KR101926110B1 - 분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터, 시뮬레이션 방법, 이를 위한 기록매체, 및 시스템 - Google Patents

분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터, 시뮬레이션 방법, 이를 위한 기록매체, 및 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터, 시뮬레이션 방법, 이를 위한 기록매체, 및 시스템에 관한 것으로, DEVS 기반 연속시스템 원자모델을 DEVS 시뮬레이션 엔진과의 연동에 있어서는 기존의 DEVS 시뮬레이션 방법론을 그대로 준수하면서도 내부적으로는 연속 시간 시스템을 기술하는 다수의 신호 모델 및 변환기를 구축하고 이를 실행하는 신호 모델 실행기를 외부 천이 함수에 포함시켜 구성함으로써 연속 시간 시스템을 시뮬레이션 시스템에 포함시켜, 간단하게 하이브리드 시뮬레이션 시스템으로 확장할 수 있다.

Description

분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터, 시뮬레이션 방법, 이를 위한 기록매체, 및 시스템{DEVS Based Continuous System Simulator, Simulation Method, Recording Medium For The Same, and System Comprising The Same}
본 발명은 분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터, 시뮬레이션 방법, 이를 위한 기록매체, 및 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 연속 시간 시스템을 모델링 및 시뮬레이션하기 위한 분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터, 시뮬레이션 방법, 이를 위한 기록매체, 및 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 시스템의 행동을 분석하거나 모의하기 위해서는 각 시스템의 특성에 맞는 모델링 방법론을 적용하여 모델을 기술하고 이에 알맞은 시뮬레이션 알고리즘이나 수학 공식을 이용하여 모델을 실행해야 한다. 이산 사건 시스템의 경우에는 주로 DEVS(Discrete EVent systems Specification)와 같은 형식론을 사용하여 모델을 기술하고 DEVS 실행 알고리즘을 통해 모의 결과를 얻으며, 신호 시스템(연속/이산 시스템)의 경우에는 미분방정식 모델을 기술하여 수치해석 알고리즘을 통해 결과를 얻는다.
DEVS 형식론은 1976년 B. P. Zeigler에 의해 제안된 집합론에 근거한 형식론으로 이산 사건 시스템을 모듈별로 나누고 이를 계층적인 연결로 모델링 할 수 있는 수학적인 기반을 제공한다. 시스템 구성 요소를 나타내는 원자모델과 여러 모델을 합쳐서 새로운 모델을 구성할 수 있는 결합모델로 구성되어 있으며, 이 두 가지 종류의 모델을 사용하여 시스템을 계층적이고 모듈러하게 표현할 수 있다. 이러한 객체 지향적 모델링은 모델의 재사용성, 유지보수성, 신뢰성 등을 높일 수 있다. 따라서, DEVS 형식론은 국방 시스템과 같이 대단위의 복잡한 모델링에 적합하다.
하지만, 실세계의 시스템은 하나의 종류로만 이루어지기보다는 두 종류 이상의 시스템이 혼재되어 있는 하이브리드 시스템인 경우가 많다. 예를 들어, 적 미사일을 타격하는 미사일 방어체계는 레이더, 미사일, C2체계(Command and Control Structure), 피해 평가 분석 등의 다양한 부 시스템의 합으로 이루어진다. 이러한 부시스템 중 레이더의 탐지나 미사일의 기동은 연속 시간에 이루어지는 신호 시스템이며, C2나 피해 평가 분석은 사건 단위의 불규칙한 상태 천이가 일어나는 이산 사건 시스템이다. 이러한 하이브리드 시스템은 부 시스템들의 시간과 데이터의 종류가 각각 다르기 때문에 한 가지 M&S (Modeling and Simulation) 방법론만으로는 효율적이고 정확한 결과를 얻기 어렵다. 따라서, 이러한 시스템을 모의하기 위해서는 특수한 하이브리드 M&S 방법론이 필요하다.
종래에도 다양한 하이브리드 방법론이 제안된 바 있는데, 그 중 대표적인 예로는 혼합형 모델링 형식론을 제안한 ADEVS와 MATLAB에 이산 사건 모델을 추가한 MATLAB/Simulink 등이 있다. 하지만 ADEVS와 같은 혼합형 모델링 방법은 진입 장벽이 높고 기존 모델의 재사용이 어려웠으며, MATLAB/Simulink와 같은 신호 시스템 해석 툴의 경우는 신호 모델 해석에 초점이 맞추어져 있어 워게임과 같은 대단위 시스템 시뮬레이션에는 부적합한 문제가 있었다.
