KR101462232B1 - Method and system for computing management criteria of warships using genetic algorithm - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예는 유전자 알고리즘을 이용하여 함정의 최적화된 운용 기준을 산정할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 외부로부터 데이터를 수신하는 단계, 수신된 데이터를 기초로 하여 함정에 포함된 적어도 하나 이상의 부품의 운용 기준에 대한 최적해를 산정하는 최적해 산정 단계, 및 산정된 최적해에 대한 정보를 외부로 출력하는 단계를 포함하고, 최적해 산정 단계는 유전자 알고리즘 및 함정의 동작에 대한 시뮬레이션 모델을 이용하여 최적해를 산정하는 단계를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법을 제공할 수 있다.An embodiment of the present invention relates to a method and system for estimating optimized operational criteria of a ship using genetic algorithms, comprising the steps of: receiving data from outside; receiving at least one And a step of outputting information about the calculated optimal solution to the outside, and the step of calculating the optimal solution includes a step of calculating an optimum solution using the genetic algorithm and a simulation model of the trap operation, And calculating a trap operation standard including the step of estimating the trap operation standard.
Description
본 발명의 실시예는 유전자 알고리즘을 이용한 함정 운용 기준 산정 방법 및 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유전자 알고리즘을 이용하여 함정의 최적화된 운용 기준을 산정할 수 있는 방법 및 시스템에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to a method and system for estimating a trap operation standard using a genetic algorithm, and more particularly, to a method and system for estimating an optimal operation standard of a trap using a genetic algorithm.
대한민국 해군에서는 최근에 국내외 각 기관의 함정(warship) 전문가 및 무기 전문가를 초청하여 함정 관련 기술에 대해 세미나를 개최한 바 있다. 세미나의 주된 주제로서 함정 관련 기술의 발전을 위한 전략 및 함정의 품질 향상을 위한 각 기관의 역할이 다루어진 바 있다.The ROK Navy has recently hosted seminars on traps related technologies by inviting warship experts and weapons experts from domestic and foreign organizations. The main topic of the seminar is the strategy for the development of trap technology and the role of each institution for improving the quality of the trap.
함정을 효율적으로 운용하기 위해서는 여러 가지 제약 조건 하에서 함정의 성능을 유지하면서 동시에 운용 비용을 절감시킬 수 있는 방안이 필요하다. 또한, 함정의 성능을 정량적으로 평가할 수 있는 기준이 필요할 수 있다.In order to operate the trap efficiently, it is necessary to maintain the performance of the trap under various constraints and to reduce the operation cost. In addition, criteria may be needed to quantitatively assess the performance of the ship.
해군 또는 해경이 사용하는 함정은 다수의 부품들로 구성될 수 있다. 함정은 최신 기술이 적용된 고가의 부품을 포함할 수 있고, 적어도 둘 이상의 기능을 수행하도록 설계될 수 있다. 함정의 구조는 점차 복잡해지고 요구되는 부품의 수도 증가하고 있다. 이에 따라 함정의 개발 비용뿐만 아니라 운용 비용 역시 점차 증가하고 있다.Traps used by navies or seaports can be made up of multiple parts. Traps can include expensive components with the latest technology applied and can be designed to perform at least two functions. The structure of traps is becoming increasingly complex and the number of parts required is increasing. As a result, not only the development costs but also the operation costs are increasing.
따라서, 함정의 개발 단계에서부터 운용 환경 및 비용을 고려하여 높은 성능을 갖는 구조를 설계하는 것이 중요하다. 그러나, 다수의 부품을 포함하고 복잡한 구조를 갖는 함정의 성능을 정량적으로 평가하고 이를 설계에 반영하는 것은 매우 어려울 수 있다.Therefore, it is important to design a structure with high performance considering the operating environment and cost from the development stage of the traps. However, it can be very difficult to quantitatively evaluate the performance of a trap with multiple components and a complex structure, and reflect this in the design.
본 발명의 실시예는 함정(warship)에 포함된 부품의 최적화된 평균 고장 간격 및 평균 수리 시간을 산정할 수 있는 함정 운용 기준 산정 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide a method and system for calculating a trap operation standard that can calculate an average average failure interval and an average repair time of a part included in a warship.
본 발명의 실시예는 함정의 신뢰도, 가용도 및 정비도를 만족시키는 부품의 평균 고장 간격 및 평균 수리 시간을 산정할 수 있는 함정 운용 기준 산정 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.Embodiments of the present invention can provide a trap operation standard calculation method and system capable of calculating an average failure interval and an average repair time of parts satisfying the reliability, availability, and maintenance of a ship.
본 발명의 실시예는 함정의 최적화된 운용 기준을 보다 정확하게 산정할 수 있는 함정 운용 기준 산정 방법 및 시스템을 제공할 수 있다.The embodiment of the present invention can provide a method and system for calculating trap operation criterion that can more accurately calculate an optimal operation standard of a trap.
