KR101429807B1 - Multifaceted modeling simulation framwork for system of systems using ieee 1516 - Google Patents

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Abstract

IEEE 1516을 이용한 복합 시스템의 다측면적인 모델링 시뮬레이션을 위한 프레임워크가 개시된다. 복수의 단일 시스템이 유기적인 관계를 통해 결합되는 복합 시스템(System of Systems)의 시스템 모델링 시뮬레이션 시스템은 SoSES(System of Systems Entity Structure)/FB(Federate Base) 프레임워크를 통해 복합 시스템에 대한 시뮬레이션을 수행하는 것으로, SoSES/FB 프레임워크는 복합 시스템에 대한 SoSES(System of Systems Entity Structure) 트리를 저장하는 SoSES 베이스; 단일 시스템에 대응되는 시뮬레이터를 저장하는 페더레이트 베이스(Federate Base); 및 SoSES 베이스 및 페더레이트 베이스를 통해 시뮬레이터에 대한 페더레이션(Federation)을 합성하는 합성기(Synthesizer)를 포함할 수 있다.A framework for multidimensional modeling simulation of a complex system using IEEE 1516 is disclosed. A system modeling simulation system of a system of systems in which a plurality of single systems are combined through an organic relationship simulates a complex system through a SoSES (System of Systems Entity Structure) / FB (Federate Base) framework SoSES / FB framework is a SoSES base that stores a System of Systems Entity Structure (SoSES) tree for a complex system; A Federate Base for storing a simulator corresponding to a single system; And a synthesizer for synthesizing federations for the simulator via the SoSES base and the federate base.

Description

IEEE 1516을 이용한 복합 시스템의 다측면적인 모델링 시뮬레이션을 위한 프레임워크{MULTIFACETED MODELING SIMULATION FRAMWORK FOR SYSTEM OF SYSTEMS USING IEEE 1516}{MULTIFACETED MODELING SIMULATION FRAMEWORK FOR SYSTEM OF USE OF IEEE 1516} [0002]

본 발명의 실시예들은 IEEE 1516을 이용한 복합 시스템의 다측면적인 모델링 시뮬레이션을 위한 프레임 워크에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a framework for multidisciplinary modeling simulation of a hybrid system using IEEE 1516.

다측면적인 시스템 모델링 (Multifaceted System Modeling)이란 시스템의 모든 대안들을 총체적으로 표현하는 모델링 방식이다. 즉, 시스템이 어떻게 구성되어 있는지 표현함과 더불어 시스템을 구성하는데 가질 수 있는 여러 가지 대안들을 표현하는 방법이다. 여러 가지 대안이 있는 시스템의 경우, 다측면적인 시스템 모델링 방식을 이용하여 시스템을 효과적으로 표현할 수 있다.Multifaceted System Modeling is a modeling method that collectively represents all alternatives in a system. In other words, it is a way of expressing how the system is organized and various alternatives that may be involved in configuring the system. For systems with multiple alternatives, the system can be effectively represented using a multi-faceted system modeling approach.

예를 들어 컴퓨터 시스템을 평가하는 시뮬레이션을 한다고 하자. 컴퓨터 시스템은 내부 모델들에 따라 다양한 선택의 경우를 가지게 된다. 즉, 컴퓨터 시스템은 도 1과 같이 트리 형태로 표현될 수 있으며, 이 트리는 컴퓨터 시스템을 이루고 있는 구성 요소와 컴퓨터 시스템이 가질 수 있는 대안들을 총체적으로 표현하고 있다. 먼저, 도 1은 컴퓨터가 중앙처리장치와 그래픽카드, 저장장치, 입력장치 등의 필수 요소로 이루어진다는 것을 보여주며, 그 필수 요소의 아래에 있는 모델들은 각각의 필수 요소들이 어떠한 대안들을 가지는지를 보여 준다. 예를 들어 중앙 처리 장치 같은 경우에는 인텔 또는 AMD를 선택할 수 있고, 저장 장치와 같은 경우에는 하드디스크 또는 SSD 등 여러 대안들 중에 하나를 선택할 수 있다는 것을 보여준다.For example, let's say a simulation that evaluates a computer system. The computer system has various choices depending on the internal models. That is, the computer system can be represented in the form of a tree as shown in FIG. 1, which collectively represents the components that constitute the computer system and the alternatives that the computer system can have. First, FIG. 1 shows that a computer is made up of essential components such as a central processing unit, a graphics card, a storage device, and an input device, and the models below the essential components show what alternatives each essential component has give. For example, you can choose Intel or AMD for a central processing unit, and you can choose one of several alternatives, such as a hard disk or SSD, in the case of a storage device.

컴퓨터 시스템을 이와 같이 표현한 후에는 도2와 같이 다측면적인 시스템 모델링 시뮬레이션이 이루어질 수 있다. 즉, 컴퓨터 시스템을 트리 형태로 표현한 이후에, 사용자가 목적에 따라서 시스템이 가질 수 있는 대안들 중에서 원하는 모델을 선택하게 된다. 대안들이 전부 선택된 후에는 실제로 컴퓨터 시스템을 구성하고 있는 실제 모델들이 존재하는 모델 라이브러리에서 사용자가 선택한 모델들을 가져온다. 그 후에는 선택된 실제 모델들이 합성되어 하나의 컴퓨터 시스템이 완성되고, 이를 통해 컴퓨터 시스템을 평가하는 시뮬레이션을 할 수 있다.After expressing the computer system as such, a multi-faceted system modeling simulation can be performed as shown in FIG. That is, after expressing the computer system in a tree form, the user selects a desired model among the alternatives that the system may have according to the purpose. After all of the alternatives have been selected, the user selects models from the model library in which the actual models that make up the computer system actually exist. After that, the selected real models are synthesized to complete one computer system, which enables simulation to evaluate the computer system.

이러한 다측면적인 시스템 모델링 시뮬레이션 방법으로 System Entity Structure/Model Base (SES/MB) 프레임워크가 존재한다. SES란 시스템의 여러 대안들을 앞서 설명한 바와 같이 트리 구조를 이용하여 총체적으로 표현할 수 있는 형식론이며, MB는 실제 구성 요소 모델들을 관리하는 저장소이다. 즉, SES/MB 프레임워크는 SES 형식론을 통해 시스템을 트리 형태로 표현을 하고 이를 참조하여 MB에서 모델을 불러와 전체 시스템을 합성하는 형태를 띠고 있다.There is a System Entity Structure / Model Base (SES / MB) framework as a multi-faceted system modeling simulation method. SES is a formalism that can be expressed as a whole by using a tree structure as described above, and MB is a repository for managing actual component models. That is, the SES / MB framework expresses the system in the form of a tree through the SES formalism, refers to the system, and calls the model from the MB to synthesize the entire system.

이와 같은 SES/MB 프레임워크를 사용하여 모델링 시뮬레이션을 할 경우 여러 가지 장점을 가지게 된다. 먼저 형식론적인 모델링이 가능하며, 이를 통해 시스템의 구조를 관리하기가 쉬워진다. 또한 목적에 따라 시스템을 구성할 때 불필요한 절차나 반복적인 절차가 감소함에 따라 시스템을 모델링하고 시뮬레이션 하는데 걸리는 시간과 비용을 줄일 수 있다. 또한 모델 라이브러리에서 기존의 모델을 관리하고, 그곳의 모델들을 재사용 할 수 있기 때문에 모델의 재사용성이 높아진다.Modeling simulation using the SES / MB framework has several advantages. First, formal modeling is possible, which makes it easier to manage the structure of the system. It also reduces the time and cost of modeling and simulating the system as it reduces unnecessary or repetitive procedures when configuring the system for the purpose. In addition, the existing models can be managed in the model library, and the models can be reused, thereby enhancing the reusability of the models.

