[논문]계산과학공학 분야를 위한 웹 기반 시뮬레이션 소프트웨어 관리 시스템 구축 및 서비스

전인호; 권예진; 마진; 이식; 조금원; 서정현

doi:10.7472/jksii.2017.18.4.99

계산과학공학 분야를 위한 웹 기반 시뮬레이션 소프트웨어 관리 시스템 구축 및 서비스
Construction and Service of a Web-based Simulation software management system for the Computational Science and Engineering 원문보기

Journal of Internet Computing and Services = 인터넷정보학회논문지, v.18 no.4, 2017년, pp.99 - 108

전인호 (Computational Science & Engineering Center, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI)) , 권예진 (Computational Science & Engineering Center, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI)) , 마진 (Computational Science & Engineering Center, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI)) , 이식 (Computational Science & Engineering Center, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI)) , 조금원 (Computational Science & Engineering Center, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI)) , 서정현 (Computational Science & Engineering Center, Korea Institute of Science and Technology Information (KISTI))

초록
AI-Helper

오픈 사이언스는 연구 결과의 공유뿐 아니라 연구 과정을 공개하는 방향으로 발전하고 있다. 우리는 계산과학공학 분야의 오픈 사이언스 활성화를 위해 EDISON 플랫폼을 개발하고 있다. EDISON 플랫폼은 계산과학공학 연구자들이 개발한 시뮬레이션의 온라인 서비스를 제공할 뿐만 아니라 소스코드, 데이터, 관련 연구 출판물에 대해서도 공유할 수 있는 환경을 제공해준다. EDISON 플랫폼에 성공적인 서비스를 위해서는 시뮬레이션 소프트웨어의 효율적인 관리 시스템이 필요하다. 본 논문은 계산과학공학 연구자들이 개발한 시뮬레이션 소프트웨어를 EDISON 플랫폼에 제공하기 위한 등록 관리 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템을 통해 개발자는 관리자의 개입 없이 시뮬레이션 소프트웨어를 EDISON 플랫폼에 등록할 수 있으며, 웹 기반의 시뮬레이션 제공 환경을 효과적으로 구축할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

Open Science is evolving not only to share research results, but also to open the research process. We are developing the EDISON platform for the spread of open science in computational science and engineering. The EDISON platform provides online simulation services developed by computational science and engineering researchers. It also provides an environment for sharing source code, data, and related research publications. An effective simulation software registration management system is required for successful service on the EDISON platform. In this paper, we proposes a simulation software management system to provide online simulation service through EDISON platform. The proposed system allows the developer to register the simulation software on the EDISON platform without administrator intervention and effectively build a web-based simulation environment.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 논문에서는 계산과학공학 분야의 시뮬레이션 소프트웨어를 온라인에서 제공하기 위한 등록 관리 시스템을 제안하였다. 시뮬레이션 구성 요소를 해석기, 입출력 포트,
본 논문에서는 연구자들이 개발한 시뮬레이션 소프트웨어를 EDISON 플랫폼에 등록하고 관리할 수 있는 서비스를 구축하였다. 제안된 시스템을 통해 계산과학공학 연구자들은 자신이 개발한 시뮬레이션 소프트웨어를 EDISON 플랫폼에 등록할 수 있다.

