시뮬레이터는 다양한 형태와 기능을 갖춘 여러 장치들로 구성되어 있으며, 이 장치들이 네트워크로 연동된 복잡한 구조를 이루고 있다. 이러한 이유로 시뮬레이터 개발 및 유지보수 과정에 많은 시간과 비용이 소요된다. 시뮬레이터의 성공적인 개발을 위해서는 관련 전문가들이 협력하고 업무를 분담하여 병렬적으로 수행하는 것이 이상적이지만 업무의 상호 의존성이 이를 어렵게 한다. 본 논문에서는 시뮬레이터 개발 업무를 알고리즘 구현과 이를 제외한 시스템 구현으로 나누어 두 업무의 상호 의존성을 낮추고 전문가를 지원하는 방안을 검토하였다. 특히 알고리즘 구현을 담당하는 도메인 전문가의 요구 사항을 분석함으로써 시뮬레이터 개발 지원 도구를 설계하고, 이를 활용한 시뮬레이터 개발 절차를 제안하였다. 또한 도메인 전문가의 알고리즘 개발 지원과 유연한 데이터 관리를 위해 데이터셋 개념을 도입하였고, 시뮬레이터 장비들이 유연하게 재구성될 수 있도록 네트워크 구조를 설계 하였다. 시뮬레이터 개발 지원 도구를 통해서 도메인 전문가는 알고리즘 개발에 전념할 수 있고, 효율적인 협업이 가능할 것으로 기대된다. 또한 개발 절차가 체계화 되고 더 명확해지기 때문에 개발 계획 및 관리가 용이해질 것으로 예상 된다.
시뮬레이터는 다양한 형태와 기능을 갖춘 여러 장치들로 구성되어 있으며, 이 장치들이 네트워크로 연동된 복잡한 구조를 이루고 있다. 이러한 이유로 시뮬레이터 개발 및 유지보수 과정에 많은 시간과 비용이 소요된다. 시뮬레이터의 성공적인 개발을 위해서는 관련 전문가들이 협력하고 업무를 분담하여 병렬적으로 수행하는 것이 이상적이지만 업무의 상호 의존성이 이를 어렵게 한다. 본 논문에서는 시뮬레이터 개발 업무를 알고리즘 구현과 이를 제외한 시스템 구현으로 나누어 두 업무의 상호 의존성을 낮추고 전문가를 지원하는 방안을 검토하였다. 특히 알고리즘 구현을 담당하는 도메인 전문가의 요구 사항을 분석함으로써 시뮬레이터 개발 지원 도구를 설계하고, 이를 활용한 시뮬레이터 개발 절차를 제안하였다. 또한 도메인 전문가의 알고리즘 개발 지원과 유연한 데이터 관리를 위해 데이터셋 개념을 도입하였고, 시뮬레이터 장비들이 유연하게 재구성될 수 있도록 네트워크 구조를 설계 하였다. 시뮬레이터 개발 지원 도구를 통해서 도메인 전문가는 알고리즘 개발에 전념할 수 있고, 효율적인 협업이 가능할 것으로 기대된다. 또한 개발 절차가 체계화 되고 더 명확해지기 때문에 개발 계획 및 관리가 용이해질 것으로 예상 된다.
Simulator is composed of several devices that have a variety of forms and functions. These devices are connected to each other by a network intricately. For this reason, simulator development and maintenance process require a lot of time and money. In order to successfully develop the simulator, it ...
Simulator is composed of several devices that have a variety of forms and functions. These devices are connected to each other by a network intricately. For this reason, simulator development and maintenance process require a lot of time and money. In order to successfully develop the simulator, it is ideal that related professionals share the work and work together in parallel. However, development is carried out inefficiently, because task interdependence makes it difficult to work in parallel. In this paper, the developments of the simulator were classified into algorithm development and system development, and it was discussed how to lower the interdependence of these two tasks and support professionals. In particular, based on the requirements analysis of the domain experts responsible for the development of the algorithm, we designed the support tool for simulator development and proposed development process using this tool. We also introduced the concept of a DataSet in order to support algorithm development of domain experts and manage data flexibly. And we designed network architecture to enable flexible reconfiguration of simulator equipment. By using the tools to support the simulator development, domain experts are able to concentrate on algorithm development and it is expected to be effective collaboration. In addition, the development plan and management are expected to be easy because the development process is systematic and clearer.
Simulator is composed of several devices that have a variety of forms and functions. These devices are connected to each other by a network intricately. For this reason, simulator development and maintenance process require a lot of time and money. In order to successfully develop the simulator, it is ideal that related professionals share the work and work together in parallel. However, development is carried out inefficiently, because task interdependence makes it difficult to work in parallel. In this paper, the developments of the simulator were classified into algorithm development and system development, and it was discussed how to lower the interdependence of these two tasks and support professionals. In particular, based on the requirements analysis of the domain experts responsible for the development of the algorithm, we designed the support tool for simulator development and proposed development process using this tool. We also introduced the concept of a DataSet in order to support algorithm development of domain experts and manage data flexibly. And we designed network architecture to enable flexible reconfiguration of simulator equipment. By using the tools to support the simulator development, domain experts are able to concentrate on algorithm development and it is expected to be effective collaboration. In addition, the development plan and management are expected to be easy because the development process is systematic and clearer.