이렇듯 하나의 단일 시스템은 SES/MB 프레임워크를 이용하여 모델링하고 시뮬레이션 할 수가 있다. 그러나 실제 세계는 단순히 이러한 단일 시스템만으로 이루어져 있지 않다. 실제 세계는 여러 가지 단일 시스템들의 유기적인 관계를 통해서 구성된 System of Systems(이하, '복합 시스템'이라 칭함)로 이루어져 있는 경우가 많다. 복합 시스템이란, 여러 가지 시스템들이 존재할 때, 이를 이용해 더 복잡한 메타 시스템을 얻기 위해서 시스템들 간의 자원과 능력을 공유하는, 시스템들의 집합체를 의미한다. 이러한 복합 시스템은 이를 구성하고 있는 각각의 시스템들보다 성능이 뛰어나거나, 더 복잡하고 다양한 기능들을 제공해줄 수 있다.This single system can be modeled and simulated using the SES / MB framework. But the real world is not simply a single system. The real world is often composed of System of Systems, which is composed of the organic relations of various single systems. A complex system is a collection of systems that share resources and capabilities between systems in order to obtain more complex meta-systems when different systems exist. Such a hybrid system can provide better performance, more complex functions and more functions than the respective systems constituting it.

예를 들어, 도3에서 볼 수 있듯이 데스크톱이나 노트북, 서버, 홈시어터 등은 각각의 단일 시스템을 나타내며, 각각의 시스템들이 네트워크를 이용하여 서로 간에 유기적으로 연결된 홈 네트워크는 복합 시스템을 나타낸다. 이러한 홈 네트워크는 그것을 이루는 각각의 요소들, 즉 각각의 시스템보다 더욱 다양하고 복잡한 기능을 수행할 수 있다.For example, as shown in FIG. 3, a desktop, a notebook, a server, a home theater, and the like represent each single system, and a home network in which each system is organically connected to each other using a network represents a hybrid system. Such a home network can perform more diverse and complex functions than the respective elements that make up it, i.e., each system.

이러한 복합 시스템과 같은 경우에도 앞서 말한 다측면적인 모델링 시뮬레이션 방법을 적용하면 좀 더 효과적인 모델링 시뮬레이션이 가능하다. 하지만 기존에 제안된 SES/MB 프레임워크가 단일 시스템만을 위한 프레임워크이기 때문에 복합 시스템에 적합한 새로운 프레임워크가 필요하다.Even in such a complex system, more effective modeling simulation is possible by applying the aforementioned multi-faceted modeling simulation method. However, since the proposed SES / MB framework is a framework for a single system, a new framework suitable for a complex system is needed.

본 발명은 SES/MB 프레임워크를 확장하여 단일 시스템이 아니라, IEEE 1516을 이용한 복합 시스템의 다측면적인 모델링 시뮬레이션을 위한 새로운 프레임워크를 제안하고자 한다. 이를 위해 먼저 복합 시스템의 구조를 표현하는 새로운 형식론인 SoSES(System of Systems Entity Structure) 형식론을 제안하고 이를 표현하는 표현법과 연산 등을 정의한다. 또한 각 시스템들을 저장하고 있는 새로운 페더레이트 베이스(FB, Federate Base)를 제안하여, 이를 바탕으로 한 새로운 프레임워크인 System of Systems Entity Structure/Federate Base (SoSES/FB) 프레임워크를 제안한다.The present invention extends the SES / MB framework to propose a new framework for multidimensional modeling simulation of a hybrid system using IEEE 1516 instead of a single system. To do this, we first propose a formal system of system entity structure (SoSES), which is a new formalism for expressing the structure of a complex system, and define the expressions and operations that represent them. In addition, we propose a new Federated Base (FB) that stores each system and propose a new framework, System of Systems Entity Structure / Federate Base (SoSES / FB)

제안된 프레임워크를 통해 복합 시스템의 구조를 형식론적으로 표현하고 사용자의 선택에 의해 시뮬레이터들이 선택되면 선택된 시뮬레이터를 페더레이트 베이스에서 가져와 합성하여 연동 시뮬레이션을 할 수 있게 된다. 또한 복합 시스템을 합성하는 과정을 제안하고 그 과정을 일부 자동화함으로써 사용자 편의성을 높이고 개발 시간을 줄이는 효과를 기대할 수 있다. 또한 제안된 SoSES 형식론이라는 수학적인 틀을 이용하여 복합 시스템의 구조를 효과적으로 관리할 수 있다.Through the proposed framework, the structure of the complex system can be expressed formally, and when the simulators are selected by the user 's choice, the selected simulator can be taken from the federate base and synthesized to perform the interlocking simulation. In addition, we propose a synthesis process of a complex system and automate the process to improve user convenience and reduce development time. In addition, the structure of the complex system can be effectively managed by using the mathematical framework called the proposed SoSES formalism.

복수의 단일 시스템이 유기적인 관계를 통해 결합되는 복합 시스템(System of Systems)의 시스템 모델링 시뮬레이션 시스템은 SoSES(System of Systems Entity Structure)/FB(Federate Base) 프레임워크를 통해 복합 시스템에 대한 시뮬레이션을 수행하는 것으로, SoSES/FB 프레임워크는 복합 시스템에 대한 SoSES(System of Systems Entity Structure) 트리를 저장하는 SoSES 베이스; 단일 시스템에 대응되는 시뮬레이터를 저장하는 페더레이트 베이스(Federate Base); 및 SoSES 베이스 및 페더레이트 베이스를 통해 시뮬레이터에 대한 페더레이션(Federation)을 합성하는 합성기(Synthesizer)를 포함할 수 있다.A system modeling simulation system of a system of systems in which a plurality of single systems are combined through an organic relationship simulates a complex system through a SoSES (System of Systems Entity Structure) / FB (Federate Base) framework SoSES / FB framework is a SoSES base that stores a System of Systems Entity Structure (SoSES) tree for a complex system; A Federate Base for storing a simulator corresponding to a single system; And a synthesizer for synthesizing federations for the simulator via the SoSES base and the federate base.

일 측면에 따르면, SoSES 트리는 페더레이트 베이스에 저장된 시뮬레이터의 목록을 바탕으로 사용자에 의해 구성된 SoSES 트리, 또는 도메인 전문가에 의해 구성된 SoSES 트리, 또는 프루닝(Pruning) 과정에 의해 생성된 PES(Pruned Entity Structure) 트리 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.According to one aspect, the SoSES tree comprises a SoSES tree configured by a user based on a list of simulators stored in a federate base, or a SoSES tree constructed by a domain expert, or a Prestored Entity Structure (PES) generated by a pruning process ) ≪ / RTI > tree.

다른 측면에 따르면, 페더레이트 베이스는 IEEE 1516을 기반으로 HLA(High Level Architecture) 규약을 만족하는 시뮬레이터를 저장할 수 있다.According to another aspect, the federate base may store a simulator that meets HLA (High Level Architecture) specifications based on IEEE 1516.

또 다른 측면에 따르면, SoSES/FB 프레임워크는 SoSES 베이스에 저장된 SoSES 트리를 관리하는 트리 관리기, SoSES 트리에 대한 프루닝(Pruning)을 수행하는 프루너(Pruner), 및 페더레이트 베이스에서 시뮬레이터의 데이터를 불러와 합성하는 데이터 합성기로 이루어진 SoSES 관리기를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the SoSES / FB framework includes a tree manager that manages the SoSES tree stored in the SoSES base, a pruner that performs pruning on the SoSES tree, And a data synthesizer for synthesizing the data and the synthesized data.