제안 방법

EDISON에서 사용자가 특정 문제를 해석하기 위한 웹 기반 시뮬레이션 소프트웨어를 사이언스 앱이라 정의하였다. 단일 시뮬레이션을 실행하는 경우와 사이언스 앱을 순차적으로 실행시키기 위한 워크플로우에서 사용자가 등록한 앱을 활용할 수 있도록 구성 요소를 5가지로 나누어 정의하였다. 사이언스 앱은 웹을 통해 입력 데이터를 처리하는 편집기, 입력된 데이터를 통해 문제를 해석하는 해석기, 해석된 결과 데이터를 웹상에서 분석하는 분석기로 나누어진다.
그림 12은 분석기를 등록하는 화면이다. 분석기 이름과 버전, 그리고 서비스 언어와 설명을 추가할 수 있으며, Liferay 포틀릿으로 개발된 웹 애플리케이션을 등록할 수 있도록 하였다. 편집기와 분석기 역시 공개 범위를 지정할 수 있으며, 소스코드까지 공개할 수 있다.
앱 관리에서는 새로운 앱을 등록 하거나 기존에 있는 앱을 관리할 수 있다. 새로운 앱을 등록하기 위해 앱에 기본적인 정보 입력 단계와 해석기 정보 입력 단계, 입출력 포트 정보 입력 단계, 앱 테스트 단계로 나누어 설계하였다. 앱 정보 입력 단계에서는 앱 제목, 앱 설명등 앱 소개에 필요한 정보를 입력하는 단계이다.
입력받도록 설계하였으며 버전을 입력받도록 하여 버전별로 등록 관리를 할 수 있도록 하였다. 설명의 경우 위지위그(WYSIWYG) 에디터를 제공하여 자유도가 높은 설명 화면을 구성할 수 있도록 하였다. 서비스 중인 앱의 경우, 서비스를 중지하거나, 앱의 버전을 업그레이드할 수 있다.
본 논문에서는 계산과학공학 분야의 시뮬레이션 소프트웨어를 온라인에서 제공하기 위한 등록 관리 시스템을 제안하였다. 시뮬레이션 구성 요소를 해석기, 입출력 포트,
데이터 타입, 편집기, 분석기로 나누어 등록할 수 있도록 하였다. 이를 통해 계산과학공학 연구자는 웹 프로그래밍 지식이 없어도 등록된 편집기와 분석기를 사용하여 자신의 시뮬레이션 소프트웨어를 온라인에 등록할 수 있다.
그림 5는 본 논문에서 제안하는 사이언스 앱 등록 관리 시스템의 구조를 도식화하였다. 앱, 데이터 타입, 편집기, 분석기로 나누어 관리할 수 있도록 설계하였다.
앱마다 고유한 이름을 입력받도록 설계하였으며 버전을 입력받도록 하여 버전별로 등록 관리를 할 수 있도록 하였다.
그림 1은 해석기와 데이터 타입의 구조를 도식화하였다. 해석기는 여러 개의 입출력 포트를 가지고 있으며, 각각의 입출력 포트는 1개의 데이터 타입을 가지도록 설계하
였다. 데이터 타입의 경우 1개 이상의 편집기와 분석기를 가지며, 데이터 타입과 입출력 포트는 일대다 관계를 가진다.

대상 데이터

본 논문에서 제안된 사이언스 앱 등록 관리 시스템은 EDISON 6개 분야 개발자들이 활용하고 있다. 2017년 7월 현재 133명의 사이언스 앱 개발자가 본 시스템을 사용하고 있으며, 418종의 사이언스 앱이 서비스되고 있다. 이에 대한 통계는 표 3에 정리하였다.
본 논문에서 제안된 사이언스 앱 등록 관리 시스템은 EDISON 6개 분야 개발자들이 활용하고 있다. 2017년 7월 현재 133명의 사이언스 앱 개발자가 본 시스템을 사용하고 있으며, 418종의 사이언스 앱이 서비스되고 있다.

