• 제목/요약/키워드: Combat Entity Modeling

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POMDP-DEVS를 활용한 전투 개체 모델링 (Modeling Combat Entity with POMDP and DEVS)

  • 배장원;이강훈;김현은;이준석;고봉석;남보원;문일철;김기응;박재현
    • 대한산업공학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.498-516
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    • 2013
  • Combat Modeling and Simulation (M&S) is significant to decision makers who predict the next direction of wars. Classical methodologies for combat M&S aimed to describe the exact behaviors of combat entities from military doctrines, yet they had a limitation of describing reasonable behaviors of combat entities that did not appear in the doctrines. Hence, this paper proposed a synthesizing modeling methodology for combat entity models considering both 1) the exact behaviors using descriptive modeling and 2) the reasonable behaviors using prescriptive modeling. With the proposed methodology, combat entities can represent a reality for combat actions rather than the classical methodologies. Moreover, the experiment results using the proposed methodology were significantly different from the results using the classical methodologies. Through the analyses of the experiment results, we showed that the reasonable behaviors of combat entities, which are not specified in the doctrines, should be considered in combat M&S.

성능/교전 효과도의 상호 분석이 가능한 전투 개체 기반의 모델링 방법론 - 제1부 : 개념 모델 설계 (Combat Entity Based Modeling Methodology to Enable Joint Analysis of Performance/Engagement Effectiveness - Part 1 : Conceptual Model Design)

  • 서경민;김탁곤;송해상;김정훈;정석문
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.223-234
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    • 2014
  • This paper proposes a flexible and highly reusable modeling methodology for a next-generation combat entity which enables joint analysis of performance/engagement effectiveness. According to the scope of the proposed work, the paper is divided into two parts; Part 1 focuses on a conceptual model design, whereas Part 2 proposes detailed model specification and implementation. In Part 1, we, first, classify the combat entity model as combat logic and battlefield function sub-models for joint analysis. Based on the sub-models, we propose two dimensional model partition method, which creates six groups of a single combat entity model by two dimensions: three-activity and two-abstraction. This grouping enables us to reconfigure the combat entity model by sharing the same interface within the group, and the same interface becomes the fundamental basis of the flexible model composition. Furthermore, the proposed method provides a model structure that effectively reflects the real world and maximizes the multi-level reusability of a combat entity model. As a case study, we construct a model design for anti-surface ship warfare. The case study proves enhancement of model reusability in the process of scenario expansion from pattern running to wire guided torpedo operations.

성능/교전 효과도의 상호 분석이 가능한 전투 개체 기반의 모델링 방법론 - 제2부 : 상세 모델 설계 및 모델 구현 (Combat Entity Based Modeling Methodology to Enable Joint Analysis of Performance/Engagement Effectiveness - Part 2 : Detailed Model Design & Model Implementation)

  • 서경민;최창범;김탁곤
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.235-247
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    • 2014
  • Based on two dimensional model partition method proposed in Part 1, Part 2 provides detailed model specification and implementation. To mathematically delineate a model's behaviors and interactions among them, we extend the DEVS (Discrete Event Systems Specification) formalism and newly propose CE-DEVS (Combat Entity-DEVS) for an upper abstraction sub-model of a combat entity model. The proposed CE-DEVS additionally define two sets and one function to reflect essential semantics for the model's behaviors explicitly. These definitions enable us to understand and represent the model's behaviors easily since they eliminate differences of meaning between real-world expressions and model specifications. For model implementation, upper abstraction sub-models are implemented with DEVSim++, while the lower sub-models are realized using the C++ language. With the use of overall modeling techniques proposed in Part 1 and 2, we can conduct constructive simulation and assess factors about combat logics as well as battle field functions of the next-generation combat entity, minimizing additional modeling efforts. From the anti-torpedo warfare experiment, we can gain interesting experimental results regarding engagement situations employing developing weapons and their tactics. Finally, we expect that this work will serve an immediate application for various engagement warfare.

