초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 온라인 시뮬레이션을 지원하는 모델링 형식론 기반의 이산사건 시뮬레이션 소프트웨어 개발을 목표로 한다. 실제 현장 시스템의 현재 상황을 반영하여 실시간 운영에 활용이 가능한 시뮬레이션을 온라인 시뮬레이션이라 한다. 기존의 상용 시뮬레이션 툴은 이러한 추세를 반영하여 온라인 시뮬레이션을 수행하기에는 한계가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 온라인 시뮬레이션을 지원할 수 있도록 시뮬레이터에서 제공할 컴포넌트를 도출하고 이를 개발하여 최종적으로 시뮬레이터 시제품을 제작하는 것을 목표로 한다. 이를

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구에서는 온라인 시뮬레이션을 지원하는 모델링 형식론 기반의 이산사건 시뮬레이션 소프트웨어 개발을 목표로 한다. 실제 현장 시스템의 현재 상황을 반영하여 실시간 운영에 활용이 가능한 시뮬레이션을 온라인 시뮬레이션이라 한다. 기존의 상용 시뮬레이션 툴은 이러한 추세를 반영하여 온라인 시뮬레이션을 수행하기에는 한계가 존재한다. 따라서 본 연구에서는 온라인 시뮬레이션을 지원할 수 있도록 시뮬레이터에서 제공할 컴포넌트를 도출하고 이를 개발하여 최종적으로 시뮬레이터 시제품을 제작하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 온라인 시뮬레이션을 위한 시뮬레이션 초기화 방법에 대한 연구 및 고속 시뮬레이션을 고려한 시뮬레이션 실행 알고리즘, ACD 형식 모델과 시뮬레이션 실행용 프로그래밍 코드 간의 변환 알고리즘 등 시뮬레이터 엔진의 개발이 필요하고, 완성된 시제품의 검증 및 활용 방안에 대한 검토까지 본 연구에 포함된다.

□ 연구결과
본 연구는 대상 시스템의 현재 상태를 반영하여 미래 상태를 예측하는 온라인 시뮬레이션을 지원하는 모델링 형식론 기반의 이산사건 시뮬레이터 개발을 목표로 수행되었다. 1차년도에는 온라인 시뮬레이션의 요구 기능을 도출하여 이를 기반으로 온라인 시뮬레이션을 지원하는 모델링 형식론 기반의 이산사건 시뮬레이터에 포함될 컴포넌트를 도출 및 설계하였다. 2차 년도에는 기존 시뮬레이션 실행 알고리즘을 발전시킨 고속 시뮬레이션 실행 알고리즘과 시뮬레이션 수행을 위해 사용자가 입력한 ACD 모델을 시뮬레이터 코드로 변환하는 알고리즘을 개발하였다. 또한 1차 년도에서 설계한 시뮬레이터 컴포넌트를 개발하였다. 추가적으로, 연구 계획에는 없었지만, 온라인 시뮬레이션을 지원한다는 연구 목표를 달성하기 위해 이에 적합한 Colored ACD라는 새로운 모델링 형식론을 제안하였다. 마지막으로 3차 년도에는 2차 년도에서 개발한 시뮬레이터 컴포넌트를 조립하여 시뮬레이터 시제품을 제작하여, 전자부품 Fab, 유연 생산 시스템, 종합병원 외래 진료 시스템의 3개 대상 시스템을 선정하여 시뮬레이터 시제품의 작동을 검증하고, 이를 활용할 수 있는 방안에 대해 검토하였다. 또한 빅 데이터 처리기술이 시뮬레이터에 활용될 수 있는 가능성에 대해 검토하였다. 본 연구과제는 당초 연구 계획에 따라 잘 진행되었으며, 개발된 시뮬레이터가 실제 현장의 운영 관리뿐만 아니라 모델링 형식론 기반의 연구 및 교육에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

□ 연구결과의 활용계획
최근 가상 물리 시스템에 대한 관심이 높아지면서 온라인 시뮬레이션을 활용한 시뮬레이션 기반의 실시간 운영 시스템에 대한 수요가 증가하고 있으나, 현재까지 이를 지원하는 적합한 범용 시뮬레이션 도구가 없어 해당 분야에 특화된 전용 시뮬레이터를 개발해오고 있다. 본 연구에서 개발한 온라인 시뮬레이션을 지원하는 모델링 형식론 기반의 이산사건 시뮬레이터는 이러한 수요에 부합하는 시뮬레이션 컴포넌트를 제공하여, 다양한 분야의 실시간 운영 시스템 구축에 도움이 될 것으로 기대된다. 특히 대상 시스템의 현재 상태를 반영한 온라인 시뮬레이션이 가능하여 실시간으로 이상 상황에 대한 대응 방안을 탐색 및 평가할 수 있어 여러 분야에 활용이 기대된다. 또한 실제 현장에서의 실시간 운영 관리뿐만 아니라 연구자들이 모델링 형식론 기반의 연구를 수행할 때, 모델을 검증하거나 시뮬레이션 실험을 수행할 수 있는 환경을 제공하고, 교육기관에서 진행하는 모델링 형식론에 대한 교육의 보조 자료로서 활용될 것으로 기대된다.
(출처:요약문 4p)

Abstract ▼

□ Purpose& contents
This research aims to develop a modeling formalism based discrete-event simulation software supporting online simulation. Online simulation is a simulation method that simulation starts from the current state of real system. Current commercial simulation packages are limited t

□ Purpose& contents
This research aims to develop a modeling formalism based discrete-event simulation software supporting online simulation. Online simulation is a simulation method that simulation starts from the current state of real system. Current commercial simulation packages are limited to support this online simulation. Therefore, this research aims to develop simulator components supporting online simulation and implement a simulator prototype. In order to implement the simulator, simulation model initialization method and simulation engine development are needed and verification of the simulator prototype are included in this research.

□ Result
This research aims to develop a modeling formalism based discrete-event simulation software supporting online simulation for forecasting future state based on current state of a real system. In the first year, functional requirements for online simulation is found and simulator components which are found based on the requirements are designed. High speed simulation algorithm which is extended from current simulation algorithm, conversion algorithm from user-defined ACD model to simulator code, and simulator components which are designed in the first year are implemented in the second year. The colored ACD modeling formalism is additionally developed in order to support online simulation, though new modeling formalism development is not included in the plan of this research. In the third year, a simulator prototype is implemented based on the simulator components and verified by modeling and simulation using the simulator prototype for three systems, electronics Fab, flexible manufacturing system, and outpatient departments in a large hospital. Also, application possibility of big data analysis technology for the simulator is considered. This research is well proceeded based on the research plan.

□ Expected Contribution
In these days, demand for online simulation which can be applied in cyber physical systems is increased, but only dedicated simulator is implemented for specific systems for online simulation because simulation tools for online simulation are not yet developed. A simulator prototype which is implemented in this research can be support to build a real-time operation management system for various domain systems. Especially, the implemented simulator which supports online simulation can help decision making when disturbance is happened in the real system by evaluating various alternatives. Also, the simulator can support modeling formalism based research by providing environment for verifying the model and performing simulation based experiments and can support modeling formalism based education as a simulation tool for students.
(출처:SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 8
• 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 24
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 25
• 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 26
• 7. 참고문헌 ... 26
• 8. 연구성과 ... 28
• 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설.장비 현황 ... 29
• 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 29
• 11. 기타사항 ... 30
• 끝페이지 ... 30