후속연구

온라인을 통해 제공할 수 있으며, 소스코드, 데이터, 관련 연구 출판물에 대해서도 공유할 수 있는 환경을 제공해 준다. 이를 통해 계산과학공학 분야의 대표적인 오픈 사
이언스 온라인 플랫폼으로 발전할 수 있을 것으로 생각되며, 본 논문에서 제안한 시뮬레이션 소프트웨어 등록관리 시스템이 큰 역할을 할 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	Rappture 오픈소스 툴킷은 무엇을 제공해주는가?	NanoHub에서는 연구자들이 손쉽게 GUI 구성할 수 있는 Rappture (Rapid Application Infrastructure) 오픈소스 툴킷을 제공하고 있다[16]. 이 툴킷은 FORTRAN, C++, PYTHON, MATLAB 등 다양한 언어로 NanoHub의 GUI를 연동할 수 있는 API를 제공해준다. 연구자는 API를 이용해 시뮬레이션 소프트웨어의 입출력 방식을 쉽게 구현할 수 있다.
	오픈 사이언스는 어떻게 나누어 정의되는가?	오픈 사이언스는 개방과 공유의 대상을 Open Access(연구 결과 출판물에 대한 저작권과 라이센스가 없이 자유로운 이용), Open Data (연구 데이터의 공유), Open Source(활용 프로그램 코드의 공개 및 배포), Open Methodology(연구에 활용된 방법론 공개), Open Educational Resources(연구 교육 자료에 대한 공유), Open Peer Review (논문 리뷰 결과 공개를 통한 투명성 확보)로 나누어 정의된다[4]. 오픈 사이언스의 활성화를 위해 국가적 차원에서 제도화하려는 정책적인 움직임이 중요하다.
	EDISON 플랫폼은 무엇을 제공해주는가?	우리는 계산과학공학 분야의 오픈 사이언스 활성화를 위해 EDISON 플랫폼을 개발하고 있다. EDISON 플랫폼은 계산과학공학 연구자들이 개발한 시뮬레이션의 온라인 서비스를 제공할 뿐만 아니라 소스코드, 데이터, 관련 연구 출판물에 대해서도 공유할 수 있는 환경을 제공해준다. EDISON 플랫폼에 성공적인 서비스를 위해서는 시뮬레이션 소프트웨어의 효율적인 관리 시스템이 필요하다.

참고문헌 (18)

Shin Eunjung, An Hyungjun and Jung Wonkyo, "Challenges in Expanding Access to Research Outputs and Moving toward Open Science", STEPI Policy Research Report, STEPI, Dec. 2016.
Merton, Robert K. The sociology of science: Theoretical and empirical investigations. University of Chicago press, 1973.
OECD Daejeon Ministerial Meeting, Korea - OECD.org, http://www.oecd.org/science/sci-tech/stiministerial-2015.htm (accessed July 2017).
Was ist Open Science?, http://openscienceasap.org/open-science (accessed July 2017).
Crouzier, Thomas. "Science Ecosystem 2.0: how will change occur." Acta biomaterialia 20 (2015): 51-59.

상세보기
DSpace, http://www.dspace.org (accessed July 2017).
Open Access Korea, http://oak.go.kr (accessed July 2017)
OSDC, Open Science Data Cloud, http://www.opensciencedatacloud.org (accessed July 2017)
Github, https://github.com (accessed July 2017)
OpenFOAM, The open source CFD toolbox, http://www.openfoam.com (accessed July 2017)
SIESTA, https://departments.icmab.es/leem/siesta (accessed July 2017)
nwChem, http://www.nwchem-sw.org (accessed July 2017)
EDISON, http://www.edison.re.kr (accessed July 2017)
Y.-K. Suh, et. al., "EDISON: A Web-Based HPC Simulation Execution Framework for Large-Scale Scientific Computing Software," in Proceedings of the ACM/IEEE CCGrid'16, May 2016, pp. 608-612. https://doi.org/10.1109/CCGrid.2016.31
Inho Jeon et. al., "Development and Application of Smart-Learning Technology in Science and Engineering Fields," KIPS Review, Vol. 23, no. 1, 2016, pp. 16-22.
NanoHub, https://nanohub.org (accessed July 2017)
McLennan, Michael. "Introducing the Rappture Toolkit.", 2009.
K. W. Cho et. al., "The 6th Annual Report of the EDISON Project," June 2017.

저자의 다른 논문 :

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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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