전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 DEVS 형식론에 기반한 시뮬레이션 환경에서도 연속 시간 시스템을 실행할 수 있도록 확장할 수 있는 DEVS에 기반한 연속 시스템 시뮬레이터, 방법 및 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적은 분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터에 있어서, DEVS(Discrete EVent System Specification) 형식론에 기반한 외부 천이 함수, 내부 천이 함수, 출력 함수 및 시간 진행 함수, 연속 시스템의 행동을 기술하는 적어도 하나의 신호 모델, 외부의 이벤트를 신호로 변환하거나 상기 신호 모델로부터 출력되는 신호를 이벤트로 변환하여 출력하는 변환기, 상기 외부 천이함수에 포함되어 구성되며 외부 입력에 대응하여 상기 신호 모델의 신호 값을 변경하거나 상기 신호 모델을 실행시켜 이벤트가 발생하는지 여부에 따라 스케줄링을 조정하는 신호 모델 실행기를 포함하는 DEVS 기반 연속시스템 원자모델; 및 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델을 실행하는 DEVS 시뮬레이션 엔진을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기 외부 입력은 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)를 포함하며, 상기 신호 모델 실행기는 상기 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)에 대응하여 상기 신호 모델 및 상기 변환기를 실행시켜, 다음 스케줄링 시간 tN까지 상기 신호 모델로부터 이벤트가 발생하는지 여부를 탐지하고, 이벤트가 발생하면 이벤트 발생시간(tL)까지 시간 진행을 할 수 있도록 상기 시간 진행 함수의 결과값을 조정하고, 상기 시간 진행 함수는 결과값에 따라 스케줄링 정보를 상기 DEVS 시뮬레이션 엔진으로 출력할 수 있다.
그리고, 상기 외부 입력은 외부 DEVS 모델로부터 출력된 메시지를 입력 메시지(x)로 포함하며, 상기 신호 모델 실행기는 상기 입력 메시지(x)에 대응하여 상기 변환기를 실행시켜 상기 입력 메시지(x)를 이벤트로 변환하여 상기 신호 모델의 신호 값을 변경할 수 있다.
여기서, 상기 DEVS 시뮬레이션 엔진은 상기 스케줄링 정보에 따라 tL에 모델을 실행하도록 실행 명령(*, t)을 상기 DEVS 기반 연속시스템원자모델로 출력하고, 상기 내부 천이 함수는 상기 실행 명령(*, t)에 대응하여 상기 출력 함수를 실행하여 상기 신호 모델로부터 발생한 이벤트를 메시지로 출력하도록 할 수 있다.
한편, 상기 목적은 분산 이산사건시스템 명세 기반 하이브리드 시뮬레이션 시스템에 있어서, 이산 사건 시스템을 기술하는 DEVS(Discrete EVent System Specification) 모델; DEVS 형식론에 기반한 외부 천이 함수, 내부 천이 함수, 출력 함수 및 시간 진행 함수, 연속 시스템의 행동을 기술하는 적어도 하나의 신호 모델, 외부의 이벤트를 신호로 변환하거나 상기 신호 모델로부터 출력되는 신호를 이벤트로 변환하여 출력하는 변환기, 상기 외부 천이 함수에 포함되어 구성되며 외부 입력에 대응하여 상기 신호 모델의 신호 값을 변경하거나 상기 신호 모델을 실행시켜 이벤트가 발생하는지 여부에 따라 스케줄링을 조정하는 신호 모델 실행기를 포함하는 DEVS 기반 연속시스템원자모델; 및 상기 DEVS 모델 및 DEVS 기반 연속시스템원자모델을 실행하는 DEVS 시뮬레이션 엔진을 포함하는 것을 특징으로 하는 분산 이산사건시스템 명세 기반 하이브리드 시뮬레이션 시스템에 의해서도 달성될 수 있다.