또 다른 측면에 따르면, SoSES/FB 프레임워크는 페더레이트 베이스에 저장된 각 시뮬레이터의 정보를 합성기로 전달하거나, 합성기에서의 합성 결과에 따른 각 시뮬레이터의 정보를 페더레이트 베이스로 전달하는 페더레이트 관리기를 더 포함할 수 있다.According to another aspect, the SoSES / FB framework further includes a federate manager for transferring the information of each simulator stored in the federate base to the synthesizer, or for transferring information of each simulator according to the synthesis result in the synthesizer to the federate base .

또 다른 측면에 따르면, 합성기는 SoSES 관리기와 페더레이트 관리기 간에 시뮬레이터의 정보를 전달하고, 각각의 시뮬레이터가 페더레이션에 참가(join)하도록 하는 명령을 페더레이트 관리기로 전달하여 모든 시뮬레이터가 페더레이션에 참가하면 시뮬레이션을 시작할 수 있다.According to another aspect, the synthesizer conveys information of the simulator between the SoSES manager and the federation manager, and sends a command to the federation manager to allow each simulator to join the federation so that when all the simulators participate in the federation, . ≪ / RTI >

복수의 단일 시스템이 유기적인 관계를 통해 결합되는 복합 시스템(System of Systems)의 시스템 모델링 시뮬레이션 방법은 복합 시스템에 대한 SoSES(System of Systems Entity Structure) 트리를 저장하는 SoSES 베이스; 및 단일 시스템에 대응되는 시뮬레이터를 저장하는 페더레이트 베이스(Federate Base)로 이루어진 SoSES(System of Systems Entity Structure)/FB(Federate Base) 프레임워크를 이용하는 것으로, SoSES 트리에 대한 프루닝(Pruning)에 의해 선택된 시뮬레이터의 데이터를 합성하는 데이터 합성 단계; 상기 선택된 시뮬레이터에 대하여 페더레이션(Federation)을 합성하는 페더레이션 합성 단계; 및 상기 선택된 시뮬레이터가 모두 페더레이션에 참가하면 시뮬레이션을 시작하는 페더레이션 실행 단계를 포함할 수 있다.A system modeling simulation method of a system of systems in which a plurality of single systems are combined through an organic relationship includes a SoSES base storing a System of Systems Entity Structure (SoSES) tree for a complex system; (System of Systems Entity Structure) / FB (Federate Base) framework composed of a Federate Base which stores a simulator corresponding to a single system, and is implemented by pruning the SoSES tree A data synthesizing step of synthesizing the data of the selected simulator; A federation synthesis step of synthesizing a federation for the selected simulator; And a federation execution step of starting the simulation when all of the selected simulators participate in the federation.

IEEE 1516을 이용하여 복합 시스템의 다측면적인 시스템 모델링 시뮬레이션을 위한 프레임워크는 페더레이션을 합성하는 과정을 자동화함으로써 사용자 편의성을 높이고, 페더레이션 개발 시간을 단축시킬 수 있으며, 또한 SoSES 형식론을 사용하여 시뮬레이터의 구조를 효율적으로 관리할 수 있으며, 그 구조를 바꾸기가 용이하여 여러 가지 대안에 대하여 시뮬레이션을 하기에 편리하다. 이러한 프레임워크를 이용하여 국방 분야의 여러 시뮬레이션의 적용함으로써 비용 감소와 개발 시간 단축 및 사용자 편의성을 높일 수 있다.The framework for simulating multidimensional system modeling of a hybrid system using IEEE 1516 can automate the process of synthesizing federation to improve user convenience and shorten federation development time. Also, by using SoSES formalism, Can be efficiently managed, and its structure is easy to change, so it is convenient to simulate various alternatives. Using these frameworks, various simulations in the field of defense can be applied to reduce costs, shorten development time, and enhance user convenience.

도 1은 컴퓨터 시스템의 내부 모델 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 컴퓨터 시스템에 대한 다측면적인 모델링 시뮬레이션을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 홈 네트워크에 따른 복합 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서, SoSES 형식론의 Inter-specialization 노드를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서, SoSES/BE 프레임워크를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, SoSES/BE 프레임워크에 따른 복합 시스템을 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 있어서, SoSES 베이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 있어서, 페더레이트 베이스를 설명하기 위한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일실시예에 있어서, SoSES 형식론과 SoSES/BE 프레임워크를 바탕으로 구현된 복합 시스템 환경을 설명하기 위한 도면이다.
1 is a diagram for explaining an internal model structure of a computer system.
Figure 2 is a diagram for describing a multifaceted modeling simulation for the computer system of Figure 1;
3 is a diagram for explaining a hybrid system according to a home network.
4 is a diagram for explaining an inter-specialization node of the SoSES formalism in an embodiment of the present invention.
5 is a diagram for explaining a SoSES / BE framework in an embodiment of the present invention.
Figure 6 illustrates a complex system according to the SoSES / BE framework in one embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining a SoSES base in an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining a federate base in an embodiment of the present invention. FIG.
9 and 10 are views for explaining a complex system environment implemented on the basis of SoSES formalism and SoSES / BE framework in an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

1. One. SoSESSoSES 형식론 Formalism

먼저 새롭게 제안하고자 하는 SoSES(System of Systems Entity Structure) 형식론에 대해서 자세히 알아본다. 여러 개의 독립적인 시스템들로 구성되어 있는 복합 시스템(System of Systems)의 구조나 대안을 총체적으로 표현하기 위해서 기존의 SES 형식론을 확장하여 IEEE 1516에 기반한 SoSES 형식론을 제안하고, 이를 위한 연산과 공리 등을 정의한다.First, let's look at the SoSES (System of Systems Entity Structure) typology that we would like to propose. We propose SoSES formalism based on IEEE 1516 by expanding the existing SES formalism in order to express the structure and alternatives of the system of systems consisting of several independent systems, .

SES 형식론에서의 단일 시스템과 마찬가지로 복합 시스템을 정확히 표현하기 위해서는 구성 관계, 분류 관계, 연결 관계에 대한 정보를 모두 가지고 있어야 한다. 구성 관계는 복합 시스템이 어떠한 시스템들로 이루어져 있는지를 나타낸다. 분류 관계는 복합 시스템이 주어진 범주에 따라 어떻게 구분되고 구체화 되는지, 즉 복합 시스템을 이루고 있는 시스템이 어떠한 대안들을 가질 수 있는지를 나타내는 것이다. 마지막으로 연결 관계는 구성 시스템들이 어떠한 연결을 통해서 전체 복합 시스템을 완성할 수 있는지를 명시한다.As in the case of a single system in the SES formalism, in order to accurately express the complex system, it is necessary to have all the information about the configuration relation, the classification relation, and the connection relation. The configuration relationship indicates which systems the composite system consists of. The classification relationship is how the complex system is classified and specified according to a given category, that is, what alternatives the system constituting the complex system can have. Finally, the connection relationship specifies what kind of connection the constituent systems can complete the entire complex system.

기존에 존재하는 SES 형식론은 연결 관계를 나타낼 때, 모델에 입출력 포트를 명시하고 각각의 포트가 메시지를 주고받는 형태로 되어 있다. 하지만 SoSES 형식론에서는 IEEE 1516에 기반하여 각 시스템들, 즉 시뮬레이터들이 주고받는 데이터를 통해서 연결 관계를 명시할 수 있다. 이 때 IEEE 1516에 기반한 각 시뮬레이터들은 이러한 메시지를 의미하는 인터랙션(Interaction) 외에도, 시뮬레이터들 사이에 공유되는 데이터인 오브젝트(object)를 명시해줘야 하므로 오브젝트와 인터랙션을 구분하여 명시해준다.The existing SES formalism specifies the input / output port in the model when the connection relation is expressed, and each port sends and receives messages. However, in SoSES formalism, based on IEEE 1516, each system, that is, simulator, can specify the connection relation through data exchanged. At this time, each simulator based on IEEE 1516 distinguishes an object and an interaction from each other because it is necessary to specify an object, which is data shared between simulators, in addition to an interaction that means such a message.