본 발명의 실시예를 통해 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the embodiments of the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other matters not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description. There will be.
본 발명의 실시예에 따른 함정 운용 기준 산정 방법은, 외부로부터 데이터를 수신하는 단계, 상기 수신된 데이터를 기초로 하여 함정에 포함된 적어도 하나 이상의 부품의 운용 기준에 대한 최적해를 산정하는 최적해 산정 단계, 및 상기 산정된 최적해에 대한 정보를 외부로 출력하는 단계를 포함하고, 상기 최적해 산정 단계는 유전자 알고리즘 및 상기 함정의 동작에 대한 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 최적해를 산정하는 단계를 포함할 수 있다.The method of calculating a trap operation standard according to an embodiment of the present invention includes the steps of receiving data from outside, calculating an optimal solution for an operation criterion of at least one component included in the trap, based on the received data, And outputting information on the estimated optimal solution to the outside, wherein the optimal solution calculating step may include calculating the optimal solution using a genetic algorithm and a simulation model for the operation of the trap.
본 발명의 실시예에 따른 함정 운용 기준 산정 시스템은, 외부로부터 데이터를 수신하는 데이터 수신부, 상기 수신된 데이터를 기초로 하여 함정에 포함된 적어도 하나 이상의 부품의 운용 기준에 대한 해를 연산하는 해 연산부, 상기 연산된 해를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고, 상기 연산된 해에 대응되는 상기 함정의 가용도 및 상기 함정의 수명주기비용을 산출하는 시뮬레이션부, 산출된 상기 가용도 및 상기 수명주기비용에 따라 상기 해 연산부 및 상기 시뮬레이션부를 제어하는 제어부, 및 상기 연산된 해에 대한 정보를 외부로 출력하는 데이터 출력부를 포함하고, 상기 해 연산부는 유전자 알고리즘을 이용하여 상기 해를 연산하고, 상기 시뮬레이션부는 상기 연산된 해 및 상기 함정의 동작에 대한 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 시뮬레이션을 수행할 수 있다.The trap operation standard calculation system according to an embodiment of the present invention includes a data receiver for receiving data from the outside, a solution calculator for calculating a solution to the operation criterion of at least one component included in the trap based on the received data, A simulation unit for performing simulation using the calculated solution and calculating the availability of the trap corresponding to the calculated solution and the life cycle cost of the trap, and a simulation unit for calculating, based on the calculated availability and the life cycle cost And a data output unit for outputting information about the calculated solution to the outside, wherein the solution computing unit computes the solution using a genetic algorithm, and the simulation unit computes the solution using the genetic algorithm, And a simulation model for the operation of the vessel, The can be performed.
또한, 상기 최적해는 상기 부품 각각의 평균 고장 간격(MTBF, Mean Time Between Failure) 및 평균 수리 시간(MTTR, Mean Time To Repair)을 포함할 수 있다.In addition, the optimal solution may include mean time between failures (MTBF) and mean time to repair (MTTR) of each of the components.
또한, 상기 최적해에 포함된 상기 평균 고장 간격 또는 상기 평균 수리 시간은 적어도 하나 이상의 이진문자로 표현될 수 있다.In addition, the average failure interval or the average repair time included in the optimal solution may be represented by at least one binary character.
또한, 상기 최적해 산정 단계는, 상기 운용 기준에 대한 적어도 2 이상의 해를 생성하는 해 생성 단계, 상기 생성된 해의 적합도를 평가하는 제1 적합도 평가 단계, 상기 해를 이용하여 교차 연산을 수행하는 교차 연산 단계, 상기 교차 연산이 수행된 상기 해를 이용하여 돌연변이 연산을 수행하는 단계, 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해의 적합도를 평가하는 제2 적합도 평가 단계, 상기 교차 연산이 수행되기 전의 상기 해, 상기 교차 연산이 수행된 상기 해, 및 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 중에서 적어도 2 이상의 해를 선택하는 해 선택 단계, 및 반복 종료 조건의 만족 여부를 판정하고, 상기 반복 종료 조건이 만족될 때까지 상기 선택된 해를 이용하여 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계를 반복하는 단계를 포함할 수 있다.The optimal solution calculation step may include a solution generation step of generating at least two solutions to the operation criterion, a first fitness evaluation step of evaluating the fitness of the generated solutions, a crossing step of performing cross calculation using the solution, A second fitness evaluation step of evaluating a fitness of the solution in which the mutation operation is performed; a second fitness evaluation step of using the solution before the crossing operation is performed; A solution selecting step of selecting at least two solutions out of the solution in which the crossing operation is performed and the solution in which the mutation operation is performed; and a determination step of determining whether or not the repetition ending condition is satisfied, And repeating the cross-calculation step or the solution selection step using the selected solution.
