• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.131-140
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• 2013

본 논문은 분산 스토리지 시스템과 같이 디스크를 내장하고 있는 다수의 컴퓨터 노드로 구성되어 있는 스토리지 시스템에서 개개의 디스크 스펙 변화에 따른 전체 성능을 분석하고자 할 때 잘 알려져 있는 블록 I/O 수준의 디스크 시뮬레이터인 DiskSim과 시스템수준의 시뮬레이터와의 연동을 위한 인터페이스의 설계 및 구현에 관한 기법을 제안하였다. 본 연구에서 시스템수준 시뮬레이션 엔진으로는 계층적이고 모듈러한 모델링 기법을 지원하는 DEVS 형식론을 지원하는 범용 이산사건시스템 시뮬레이션 엔진인 DEVSim++을 목표로 하였고 이식성을 위해 DiskSim과 DEVSim++ 시뮬레이션 엔진의 내부는 수정하지 않는 것을 가정하였다. 이를 만족하기 위해 I/O 수준의 DiskSim 시뮬레이터와 시스템 수준의 DEVSim++ 기반 시뮬레이터 사이의 연동 인터페이스 구조를 제안하였다. 이 구조에서는 여러 인스턴스의 DiskSim을 관리하는 DiskSimManager의 개념을 도입하여 I/O 수준 시뮬레이션과 시스템 수준 시뮬레이션 간의 시간과 사건(데이터) 동기화를 담당하도록 설계하였고, 시스템 수준의 DEVS 모델에서 간편하게DiskSim을 접근할 수있도록 감싸는 DEVS wrapper 모델을 제안하였다. 벤치마크 실험결과 설계 구현된 연동 인터페이스를 사용한 시뮬레이션 결과는 DiskSim만의 단독 시뮬레이션 결과와 정확히 일치함을 확인함으로써 설계 구현된 연동 인터페이스가 목적에 맞게 잘 동작함을 입증하였다.

• 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.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.97-105
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• 2015

본 논문은 시뮬레이션을 기반으로 자체 구동 롤러 컨베이어 물류시스템의 전력 효율을 분석하는 연구이다. 물류 시스템의 전력 효율 향상은 온실 가스 배출과 물류 비용을 감소시키는 이점을 가져온다. 자체 구동 롤러 컨베이어는 제품이 접근할 때에만 구동이 된다. 따라서 자체 구동 롤러 컨베이어 기반 시스템은 연속 구동 롤러 컨베이어 시스템에 비해 더 적은 전력을 소비한다. 본 논문에서는 DEVS(이산 사건 기반 시스템) 기반의 시뮬레이션 시스템을 설계하고 자체 구동 롤러와 연속 구동 롤러컨베이어 모델을 구축하였다. 설계된 시뮬레이션시스템과 컨베이어 모델의 검증과 확인을 위해 우리는 실험 환경에 대응하는 물류 모델을 모델링하고 모델과 실제 시스템간의 비교를 하였다. 본 연구의 주된 목적은 시뮬레이션 방법을 사용하여 자체구동 롤러 컨베이어 기반 물류 시스템의 전력 소비의 이점을 설명하는 것이다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제19A권2호
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• pp.93-100
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• 2012

LLRP(Low-Level Reader Protocol)는 RFID 리더(LLRP 서버)와 RFID 어플리케이션들(LLRP 클라이언트)간의 인터페이스를 기술하고 있다. LLRP 서버는 여러 기능들을 동시에 수행해야 한다. 본 논문에서는 LLRP 서버를 멀티 쓰레드 구조로 설계한다. 이를 위하여 (i) LLRP 서버와 클라이언트들 간의 동작 절차를 분석하고, (ii) LLRP 서버가 만족해야 할 기능적인 요구조건들을 제시하고, (iii) 그 요구조건들을 만족할 수 있도록 LLRP 서버의 역할을 여러 쓰레드로 나누고, (iv) 쓰레드 수준에서 LLRP 동작 절차를 세분하였다. 설계된 구조를 검증하기 위하여 이산사건 시스템을 계층적이고 모듈화된 방식으로 기술하는 언어인 DEVS 형식론을 이용하여 설계된 내용을 모델링하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과, 제안된 구조는 LLRP 표준과 주어진 모든 기능적 요구 조건들을 만족함을 알 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.97-103
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• 2020

무선 센서 네트워크는 인간의 개입 없이 다양한 환경에서 센싱 데이터를 수집하고 분석한다. 센서 네트워크는 초기에 설치된 라우팅 프로토콜들에 따라 네트워크 수명이 변경된다. 게다가, 네트워크가 운영 중에 라우팅 경로를 변경하기 위해 센서들은 많은 에너지를 소모해야 한다. 센서 네트워크를 실제 필드에 구축하기 전에 시뮬레이션을 통해 성능 측정하는 것은 중요하다. 본 논문은 DEVS 커널 모델들을 사용하여 저전력 적응형 클러스터링 계층 프로토콜을 위한 WSN 모델을 제안한다. 제안 모델은 커널 모델인 브로드캐스트 모델과 컨트롤드 모델로 구현된다. 실험 결과, 컨트롤드 기반의 WSN 모델은 데이터 전송 부분에서는 효율적이지만, 컨트롤드 모델에서 특정 모델을 선택하기 위해 CPU 사용량이 높은 것을 확인했다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제19A권2호
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• pp.85-92
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• 2012

