이기종의 자원들로 이루어진 컴퓨팅 환경에서 효율적인 자원 활용과 대용량의 데이터를 고속으로 처리하기 위해서는 실시간으로 변화하는 자원의 상태에 따라 대처 할 수 있는 동적인 작업 스케줄링 모델이 필요하다. 현재 이기종의 자원들에게 작업을 어떻게 분배 및 할당 할 것인지에 대하여 많은 자원 평가 방법 및 휴리스틱 기법들이 연구되었으나 이러한 방법들은 표준언어를 사용하지 않기 때문에 시스템 호환 및 확장에 어려움이 많다. 또한 다양한 자원들의 상태가 실시간으로 동적으로 변화하기 때문에 기존 연구에서 제안한 방법으로는 효율적인 처리가 불가능하거나 자원의 상태 변화에 동적으로 대처할 수 없다. 본 논문은 이러한 기존 연구들의 문제에 대한 해결책으로 W3C에서 제정한 온톨로지 표준 언어인 OWL을 이용하여 자원 온톨로지를 구축함으로써 이기종의 자원 관리를 손쉽게 할 수 있으며, 자원의 동적인 변화에 따라 작업 스케줄링하는 방법을 지식기반의 다양한 규칙들로 정의하여 추론을 통해서 최적의 자원에게 작업을 할당하는 시멘틱 컴퓨팅 기반의 동적 작업 스케줄링 모델을 제안한다. 시뮬레이션 실험 결과는 본 논문에서 제안한 작업 스케줄링 모델이 기존 모델에 비하여 낮은 작업 손실과 높은 작업 처리율 및 짧은 응답시간을 제공함으로써 이기종의 자원들로 구성된 시스템 전반에 걸쳐 안정적이고 고속의 데이터 처리를 제공할 수 있다는 사실을 증명한다.
무선 통신 기술이 발전함에 따라 스마트폰을 비롯한 무선 네트워크 기반의 휴대용 무선 단말기가 비약적으로 발전하여, 고성능 컴퓨터와 비슷한 성능의 제품이 출시되고 있다. 이에 따라 기존의 컴퓨터에서 수행하던 작업을 휴대용 무선 단말기에서 수행하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 지금까지 시뮬레이션은 고성능의 컴퓨팅 자원을 충족한 컴퓨터를 이용하여 수행해왔다. 이는 공간적인 제약에서 벗어날 수 없다는 문제점을 안고 있다. 휴대용 무선 단말기는 무선 네트워크를 이용하여 유선 환경에 비해 공간적인 제약에서 벗어날 수 있다는 장점을 지니고 있다. 본 논문에서는 분산 시뮬레이션을 위한 휴대용 무선 단말기기반의 시뮬레이션 환경을 제안한다. 이를 위해 도심의 이동 노드의 시뮬레이션을 단일의 고성능 컴퓨터에서 시뮬레이션을 수행한 경우와 다수의 유선 및 무선 네트워크 환경의 단말기에서 분산 시뮬레이션을 수행한 경우에 대하여 시뮬레이션 수행시간을 비교하고자 한다. 이를 통해 휴대용 무선 단말기의 분산 시뮬레이션 객체로서의 효용 가능성을 확인하고, 공간 제약에서 벗어나 다양한 유선 및 무선 네트워크 환경에서 분산 시뮬레이션을 수행함으로써 보다 짧은 시간 안에 시뮬레이션을 수행할 수 있음을 보여준다.
기존의 객체지향 통합 모델링 방법은 전쟁게임 모델을 두 계층으로 구분하여 개발할 수 있는데, 상위계층에서는 객체의 추상화된 행위를 모델링하며 하위계층에서는 모델의 세부적인 행위를 표현하게 된다. 이 방법에서는 시뮬레이션 전문가와 군 관련 전문가가 각각의 계층에서 별도로 작업을 할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 통합 모델링을 발전시킨 파라미터 행위 모델링 방법을 이용하여 전쟁 게임 시뮬레이터를 구축할 수 있는 방안을 제시한다. 제안한 방법에서는 군 관련 전문가 또는 사용자가 모델링 방법에 대하여 별도의 지식이 없이도 새로운 알고리즘이나 전략을 시뮬레이터에 추가하거나 수정할 수 있는 장점이 있다. 제안한 방법의 효용성을 보이기 위해 구현된 해군 군함의 전쟁게임 시뮬레이터를 구체적으로 소개한다.
