The modelling and simulation of the activation process for the heart system is meaningful to understand special excitatory and conductive system in the heart and to study cardiac functions because the heart activation conducts through this system. This thesis proposes two dimensional cellular automaton(CA) model for the activation process of the myocardium and conducted simulation by means of discrete time and discrete event algorithm. In the model, cells are classified into anatomically similar characteristic parts of the heart and each of cells has a set of cells with preassigned properties. Each cell in this model has state variables to represent the state of the cell and has some state transition rules to change values of state variables executed by state transition function. The state transition rule is simple as follows. First, the myocardium cell at rest stay in passive state. Second, if any one of neighborhood cell in the myocardium cell is active state then the state is change from passive to active state. Third, if cell's state is an active then automatically go to the refractory state after activation phase. Four, if cell's state is refractory then automatically go to the passive state after refractory phase. These state transition is processed repeatedly in all cells through the termination of simulation.
Conceptual Modeling is the process of abstracting a model from a real or proposed system. It is probably the most important aspect of a simulation study. Relate works show that the elementary developers devoted little time to understanding how the systems actually worked, namely they didn't build appropriate conceptual model. Thus, the result of simulation is inconsistent because it depends on developer's competence. Although many researchers suggested various techniques enabling developer to build conceptual model, there were several limitations. In this study, to overcome the limitations of existing techniques, we proposed COMBINE-DES (COnceptual Model BuildINg framEwork using ontology for Discrete Event Simulation). The COM-BINE-DES supports expediting the conceptual modeling with Solution ontology generated by Domain ontology and Simulation ontology. Moreover, it provides consistent simulation result regardless of repeated modeling.
본 논문은 기존의 멀티 리스트 기반 엠리스트(MList)의 성능을 개선하기 위하여 동적 쉬프트 방식을 적용한 방법을 소개한다. 개선된 엠리스트는 일정한 수의 이벤트가 Tier 3에 쌓이게 되면 삭제 이벤트가 발생하지 않더라도 자동 쉬프트 작업을 통해 Tier 3에 저장된 이벤트들을 Tier 2의 새로운 칼렌다 큐로 이동시킨다. 즉, 기존에는 Tier 2에 하나의 칼렌다 큐가 있었으나, 개선된 방법에서는 다수의 칼렌다 큐가 동적으로 생성, 삭제된다. 이러한 동적 구조는 저장된 이벤트 수에 따라 적응력을 갖는 장점을 가져 성능측정 실험 결과 동적 쉬프트를 적용한 엠리스트는 기존의 엠리스트에 비해 20% 이상의 성능개선을 보였다.
스마트 팩토리 환경과 디지털 트윈 환경이 구축되며 요즘의 공장은 방대한 생산 데이터를 축적하고 공정 현황에 대해 실시간으로 사용자 편의에 맞는 시각화된 결과물로 관리되고 있다. 생산 제품의 다변화에 따른 공정의 복잡도가 증대되어 생산일정 계획이 어려워지고, 자동화 설비가 구축되는 상황에서 납기 지연을 예방하고, 공장의 변동성에 대한 사전 예측을 위한 방안으로 생산 시뮬레이션 기법이 각광받고 있다. 디지털 트윈 환경의 발전과 함께 신규 패키지가 개발되고 기존 패키지들의 기능 업데이트가 됨에 따라 상용 제품별 특성이나 장단점이 명확히 정의되지 않아 사용자들이 어떠한 패키지를 활용하여 시뮬레이션 개발을 진행하는 지에 대한 의사결정이 어려운 상황이다. 이에 본 연구에서는 이산적으로 발생되는 사건을 기반으로 수행하는 이산사건 시뮬레이션(DES, Discrete Event Simulation)의 개념을 정의하고, 다양한 시뮬레이션 패키지에 대한 특성을 비교 분석하고자 한다. 이를 위해 10년간 이산사건 시뮬레이션 패키지를 사용하여 실제 문제를 해결한 연구들을 분석하였고, 사용 빈도가 높은 패키지 세 가지를 도출하였다. 또한, 각 패키지들의 시뮬레이션 기법, 주요 업종, 시뮬레이션을 수행한 대상, 사용한 국가 등으로 분류하여 DES 소프트웨어의 특성과 사용 현황에 대한 분석을 진행하였다. 본 연구 결과는 추후 이산사건 시뮬레이션 패키지 선택에 어려움을 겪는 기업과 사용자에게 선택의 기반을 제공하며 기초자료로 사용될 것으로 판단한다.
Zeigler's DEVS(Discrete Event Systems Specification) formalism supports formal specification of discrete event systems in a hierarchical , modular manner. Associated are hierarchical, distributed simulation algorithms, called abstract simulators, which interpret dynamics of DEVS models. This paper deals with performance evaluation of P-DEVSIM ++, a parallel simulation environment which implements the DEVS formalism and associated simulation algorithms in a parallel environment. Performance simulator has been developed and used to experiment models of parallel simulation executions in different conditions. The experimental result shows that simulation time depends on both the number of processors in the parallel system and the communication overheads among such processors.
In spite of rapidly increasing interests in digital manufacturing, there still lacks of a systematic approach in manufacturing line flow analysis via modeling and simulation; currently, the parameters for designing manufacturing line are defined by being solely based on engineers experiences. The paper proposes an application of the genetic algorithm to a discrete event line simulation finding optimal set of parameters for manufacturing line balancing problem. The proposed method has been applied to two example problems-one is a simple manufacturing model and the other for shipyard industry-in order to demonstrate its validity and usefulness.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제8권1호
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pp.83-101
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2016
This paper suggests an event-based scenario manager capable of creating and editing a scenario for shipbuilding process simulation based on multibody dynamics. To configure various situation in shipyards and easily connect with multibody dynamics, the proposed method has two main concepts: an Actor and an Action List. The Actor represents the anatomic unit of action in the multibody dynamics and can be connected to a specific component of the dynamics kernel such as the body and joint. The user can make a scenario up by combining the actors. The Action List contains information for arranging and executing the actors. Since the shipbuilding process is a kind of event-based sequence, all simulation models were configured using Discrete EVent System Specification (DEVS) formalism. The proposed method was applied to simulations of various operations in shipyards such as lifting and erection of a block and heavy load lifting operation using multiple cranes.
This paper focuses on development of simulation model for SAE J1850 and performance evaluation of a J1850 network. The simulation model has been developed by using discrete event simulation language. SAE J1850 is one of Class B network protocol for general data sharing applications. Through numerous simulation experiments, several important performance factors such as the probability of a successful transmission, average queue delay, and throughput have been evaluated.
In this paper, we present a partitioning algorithm for distributed simulation of DEVS (Discrete Event System Specification) models. To preserve concurrency inherent in models, the proposed algorithm utilizes the structural information of models. Through benchmark simulation experiments, we show that the proposed algorithm can generate good partitions.
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.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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