한편, 상기 목적은 연속 시스템의 행동을 기술하는 적어도 하나의 신호 모델, 변환기, 및 신호 모델 실행기를 포함하는 DEVS 기반 연속시스템 원자모델의 시뮬레이션 방법에 있어서, DEVS 시뮬레이션 엔진이, 상기 신호 모델을 미리 실행시키기 위한 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)를 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델에 전달하는 단계; 상기 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)를 수신한 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델이 상기 신호 모델을 실행시켜 이벤트가 발생하는지 여부를 탐지하는 단계; 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델이, 상기 이벤트가 발생하는 경우 이벤트 발생시간(tL)에 관한 스케줄링 정보를 상기 DEVS 시뮬레이션 엔진으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DEVS 기반 연속시스템 원자모델의 시뮬레이션 방법에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, DEVS 시뮬레이션 엔진이 상기 이벤트 발생시간(tL)에 상기 신호 모델이 실행되도록 하는 실행 명령(*, t)을 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델로 전달하는 단계; 및 상기 실행 명령을 수신한 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델이 상기 신호 모델로부터 발생한 이벤트를 메시지로 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 목적은 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델의 시뮬레이션 방법을 구현하기 위한 프로그램 언어가 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 의해 달성될 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 DEVS에 기반한 연속 시스템 시뮬레이터, 방법 및 시스템은 DEVS 형식론에 기반한 시뮬레이션 환경에서도 연속 시간 시스템을 실행할 수 있는 하이브리드 시뮬레이션 시스템으로 확장 가능하다. 또한, DEVS 시뮬레이션 엔진은 이벤트 단위로 시스템을 추상화하기 때문에 비교적 정확도가 떨어지는 측면이 있는데, 본 발명은 신호 시스템과 하이브리드 시뮬레이션을 함으로써 보완할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 DEVS에 기반한 연속 시스템 원자 모델은 신호 값이 어떤 조건을 만족할 시에 이벤트가 발생하는 형태의 모든 시스템에 적용할 수 있는데, 공군 전투 상황을 모의하는 시나리오에서의 레이더, 미리 정해진 경로를 따라 움직이는 자율 주행 시스템 등에 적용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 DEVS에 기반한 연속 시스템 시뮬레이터 및 이를 포함하는 하이브리드 시뮬레이션 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DEVS 기반 연속시스템 원자모델의 내부 구조를 나타낸 것이고, 도 3은 DEVS 기반 연속시스템 원자모델의 구체적인 실행을 나타낸 것이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 DEVS 기반 연속시스템 원자모델의 시뮬레이션 방법에 관한 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예들에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 분산 이산사건시스템 명세(DEVS) 기반 연속 시스템 시뮬레이터(10) 및 이를 포함하는 분산 이산사건시스템 명세(DEVS) 기반 하이브리드 시뮬레이션 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 DEVS 기반 하이브리드 시뮬레이션 시스템은 DEVS 모델(100), DEVS 시뮬레이션 엔진(200) 및 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)을 포함한다.
DEVS는 불규칙한 시간 간격으로 일어나는 시스템 내부 혹은 외부에서의 이산 사건 발생으로 인해서 상태가 변화하는 시스템을 의미한다. 다시 말해 시스템의 상태변수가 유한개의 이산적인 값들로 구성되며 임의의 시간에 발생하는 사건에 의해 상태변수의 값이 변화될 수 있는 동적인 시스템을 말한다. 이러한 시스템은 임의의 시간에 순간적으로 상태전이를 일으키며 한 상태에서 머무는 시간이 불규칙적인 시스템으로 특징지을 수 있다. 이산 사건 시스템의 행동이나 성능을 분석하기 위해서는 모델링을 통해 DEVS 모델(100)을 만든다. 일반적 시스템 이론(general system theory)에 근거한 DEVS 형식론은 입력사건과 출력사건을 명시적으로 정의하고, 전체시스템을 부 시스템(sub-system)들의 계층적 결합으로 모델링 한다. 전체 시스템을 부 시스템으로 나누어 가는 과정에서 부 시스템 객체를 결합모델(coupled model: CM)로 정의하며 더 이상 나눌 수 없는 모델 객체를 원자모델(atomic model: AM)로 정의한다. DEVS 모델(100)은 DEVS의 정형적이고 계층적인 틀을 통해 구현된다. 예컨대, 공군 전투 체계에서, 파일럿, 공격 시스템은 이산 사건 시스템으로서 DEVS 모델(100)에 의해 모델링 될 수 있다.
DEVS 시뮬레이션 엔진(200)은 DEVS 모델(100)을 실행하여 시뮬레이션하기 위한 것으로, 주로 계층적인 스케줄링 알고리즘을 통해 구현된다. 이러한 계층적 스케줄링 알고리즘은 정형적인 DEVS 모델(100)의 구조를 적용하여 시뮬레이션 프로세서(simulation Processor)를 구현한다.