또한, 상기 해 생성 단계는, 하나의 상기 해가 저장되는 영역을 포함하는 해 객체를 적어도 2 이상 생성하는 단계, 상기 생성된 해 객체 중에서 임의의 제1 해 객체를 선택하는 단계, 상기 제1 해 객체에 포함된 상기 영역 중에서 임의의 제1부품에 대응하는 영역을 선택하는 단계, 상기 선택된 영역 내에 값을 입력하는 단계, 상기 함정에 포함된 상기 부품 중에서 상기 제1부품과 다른 부품 모두에 대해 각각 상기 대응하는 영역을 선택하는 단계 내지 상기 선택된 영역 내에 값을 입력하는 단계를 반복하는 단계, 및 상기 생성된 해 객체 중에서 상기 제1 해 객체와 다른 해 객체 모두에 대해 각각 상기 해 객체를 선택하는 단계 내지 상기 반복하는 단계를 반복하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the solution generation step may include generating at least two solution objects including a region where one solution is stored, selecting an arbitrary first solution object among the generated solution objects, Selecting an area corresponding to an arbitrary first part of the area included in the object, inputting a value in the selected area, determining whether the first part and the second part Selecting the corresponding region and inputting a value in the selected region, and selecting the solicited object for both the first solicited object and the other solicited object among the generated solicited objects And repeating the repeating step.
또한, 상기 선택된 영역 내에 값을 입력하는 단계는, 난수를 생성하는 단계, 및 상기 생성된 난수에 따라 상기 선택된 영역 내에 무작위의 값을 입력하는 단계를 포함할 수 있다.In addition, the step of inputting the value in the selected area may include generating a random number, and inputting a random value in the selected area according to the generated random number.
또한, 상기 제1 적합도 평가 단계는, 상기 생성된 해 및 상기 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 함정의 제1가용도를 산출하는 시뮬레이션 단계, 상기 생성된 해 및 상기 산출된 제1가용도를 이용하여 상기 함정의 제1수명주기비용을 산출하는 단계, 및 상기 산출된 제1수명주기비용을 이용하여 상기 생성된 해의 적합도를 평가하는 단계를 포함할 수 있다.The first fitness evaluation step may include a simulation step of calculating the first availability degree of the ship using the generated solution and the simulation model, the simulation using the generated solution and the calculated first availability, Calculating a first life cycle cost of the trap, and evaluating the fitness of the generated solution using the calculated first life cycle cost.
또한, 상기 교차 연산 단계는, 상기 해 중에서 임의의 제1해 및 상기 제1해와 서로 다른 제2해를 선택하는 단계, 2보다 크거나 같고 상기 제1해에 포함된 문자의 총 길이보다 작거나 같은 범위에서 난수를 생성하는 단계, 상기 제1해의 상기 생성된 난수번째 이후의 문자를 상기 제2해의 상기 생성된 난수번째 이후의 문자와 서로 치환하는 단계, 및 상기 제1해 및 상기 제2해를 선택하는 단계 내지 상기 치환하는 단계를 특정한 횟수만큼 반복하는 단계를 포함할 수 있다.The crossover operation step may further include selecting a first solution and a second solution different from the first solution and the second solution, the second solution being greater than or equal to 2 and smaller than the total length of the characters included in the first solution Generating a random number in the same range, replacing the generated random number after character in the first solution with the generated random number after the random number in the second solution, And repeating the step of selecting two solutions or the replacing step a predetermined number of times.
또한, 상기 돌연변이 연산 단계는, 상기 교차 연산이 수행된 상기 해 중에서 임의의 하나의 해를 선택하는 단계, 상기 선택된 해에 포함된 문자 중에서 적어도 하나 이상의 문자를 변경시키는 단계, 및 상기 임의의 하나의 해를 선택하는 단계 내지 상기 문자를 변경시키는 단계를 특정한 횟수만큼 반복하는 단계를 포함할 수 있다.The mutation operation step may further include the steps of: selecting any one of the solutions from which the crossing operation is performed; changing at least one character among the characters included in the selected solution; And repeating the step of selecting the solution or the step of changing the character a predetermined number of times.
또한, 상기 문자를 변경시키는 단계는, 상기 선택된 해에 포함된 문자 중에서 임의의 하나의 문자를 선택하는 단계, 난수를 발생시키는 단계, 상기 발생된 난수와 기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 선택된 문자의 값을 변경시키는 단계, 및 상기 선택된 해에 포함된 문자 중에서 상기 선택된 문자와 다른 문자 모두에 대해 각각 상기 문자를 선택하는 단계 내지 상기 선택된 문자의 값을 변경시키는 단계를 반복하는 단계를 포함할 수 있다.The step of changing the character may further include the steps of: selecting any one of the characters included in the selected solution; generating a random number; comparing the generated random number with a reference value; Changing the value of the selected character and repeating the step of selecting the character for each of the characters other than the selected character among the characters included in the selected solution or changing the value of the selected character can do.