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문제 정의
HLA, CIGI 등의 시뮬레이터 개발 지원 도구들은 시뮬레이터 시스템 간의 연동, 시뮬레이터 시스템을 구성하는 장치들 간의 연동을 위한 인터페이스를 통해서 재사용성 및 상호 운용성을 높임으로써 개발 효율을 높이고자 하였다. 본 논문에서는 접근 방법을 달리하여 개발 과정에서 도메인 전문가와 시스템 전문가간의 독립적인 업무 수행이 가능하도록 지원하는 도구와 이를 활용한 개발 절차를 제시하여 개발 효율을 높이고자 하였다.
개발 효율을 높이기 위해 전문가간의 협력 및 업무 분담이 필요하지만 업무 의존성이 이를 어렵게 한다. 도메인 전문가가 알고리즘 구현에 집중 할 수 있는 방법 및 도구를 제안함으로써 도메인 전문가와 시스템 전문가 간의 상호 의존성을 낮추고 개발 효율성을 높이고자 하였다.
HLA, CIGI 등의 시뮬레이터 개발 지원 도구들은 시뮬레이터 시스템 간의 연동, 시뮬레이터 시스템을 구성하는 장치들 간의 연동을 위한 인터페이스를 통해서 재사용성 및 상호 운용성을 높임으로써 개발 효율을 높이고자 하였다. 본 논문에서는 접근 방법을 달리하여 개발 과정에서 도메인 전문가와 시스템 전문가간의 독립적인 업무 수행이 가능하도록 지원하는 도구와 이를 활용한 개발 절차를 제시하여 개발 효율을 높이고자 하였다.
개발이 비교적 쉽고 빠른 도구들은 자유도가 떨어지는 경향이 있어 구현할 수 있는 기능이 제한된다. 본 연구는 개발 자유도를 높이면서도 시뮬레이터를 손쉽게 개발할 수 있는 도구 개발을 목표로 한다.
본 연구는 시뮬레이터 개발 구조에 대한 연구에서 시작하여 개발 효율성을 높이기 위한 방안을 모색하였다. 개발 효율을 높이기 위해 전문가간의 협력 및 업무 분담이 필요하지만 업무 의존성이 이를 어렵게 한다.
본 연구에서는 도메인 전문가가 알고리즘 구현에 집중할 수 있도록 지원하는 방안에 대해 연구하고, 그 결과물로 시뮬레이터 개발 지원 도구의 설계 및 구현을 목표로 하고 있다.
본 연구에서는 상기의 요구사항들을 충족시키기 위해 DataSetManager라는 이름의 시뮬레이터 개발 지원 도구를 개발하고 이를 활용한 시뮬레이터 개발 방법을 제안한다.
가설 설정
본 논문에서는 시뮬레이터 시스템을 Fig. 1과 같이 소프트웨어 및 하드웨어로 구성된 2개 이상의 장치들이 네트워크를 통해 연동되도록 구성된 시스템으로 제한하였으나, 선박, 항공 등 특정 용도의 시뮬레이터 시스템으로 제한하지는 않았다.
셋째, 테스트가 용이해야 한다. 알고리즘별로 단위 테스트가 가능하고 조합된 알고리즘들의 테스트가 가능해야 한다.
제안 방법
DataSetManager를 통해 설정된 데이터 맵핑을 서버와 클라이언트간의 데이터 통신으로 가능하게 하고 기존 연동 구조상의 단점을 극복하기 위하여 유연한 네트워크 구조를 설계하였다.
개발에 참여하는 전문가들을 크게 두 가지로 분류하였는데, 시뮬레이션 대상 또는 현상에 대해 연구하고 알고리즘을 구현하는 전문가를 도메인 전문가, 그 밖의 하드웨어 및 소프트웨어 개발과 관련된 전문가를 시스템 전문가라 정하고, 도메인 전문가는 알고리즘을 구현하기 위한 최소한의 프로그래밍 능력을 갖추었다고 전제하였다.
데이터 맵핑은 시뮬레이터에서 사용할 데이터 구조를 설정하는 과정이다. 도메인 전문가는 DataSetManager를 이용하여 사용할 데이터들을 생성하고 맵핑 과정을 통해서 UnionSet의 데이터들을 AppSet으로 연결 후 선호하는 이름 형태인 LocalSet으로 연결하여 알고리즘 구현을 위한 데이터 집합을 설정한다.
도메인 전문가의 알고리즘 개발 지원과 유연한 데이터 관리를 위해 UnionSet, AppSet, LocalSet이라는 데이터셋 개념을 도입하였다. UnionSet은 전체 시뮬레이터에서 공유되는 데이터 집합이고 AppSet은 응용 프로그램 단위로 관리되는 데이터 집합이다.