본 발명은 이러한 종래의 DEVS 형식론 기반 시뮬레이션 환경에서 연속 시간 시스템인 신호 모델(350)을 실행할 수 있도록 확장하기 위해, 새로운 DEVS 모델을 제안한다.
새로운 DEVS 모델은 기존의 구조적인 DEVS 형식론을 기반으로 하면서도 내부에 연속 시스템을 기술하는 신호 모델(350)을 포함함으로써 기존의 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)을 변경하지 않고 그대로 사용하면서도 연속 시스템을 전체 시스템 내에 삽입하여 하이브리드 시뮬레이션 시스템을 구현할 수 있다.
도 1에서 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)이 본 발명에서 제안하는 새로운 DEVS 모델이며, DEVS 시뮬레이션 엔진(200)에 의해 실행된다. 도 1에서 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)과 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)이 DEVS 기반 연속 시스템 시뮬레이터(10)를 구성한다.
DEVS 기반 연속 시스템 시뮬레이터(10)의 구체적인 구성 및 동작에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 후술하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)의 내부 구조를 나타낸 것이고, 도 3은 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)의 구체적인 실행을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)은 내부에 종래의 DEVS 원자모델과 동일하게 DEVS 형식론에 기반한 4개의 함수, 즉, 외부 천이 함수(σext), 내부 천이 함수(σint), 출력 함수(λ) 및 시간 진행 함수(ta)를 포함한다.
외부 천이 함수(σext)는 외부로부터 입력을 받아서 상태를 바꾸고, 내부 천이 함수(σint)는 일정 시간을 지났을 때 출력 함수 (λ)를 실행하여 출력을 내보내고 상태를 바꾼다. 시간 진행 함수(ta)는 각 상태에서 머무르는 시간을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)은 DEVS 모델을 구성하는 4개의 함수 이외에 적어도 하나의 신호 모델(350), 적어도 하나의 변환기(360) 및 신호 모델 실행기(370)를 포함하여 구성된다.
신호 모델(350)은 연속 시스템의 행동을 기술하기 위한 것으로, 예컨대, 공군 전투 체계에서, 탐지나 기동, 미사일 등은 연속 시간 시스템으로서 각각 신호 모델(350)로 구성할 수 있다. 신호 모델(350)은 대응하는 각 연속 시간 시스템을 미분방정식으로 나타내는 것으로 각 시스템에 대응하여 모델링 될 수 있다.
변환기(360)는 신호 모델(350)의 입출력 데이터 종류에 해당하는 신호와, DEVS 시뮬레이션 엔진(200) 등 외부와의 입출력 데이터의 종류에 해당하는 메시지 간의 데이터 변환을 위한 것으로, 외부의 메시지를 신호로 변환하여 신호 모델(350)에서 사용할 수 있도록 변환하고, 신호 모델(350)에서 출력하는 신호를 메시지로 변환하는 기능을 수행하는 것으로 각 신호 모델(350)에 대응하여 구성된다.
신호 모델 실행기(370)는 외부 천이 함수(σext)에 포함되어 구성되며, 외부 입력에 대응하여 신호 모델(350)의 신호 값을 변경하거나 신호 모델(350)을 실행시켜 이벤트가 발생하는지 여부에 따라 스케줄링을 조정한다. 즉, 신호 모델 실행기(370)는 신호 모델(350)과 변환기(360)를 실행시켜 각 신호 모델(350)에서 이벤트가 발생하는지 여부를 탐지하여 이벤트가 발생하면 이를 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)으로 전달하여 이벤트를 기준으로 스케줄링한다.
신호 모델 실행기(370)는 각 신호 모델(350)의 미분방정식을 풀고 그 값을 연결된 다른 모델로 전달하는 미분 방정식 해석기의 역할을 수행한다. 신호 모델 실행기(370)는 미분방정식 해석기를 포함하여 각 신호 모델(350)의 상태를 업데이트 한다. 구체적으로, 신호 모델 실행기(370)는 외부의 입력에 대응하여 신호 모델(350)을 연속 시간 실행하면서 그 신호 값이 이벤트 발생조건을 만족하면 변환기(360)를 통해 신호 모델(350)의 신호 값을 이벤트 메시지로 발생시킨다.