또한, 상기 제2 적합도 평가 단계는, 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 및 상기 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 함정의 제2가용도를 산출하는 시뮬레이션 단계, 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 및 상기 산출된 제2가용도를 이용하여 상기 함정의 제2수명주기비용을 산출하는 단계, 및 상기 산출된 제2수명주기비용을 이용하여 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해의 적합도를 평가하는 단계를 포함할 수 있다.The second fitness evaluation step may include a simulation step of calculating the second availability of the trap using the solution and the simulation model in which the mutation operation has been performed, the solution in which the mutation operation is performed, Calculating a second life cycle cost of the vessel using a second availability, and evaluating a fitness of the solution in which the mutation operation was performed using the calculated second life cycle cost have.
또한, 상기 반복 종료 조건은 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복된 횟수와 관련될 수 있다.In addition, the repetition end condition may be related to the number of times the cross calculation step or the solution selection step is repeated.
또한, 상기 반복하는 단계는, 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복된 횟수가 특정한 횟수 이상인지 여부를 판정하는 단계, 및 상기 반복된 횟수가 상기 특정한 횟수 이상이 될 때까지 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계를 반복하는 단계를 포함할 수 있다.The step of repeating may include the steps of: determining whether the number of times the cross calculation step or the solution selection step is repeated is greater than or equal to a specific number; and repeating the cross calculation step until the number of iterations exceeds the predetermined number And repeating the above selection step.
또한, 상기 반복 종료 조건은 상기 제2수명주기비용이 수렴하였는지 여부와 관련될 수 있다.Also, the iteration termination condition may be related to whether the second life cycle cost has converged.
또한, 상기 반복하는 단계는, 상기 산출된 제2수명주기비용 중에서 가장 낮은 값의 제2수명주기비용을 저장하는 단계, 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복되는 동안, 상기 저장된 제2수명주기비용을 갱신하는 단계, 및 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 특정한 횟수만큼 반복되는 동안 상기 저장된 제2수명주기비용이 갱신되지 않을 때까지 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계를 반복하는 단계를 포함할 수 있다.The repeating may further include storing a second life cycle cost of the lowest value among the calculated second life cycle costs, and during the repeating of the crossing calculation step and the solution selection step, Repeating the crossing operation step or the solution selection step until the stored second life cycle cost is not updated while the crossing operation step or the solution selection step is repeated a predetermined number of times . ≪ / RTI >
또한, 상기 반복 종료 조건은 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복된 횟수 및 상기 제2수명주기비용이 수렴하였는지 여부와 관련될 수 있다.Also, the iteration termination condition may be related to the number of times the crossing operation step or the solution selection step is repeated and whether the second life cycle cost has converged.
또한, 상기 반복하는 단계는, 상기 산출된 제2수명주기비용 중에서 가장 낮은 값의 제2수명주기비용을 저장하는 단계, 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복되는 동안, 상기 저장된 제2수명주기비용을 갱신하는 단계, 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복된 횟수가 제1횟수 이상인지 여부를 판정하는 단계, 및 상기 반복된 횟수가 상기 제1횟수 이상이고, 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 제2횟수만큼 반복되는 동안 상기 저장된 제2수명주기비용이 갱신되지 않을 때까지 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계를 반복하는 단계를 포함할 수 있다.The repeating may further include storing a second life cycle cost of the lowest value among the calculated second life cycle costs, and during the repeating of the crossing calculation step and the solution selection step, Updating the periodic cost, determining whether the number of repetitions of the intersection operation step or the solution selection step is equal to or greater than a first number, and if the number of repetitions is equal to or greater than the first number, And repeating the cross-calculation step or the solution selection step until the stored second life-cycle cost is not updated while the solution selection step is repeated a second number of times.
또한, 상기 해 연산부는 상기 운용 기준에 대한 적어도 2 이상의 상기 해를 생성하고, 상기 해 연산부는 상기 생성된 해를 이용하여 교차 연산을 수행하고, 상기 해 연산부는 상기 교차 연산이 수행된 상기 해를 이용하여 돌연변이 연산을 수행하고, 상기 시뮬레이션부는 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해의 적합도를 평가하고, 상기 제어부는 상기 교차 연산이 수행되기 전의 상기 해, 상기 교차 연산이 수행된 상기 해, 및 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 중에서 적어도 2 이상의 해를 선택하고, 상기 제어부는 반복 종료 조건이 만족하는지 여부를 판정하고, 상기 제어부는 상기 판정된 결과에 따라 상기 해 연산부가 상기 교차 연산 또는 상기 돌연변이 연산을 반복하도록 할지 여부를 제어할 수 있다.Also, the solution calculation unit generates at least two or more solutions to the operation criterion, and the solution calculation unit performs a cross calculation using the generated solution, and the solution calculation unit calculates the solution to which the cross calculation is performed Wherein the simulation unit evaluates the fitness of the solution in which the mutation operation is performed, and the control unit calculates the solution before the crossing operation is performed, the solution in which the crossing operation is performed, and the mutation Wherein the controller selects at least two solutions out of the solution in which the calculation is performed, and the control unit determines whether or not the iteration condition is satisfied, and the control unit causes the solution calculation unit to perform the crossing operation or the mutation operation It is possible to control whether to repeat or not.