또한 기존의 SES 형식론은 루트 노드(root node)가 단일 시스템을 표현하고 각 하위 노드들이 그 시스템을 이루는 모델들을 의미한다. 하지만 SoSES 형식론에서는 루트 노드는 복합 시스템, 즉 페더레이션을 의미하고 각 하위 노드들은 그것들을 이루는 독립적인 단일 시스템, 즉 시뮬레이터를 의미한다.In addition, the existing SES formalism refers to models in which a root node represents a single system and each subordinate node constitutes the system. However, in the SoSES formalism, the root node means a hybrid system, that is, a federation, and each lower node means an independent single system, or simulator, that forms them.

그리고 기존의 SES 형식론에서는 SES 트리가 가질 수 있는 계층에 제한이 없었지만, SoSES 형식론에서는 IEEE 1516을 이용하기 때문에 실제 연동이 이루어질 수 있도록 최종적으로 루트 노드와 구성 관계를 나타내는 노드, 그리고 그 하위 노드들의 총 3 단계의 계층을 가지게 된다. 아래 표 1은 SES 형식론과 SoSES 형식론의 차이점을 보여주고 있다.In the conventional SES formalism, there is no limit to the layer that the SES tree can have. However, since the SoSES formalism uses IEEE 1516, the node that shows the configuration relation with the root node finally so that the actual interworking can be performed, There are three levels of hierarchy. Table 1 below shows the differences between the SES formalism and the SoSES formalism.

Figure 112012012573634-pat00001
Figure 112012012573634-pat00001

SoSES 형식론은 이러한 구성, 분류, 연결 관계를 체계적으로 나타내는 형식론이며, SoSES는 이러한 관계를 트리 형태로 나타낸 구조이다. SoSES 형식론은 크게 표현법과 연산으로 구분이 되며, 표현법은 노드와 데이터로 이루어진다.SoSES formalism is a formalism that systematically shows such configuration, classification, and connection relations, and SoSES is a structure that expresses these relations in a tree form. SoSES formalism is largely divided into expressions and operations, and expressions consist of nodes and data.

Figure 112012012573634-pat00002
Figure 112012012573634-pat00002

표 2는 SoSES 형식론을 표현하는 노드의 종류로써 다음과 같이 SoSES는 system 노드, inter-aspect 노드, inter-specialization 노드의 총 세 가지 타입으로 구성되어 있다.Table 2 shows the types of nodes expressing SoSES formalism. SoSES consists of three types as system node, inter-aspect node, and inter-specialization node as follows.

system 노드는 실제 시스템에 대응되는 노드로, 시뮬레이션에서는 페더레이션 또는 시뮬레이터에 대응된다. 최상위 노드를 나타내는 루트 노드는 시스템 노드로서, 복합 시스템을 의미하며 실제 연동 시뮬레이션에서 이는 페더레이션에 대응된다. 또한 최하위 노드를 나타내는 리프 노드(leaf node) 역시 system 노드이며, 이는 각각의 시스템 즉, 시뮬레이터를 의미한다.The system node corresponds to the real system, and corresponds to the federation or simulator in the simulation. The root node representing the top node is a system node, which means a complex system. In an actual interworking simulation, this corresponds to federation. The leaf node representing the lowest node is also a system node, which means each system, that is, a simulator.

Inter-aspect 노드는 하나의 시스템 노드가 가질 수 있는 구성 관계를 나타내기 위한 노드로 트리에서 한 줄의 점선으로 나타내진다. 이 때 inter-aspect의 자식 노드와 부모 노드는 모두 시스템 노드로 구성되어 있다. inter-aspect는 자식 노드로 여러 개를 가질 수 있으며 이는 부모 노드가 그 자식 노드들로 구성되어 있음을 의미한다.An inter-aspect node is a node representing a configuration relationship that a system node can have, represented by a single dotted line in the tree. In this case, both the child node and the parent node of the inter-aspect are configured as system nodes. An inter-aspect can have multiple child nodes, which means that the parent node is made up of its child nodes.

Inter-specialization 노드는 복합 시스템의 분류 관계를 나타내기 위한 노드로 트리에서 두 줄의 점선으로 나타내진다. inter-specialization 노드 역시 자식 노드와 부모 노드가 모두 시스템 노드로 구성되어 있으며, 자식 노드는 두 개 이상으로 구성되어 있다. 여기서 부모 노드가 일반적인 시스템의 객체를 나타내는 것이라면 자식 노드는 그 부모 노드의 구체적인 시스템 객체를 나타낸다. 즉, 어떠한 한 시스템이 여러 개의 대안 중에서 하나의 선택권을 가진다는 의미이다. 도 4에서 보면 알 수 있듯이 시뮬레이터 B는 B1, B2, B3 중 하나로 선택되어 구체화 될 수 있다는 의미이다. inter-aspect 노드에서 자식 노드들은 부모 노드를 구성하는 일부라면, inter-specialization 노드에서 자식 노드는 부모 노드와 치환 될 수 있는 대등한 위치를 가진다.An inter-specialization node is a node for representing the classification relationship of a complex system, and is represented by a two-dotted line in the tree. In the inter-specialization node, both the child node and the parent node are configured as system nodes, and the child node is composed of two or more. If the parent node represents an object of a general system, the child node represents a concrete system object of the parent node. That is, a system has one of several alternatives. As can be seen from FIG. 4, the simulator B means that it can be selected and selected as one of B1, B2, and B3. In the inter-aspect node, if the child nodes are part of the parent node, then in the inter-specialization node, the child node has an equal position to be replaced with the parent node.

이 세 가지 노드 이외에도 복합 시스템의 연결 관계를 나타내는 정보가 필요한데, 이것을 데이터라고 한다. 데이터에는 IEEE 1516의 SOM에서 정의된 개념인 오브젝트와 인터랙션 두 가지 개념을 동일하게 적용하였다. 오브젝트는 시간이 지나면 변경될 수 있지만 변경된 정보를 유지하면서 시뮬레이터 사이에 공유가 필요한 경우 사용되며, 애트리뷰트(attribute)들을 세부 정보로 가지게 된다. 인터랙션은 시간이 지나면 유지할 필요가 없는 정보를 나타내며, 파라미터(parameter)들을 세부 정보로 가지게 된다. 또한 데이터의 종류뿐만 아니라 SES 형식론에서와 마찬가지로 데이터의 입출력을 구분해줄 필요가 있다. SES 형식론에서는 두 포트 간에 연결을 할 때 순서쌍의 앞에 있는 것은 출력, 뒤에 있는 것은 입력으로 구분할 수 있었다. 한편, SoSES에서는 IEEE 1516에 따라 데이터를 출력하는 것은 퍼블리시(Publish)라고 하여 [P]로 표기하고, 입력 받는 데이터는 서브스크라이브(Subscribe)라고 하여 앞에 [S]로 표기해준다. 입출력을 모두 하는 데이터의 경우에는 [P][S]를 모두 표기 해준다.In addition to these three nodes, information indicating the connection relation of the hybrid system is required, which is called data. In the data, the same concepts as the object defined in IEEE 1516 SOM and the interaction are applied. Objects can be changed over time, but they are used when sharing between simulators is needed while maintaining the changed information, and have attributes as details. Interaction represents information that does not need to be retained over time, and has parameters as details. It is also necessary to distinguish the input / output of data as well as the type of data, as in the SES formalism. In the SES formalism, when connecting between two ports, it is possible to distinguish the output that precedes the pair and the input that follows. In SoSES, the output of data according to IEEE 1516 is referred to as [P] as a publication and the data received as a subscribe is referred to as [S]. [P] [S] is used for all input / output data.