이와 같이, DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)은 내부적으로는 신호 모델(350)과 변환기(360), 신호 모델 실행기(370)를 포함하여 연속 시간 시스템을 모델링하지만, 모델의 입출력 등은 DEVS 형식론을 기반으로 구성되기 때문에 기존의 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)을 변경하지 않고도 연동 실행될 수 있다.
DEVS 시뮬레이션 엔진(200)은 스케줄링과 메시지 패싱을 수행하는데, 스케줄링 시 신호 모델(350)에서 발생하는 메시지를 동기화하여 전달하고, 다른 DEVS 모델에서 발생한 메시지를 전달하여 신호 값을 조절할 수 있게 해 준다.
도 2의 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)은 신호 모델(350) 동작에 관한 메시지를 입력으로 받고, 신호 모델(350)로부터 발생한 이벤트를 출력으로 한다. DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)에서 외부에서 입력이 들어올 때 신호 모델 실행기(370)가 신호모델들을 실행해서 정해진 시간까지 이벤트가 발생하는지 여부를 탐지하고, 이벤트가 발생하면 발생하는 시간까지 시간 진행을 할 수 있도록 시간 진행 함수(ta) 결과값을 조정한다. 시간 진행 함수(ta)는 결과값에 따라 관련 스케줄링 정보를 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)으로 전달한다. 이 후, DEVS 시뮬레이션 엔진(200)에 통보한 시간에 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)으로부터 다시 실행명령 (*,t)이 발생하며, 이때 내부 천이 함수는 상기 실행 명령(*, t)에 대응하여 상기 출력 함수를 실행하여 상기 신호 모델(350)로부터 발생한 이벤트를 메시지로 출력하여 이벤트가 발생했음을 알리게 된다. 이벤트가 존재하지 않는다면 아무런 메시지를 발생시키지 않는다.
본 발명에 따른 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)의 구체적인 실행과 데이터 입출력에 대해서는 도 3을 참조하여 설명하기로 한다. 도 3에서 원은 상태를 의미하고, 원의 상부는 상태의 이름, 하부는 그 상태에 머무른 시간을 나타낸다.
도 3을 참조하면, 외부로부터 입력받는 입력은 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 하나는 사전 시뮬레이션 메시지인 (Pre, tN) 메시지이다. 여기서 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)는 다음 스케줄링 시간(tN)까지 시뮬레이션을 미리 실행하라는 메시지이다.
하이브리드 시뮬레이션에 있어서 가장 중요한 기능은 DEVS 모델들이 스케줄링 되어 실행되기 전에 신호 모델(350)로부터 발생하는 이벤트가 발생하는지 여부를 알기 위해 미리 신호 모델(350)의 시뮬레이션을 실행하는 것이 필요하다. 다른 모델들이 실행되는 다음 스케줄링 시간(tN)까지 메시지가 발생하지 않는다면 각각 독립적으로 실행되어도 상관없으나 동시에 실행이 되는 순간에 반드시 메시지를 전달하는 동기화가 이루어져야 하기 때문이다.
따라서 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)은 매 순간 tN이 새롭게 결정될 때마다 신호처리를 담당하는 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)에 (Pre, tN) 메시지를 전달하여 새로운 메시지가 발생하는지 여부를 확인한다. 이때 메시지가 발생한다면 상태를 OUTPUT 상태로 바꾸고 메시지가 발생하는 순간인 해당 시간(tL)에 모델이 실행되어야 한다고 스케줄링한다. 그리고, DEVS 시뮬레이션 알고리즘에 따라 tL시간 후에 모델이 다시 실행되면 이때 출력으로 발생한 이벤트를 발생시켜서 연결된 출력 포트로 전달한다. 출력이 발생하고 나면 다시 WAIT 상태로 돌아온다. 즉, WAIT 상태에 있다가 tN까지 신호 모델(350)을 실행하라는 명령을 받으면 실행을 하고 이벤트가 검출된 시간에 스케줄링을 한다. 이벤트가 검출된 시간에 실행된 모델은 검출한 출력 (x, tL)을 출력하고 다시 WAIT 상태로 돌아간다. 만약, tN까지 신호 모델(350)을 실행하더라도 이벤트가 발생하지 않는다면, 아무런 메시지를 발생시키지 않는다.