본 발명의 실시예에 따르면 함정에 포함된 부품의 최적화된 평균 고장 간격 및 평균 수리 시간을 산정할 수 있다.According to embodiments of the present invention, an optimized average failure interval and an average repair time of the components included in the traps can be calculated.
본 발명의 실시예에 따르면 함정의 신뢰도, 가용도 및 정비도를 만족시키는 부품의 평균 고장 간격 및 평균 수리 시간을 산정할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to calculate an average failure interval and an average repair time of parts satisfying the reliability, availability, and maintenance of a ship.
본 발명의 실시예에 따르면 함정의 최적화된 운용 기준을 보다 정확하게 산정할 수 있다.According to the embodiment of the present invention, it is possible to more accurately calculate the operational standard of the trap.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 함정 운용 기준 산정 시스템의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 함정 운용 기준 산정 방법이 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해의 표현 방법을 설명하기 위한 참고도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 함정 운용 기준 산정 방법의 최적해 산정 단계가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해 생성 단계가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1 적합도 평가 단계가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 단계가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 단계가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 교차 연산 단계가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 교차 연산 단계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 돌연변이 연산 단계가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 돌연변이 연산 단계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 해 선택 단계가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.1 is a block diagram showing a configuration of a trap operation standard calculation system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart showing a process of calculating a trap operation standard according to an embodiment of the present invention.
3 is a reference diagram for explaining a solution method according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a process of calculating an optimal solution of a trap operation standard calculation method according to an embodiment of the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process of generating a solution according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a process of performing a first fitness evaluation step according to an embodiment of the present invention.
7 is a flowchart illustrating a process of performing a simulation step according to an embodiment of the present invention.
8 is a flowchart illustrating a process of performing a simulation step according to an embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a process of performing a crossover operation according to an embodiment of the present invention.
10 is a reference diagram for explaining a crossover operation step according to an embodiment of the present invention.
11 is a flowchart illustrating a process of performing a mutation operation step according to an embodiment of the present invention.
12 is a reference diagram for explaining a mutation operation step according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a flowchart illustrating a process of selecting a solution according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다. 다만, 첨부된 도면은 본 발명의 내용을 보다 쉽게 개시하기 위하여 설명되는 것일 뿐, 본 발명의 범위가 첨부된 도면의 범위로 한정되는 것이 아님은 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 알 수 있을 것이다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood, however, that the appended drawings illustrate the present invention in order to more easily explain the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto. You will know.