알고리즘 단위로 변수명을 맵핑하고 함수 단위의 알고리즘 구현 틀을 제공하여 도메인 전문가가 알고리즘 개발에 전념할 수 있도록 하였다. 이를 위해 UnionSet, AppSet, LocalSet이라는 데이터셋의 개념을 도입하고 유연한 데이터 구조를 사용하였다.
이때문에 단순히 데이터의 순서만 바꾸는 경우에도 시뮬레이터를 구성하는 거의 대부분의 프로그램들을 수정해야 했다. 이러한 문제를 해결하고자 키와 값 형태의 자료구조로 데이터를 관리하도록 하여 기존 프로그램들에 영향을 끼치지 않으면서도 새로운 데이터의 추가가 가능하고 새로운 시뮬레이터 장치와 연동도 가능하게 하였다. 파일 저장 및 네트워크 전송 시에는 호환성 및 확장성을 고려하여 Fig.
알고리즘 단위로 변수명을 맵핑하고 함수 단위의 알고리즘 구현 틀을 제공하여 도메인 전문가가 알고리즘 개발에 전념할 수 있도록 하였다. 이를 위해 UnionSet, AppSet, LocalSet이라는 데이터셋의 개념을 도입하고 유연한 데이터 구조를 사용하였다. UnionSet은 시뮬레이터 전체에서 공유할 수 있도록 서버에 저장되고 AppSet은 애플리케이션 단위로 저장된다.
후속연구
향후 DataSetManager가 실무에 적극 활용이 되도록 템플릿 유지 관리, 다양한 데이터형 및 자료 구조 지원, 스크립트 언어 지원 등의 기능을 추가하고 개선할 계획이다. 구현된 시뮬레이터 개발 지원 도구가 클라이언트/서버 구조를 이루고 있어 웹 기반의 시뮬레이터 구현에도 활용할 수 있을 것으로 예상되며 이에 대한 연구를 진행할 계획이다.
시뮬레이터 개발 지원 도구를 통해 각 도메인 전문가는 알고리즘 개발에 집중 할 수 있으며 협업의 효율성을 꾀할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 개발 절차가 체계화 되고 명확하게 되어 개발 계획 및 관리가 용이해질 것으로 예상 된다.
향후 DataSetManager가 실무에 적극 활용이 되도록 템플릿 유지 관리, 다양한 데이터형 및 자료 구조 지원, 스크립트 언어 지원 등의 기능을 추가하고 개선할 계획이다. 구현된 시뮬레이터 개발 지원 도구가 클라이언트/서버 구조를 이루고 있어 웹 기반의 시뮬레이터 구현에도 활용할 수 있을 것으로 예상되며 이에 대한 연구를 진행할 계획이다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
HLA이란?
HLA(High Level Architecture)는 미 국방성에서 제안한 컴퓨터 시뮬레이션 간의 연동을 위한 구조이다. HLA 프레임워크 내에서 서로 다른 시뮬레이션들이 설계 규칙 및 인터페이스를 준수함으로써 상호 운용성 및 재사용성을 높일 수 있다(IEEE, 2010).
시뮬레이터의 성공적인 개발을 어렵게 하는 요인은 무엇인가?
이러한 이유로 시뮬레이터 개발 및 유지보수 과정에 많은 시간과 비용이 소요된다. 시뮬레이터의 성공적인 개발을 위해서는 관련 전문가들이 협력하고 업무를 분담하여 병렬적으로 수행하는 것이 이상적이지만 업무의 상호 의존성이 이를 어렵게 한다. 본 논문에서는 시뮬레이터 개발 업무를 알고리즘 구현과 이를 제외한 시스템 구현으로 나누어 두 업무의 상호 의존성을 낮추고 전문가를 지원하는 방안을 검토하였다.
시뮬레이터 개발 및 유지보수 과정에 많은 시간과 비용이 소요되는 이유는?
시뮬레이터는 다양한 형태와 기능을 갖춘 여러 장치들로 구성되어 있으며, 이 장치들이 네트워크로 연동된 복잡한 구조를 이루고 있다. 이러한 이유로 시뮬레이터 개발 및 유지보수 과정에 많은 시간과 비용이 소요된다.
Chadwick R. and Easter D.(2013), "The Virtual World Framework: Implementing a Web Based Client Side Simulator", I/ITSEC 2013, Paper No. 13057, pp 1-12.
Durham L. W.(2006), Interface Control Document for the Common Image Generator Interface(CIGI) Version 3.2, p. 2.
IEEE(2010), IEEE Standard for Modeling and Simulation (M&S) High Level Architecture(HLA)-Framework and Rules, IEEE Std 1516.
Moller B. and Lutz B.(2013), Introduction to HLA, I/ITSEC 2013, Tutorials, p. 14.
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