외부로부터 입력받는 또 다른 입력은 (x)메시지이다. 이것은 이벤트-신호 변환 기능에 해당되는데, 신호 값을 변경하기 위해서 다른 DEVS 모델에서 발생한 출력을 받아들이는 부분이다. 이러한 메시지들은 이벤트-신호 변환기(360)에 입력되어 신호 값을 변경시키는 역할을 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)의 시뮬레이션 방법에 관한 흐름도이다. 도 4를 참조하면, DEVS 시뮬레이션 엔진(200)이, 상기 신호 모델(350)을 미리 시뮬레이션하기 위한 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)를 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)에 전달하면(S10), 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)를 수신한 외부 천이 함수(σext) 내의 신호 모델 실행기(370)가 내부의 신호 모델(350)을 tN까지 연속 시간 실행시켜(S11), 이벤트가 발생하는지 여부를 탐지한다(S12). 만약, 신호 모델(350)에서 신호 값이 이벤트 발생 조건을 만족하는 경우 이벤트가 발생하게 되면 시간 전진 함수를 실행하여(S13), 이벤트 발생시간(tL)에 관한 스케줄링 정보를 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)으로 출력한다(S14).
DEVS 시뮬레이션 엔진(200)은 이벤트 발생시간(tL)이 되면 신호 모델(350)이 실행되도록 하는 실행 명령(*, t)을 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)로 전달한다(S15).
실행 명령(*, t)을 수신한 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)의 내부 천이 함수(σint)가 실행되어 상태를 변경하고(S16), 출력함수(λ)가 실행되어 이벤트를 메시지로 출력한다(S17). 한편, S11 단계에서 tN까지 신호 모델(350)을 실행하더라도 이벤트가 발생하지 않는다면(S12), 아무런 메시지를 발생시키지 않는다. 그리고, 이후의 시뮬레이션이 계속하여 진행된다(S18).
한편, 본 발명의 전술한 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)의 시뮬레이션 방법을 구현하기 위한 프로그램 언어가 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 의해서도 구현될 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 DEVS에 기반한 하이브리드 시뮬레이션 시스템은 기존의 DEVS 모델(100) 및 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)에, 연속 시간 시스템을 기술하는 적어도 하나의 신호 모델(350), 변환기(360), 신호 모델 실행기(370)를 장착하여 내부적으로는 신호 모델(350)의 상태를 업데이트하고 외부적으로는 신호-이벤트, 이벤트-신호 변환 작업을 하는 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)을 추가함으로써, 기존의 DEVS시뮬레이션 엔진을 고치지 않고도 하이브리드 시뮬레이션을 효과적으로 실행할 수 있다.
또한, 외부 다른 DEVS 모델(100) 및 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)과의 연동에 있어서는 기존의 DEVS 시뮬레이션 방법론을 그대로 준수하면서도 내부적으로는 연속 시간 시스템을 기술하는 다수의 신호 모델(350) 및 변환기(360)를 구축하고 이를 실행하는 신호 모델 실행기(370)를 외부 천이 함수에 포함시켜 구성함으로써 연속 시간 시스템을 시뮬레이션 시스템에 포함시킴으로써, 간단하게 하이브리드 시뮬레이션 시스템으로 확장할 수 있다.
그리하여 이산 사건 시뮬레이션만이 이루어지던 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)을 하이브리드 시뮬레이션 엔진으로 확장할 수 있다. 또한, 기존의 DEVS 시뮬레이션 엔진(200)은 이벤트 단위로 시스템을 추상화하기 때문에 비교적 정확도가 떨어지는 측면이 있는데, 이것을 신호 시스템과 하이브리드 시뮬레이션을 함으로써 보완할 수 있다.
또한, 이벤트 입출력 관점에서 보면 본 발명에 따른 하는 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)은 크게 신호-이벤트 변환기(360)라고 볼 수 있다. 즉, 신호를 계속해서 관찰하다가 DEVS 기반 연속시스템 원자모델(300)에 입력으로 들어가는 이벤트가 발생했을 때 이것을 검출하여 전달하는 역할을 한다. 이는 신호 값이 어떤 조건을 만족할 시에 이벤트가 발생하는 형태의 모든 시스템에 적용할 수 있는데, 공군 전투 상황을 모의하는 시나리오에서의 레이더, 미리 정해진 경로를 따라 움직이는 자율 주행 시스템 등에 적용이 가능하다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성 요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 저장매체(Computer Readable Media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시예를 구현할 수 있다. 컴퓨터 프로그램의 저장매체로서는 자기 기록매체, 광 기록매체 등이 포함될 수 있다.