또한, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 하나 이상의 다른 구성요소를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함된다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 이외의 다른 구성요소를 제외한다는 의미가 아니라 이외의 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.In addition, throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it is not only referred to as being "directly connected" but also "indirectly connected" And the like. In addition, when a part is referred to as including an element, it is not meant to exclude other elements unless specifically stated otherwise, but may include other elements.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 유전자 알고리즘을 이용한 함정 운용 기준 산정 방법 및 함정 운용 기준 산정 시스템(100)에 대해 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, a method of calculating a trap operation standard using a genetic algorithm according to an embodiment of the present invention and a trap operation
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 함정 운용 기준 산정 시스템(100)은 외부로부터 데이터를 수신하는 데이터 수신부(110), 상기 수신된 데이터를 기초로 하여 함정에 포함된 적어도 하나 이상의 부품의 운용 기준에 대한 해를 연산하는 해 연산부(120), 상기 연산된 해를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고 상기 연산된 해의 가치를 평가하는 시뮬레이션부(130), 상기 연산된 해의 상기 평가된 가치에 따라 상기 해 연산부(120) 및 상기 시뮬레이션부(130)를 제어하는 제어부(140), 및 상기 연산된 해에 대한 정보를 외부로 출력하는 데이터 출력부(150)를 포함할 수 있다.1 is a block diagram showing a configuration of a trap operation
데이터 수신부(110)는 외부로부터 데이터를 수신할 수 있다. 데이터 수신부(110)는 통신망과 연결될 수 있다. 데이터 수신부(110)는 예를 들어, 이더넷 랜카드, 무선 랜카드, 블루투스 모듈, RFID 모듈, 3G 모듈, LTE 모듈, 또는 기타 통신 장치일 수 있다. 데이터 수신부(110)는 통신망과 연결되지 않을 수 있다. 데이터 수신부(110)는 사용자로부터 직접 데이터를 수신할 수 있다. 데이터 수신부(110)는 예를 들어, 키보드, 마우스, 태블릿, 터치스크린, 또는 기타 입력 장치일 수 있다.The
데이터 수신부(110)는 상기 해 연산부(120)가 해를 연산하는 데에 필요로 하는 데이터를 외부로부터 수신할 수 있다.The
해 연산부(120)는 상기 수신된 데이터를 기초로 하여 함정의 운용 기준에 대한 해를 연산할 수 있다. 함정의 운용 기준으로서, 상기 함정에 포함된 각종 부품들의 신뢰도(reliability), 가용도(availability) 및 정비도(maintainability)가 고려될 수 있다. RAM(Reliability, Availability and Maintainability) 분석 방법은 특정한 시스템의 성능을 정량적으로 평가할 수 있는 하나의 방법이 될 수 있다.The
신뢰도는 상기 시스템 또는 상기 시스템에 포함된 부품이 특정한 조건에서 특정한 기간 동안 고장 없이 정확하게 기능을 수행할 수 있는 확률을 나타낼 수 있다. 가용도는 상기 시스템 또는 상기 시스템에 포함된 부품이 임의의 시점에서 요구되는 기능을 수행할 수 있는 상태에 있을 확률을 나타낼 수 있다. 정비도는 상기 시스템 또는 상기 시스템에 포함된 부품이 특정한 조건에서 특정한 기간 내에 정상 상태로 복구될 수 있는 확률을 나타낼 수 있다. 가용도는 신뢰도 및 정비도를 기초로 하여 산출될 수 있다. 가용도는 상기 시스템의 성능을 평가하는 기준이 될 수 있다.Reliability may indicate the probability that the system or a component included in the system can function correctly without failure for a certain period of time under certain conditions. The availability may indicate the probability that the system or a component included in the system is in a state capable of performing the required function at any point in time. The degree of maintenance may indicate the probability that the system or the components included in the system can be restored to a normal state within a specified period of time under certain conditions. The availability can be calculated on the basis of reliability and maintenance. The availability can be a criterion for evaluating the performance of the system.
함정을 효율적으로 운용하기 위해, 함정의 신뢰도, 가용도 및 정비도에 대한 목표값이 함정의 설계 단계에서부터 설정될 수 있다. 상기 목표값은 함정이 운용될 때 달성되어야 하는 목표가 될 수 있다. 함정의 설계 단계에서 상기 목표값이 설정되는 경우 기술 수준 및 비용 등의 조건이 설계에 반영될 수 있다. 또한, 모든 예측 가능한 잠재적 고장에 대한 대비책이 준비될 수 있다.In order to operate the trap efficiently, the target value for the reliability, availability and maintenance of the trap can be set from the design stage of the trap. The target value may be a target to be achieved when the trap is operated. When the target value is set at the design stage of the vessel, the conditions such as the technology level and the cost can be reflected in the design. In addition, a countermeasure against all predictable potential faults can be prepared.