예를 들어, [P] 오브젝트 X {x1, x2, x3} 라고 하면 오브젝트 X는 x1, x2, x3의 attribute들을 가지며 이 데이터를 Publish 하겠다는 의미이고, [S] 인터랙션 Y {y1, y2}라고 하면 인터랙션 Y는 y1, y2의 parameter들을 가지며 이 데이터를 Subscribe 하겠다는 의미이다. 이와 같이 세 가지 노드와 데이터를 이용해 트리를 표현할 수 있으며, 도 4는 이 표현법들을 이용해서 실제 트리를 표현한 예이다.For example, if [P] is an object X {x1, x2, x3}, then object X has attributes x1, x2 and x3 and publishes this data, and [S] interaction Y {y1, y2} Interaction Y has parameters y1 and y2, meaning that we will subscribe to this data. Thus, a tree can be represented using three nodes and data, and FIG. 4 is an example of expressing an actual tree using these expressions.

2. 2. SoSESSoSES // FBFB 프레임워크Framework

본 발명에서는 앞서 제안한 SoSES 형식론에 기반하여 복합 시스템을 구성하고 합성 및 실행하는 전체적인 SoSES/FB 프레임워크를 제안한다. 또한 기존의 SES 베이스를 확장하여 SoSES 베이스라는 개념을 제안하고, 마찬가지로 Model 베이스를 확장하여 페더레이트 베이스(Federate Base)를 제안한다.The present invention proposes a whole SoSES / FB framework for composing, compositing, and executing a hybrid system based on the SoSES formalism proposed above. In addition, we extend the existing SES base to propose the concept of SoSES base, and similarly extend the model base to propose Federate Base.

SoSES/FB 프레임워크는 기존의 SES/MB 프레임워크를 바탕으로 이를 확장한 형태를 띠고 있다. 도 5와 같이, SES/MB 프레임워크에서 구성하고자 하는 것이 하나의 시스템이라면 SoSES/FB 프레임워크에서는 복합 시스템(페더레이션)으로 대응된다. 마찬가지로 SES/MB에서 시스템을 이루고 있는 것이 각각의 모델들이라면, SoSES/FB에서는 각각의 시스템(시뮬레이터)으로 대응된다.The SoSES / FB framework is based on the existing SES / MB framework. As shown in FIG. 5, if a system to be configured in the SES / MB framework is one system, the SoSES / FB framework corresponds to a complex system (federation). Likewise, if each model is SES / MB system, SoSES / FB corresponds to each system (simulator).

도 6은 본 발명의 일실시예에 있어서, SoSES/BE 프레임워크에 따른 복합 시스템을 도시한 것이다.Figure 6 illustrates a complex system according to the SoSES / BE framework in one embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 복합 시스템은 SoSES 베이스(10)와 페더레이트 베이스(20)를 거쳐 하나의 완성된 페더레이션으로 구축된다. 복합 시스템의 구조적인 정보를 가지고 있는 SoSES 베이스(20)에서 프루닝(Pruning)이 되면, Pruned Entity Structure, 즉 완성된 시뮬레이터 목록을 갖게 된다. 이 시뮬레이터 목록이 실제 시뮬레이터들을 갖고 있는 페더레이트 베이스(20)에서 참조되어 합성기(50)를 통해서 합성이 된 후에 페더레이션이 완성된다. 이 완성된 페더레이션은 연동 미들웨어를 통해 시뮬레이터 간의 연동이 이루어진다.Referring to FIG. 6, the composite system is constructed as one completed federation via the SoSES base 10 and the federating base 20. When Pruning is performed in the SoSES base 20 which has the structural information of the complex system, it has a list of the Pruned Entity Structure, that is, the completed simulator. This simulator list is referenced in the federating base 20 having the actual simulators and synthesized through the synthesizer 50, and the federation is completed. This completed federation is interlocked with the simulator through the interworking middleware.

도 6에서 알 수 있듯이, SoSES/FB 프레임워크는 크게 SoSES 트리를 저장하고 있는 SoSES 베이스(10)와, 시뮬레이터들을 저장하고 있는 페더레이트 베이스(20), 그리고 각각을 관리해주는 SoSES 관리기(30)와 페더레이트 관리기(40), 마지막으로 페더레이션을 합성해주는 합성기(50)로 구성되어 있다. 다음은 이들 각각에 대해서 자세히 살펴보고자 한다.6, the SoSES / FB framework includes a SoSES base 10 storing a SoSES tree, a Federate base 20 storing simulators, and a SoSES manager 30 managing the respective SoSES bases. A federate manager 40, and a synthesizer 50 for synthesizing federation. Let's take a closer look at each of these.

2-1. 2-1. SoSESSoSES 베이스(10) The base (10)

SoSES 베이스(10)는 SoSES 형식론에 따라 구성된 SoSES 트리를 저장하고 있는 저장소이다. SoSES 베이스(10)에서는 사용자가 구성한 SoSES 트리를 저장하거나, 반대로 기존에 구성되어 있는 SoSES를 불러와서 사용할 수 있다. 또한 프루닝 과정 이후에 만들어진 Pruned Entity Structure 트리 역시 SoSES 베이스(10)에 저장되고, 저장된 Pruned Entity Structure 트리 역시 SoSES 베이스(10)로부터 불러와서 사용하는 것이 가능하다.The SoSES base 10 is a repository storing a SoSES tree configured according to the SoSES formalism. In the SoSES base 10, a user configured SoSES tree can be stored, or conversely, an existing SoSES can be called up and used. The Pruned Entity Structure Tree created after the pruning process is also stored in the SoSES base 10, and the stored Pruned Entity Structure Tree can also be retrieved from the SoSES base 10 and used.

2-2. 2-2. 페더레이트Federate 베이스(20) The base 20,

페더레이트 베이스(20)는 실제 시뮬레이터들이 저장되어 있는 저장소이다. SoSES 트리가 시뮬레이터의 이름을 정보로 가지고 있다면, 페더레이트 베이스(20)는 실행 가능한 시뮬레이터와 데이터를 함께 가지고 있다. SoSES 트리에서 프루닝을 거쳐 합성이 될 때 SoSES 트리를 구성하고 있는 시스템 노드들은 그 이름을 참조하여 페더레이트 베이스(20)에 있는 실제 시뮬레이터들을 불러와 시뮬레이터들을 합성하게 된다.Federate base 20 is a repository where actual simulators are stored. If the SoSES tree has the name of the simulator as the information, then the federate base 20 has the executable simulator and the data together. When the SoSES tree is pruned and synthesized, the system nodes constituting the SoSES tree refer to the name to call up the actual simulators in the federate base 20 to synthesize the simulators.

