[논문]온톨로지를 이용한 이산 사건 시뮬레이션의 개념적 모델 구축 지원에 관한 연구

박지성; 정성환; 손미애

doi:10.7315/cadcam.2014.029

온톨로지를 이용한 이산 사건 시뮬레이션의 개념적 모델 구축 지원에 관한 연구
Ontology-based Conceptual Model Building Framework for Discrete Event Simulation 원문보기

한국CAD/CAM학회논문집 = Transactions of the Society of CAD/CAM Engineers, v.19 no.1, 2014년, pp.29 - 40

박지성 (성균관대학교 산업공학과) , 정성환 (성균관대학교 산업공학과) , 손미애 (성균관대학교 산업공학과)

Abstract ▼ AI-Helper

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.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

시뮬레이션의 개념적 모델링은 문제 상황의 인식에서 출발한다. 개발자는 클라이언트와의 커뮤니케이션을 통해 개선이 필요한 문제 상황을 이해하고 시뮬레이션 모델링의 목표를 세운다. 이후 해당 문제를 위한 시뮬레이션 모델링의 대상(object)과 산출물(output)을 결정한다.
이에 본 연구에서는 이러한 한계들을 보완할 수 있는 온톨로지 기반의 개념적 모델링 환경인 COMBINE-DES(COnceptual Model BuildINg framEwork using ontology for Discrete Event Simulation)를 제안한다. COMBINE-DES 가 개념적 모델링과 관련해 기여하는 바는 다음과 같다.
이와 같은 한계들을 극복하고자 본 논문에서는 온톨로지 기반의 개념적 모델링 방법을 제안하고자 한다. 실제로, 시뮬레이션 분야에 온톨로지를 활용하는 연구들은 이미 여러 연구에서 진행된 바 있다.

제안 방법

실제로, 이산 사건 시뮬레이션 관련 요소들을 정의한 DES 온톨로지를 개발하고, 이를 특정 온톨로지와 매핑하여 실제 시뮬레이션 소프트웨어에서 실행 가능한 모델로 변환하는 방법을 제안한 연구가 있다^[19]. 그러나 이 연구는 JSim이나 Arena와 같은 실제 소프트웨어에서 실행 가능한 모델의 생성이 최종 목표이기 때문에, 상세한 개념적 모델링의 구축을 전제로 한다. 이처럼, 시뮬레이션 분야에서 온톨로지를 활용하는 여러 가지 방법들을 제안하고는 있으나 개념적 모델링에 초점을 맞추는 경우가 적었고, 혹은 이론적 제안에 그치는 경우가 많아 실제 개념적 모델링 과정에서 온톨로지를 이용하는 실증적인 연구가 필요한 상황이다.
이에 본 연구에서는 특정 도메인 지식의 재사용 및 공유를 위한 도메인 온톨로지를 활용하는 한편, 이산 사건 시뮬레이션과 관련된 정보를 통합적으로 정의한 시뮬레이션 온톨로지를 별도로 구축 및 활용한다. 또한 이 두 가지 온톨로지를 활용하여, 해결하고자 하는 특정 시뮬레이션 문제를 위한 솔루션 온톨로지를 구축하여 이를 개념적 모델로 활용함으로써 개발자의 모델링 부담을 경감시키고, 향후 일관성 있는 시뮬레이션 결과 도출에 기여한다.
SOGM은 앞서 생성된 두 개의 부분 온톨로지를 통합함으로써 최종 솔루션 온톨로지를 구축하는 모듈이다. 통합에 앞서 개발자의 추가적인 요구사항을 확인하여 두 개의 부분 온톨로지를 수정한다. 수정을 통해 시뮬레이션 모델의 범위가 확대 혹은 축소되거나 기타 세부사항을 추가 혹은 제거할 수 있다.

성능/효과

이상과 같은 장점을 기반으로, COMBINE-DES 는 시뮬레이션 개발자의 부담을 경감시켜 줄 수 있는 자동화된 개념적 모델링 환경의 구축 가능성을 확인하고, 이러한 환경의 구축을 통해 시뮬레이션 개발자들에게 개발하고자 하는 시뮬레이션 모델링을 위한 대략적 가이드라인을 제공해 줌으로써, 효율적이고 효과적인 시뮬레이션 수행 기반을 제공한다.

후속연구

이에 본 연구에서는 특정 도메인 지식의 재사용 및 공유를 위한 도메인 온톨로지를 활용하는 한편, 이산 사건 시뮬레이션과 관련된 정보를 통합적으로 정의한 시뮬레이션 온톨로지를 별도로 구축 및 활용한다. 또한 이 두 가지 온톨로지를 활용하여, 해결하고자 하는 특정 시뮬레이션 문제를 위한 솔루션 온톨로지를 구축하여 이를 개념적 모델로 활용함으로써 개발자의 모델링 부담을 경감시키고, 향후 일관성 있는 시뮬레이션 결과 도출에 기여한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	개념적 모델링은 무엇인가?	시뮬레이션 프로젝트의 라이프 사이클은 개념적 모델링, 코딩을 통한 컴퓨터 모델 구현, 해당 모델의 실험을 통한 솔루션 획득 및 실제 문제 상황 개선 등의 과정으로 구성된다[22]. 이 중 개념적 모델링은 시뮬레이션을 통해 해결하고자 하는 문제로부터 시뮬레이션 모델을 추출하는 과정으로서, 문제 상황의 이해, 모델링 목표의 설정, 모델의 입출력(input/output) 확인 및 모델 범위와 수준을 결정하는 단계를 거쳐 수행된다. 개념적 모델링은 시뮬레이션 프로젝트의 초기 단계에서 수행되나, 일회성 작업이 아니라 시뮬레이션 프로젝트의 전체 라이프사이클을 통틀어 지속적으로 반복되어야 하는 중요한 단계이다.
	개념적 모델링은 어떤 단계를 거치는가?	시뮬레이션 프로젝트의 라이프 사이클은 개념적 모델링, 코딩을 통한 컴퓨터 모델 구현, 해당 모델의 실험을 통한 솔루션 획득 및 실제 문제 상황 개선 등의 과정으로 구성된다[22]. 이 중 개념적 모델링은 시뮬레이션을 통해 해결하고자 하는 문제로부터 시뮬레이션 모델을 추출하는 과정으로서, 문제 상황의 이해, 모델링 목표의 설정, 모델의 입출력(input/output) 확인 및 모델 범위와 수준을 결정하는 단계를 거쳐 수행된다. 개념적 모델링은 시뮬레이션 프로젝트의 초기 단계에서 수행되나, 일회성 작업이 아니라 시뮬레이션 프로젝트의 전체 라이프사이클을 통틀어 지속적으로 반복되어야 하는 중요한 단계이다.
	Diagrammatic 기법의 문제점은 무엇인가?	Diagrammatic 기법의 경우[8,12,19,20,24,25,29,31], 개념적 모델을 명료하게 ‘표현’하기 위한 방법으로서의 역할은 명확하나, 모델링 ‘과정’을 지원하기 위한 가이드라인으로서의 역할은 다소 제한적이다. 따라서 시뮬레이션 대상 프로세스와 관련된 데이터 수집의 번거로움이나 반복 작업으로 인한 개발자의 부담 등의 문제는 상존한다. 이로 인해 개발자의 역량에 따라 향후 시뮬레이션에 투입되는 정보의 양과 질에 차이가 발생하여 일관성이 떨어지는 시뮬레이션 결과를 도출하게 되는 문제로 이어질 수 있다.

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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