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시뮬레이션 모델기반 국방체계 설계를 위한 역방향 시뮬레이션
A Reverse Simulation for Developing Defense Systems based on Simulation Models 원문보기

한국시뮬레이션학회논문지 = Journal of the Korea Society for Simulation, v.29 no.3, 2020년, pp.27 - 40  

최선한 ,  김탁곤 (KAIST 전기및전자공학부) ,  진기병 (LIG넥스원 전자전연구소) ,  박경태 (LIG넥스원 전자전연구소) ,  신동조 (국방과학연구소)

초록
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시뮬레이션 모델을 통해 가상 전장에서 국방체계의 효과도를 분석하는 것을 순방향 시뮬레이션이라고 할 때, 높은 효과도를 가지는 국방체계를 설계하기 위해서는 역방향 시뮬레이션이 요구된다. 즉 효과도 분석 모델을 바탕으로 높은 효과도를 달성하기 위한 군사 장비들의 제원 및 성능, 그리고 운용 전술을 역으로 도출해야 한다. 하지만 역모델을 도출할 수 없는 시뮬레이션 모델의 특성상 역방향 시뮬레이션은 많은 순방향 시뮬레이션 반복을 요구하므로 효율성의 문제를 초래한다. 본 논문에서는 반복 횟수를 줄임으로 역방향 시뮬레이션을 효율적으로 수행하기 위한 다양한 알고리즘을 제시하고, 실무자가 이들을 손쉽게 활용하기 위한 역방향 시뮬레이션 도구를 소개한다. 실무자는 본 도구를 바탕으로 다양한 역방향 시뮬레이션 알고리즘을 활용하여 국방체계 설계를 위한 역방향 시뮬레이션을 손쉽게, 또 효율적으로 수행할 수 있다. 전함의 방어 시스템 설계와 군사 네트워크 시스템 설계에 대한 사례 연구는 이를 입증한다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

When analyzing the effectiveness of a defense system in a virtual battlefield with a simulation model is referred to as forward simulation, reverse simulation is required to design a good defense system with high effectiveness. That is, using the simulation model, it is necessary to find the enginee...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 반복 횟수를 줄임으로 역방향 시뮬레이션을 효율적으로 수행하기 위한 다양한 역방향 시뮬레이션 알고리즘을 제시한다. 그리고 이 알고리즘을 손쉽게 적용하기 위한 역방향 시뮬레이션 도구를 소개한다. 실무자는 본 도구를 바탕으로 다양한 역방향 시뮬레이션 알고리즘을 활용하여 국방체계 설계를 위한 역방향 시뮬레이션을 손쉽게, 또 효율적으로 수행할 수 있다.
  • 추후 연구로는 독립적인 순방향 반복 시뮬레이션을 빠르게 수행하기 위하여 역방향 시뮬레이션 도구를 개선하여 분산 병렬 처리를 추가하고, 입력 집합을 줄일 수 없는 경우를 대비하여 R&S 알고리즘뿐만 아니라 다양한 메타휴리스틱 알고리즘도 활용할 수 있도록 한다. 또한, R&S 알고리즘과 메타휴리스틱 알고리즘을 결합하여 서로의 한계점을 보완할 수 있는 새로운 역방향 시뮬레이션 알고리즘을 제안하고자 한다.
  • , 2015; Choi and Kim, 2018a). 본 논문에서는 반복 횟수를 줄임으로 역방향 시뮬레이션을 효율적으로 수행하기 위한 다양한 역방향 시뮬레이션 알고리즘을 제시한다. 그리고 이 알고리즘을 손쉽게 적용하기 위한 역방향 시뮬레이션 도구를 소개한다.
  • 본 논문에서는 역방향 시뮬레이션을 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 메타휴리스틱 알고리즘과 R&S 알고리즘을 제시하였다.
  • 현대 전장에서 전함은 지휘 통제(C2, Command and control) 체계의 중심으로 해군 전력의 핵심이기 때문에, 단 1%라도 그 생존률을 높이는 것은 중요하다. 본 사례 연구에서는 시뮬레이션 모델을 바탕으로 전함의 생존율을 최대화하는 방어 시스템을 설계하고자 한다.
  • 지연시간은 시작 노드로부터 도착 노드까지 패킷이 전달되는데 걸리는 평균적인 시간을 뜻하며, 전달 비율은 전송된 패킷이 성공적으로 전달되는 비율을 의미한다. 안정적인 네트워크 시스템에 대한 작전운용성능(ROC: Required operational capability)으로 85%이상의 패킷 전달 비율을 유지하면서 지연시간을 최소화 하는 것으로 주어졌을 때, 본 사례 연구에서는 시뮬레이션 모델을 바탕으로 ROC를 충족하는 네트워크 시스템을 설계하고자 한다.
  • 실무자는 본 도구를 바탕으로 다양한 역방향 시뮬레이션 알고리즘을 활용하여 국방체계 설계를 위한 역방향 시뮬레이션을 손쉽게, 또 효율적으로 수행할 수 있다. 전함의 방어 시스템 설계 및 NCW 네트워크 시스템 설계에 대한 사례 연구를 통하여 이를 보여준다.
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