또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
10: 분산 이산사건시스템 명세(DEVS) 기반 연속 시스템 시뮬레이터
100: DEVS 모델 200: DEVS 시뮬레이션 엔진
300: DEVS 기반 연속시스템 원자모델 350: 신호 모델
360: 변환기 370: 신호 모델 실행기

Claims (8)

  1. 분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터에 있어서,
    DEVS(Discrete EVent System Specification) 형식론에 기반한 외부 천이 함수, 내부 천이 함수, 출력 함수 및 시간 진행 함수, 연속 시스템의 행동을 기술하는 적어도 하나의 신호 모델, 외부의 이벤트를 신호로 변환하거나 상기 신호 모델로부터 출력되는 신호를 이벤트로 변환하여 출력하는 변환기, 상기 외부 천이함수에 포함되어 구성되며 외부 입력에 대응하여 상기 신호 모델의 신호 값을 변경하거나 상기 신호 모델을 실행시켜 이벤트가 발생하는지 여부에 따라 스케줄링을 조정하는 신호 모델 실행기를 포함하는 DEVS 기반 연속시스템 원자모델; 및
    상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델을 실행하는 DEVS 시뮬레이션 엔진을 포함하며;
    상기 외부 입력은 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)를 포함하며,
    상기 신호 모델 실행기는 상기 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)에 대응하여 상기 신호 모델 및 상기 변환기를 실행시켜, 다음 스케줄링 시간 tN까지 상기 신호 모델로부터 이벤트가 발생하는지 여부를 탐지하고, 이벤트가 발생하면 이벤트 발생시간(tL)까지 시간 진행을 할 수 있도록 상기 시간 진행 함수의 결과값을 조정하고,
    상기 시간 진행 함수는 결과값에 따라 스케줄링 정보를 상기 DEVS 시뮬레이션 엔진으로 출력하는 것을 특징으로 하는 분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 외부 입력은 외부 DEVS 모델로부터 출력된 메시지를 입력 메시지(x)로 포함하며,
    상기 신호 모델 실행기는 상기 입력 메시지(x)에 대응하여 상기 변환기를 실행시켜 상기 입력 메시지(x)를 이벤트로 변환하여 상기 신호 모델의 신호 값을 변경하는 것을 특징으로 하는 분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 DEVS 시뮬레이션 엔진은 상기 스케줄링 정보에 따라 tL에 모델을 실행하도록 실행 명령(*, t)을 상기 DEVS 기반 연속시스템원자모델로 출력하고,
    상기 내부 천이 함수는 상기 실행 명령(*, t)에 대응하여 상기 출력 함수를 실행하여 상기 신호 모델로부터 발생한 이벤트를 메시지로 출력하도록 하는 것을 특징으로 하는 분산 이산사건시스템 명세 기반 연속 시스템 시뮬레이터.
  5. 분산 이산사건시스템 명세 기반 하이브리드 시뮬레이션 시스템에 있어서,
    이산 사건 시스템을 기술하는 DEVS(Discrete EVent System Specification) 모델;
    DEVS 형식론에 기반한 외부 천이 함수, 내부 천이 함수, 출력 함수 및 시간 진행 함수, 연속 시스템의 행동을 기술하는 적어도 하나의 신호 모델, 외부의 이벤트를 신호로 변환하거나 상기 신호 모델로부터 출력되는 신호를 이벤트로 변환하여 출력하는 변환기, 상기 외부 천이 함수에 포함되어 구성되며 외부 입력에 대응하여 상기 신호 모델의 신호 값을 변경하거나 상기 신호 모델을 실행시켜 이벤트가 발생하는지 여부에 따라 스케줄링을 조정하는 신호 모델 실행기를 포함하는 DEVS 기반 연속시스템원자모델; 및
    상기 DEVS 모델 및 DEVS 기반 연속시스템원자모델을 실행하는 DEVS 시뮬레이션 엔진을 포함하며;
    상기 외부 입력은 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)를 포함하며,
    상기 신호 모델 실행기는 상기 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)에 대응하여 상기 신호 모델 및 상기 변환기를 실행시켜, 다음 스케줄링 시간 tN까지 상기 신호 모델로부터 이벤트가 발생하는지 여부를 탐지하고, 이벤트가 발생하면 이벤트 발생시간(tL)까지 시간 진행을 할 수 있도록 상기 시간 진행 함수의 결과값을 조정하고,
    상기 시간 진행 함수는 결과값에 따라 스케줄링 정보를 상기 DEVS 시뮬레이션 엔진으로 출력하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 분산 이산사건시스템 명세 기반 하이브리드 시뮬레이션 시스템.