본 논문에서는 다수의 고속 이동체들의 위치를 측정할 수 있는 확장성 있는 실시간 위치 측정 시스템을 제안한다. 제안된 시스템에서는 위치 서비스가 필요한 영역을 확장 시 기본 단위인 매크로셀이라고 불리는 정사각형의 격자들로 나누고, 한 매크로셀은 $N{\times}N$ 개의 마이크로셀로 나눈다. 마이크로셀의 각 꼭짓점에는 위치 기준 노드가 중앙에는 중재 노드가 설치된다. 위치를 측정하고자 하는 이동체는 우선 중재 노드와의 통신을 통하여 위치 측정을 위한 허가를 받아야 한다. 그러므로 한 마이크로셀내에서는 오직 허가된 하나의 이동 노드만이 위치 기준 노드들과 연속적으로 통신하면서 자신의 위치를 계산할 수 있다. 제안된 시스템의 성능을 측정하기 위하여, 제안된 시스템을 모델링하고 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 시스템은 위치 측정을 위한 통신 시간이 짧고 고속 이동체의 위치를 계산할 경우 오차가 적은 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.1854-1864
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• 2011

조선소에서 생산계획은 중추 신경적인 생산활동 중의 하나이다. 생산 중일정계획과 실행계획 간의 괴리로 인해 생산현장에서는 공정관리를 위한 충분한 정보를 얻지 못하고 있다. 본 논문에서는 생산계획과 통제 프로세스 분석을 통해 중일정계획과 실행계획 차이를 분석하고, 조선 생산실행시스템의 필요성을 도출한다. 이를 바탕으로 시뮬레이션 기반 조선생산실행시스템(SPEXS)를 정의하고, 시스템적 요구사항 분석 프로세스를 통해 본 시스템의 기능적 아키텍처를 설계하며, 아키텍처의 기능요소를 기반으로 프레임워크를 구축한다. 제안된 프레임워크를 통해 생산계획의 신뢰도를 높이고, 계획 간의 실시간 피드백이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.127-135
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• 2010

최근의 현대화된 다양한 항해장비들로 인해 선박에 있는 항해사들은 위험상황 인식에 도움이 될 수 있는 정보들을 획득할 수 있게 되었다. 하지만, 이러한 유용한 도구들에도 불구하고 항해사들은 여전히 안전항행을 위한 의사결정에 어려움을 겪고 있는데, 이는 다양한 장비들이 제공하는 선박 내 외 상황에 관한 많은 양의 데이터를 지속적으로 관찰해야 한다는 항해사의 부담과 여러 장비 간 정보의 불일치성 때문이다. 실제로, 많은 해양 사고가 항해사의 부주의에 의해 일어나고 있다는 것이 이미 잘 알려져 있다. 따라서, 항행 상황의 일부 정보만을 제공하는 보조 장비를 넘어서 항해사의 의사결정을 도울 수 있는 지원도구가 요구되고 있다. 시뮬레이션은 의사결정을 지원 할 수 있는 기술 중 하나며, 선박에서의 실시간 주변상황에 대한 종합적인 평가 및 예측 가능한 시스템은 항해사의 안전항행에 대한 의사결정에 도움을 줄 수 있다. 이 논문은 선박을 위한 항행안전정보 시스템에서의 위험 상황 예측을 위한 시뮬레이션 방안에 관한 연구로서, 다양한 지식 베이스 및 이산 사건 시뮬레이션 방식을 활용한 시스템 전체 구성 방법을 제안하고 제한된 항행상황 시나리오에서의 구성 요소들의 예시를 통해 시스템의 타당성을 보인다.

• 디지털융복합연구
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• 제10권10호
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• pp.539-544
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• 2012

사람이 만든 대부분의 시스템들은 하이브리드 시스템으로 모델링될 수 있다. 하이브리드 시스템 모델은 의사결정을 담당하는 상위레벨 모델과 기계적 제어를 담당하는 하위레벨 모델로 구성되기 때문에, 그 구조가 복잡하기 마련이며 모델을 해석할 때 모델의 종류에 따라 서로 다른 해석 기법이 요구된다. 상위레벨 모델은 FSM과 같은 이산사건시스템의 해석기법으로 풀이할 수 있으나, 하위레벨은 연속시간 모델로 구성되기 때문에 공학적 수치해석 기법이 동원되어야 한다. 개발자가 이 두 레벨의 모델을 함께 개발하는 방식에는 어려움이 많기 때문에 본 연구에서는 게임 분야에서 널리 사용되어지고 검증되어진 물리엔진 미들웨어를 이용하여 하위레벨의 모델링 및 해석 과정에 적용할 수 있는 방법을 제시한다.

• 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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• 한국시뮬레이션학회 1992년도 제2회 정기총회 및 추계학술 발표회 발표논문 초록
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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.