해 연산부(120)는 상기 수신된 데이터를 기초로 하여 함정에 포함된 적어도 하나 이상의 부품 각각의 운용 기준에 대한 해를 연산할 수 있다. 해 연산부(120)는 상기 해로서, 상기 함정의 가용도의 목표값을 만족시킬 수 있는 상기 각각의 부품의 평균 고장 간격(MTBF, Mean Time Between Failure) 및 평균 수리 시간(MTTR, Mean Time To Repair)을 연산할 수 있다. 해 연산부(120)는 유전자 알고리즘을 이용하여 상기 해를 연산할 수 있다. 해 연산부(120)가 해를 연산하는 구체적인 방법에 대하여는 도 5 이하를 참조하여 후술하기로 한다.Based on the received data, the
시뮬레이션부(130)는 상기 연산된 해를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고 상기 연산된 해의 가치를 평가할 수 있다. 시뮬레이션부(130)는 상기 연산된 해를 이용하여 함정의 동작에 대한 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 시뮬레이션부(130)는 상기 시뮬레이션을 통해 상기 연산된 해에 따른 함정의 가용도 및 수명주기비용을 산출할 수 있다. 시뮬레이션부(130)가 시뮬레이션을 수행하는 구체적인 방법에 대하여는 도 7 이하를 참조하여 후술하기로 한다.The
제어부(140)는 상기 연산된 해의 상기 평가된 가치에 따라 상기 해 연산부(120) 및 상기 시뮬레이션부(130)를 제어할 수 있다. 제어부(140)는 상기 연산된 해의 가치와 이전에 연산된 해의 가치를 서로 비교할 수 있다. 제어부(140)는 상기 비교 결과, 상기 연산된 해와 이전에 연산된 해 중에서 어떤 해가 더 나은 해인지 판정할 수 있다.The
제어부(140)는 상기 산출된 가용도가 목표값을 만족하는지 여부를 판정할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 가용도가 상기 목표값을 만족하는 것으로 판정된 해를 이용하여 산출된 수명주기비용 중에서 가장 낮은 값의 수명주기비용을 기억할 수 있다. 이하에서는 단지 가장 낮은 값의 수명주기비용이라고 언급하더라도, 상기 수명주기비용은 가용도가 목표값을 만족하는 것으로 판정된 해를 이용하여 산출된 수명주기비용 중에서 가장 낮은 값의 수명주기비용을 가리키는 것으로 가정하기로 한다.The
제어부(140)는 가장 낮은 값의 수명주기비용을 기억하고 있다가, 새로운 해를 이용하여 산출된 수명주기비용이 상기 가장 낮은 값의 수명주기비용보다 더 낮은 값을 갖는 경우, 상기 가장 낮은 값의 수명주기비용을 갱신할 수 있다.If the life cycle cost calculated using the new solution has a lower value than the life cycle cost of the lowest value, the
제어부(140)는 소정의 반복 종료 조건이 만족하는지 여부를 판정하고, 상기 판정된 결과에 따라 해 연산부(120)가 다시 새로운 해를 연산하도록 할지 여부를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(140)는 상기 판정된 결과에 따라 시뮬레이션부(130)가 상기 새로운 해를 이용하여 다시 시뮬레이션을 수행하도록 할지 여부를 제어할 수 있다.The
예를 들어, 상기 소정의 반복 종료 조건은 해가 연산된 횟수와 관련될 수 있다. 제어부(140)는 상기 해 연산부(120)가 특정한 횟수만큼 해를 연산하였는지 여부를 판정할 수 있다. 제어부(140)는 상기 판정 결과 상기 특정한 횟수에 도달하지 못한 경우 해 연산부(120)가 다시 새로운 해를 연산하도록 할 수 있다. 제어부(140)는 상기 판정 결과 상기 특정한 횟수에 도달하지 못한 경우 시뮬레이션부(130)가 상기 새로운 해를 이용하여 다시 시뮬레이션을 수행하도록 할 수 있다.For example, the predetermined iteration termination condition may be related to the number of times the solution has been computed. The
다른 실시예에 따르면, 상기 소정의 반복 종료 조건은 해를 이용하여 산출된 수명주기비용이 수렴하였는지 여부와 관련될 수 있다. 제어부(140)는 가용도가 상기 목표값을 만족하는 것으로 판정된 해를 이용하여 산출된 수명주기비용 중에서 가장 낮은 값의 수명주기비용이 지난 최근의 특정한 횟수 동안 갱신된 적이 있는 경우, 해 연산부(120)가 다시 새로운 해를 연산하도록 할 수 있다.According to another embodiment, the predetermined iteration termination condition may be related to whether the life cycle cost calculated using the solution has converged. If the life cycle cost of the lowest value among the life cycle costs calculated using the solution for which the availability is determined to satisfy the target value has been updated for a specific recent number of times past the target value, 120 may again calculate a new solution.
다시 말해서, 상기 가장 낮은 값의 수명주기비용이 지난 최근의 특정한 횟수 동안 갱신되지 않은 경우, 제어부(140)는 해 연산부(120)가 연산의 반복을 종료하도록 할 수 있다. 다시 말해서, 상기 가장 낮은 값의 수명주기비용이 지난 최근의 특정한 횟수 동안 갱신되지 않은 경우 상기 수명주기비용이 수렴한 것으로 판정될 수 있다.In other words, if the life cycle cost of the lowest value is not updated for the last certain number of times, the
또한, 제어부(140)는 상기 가장 낮은 값의 수명주기비용이 지난 최근의 특정한 횟수 동안 갱신된 적이 있는 경우, 시뮬레이션부(130)가 상기 새로운 해를 이용하여 다시 시뮬레이션을 수행하도록 할 수 있다. 다시 말해서, 상기 가장 낮은 값의 수명주기비용이 지난 최근의 특정한 횟수 동안 갱신되지 않은 경우, 제어부(140)는 시뮬레이션부(130)가 시뮬레이션의 반복을 종료하도록 할 수 있다.The