페더레이트 베이스(20)를 이루고 있는 시뮬레이터들은 기존에 개발되어 있는 시뮬레이터들이 재사용된다. 또한 이 시뮬레이터들은 HLA-Compliant, 즉 HLA 규약을 만족하도록 구현되어 있는 시뮬레이터들로 구성되어 있어야 한다고 가정한다. 실제로 연동에서 연동 참여 체계들 간에 외부적으로 정보 교환이 가능하도록 연동 구조의 제반 규정 및 인터페이스를 준수해야 하는데, 본 실시예에서는 국제 표준 연동 구조의 하나인 IEEE 1516을 기반으로 HLA에 순응하는 시뮬레이터들을 일 예로 사용한다.The simulators constituting the federate base 20 are reused in the existing simulators. It is also assumed that these simulators should be composed of HLA-compliant simulators that are implemented to satisfy HLA specifications. In practice, it is necessary to comply with all the rules and interfaces of the interworking structure so that information can be exchanged externally among the interworking participating systems in the interworking. In this embodiment, simulators conforming to the HLA based on the IEEE 1516, As an example.

도 8과 같이 페더레이트 베이스(20) 내부의 시뮬레이터들은 HLA-Compliant 한 시뮬레이터들과 각각의 시뮬레이터의 SOM(Simulation Object Model) 정보를 포함하고 있는 데이터로 구성되어 있다.As shown in FIG. 8, the simulators in the federate base 20 are composed of HLA-compliant simulators and data including SOM (Simulation Object Model) information of each simulator.

2-3. 2-3. SoSESSoSES 관리기(30) The manager (30)

SoSES 관리기(30)는 SoSES 트리를 구성하고 관리하는 역할을 한다. SoSES 관리기(30)는 트리 구조를 관리하는 트리 관리기와, 프루닝(Pruning)을 하는 프루너(Pruner), 그리고 마지막으로 데이터를 합성해주는 데이터 합성기로 이루어져 있다. SoSES 트리는 페더레이트 베이스(20)에서 시뮬레이터 목록을 불러 그 시뮬레이터 목록을 바탕으로 사용자가 직접 구성할 수도 있으며, 아니면 기존의 도메인 전문가가 구성해 놓은 SoSES 트리를 SoSES 베이스(10)로부터 불러들여 그 트리 자체를 직접 사용, 편집, 저장할 수도 있다. SoSES 관리기(30)는 SoSES 형식론에 입각하여 트리를 구성하기 때문에 개념적으로 SoSES 형식론에서 제안한 공약들에 어긋나지 않아야 한다. 또한 SoSES 관리기(30)는 이러한 두 가지 방법에 의해 SoSES 트리가 완성되고 나면, 프루닝 기능도 담당하게 된다. SoSES 트리가 완성된 후 사용자에 의해 inter-specialization 노드의 자식 노드들, 즉 대안들이 선택되고, 선택 이후에는 프루닝 과정이 진행된다. 프루닝이 완료된 이후, SoSES 관리기(30)는 앞서 제안한 데이터 합성 알고리즘을 통해 데이터를 합성하고 합성된 데이터와 프루닝 되어 선택된 시뮬레이터들의 목록을 출력한다.The SoSES manager 30 constitutes and manages the SoSES tree. The SoSES manager 30 comprises a tree manager for managing the tree structure, a pruner for pruning, and a data synthesizer for synthesizing data. The SoSES tree can be configured by the user by invoking the simulator list on the Federate base 20 or by invoking the SoSES tree constructed by the existing domain expert from the SoSES base 10, You can also use, edit, and save directly. Since the SoSES manager 30 constructs the tree based on the SoSES formalism, it should not be contradictory to the commitments proposed in the SoSES formalism conceptually. The SoSES manager 30 also performs the pruning function after the SoSES tree is completed by these two methods. After the SoSES tree is completed, the child nodes of the inter-specialization node, that is, the alternatives are selected by the user, and the pruning process is performed after the selection. After the pruning is completed, the SoSES manager 30 synthesizes the data through the data synthesis algorithm and outputs a list of selected simulators and data obtained by pruning the synthesized data.

Figure 112012012573634-pat00003
Figure 112012012573634-pat00003

표 3은 SoSES 관리기(30)의 각 역할을 보여준다.Table 3 shows each role of the SoSES manager 30.

2-4. 2-4. 페더레이트Federate 관리기(40) Managers (40)

페더레이트 관리기(40)는 페더레이트 베이스(20)를 관리하는 역할을 한다. 페더레이트 관리기(40)는 페더레이트 베이스(20)로부터 각 시뮬레이터의 정보를 가져와서 합성기(50)로 보내주는 역할을 하며, 반대로 합성기(50)로부터 프루닝과 데이터 합성 결과로 나온 시뮬레이터 정보와 합성된 데이터를 받아서 페더레이트 베이스(20)로 보내주고 각각의 시뮬레이터를 페더레이트 베이스(20)에서 불러와 실행시켜주는 역할을 한다.The federate manager 40 serves to manage the federate base 20. The federate manager 40 takes the information of each simulator from the federating base 20 and sends it to the synthesizer 50. On the other hand, the federate manager 40 receives simulator information from the synthesizer 50, And sends the simulated data to the federate base 20, and loads and executes each simulator in the federate base 20.

2-5. 합성기(50)2-5. The synthesizer (50)

합성기(50)는 페더레이션을 합성하는 역할을 한다. 즉, SoSES 관리기(10)로부터 프루닝과 데이터 합성 이후에 시뮬레이터 목록과 각 시뮬레이터들의 이름, 주소와 같은 정보를 받게 되면 이를 각각의 페더레이트 관리기(40)로 보내주는 역할을 한다. 또한 페더레이트 관리기(40)에서 보낸 데이터 정보를 SoSES 관리기(30)로 보내주거나, 합성된 정보를 받아 다시 페더레이트 관리기(40)로 보내주는 역할을 하게 된다.The synthesizer 50 serves to synthesize the federation. That is, when the information such as the simulator list and names and addresses of each simulator is received after the pruning and data synthesis from the SoSES manager 10, it is sent to each federate manager 40. In addition, it transmits the data information sent from the federate manager 40 to the SoSES manager 30 or receives the synthesized information and sends it back to the federate manager 40.

그 이후 페더레이트 관리기(40)가 각각의 시뮬레이터를 실행시키면, 페더레이션을 생성하고(Create), 각 시뮬레이터들을 페더레이션에 참가(Join)시키는 명령을 페더레이트 관리기(40)로 보내주게 되고, 모든 시뮬레이터들이 페더레이션에 참가하게 되면 마지막으로 시작(Start) 명령을 내려줌으로써 시뮬레이션을 시작하게 하는 역할을 한다.Then, when the federate manager 40 executes each simulator, it sends a command to the federate manager 40 to create a federation and join each simulator to the federation, and all the simulators When you join the federation, you start the simulation by giving the start command.

3. 3. SoSESSoSES // FBFB 환경 Environment

본 발명에서 제안한 SoSES 형식론과 SoSES/FB 프레임워크를 바탕으로 하여 구현된 SoSES/FB 환경을 설명하기로 한다. 연동은 분산 환경을 기본으로 하고 있기 때문에 사용자가 전체적인 컨트롤을 하는 환경과 각각의 시뮬레이터들이 존재하는 환경이 네트워크로 연결되어 있다고 가정한다.The SoSES / FB environment implemented based on the SoSES formalism and the SoSES / FB framework proposed in the present invention will be described. Since the interworking is based on a distributed environment, it is assumed that the environment in which the user performs overall control and the environment in which each simulator exists are connected by a network.

