• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.23 no.9
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• pp.1038-1048
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• 2019

Recently, various systems have been developed to support ship navigation safety. In order to verify the usefulness of such a system, it is most ideal to try it on a real vessel, but there are many difficulties. As an alternative, usability verification methods applied with modelling and simulation (M&S) techniques are required such as FMSS, which is closest to reality, is very expansive to construct, and there needs the specialized operator. For this reason, this paper proposes a method to verify the navigation safety support system by modeling and simulation techniques based on the Discrete Event System Specification (DEVS) formalism. As a first step, we designed the navigation simulation architecture based on the SES/MB framework, and details on modelling ship core equipment and navigator agents based on the DEVS. Through this, we are able to implement the navigation simulation system for vessels, and evaluate the effectiveness of navigation safety support elements such as collision avoidance, etc. using developed scenarios.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1998.10a
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• pp.187-189
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• 1998

최근 웹을 폭발적인 확산과 웹 기술의 급속한 발달에 따라 웹 환경과 이산사건 시스텀 시뮬레이션 환경을 결합시키려는 웹-기반 시뮬레이션에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 웹 문서 내에서 시뮬레이션 모델을 수행시키는 웹-기반 시뮬레이션은 교육, 광고, 제품 소개 및 훈련, 동적 문서의 제작 등 다양한 응용분야가 있다. 기존의 웹- 기반 시뮬레이션 환경은 전체 시뮬렝션이 한 시스템에서 수행되는 순차적 시뮬레이션에 기반을 두고 있다. 본 논문에서는 분산된 환경 하에서 동시 공학적인 시스템 개발에 이용될 수 있는 분산-모델 분산-시뮬레이션 형태의 웹-기반 시뮬레이션을 제시하며 이의 구현을 위한 전 단계로서 인터넷 하에서 구축된 분산 시뮬레이션 환경에 대해 설명한다. 본 환경에서는 네트웍 시스템 및 하드웨어 모델링을 용이하게 하기 위하여 확장된 DEVS 형식론을 도입하였고 개발된 모델이 이종의 시스템들 간에 자유로이 전송되어 수행될 수 있도록 Java를 사용하여 시뮬레이션 환경을 구축하였다.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.27 no.5
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• pp.101-107
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• 2022

Modeling and simulation is a technique used for operational verification, performance analysis, operational optimization, and prediction of target systems. Discrete Event System Specification (DEVS) of this representative technology defines models with a strict formalism and stratifies the structures between the models. When the atomic DEVS models operate with an intention different the target system, the simulation may lead to erroneous decision-making. However, most DEVS systems have the exclusion of the model test or provision of the manual test, so developers spend a lot of time verifying the atomic models. In this paper, we propose a script-based automated test system for accurate and fast validation of atomic models in Python-based DEVS. The proposed system uses both the existing method of manual testing and the new method of the script-based testing. As Experimental results in our system, the script-based test method was executed within 24 millisecond when the script was executed 10 times consecutively. Thus, the proposed system guarantees a fast verification time of the atomic models in our script-based test and improves the reusability of the test script.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2002.05a
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• pp.103-108
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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 장에서 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 가상 전장 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 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.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.23 no.12
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• pp.1700-1709
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• 2019

Recently, many researches have been under way to develop systems (services) to support the safety navigation of ships, and in these studies, common difficulties have been encountered in assessing the usefulness and effectiveness of the developed system. To solve these problems, we propose the DEVS-based ship navigation modeling and simulation technique. Following the preceding study, we analyze the COLREG rules and reflected to officer and helmsman agent models for decision making. Also we propose estimation and interpolation techniques to adopt the motion characteristics of the actual vessel to simulation. In addition, we implement the navigation simulation system to reflect the designed proposed methods, and we present five-scenarios to verify the developed simulation system. And we conduct simulations according to each scenario and the results were reconstructed. The simulation results confirm that the components modelled in each scenario enable to operate according to the navigation relationships.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.20 no.3
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• pp.89-100
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• 2011

The MAGLEV (Magnetically Levitated Vehicle) system, which is under commercialization as a new transportation system in Korea, is operated by means of unmanned automatic control system. Therefore the plan of train operation should be carefully established and validated in advance. In general, when making the train operation plan, the statistically predicted traffic data is used. However, traffic wave can occur when real train service is operated, and the demand-driven simulation technology is required to review train operation plans and service qualities considering traffic wave. This paper presents a method and model to simulate the MAGLEV's operation considering continuous demand changes. For this purpose, we employed the discrete event model which is suitable for modeling the behavior of railway passenger transportation, and modeled the system hierarchically using DEVS (Discrete Event System Specification) formalism. In addition, through the implementation and experiment using DEVSim++ simulation environment, we tested the feasibility of the proposed model and it is also verified that our demand-driven simulation technology could be used for the prior review of the train operation plans and strategies.

• 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.

• 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.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.6 no.11
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• pp.258-265
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• 2006

DEVS formalism is advantageous in modeling large-scale complex systems and it reveals good readability, because it can specify discrete event systems in a hierarchical manner. In contrast, it has drawback in that the simulation speed of DEVS models is comparably slow since it requires frequent message passing between the component models in run-time. This paper proposes a method, called model composition, for simulation speedup of DEVS models. The method is viewed as a compiled simulation technique which eliminates run-time interpretation of communication paths between component models. Experimental results show that the simulation speed of transformed DEVS models is about 18 times faster than original ones.