  6. 연속 시스템의 행동을 기술하는 적어도 하나의 신호 모델, 변환기, 및 신호 모델 실행기를 포함하는 DEVS 기반 연속시스템 원자모델의 시뮬레이션 방법에 있어서,
    DEVS 시뮬레이션 엔진이, 상기 신호 모델을 미리 실행시키기 위한 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)를 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델에 전달하는 단계;
    상기 사전 시뮬레이션 메시지(Pre, tN)를 수신한 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델이 상기 신호 모델을 실행시켜 이벤트가 발생하는지 여부를 탐지하는 단계;
    상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델이, 상기 이벤트가 발생하는 경우 이벤트 발생시간(tL)에 관한 스케줄링 정보를 상기 DEVS 시뮬레이션 엔진으로 출력하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 DEVS 기반 연속시스템 원자모델의 시뮬레이션 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 DEVS 시뮬레이션 엔진이 상기 이벤트 발생시간(tL)에 상기 신호 모델이 실행되도록 하는 실행 명령(*, t)을 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델로 전달하는 단계; 및
    상기 실행 명령을 수신한 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델이 상기 신호 모델로부터 발생한 이벤트를 메시지로 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DEVS 기반 연속시스템 원자모델의 시뮬레이션 방법.
  8. 제6항 또는 제7항에 따른 상기 DEVS 기반 연속시스템 원자모델의 시뮬레이션 방법을 구현하기 위한 프로그램 언어가 기록된 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220066711A (ko) * 2020-11-16 2022-05-24 (주)이노시뮬레이션 자율주행 분산 시뮬레이션 동기 제어 방법
KR102558871B1 (ko) * 2022-07-26 2023-07-24 주식회사 유토비즈 Devs를 적용한 3d 물리엔진 계층구조 프레임워크 시스템
KR102558874B1 (ko) * 2022-07-26 2023-07-24 주식회사 유토비즈 Devs를 적용한 3d 물리엔진 계층구조 기반 시뮬레이션 제공 시스템 및 그 제공방법
KR102594638B1 (ko) * 2023-03-08 2023-10-26 주식회사 팀솔루션 Devs 내에서 원자 모델을 테스트하기 위한 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101737015B1 (ko) 2016-11-29 2017-05-23 대한민국(방위사업청장) 이산사건 시스템 명세 기반 워 게임 모의 엔진 시스템
KR101742119B1 (ko) * 2016-07-28 2017-05-31 국방과학연구소 이산 사건 시스템 모델과 연속시간 시스템 모델간의 조립을 이용한 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법 및 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101742119B1 (ko) * 2016-07-28 2017-05-31 국방과학연구소 이산 사건 시스템 모델과 연속시간 시스템 모델간의 조립을 이용한 하이브리드 시스템의 모델링 및 시뮬레이션을 위한 방법 및 장치
KR101737015B1 (ko) 2016-11-29 2017-05-23 대한민국(방위사업청장) 이산사건 시스템 명세 기반 워 게임 모의 엔진 시스템

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220066711A (ko) * 2020-11-16 2022-05-24 (주)이노시뮬레이션 자율주행 분산 시뮬레이션 동기 제어 방법
KR102412539B1 (ko) 2020-11-16 2022-06-23 (주)이노시뮬레이션 자율주행 분산 시뮬레이션 동기 제어 방법
KR102558871B1 (ko) * 2022-07-26 2023-07-24 주식회사 유토비즈 Devs를 적용한 3d 물리엔진 계층구조 프레임워크 시스템
KR102558874B1 (ko) * 2022-07-26 2023-07-24 주식회사 유토비즈 Devs를 적용한 3d 물리엔진 계층구조 기반 시뮬레이션 제공 시스템 및 그 제공방법
KR102594638B1 (ko) * 2023-03-08 2023-10-26 주식회사 팀솔루션 Devs 내에서 원자 모델을 테스트하기 위한 방법

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