도 9와 같이 사용자가 전체적인 진행을 관리를 하는 PC에는 SoSES 베이스와 함께 SoSES 관리기가 존재하고, 페더레이션 합성을 진행하는 합성기가 존재한다. 실제로 사용자는 이 PC를 통해 SoSES를 구성하고 편집하며, 네트워크를 통해서 페더레이트 관리기를 컨트롤하는 역할 등을 하게 된다. 또한 페더레이트 관리기가 존재하는 각각의 PC에서는 페더레이트 관리기와 함께 페더레이트 베이스가 존재하여 시뮬레이터들을 저장하고 있으며, 이들은 모두 메인 PC로부터 관리가 된다. 페더레이트 베이스에는 실제 시뮬레이터와 데이터 정보를 지니고 있다.As shown in FIG. 9, there exists a SoSES manager together with a SoSES base in a PC where the user manages the overall progress, and there is a synthesizer that performs federation synthesis. In fact, the user can configure and edit SoSES through this PC, and control the federate manager through the network. Also, in each PC where a federate manager exists, there is a federate base along with a federate manager and stores the simulators, all of which are managed from the main PC. The Federated Base has a real simulator and data information.

이들을 통해서 복합 시스템을 이루고 실제 페더레이션을 자동 실행하기 위해서는 우선 합성기와 각각의 페더레이트 관리기들을 실행시키고, 이들의 IP주소와 PORT를 이용해서 합성기와 각 페더레이트 관리기들을 연결해준다. 그 후에 합성기는 페더레이트 관리기에 시뮬레이터들의 이름과 주소를 요청하고, 페더레이트 관리기는 요청한 정보를 합성기로 다시 보내게 된다. 다시 합성기는 그 정보를 SoSES 관리기로 보낸다. 그러면 SoSES 관리기에서는 이 정보들을 이용해 SoSES 트리를 직접 구성하거나, 또는 SoSES 베이스에 존재하는 SoSES 트리를 불러들여 그 트리의 시뮬레이터 이름과 불러들여온 정보를 맵핑시켜 그 시뮬레이터의 주소를 알 수 있게 된다. 이 후 프루닝 과정을 거치게 되고 데이터 합성 과정을 거친다. 이 때 합성기와 페더레이트 관리기가 주고받는 모든 정보는 네트워크를 통해 전해진다.In order to construct a complex system through these, and to automatically execute the actual federation, the synthesizer and the respective federate managers are executed, and the synthesizer and the respective federate managers are connected using the IP address and the port. The synthesizer then requests the Federator Manager for simulator names and addresses, and the Federate Manager sends the requested information back to the synthesizer. The synthesizer again sends the information to the SoSES manager. The SoSES manager then uses this information to construct the SoSES tree directly, or it invokes the SoSES tree in the SoSES base, maps the name of the simulator in the tree and the imported information so that the address of the simulator is known. After this, pruning process is performed and data synthesis process is performed. At this time, all information exchanged between the synthesizer and the federate manager is transmitted through the network.

본 발명에 따른 데이터 합성 알고리즘을 통해 데이터 합성이 이루어지게 되는데, 이러한 과정은 도 10에 나타나 있다. 먼저 데이터 합성기에서 SOM을 요청하면 각 페더레이트 관리기를 통해 데이터 정보를 네트워크 패킷으로 보내며, 이 정보를 이용해서 SoSES 트리를 구축하고 데이터 합성기에서 데이터를 합성하게 된다. 이 때 데이터 합성 알고리즘에 따라서 연동 여부도 같이 판단하며, 연동이 필요하면 데이터 합성을 완료하여 FED(Federation Execution Data) 파일을 만들어내고, 이를 다시 네트워크를 통해서 페더레이트 관리기로 보내게 된다.The data synthesis is performed through the data synthesis algorithm according to the present invention. This process is shown in FIG. First, when the data synthesizer requests the SOM, the data information is sent to the network packet through each federate manager, and the SoSES tree is constructed using this information and the data is synthesized by the data synthesizer. At this time, it is determined whether or not the data is linked according to the data synthesis algorithm. If the data is interlocked, data synthesis is completed to generate a Federation Execution Data (FED) file, and the data is sent back to the federate manager through the network.

본 발명에서는 IEEE 1516을 이용하여 복합 시스템의 다측면적인 시스템 모델링 시뮬레이션을 위한 프레임워크, 즉 SoSES/FB 프레임워크를 제안하였다. 기존의 다측면적인 시스템 모델링 시뮬레이션 프레임워크인 SES/MB 프레임워크는 단일 시스템에 한해 모델링하고 시뮬레이션 하는 방법이었기 때문에 복합 시스템을 시뮬레이션 하기에는 한계점이 존재한다. 이에 따라 복합 시스템을 위한 새로운 프레임워크가 필요하며, 본 발명은 복합 시스템의 모델링 시뮬레이션을 위한 SoSES/FB 프레임워크를 제안하였다. 이 프레임워크를 제안하기에 앞서 복합 시스템의 모든 대안들을 트리 형태로 나타낼 수 있는 SoSES 형식론을 제안하고, 이를 실제 시뮬레이터가 저장되어 있는 페더레이트 베이스를 제안하였다.In the present invention, a framework for simulating multi-faceted system modeling of a hybrid system using IEEE 1516, namely SoSES / FB framework, has been proposed. Since the existing SES / MB framework, which is a multifaceted system modeling simulation framework, was a method for modeling and simulating a single system, there is a limitation in simulating a complex system. Accordingly, a new framework for a hybrid system is required, and the present invention proposes a SoSES / FB framework for modeling simulation of a hybrid system. Before proposing this framework, we propose a SoSES formalism that can represent all alternatives of a complex system in a tree form, and propose a federate base in which a simulator is stored.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, SoSES/FB 프레임워크는 페더레이션을 합성하는 과정을 자동화함으로써 사용자 편의성을 높이고, 페더레이션 개발 시간을 단축시킬 수 있으며, 또한 SoSES 형식론을 사용하여 시뮬레이터의 구조를 효율적으로 관리할 수 있으며, 그 구조를 바꾸기가 용이하여 여러 가지 대안에 대하여 시뮬레이션을 하기에 편리하다. 이러한 프레임워크를 이용하여 국방 분야의 여러 시뮬레이션의 적용함으로써 비용 감소와 개발 시간 단축 및 사용자 편의성을 높일 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the SoSES / FB framework automates the process of synthesizing federation, thereby enhancing user convenience, shortening the time for federation development, and efficiently managing the structure of the simulator using the SoSES formalism And it is convenient to change the structure and to simulate various alternatives. Using these frameworks, various simulations in the field of defense can be applied to reduce costs, shorten development time, and enhance user convenience.

본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 또한, 상술한 파일 시스템은 컴퓨터 판독이 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.The methods according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Furthermore, the above-described file system can be recorded on a computer-readable recording medium.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible.

그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

10: SoSES 베이스
20: 페더레이트 베이스
30: SoSES 관리기
40: 페더레이트 관리기
50: 합성기
10: SoSES base
20: Federate base
30: SoSES Manager
40: Federate manager
50: synthesizer

Claims (9)