본 연구는 Zeigler가 제안한 이산 사건 시스템 형식론(DEVS: Discrete Event System Specification)을 이용한 거시적 및 미시적 교통류 시뮬레이션 방법론의 개발을 주 목적으로 한다. 도로 교통망의 모델링 방법은 미시적(microscopic)방법과 거시적(macroscopic)방법으로 분류된다. 이러한 모델링 방법들은 그 목적에 따라 각기 표현되어 제각기 사용되어 왔으나, 시스템 이론적으로 이들은 독립적 모델이 아니며 오히려 이들은 서로 동질적 추상화 관계에 있어서, 통합 모델링 환경의 구축시 미시적 모델들로부터 추상화에 의한 거시적 모델의 자동생성 등 설계상의 효율뿐 아니라 모델간의 일관성을 통한 모델 유효성을 보장할 수 있는 장점이 제공될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 서로 다른 표현 방법(즉, 이산시간 형식론과 이산사건 형식론)간의 통합 표현을 기반으로 양자간의 추상화 관계를 도출하고, 이를 이용한 모델 추상화를 통해 거시적 및 미시적 교통류 시뮬레이션 방법론을 제안한다. 시스템 이론적 접근을 토대로 접근한 통합 교통류 시뮬레이션 환경은 미국 Berkeley 대학 교통 연구소에서 개발한 SHIFT 등과 같은 최첨단 교통류 시뮬레이션 도구에 비하여 SES/MB를 기반을 시스템 이론적이며 소프트웨어공학적인 접근을 통하여, 1) 기존 제어 방식의 검증 및 신뢰도 분석, 2) 각종 사건, 사고의 시간별 파급효과 분석, 3) 도로건설 계획안에 대한 타당성 검토, 4) 운전자 및 관리자를 위한 예측된 교통정보 등을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
국방 M&S 분야에서 모의 기반 획득 방법이 필수적인 정책으로 인식되면서 획득 단계별 M&S 적용을 위한 협업이 필요해지고 M&S 컴포넌트를 쉽게 개발하고 공유하기 위한 공통 기반환경의 구축이 필요하게 되었다. 이를 위하여 본 연구에서는 모델 개발 재사용성 향상을 위한 형식론 기반의 시뮬레이션 프레임워크와 신속 개발을 위한 GUI 기반 모델링 환경을 제안한다. 제안하는 프레임워크는 플러그인 기반으로 동작하며 XML 기반 객체 모델을 바탕으로 하고 있기 때문에 모델의 개발과 변경에 대해 유연한 설계를 할 수 있으며 외부체계 연동, 모델 데이터 로깅과 같은 시뮬레이션 지원 기능을 구현하는데 효과적이다. 본 논문에서는 이러한 프레임워크 및 모델링 개발 도구의 구조와 기능 요소들에 대해 설명한다.
본 논문에서는 자동차 패널 자동창고 시스템의 PLC 시뮬레이션 적용 연구 사항에 관해 소개한다. 자동차 차종의 증가에 따라 차종 별 패널 공급의 복잡도가 향상되었다. 이를 해결하기 위해 AS/RS 시스템을 사용하지만, 내부 시스템 로직의 복잡성으로 인해 사전에 검증하는 것이 매우 어렵다. 특히 AS/RS시스템 제어의 중추적 역할을 하는 PLC는 하위 레벨의 언어로 기술되기 때문에, 사용자가 정확히 이해하고 검증을 수행하기 힘든 것이 현실이다. 본 논문에서는 이 같은 논리적 복잡성과 언어적 한계를 극복하고자 PLC 와 3D 모델을 연동하는 시뮬레이션 환경을 제안하였다. 특히 차체 조립라인의 설비 및 패널 데이터를 실측치를 기반으로 하였고, 실제 PLC 신호를 이용하여 환경을 구축함으로써 시스템 구축 이전에 시운전 환경을 완벽히 구현하였다. 사용자는 제안된 시뮬레이션 환경에서 AS/RS 로직을 시운전 할 수 있게 되었고, 이를 통해 경제적, 시간적 이득을 얻게 되는 장점을 갖는다.
