, developed by Zeigler, supports specification of discrete event system in a hierarchical and modular manner. The formalism provides a mathematical basis for studying discrete event systems with better understood and sounder semantics. In a step of system modeling, a DEVS formalism aims at the exact system modeling that has a basis of semantics and utilizing the object-oriented manner can flexibly cope with the changes of system environment. In this study a model is developed and verified through the simulation of some alternatives.

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이벤트 지향 DEVS 실행 환경의 설계, 구현 및 성능 비교 (Design, Implementation and Performance Analysis of Event-oriented Execution Environment for DEVS)

  • 권세중;김탁곤
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.87-96
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    • 2011
  • DEVS는 이산 사건 시스템을 명세하는 집합론에 근거한 수학적인 틀이다. 이러한 DEVS를 통해 시스템을 시뮬레이션할 때는 명세된 DEVS로부터 구현된 모델과 시뮬레이션 엔진으로 이루어진 실행 환경이 필요하다. 시뮬레이션 엔진은 스케줄링 알고리즘을 통해 모델을 해석하고 실행하는데, 주로 DEVS의 계층적이고 모듈러한 특성을 따라 계층적인 스케줄링 방법을 사용한다. 그러나 이 방법은 계층적인 구조로 인해 시간 관리와 메시지 패싱에 있어서 오버헤드가 존재한다. 본 논문에서는 이러한 오버헤드를 해결하기 위해 이벤트 지향 시뮬레이션을 적용한다. 이벤트 지향의 시뮬레이션은 이벤트에 의해서 모델이 실행되며 이벤트 리스트에 의해 이벤트가 관리된다. 이벤트 리스트에 의해서 시간 관리가 되고 메시지 패싱이 이루어지기 때문에 계층적인 오버헤드를 줄이고 성능 향상을 이룰 수 있다. 본 논문은 이벤트 리스트를 이용한 실행 환경을 제안하고 이러한 실행 환경을 위한 모델 구현 방안에 대해 논하며, 각 실행 환경의 성능을 비교, 분석한다.