함포교전 시뮬레이션 시스템 (Gun-oriented Engagement Simulation System)

  • 이동훈;김철호;김태수
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.78-85
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    • 2007
  • A gun is still one of the major weapons of a combat ship. To assess the ship's fire control capability which is influenced by tracking system, fire control algorithm, gun, the ship itself, target behavior, environment and engagement situation, simulation system for gun-oriented engagement for surface ship is needed. This paper proposes the process for designing and implementing a gun-oriented engagement simulation system using DEVS(Discrete Event Simulation Specification), which is a formalism based on the set theory. It consists of the following activities : 1) analyzing the characteristics of a gun-oriented engagement, 2) constructing the deterministic model of the combat ship of study with DEVS, 3) modeling properties of each entity showing as stochastic errors. With this process, the gun-oriented engagement simulation system is developed and applied for the combat system under development.

대화력전 및 기계화 보병 시나리오를 통한 대규모 가상군의 POMDP 행동계획 및 학습 사례연구 (Case Studies on Planning and Learning for Large-Scale CGFs with POMDPs through Counterfire and Mechanized Infantry Scenarios)

  • 이종민;홍정표;박재영;이강훈;김기응;문일철;박재현
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.343-349
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    • 2017
  • 대규모 가상군의 전투 모델링 및 시뮬레이션에서 자율적으로 행동하는 이성적 전투 개체의 행동 묘사는 향후 발생할 전투의 작전을 고도화하고 효율적인 모의 훈련을 가능하게 하는 핵심 요소이다. DEVS-POMDP 계층적 프레임워크는 전투 행동 교범에 따른 상위 단계 의사결정 및 구체적 서술이 어려운 하위 단계 자율 행동계획을 각각 DEVS 및 POMDP로 모델링함으로써 대규모 가상군을 모의하였으나, POMDP 최적 행동정책 계산에 있어서 많은 컴퓨팅 자원을 필요로 하는 단점이 있었다. 본 논문에서는 DEVS-POMDP로 모델링된 대화력전 모의 시나리오 및 기계화 보병여단 공격작전 모의 시나리오의 사례연구를 통해 효율적인 POMDP 트리 탐색 알고리즘을 제안하고 적군 행동 양상 모델의 학습을 통한 가상군 전투 개체의 성능 향상을 확인한다.

지상무기체계 교전 모의를 위한 에이전트 기반 시뮬레이션 시스템 아키텍처 설계 연구 (A Study on Agent based Simulation System Architecture for the Engagement of Ground Weapon Systems)

  • 함원경;정용호;나재호;박상철
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.81-90
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    • 2012
  • 본 논문은 지상무기체계 교전을 모의하기 위한 시뮬레이션 시스템 구축에 관한 연구이다. 본 논문에서는 에이전트 시뮬레이션 설계 방법론에 기반하여 시뮬레이션 시스템 아키텍처를 제안한다. 제안된 아키텍처의 각 개체는 에이전트 기반으로 모듈화된 컴포넌트들을 조합하여 구성된다. 이와 같은 개체 구성 방법은 개체의 재사용성과 조합성을 향상시키고, 결과적으로 시뮬레이션 시스템의 개발에 투입되는 시간, 비용, 및 노력을 감소시킨다. 지상무기체계 교전의 모의는 환경의 영향을 반영하는 것이 매우 중요하다. 제안된 아키텍처의 합성전장환경은 전장의 환경 데이터를 가지며 시뮬레이션 시스템의 전투개체와 계속적으로 상호작용한다. 이러한 아키텍처를 기반으로 구축된 시뮬레이션 시스템은 목적에 따라 다양한 지상무기체계 교전 시나리오의 신속한 모의가 가능하고, 개체들의 행위 수행에 환경 영향이 반영되어 신뢰성 있는 시뮬레이션 결과를 도출할 수 있다. 본 논문은 제안된 아키텍처를 기반으로 예제 시스템을 구축하여 그 효용성을 증명하였다.