무선 PAN에서 채널시간할당(Channel time allocation) 알고리즘은 실시간 멀티미디어 서비스가 요구하는 엄격한 QoS (Quality of Service) 요구사항을 보장하는데 있어 가장 중요한 요소 중 하나이다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.3 고속율 무선 PAN에서 MPEG 스트림과 같은 멀티미디어 트래픽의 지연을 보장하기 위한 동적 채널시간할당 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 MPEG 스트림의 특성을 이용하고 DEV(Device)는 채널시간할당을 수퍼프레임(Superframe) 끝에서 PNC(Piconet coordinator)로 요청한다. 채널시간할당 요청 정보를 갖고 있는 동적 파라미터를 PNC로 전달하기 위해 미니 패킷이라는 피드 백(Feedback) 제어 패킷을 이용한다. 하나의 수퍼프레임 동안에 각 DEV에 할당될 채널시간은 MPEG 프레임 종류와 트래픽양, MPEG 프레임의 지연한도(Delay bound) 등에 따라 동적으로 변한다. 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 성능을 다른 방법과 비교 분석한다. 비교 분석결과, 제안된 방법이 지연한도를 보장하면서 높은 성능을 보임을 확인하였다.
계산 그리드 컴퓨팅은 수많은 컴퓨팅 자원들을 이용하여, 슈퍼 컴퓨팅이나 이전의 분산 컴퓨팅으로 해결 할 수 없는 대용량의 연산 문제를 해결한다. 계산 그리드 컴퓨팅 환경에서의 자원은 이 기종으로 구성되어, 효율적인 작업 처리를 위해서는 스케줄링 기법이 필요하다. 본 논문에서는 계산 그리드에서 효율적인 작업 스케줄링을 위하여 퍼지로직 기반의 그리드 작업 스케줄링 모델을 제안한다. 퍼지로직 기반의 그리드 작업 스케줄링 모델은 퍼지로직을 이용하여 자원의 효율성을 평가하며, 평가된 기반으로 그룹을 구성하여 작업을 할당하는 모델이다. 우리는 DEVS 모델링 & 시뮬레이션 환경에서 시뮬레이션 모델을 구성하고 Random 스케줄링과 MCT 스케줄링 모델과의 비교 실험을 통하여 제안된 퍼지로직 기반의 그리드 작업 스케줄링 모델이 작업완료시간, 작업손실, 통신량을 개선함으로써 더욱 더 안정적이고 빠른 작업 처리 서비스를 그리드 사용자에게 제공할 수 있다는 사실을 증명하였다.
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.
본 논문은 Programmable Logic Controller(PLC) 시뮬레이션을 하기 위한 공장 모델(Plant Model)을 자동으로 생성하는 절차에 대해 기술한다. PLC 프로그램은 공정을 제어하는 로직에 관한 정보이며 그 자체로 공장 모델에 대한 어떤 정보도 포함하고 있지 않기 때문에 시뮬레이션을 위해서는 PLC 프로그램에 대응하는 공장 모델이 반드시 필요하다. 지금까지 PLC 시뮬레이션을 위한 공장 모델은 사용자가 직접 구축하는 방식으로 모델링 되었으나 이는 많은 노력과 공정로직의 완전한 이해 및 시뮬레이션 지식이 요구된다. 이런 어려움을 극복하기 위해 논문은 PLC 프로그램의 심볼테이블(Symbol table)로부터 공장모델을 자동으로 생성하는 과정을 제안한다. 이를 위해P LC 심볼이 공장 모델의 생성을 위한 정보를 포함시키는 PLC 심볼의 작명 규칙을 제안한다. 입력된 심볼 리스트를 분석함으로써 공장 모델을 자동으로 추출할 수 있으며 간단한 예제 공정을 대상으로 구현해 본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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