복수의 단일 시스템들간의 자원과 능력을 공유하는 복합 시스템(System of Systems)의 시스템 모델링 시뮬레이션 시스템에 있어서,
상기 시스템 모델링 시뮬레이션 시스템은,
SoSES(System of Systems Entity Structure)/FB(Federate Base) 프레임워크를 통해 상기 복합 시스템에 대한 시뮬레이션을 수행하고
상기 SoSES/FB 프레임워크는,
상기 복합 시스템에 대한 SoSES(System of Systems Entity Structure) 트리를 저장하는 SoSES 베이스;
상기 단일 시스템에 대응되는 시뮬레이터를 저장하는 페더레이트 베이스(Federate Base);
상기 SoSES 베이스 및 상기 페더레이트 베이스를 통해 상기 시뮬레이터에 대한 페더레이션(Federation)을 합성하는 합성기(Synthesizer);
상기 SoSES 베이스에 저장된 SoSES 트리를 관리하는 트리 관리기, 상기 SoSES 트리에 대한 프루닝(Pruning)을 수행하는 프루너(Pruner), 및 상기 페더레이트 베이스에서 상기 시뮬레이터의 데이터를 불러와 합성하는 데이터 합성기로 이루어진 SoSES 관리기; 및
상기 페더레이트 베이스에 저장된 각 시뮬레이터의 정보를 상기 합성기로 전달하거나, 상기 합성기에서의 합성 결과에 따른 각 시뮬레이터의 정보를 상기 페더레이트 베이스로 전달하는 페더레이트 관리기
를 포함하고
상기 합성기는,
상기 SoSES 관리기와 상기 페더레이트 관리기 간에 상기 시뮬레이터의 정보를 전달하고, 각각의 시뮬레이터가 상기 페더레이션에 참가(join)하도록 하는 명령을 상기 페더레이트 관리기로 전달하여 모든 시뮬레이터가 상기 페더레이션에 참가하면 시뮬레이션을 시작하는 것
을 특징으로 하는 시스템 모델링 시뮬레이션 시스템.
1. A system modeling simulation system for a system of systems sharing resources and capabilities between a plurality of single systems,
The system modeling simulation system includes:
Simulation of the complex system is performed through SoSES (System of Systems Entity Structure) / FB (Federate Base) framework
In the SoSES / FB framework,
A SoSES base for storing a System of Systems Entity Structure (SoSES) tree for the complex system;
A Federate Base for storing a simulator corresponding to the single system;
A synthesizer for synthesizing federations for the simulator through the SoSES base and the federate base;
A tree manager for managing a SoSES tree stored in the SoSES base, a pruner for pruning the SoSES tree, and a data synthesizer for retrieving and combining data of the simulator in the federate base SoSES Manager; And
A federate manager for transmitting information of each simulator stored in the federate base to the synthesizer, or transmitting information of each simulator according to a result of synthesis in the synthesizer to the federate base,
Including the
The synthesizer includes:
Forwarding the information of the simulator between the SoSES manager and the federate manager and forwarding a command to each federate manager to cause each simulator to join the federation and when all the simulators participate in the federation, To do
The system modeling simulation system comprising:
제1항에 있어서,
상기 SoSES 트리는,
상기 페더레이트 베이스에 저장된 시뮬레이터의 목록을 바탕으로 사용자에 의해 구성된 SoSES 트리, 또는 도메인 전문가에 의해 구성된 SoSES 트리, 또는 프루닝(Pruning) 과정에 의해 생성된 PES(Pruned Entity Structure) 트리 중 적어도 하나를 포함하는 것
을 특징으로 하는 시스템 모델링 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 1,
The SoSES tree,
A SoSES tree configured by a user based on the list of simulators stored in the federate base or a SoSES tree configured by a domain expert or a Pruned Entity Structure (PES) tree generated by a pruning process Include
The system modeling simulation system comprising:
제1항에 있어서,
상기 페더레이트 베이스는,
IEEE 1516을 기반으로 HLA(High Level Architecture) 규약을 만족하는 시뮬레이터를 저장하는 것
을 특징으로 하는 시스템 모델링 시뮬레이션 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the federate base comprises:
Storing a simulator that meets HLA (High Level Architecture) specifications based on IEEE 1516
The system modeling simulation system comprising:
삭제delete 삭제delete 삭제delete 복수의 단일 시스템들간의 자원과 능력을 공유하는 복합 시스템(System of Systems)의 시스템 모델링 시뮬레이션 방법에 있어서,
상기 시스템 모델링 시뮬레이션 방법은,
상기 복합 시스템에 대한 SoSES(System of Systems Entity Structure) 트리를 저장하는 SoSES 베이스;
상기 단일 시스템에 대응되는 시뮬레이터를 저장하는 페더레이트 베이스(Federate Base);
상기 SoSES 베이스 및 상기 페더레이트 베이스를 통해 상기 시뮬레이터에 대한 페더레이션(Federation)을 합성하는 합성기(Synthesizer);
상기 SoSES 베이스에 저장된 SoSES 트리를 관리하는 트리 관리기, 상기 SoSES 트리에 대한 프루닝(Pruning)을 수행하는 프루너(Pruner), 및 상기 페더레이트 베이스에서 상기 시뮬레이터의 데이터를 불러와 합성하는 데이터 합성기로 이루어진 SoSES 관리기; 및
상기 페더레이트 베이스에 저장된 각 시뮬레이터의 정보를 상기 합성기로 전달하거나, 상기 합성기에서의 합성 결과에 따른 각 시뮬레이터의 정보를 상기 페더레이트 베이스로 전달하는 페더레이트 관리기
로 이루어진 SoSES(System of Systems Entity Structure)/FB(Federate Base) 프레임워크를 이용하는 것으로,
상기 SoSES 관리기와 상기 페더레이트 관리기 간에 상기 시뮬레이터의 정보를 전달하고, 각각의 시뮬레이터가 상기 페더레이션에 참가(join)하도록 하는 명령을 상기 페더레이트 관리기로 전달하여 모든 시뮬레이터가 상기 페더레이션에 참가하면 시뮬레이션을 시작하는 시작 단계;
상기 SoSES 트리에 대한 프루닝(Pruning)에 의해 선택된 시뮬레이터의 데이터를 합성하는 데이터 합성 단계;
상기 선택된 시뮬레이터에 대하여 페더레이션(Federation)을 합성하는 페더레이션 합성 단계; 및
상기 선택된 시뮬레이터가 모두 상기 페더레이션에 참가하면 시뮬레이션을 시작하는 페더레이션 실행 단계
를 포함하는 시스템 모델링 시뮬레이션 방법.
A system modeling simulation method of a system of systems sharing resources and capabilities among a plurality of single systems,
The system modeling simulation method includes:
A SoSES base for storing a System of Systems Entity Structure (SoSES) tree for the complex system;
A Federate Base for storing a simulator corresponding to the single system;
A synthesizer for synthesizing federations for the simulator through the SoSES base and the federate base;
A tree manager for managing a SoSES tree stored in the SoSES base, a pruner for pruning the SoSES tree, and a data synthesizer for retrieving and combining data of the simulator in the federate base SoSES Manager; And
A federate manager for transmitting information of each simulator stored in the federate base to the synthesizer, or transmitting information of each simulator according to a result of synthesis in the synthesizer to the federate base,
(System of Systems Entity Structure) / FB (Federate Base) framework,
Forwarding the information of the simulator between the SoSES manager and the federate manager and forwarding a command to each federate manager to cause each simulator to join the federation and when all the simulators participate in the federation, The starting phase;
A data synthesizing step of synthesizing data of the simulator selected by pruning the SoSES tree;
A federation synthesis step of synthesizing a federation for the selected simulator; And
When all of the selected simulators participate in the federation, a federation execution step
The method comprising:
제7항에 있어서,
상기 페더레이트 베이스에는 IEEE 1516을 기반으로 HLA(High Level Architecture) 규약을 만족하는 시뮬레이터가 저장되는 것
을 특징으로 하는 시스템 모델링 시뮬레이션 방법.
8. The method of claim 7,
A simulator satisfying HLA (High Level Architecture) protocol based on IEEE 1516 is stored in the federate base
Wherein the system modeling simulation method comprises the steps of:
제7항에 있어서,
상기 페더레이션 실행 단계는,
연동 미들웨어를 통해 시뮬레이터 간의 연동이 이루어지는 것
을 특징으로 하는 시스템 모델링 시뮬레이션 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the federation execution step comprises:
Interworking between simulators through interworking middleware
Wherein the system modeling simulation method comprises the steps of:
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