다른 실시예에 따르면, 상기 소정의 반복 종료 조건은 해가 연산된 횟수 및 해를 이용하여 산출된 수명주기비용이 수렴하였는지 여부와 관련될 수 있다. 제어부(140)는 해 연산부(120)가 제1횟수 이상 해를 연산하였고, 가장 낮은 값의 수명주기비용이 지난 최근의 제2횟수 동안 갱신되지 않은 경우, 해 연산부(120)가 연산의 반복을 종료하도록 할 수 있다. 다시 말해서, 해가 연산된 횟수가 상기 제1횟수 미만이거나, 상기 가장 낮은 값의 수명주기비용이 지난 최근의 제2횟수 동안 갱신된 적이 있는 경우, 제어부(140)는 해 연산부(120)가 다시 새로운 해를 연산하도록 할 수 있다.According to another embodiment, the predetermined iteration termination condition may be related to the number of times the solution is calculated and whether the life cycle cost calculated using the solution has converged. When the
또한, 제어부(140)는 해 연산부(120)가 제1횟수 이상 해를 연산하였고, 가장 낮은 값의 수명주기비용이 지난 최근의 제2횟수 동안 갱신되지 않은 경우, 시뮬레이션부(130)가 시뮬레이션의 반복을 종료하도록 할 수 있다. 다시 말해서, 해가 연산된 횟수가 상기 제1횟수 미만이거나, 상기 가장 낮은 값의 수명주기비용이 지난 최근의 제2횟수 동안 갱신된 적이 있는 경우, 제어부(140)는 시뮬레이션부(130)가 상기 새로운 해를 이용하여 다시 시뮬레이션을 수행하도록 할 수 있다.In addition, when the
데이터 출력부(150)는 상기 연산된 해에 대한 정보를 외부로 출력할 수 있다. 데이터 출력부(150)는 상기 연산된 해, 상기 연산된 해를 이용하여 산출된 정보, 또는 상기 연산된 해로부터 변환된 정보를 외부로 출력할 수 있다.The
데이터 출력부(150)는 통신망과 연결될 수 있다. 데이터 출력부(150)는 예를 들어, 이더넷 랜카드, 무선 랜카드, 블루투스 모듈, RFID 모듈, 3G 모듈, LTE 모듈, 또는 기타 통신 장치일 수 있다. 데이터 출력부(150)는 통신망과 연결되지 않을 수 있다. 데이터 출력부(150)는 예를 들어, 표시 장치, 프린터, 또는 기타 출력 장치일 수 있다.The
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 함정 운용 기준 산정 방법이 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.FIG. 2 is a flowchart showing a process of calculating a trap operation standard according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 함정 운용 기준 산정 방법은 먼저, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 외부로부터 데이터를 수신하는 단계(S100)가 수행될 수 있다. 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 데이터 수신부(110)는 상기 해 연산부(120)가 해를 연산하는 데에 필요로 하는 데이터를 외부로부터 수신할 수 있다.Referring to FIG. 2, the trap operation standard calculation method according to the embodiment of the present invention may be performed in step S100 in which the trap operation
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 수신된 데이터를 기초로 하여 함정에 포함된 적어도 하나 이상의 부품의 운용 기준에 대한 최적해를 산정하는 최적해 산정 단계(S200)가 수행될 수 있다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 해의 표현 방법을 설명하기 위한 참고도이다.Next, an optimal solution calculation step (S200) may be performed in which the trap operation
본 발명의 실시예에 따르면, 상기 운용 기준에 대한 해는 함정의 가용도의 목표값을 만족시킬 수 있는 상기 각각의 부품의 평균 고장 간격(MTBF, Mean Time Between Failure) 및 평균 수리 시간(MTTR, Mean Time To Repair)을 포함할 수 있다. 상기 운용 기준에 대한 최적해는 상기 해 중에서 상기 해를 이용하여 산출된 수명주기비용이 가장 낮은 해일 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the solution to the operating criterion may include a mean time between failure (MTBF) and an average repair time (MTTR) of each of the components that can satisfy a target value of the availability of the trap, Mean Time To Repair). The optimal solution to the operating criterion may be the lowest life cycle cost calculated using the solution in the solution.
도 3을 참조하면, 상기 운용 기준에 대한 하나의 해는 각 부품별로 순차적으로 나열된 상기 부품의 평균 고장 간격(MTBF) 및 평균 수리 시간(MTTR)을 포함할 수 있다. 함정 운용 기준 산정 시스템(100)은 하나의 해가 포함된 하나의 개체를 이용하여 연산을 수행할 수 있다. 이하에서는 하나의 해가 포함된 개체를 해 객체라고 부르기로 한다. 하나의 해 객체는 적어도 하나 이상의 영역을 포함할 수 있다. 각각의 영역은 각각의 부품에 대응될 수 있다. 다시 말해서, 하나의 영역은 하나의 부품의 평균 고장 간격(MTBF) 및 평균 수리 시간(MTTR)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, one solution to the operating criteria may include MTBF and MTTR of the parts sequentially listed for each part. The trap operation
상기 운용 기준에 대한 해는 문자열로 표현될 수 있다. 함정에 포함된 각각의 부품의 평균 고장 간격(MTBF) 및 평균 수리 시간(MTTR)은 문자열로 표현될 수 있다. 각각의 부품의 평균 고장 간격(MTBF) 및 평균 수리 시간(MTTR)은 이진(binary)문자로 표현될 수 있다. 각각의 부품의 평균 고장 간격(MTBF)은 5개의 이진문자로 표현될 수 있다. 또한, 각각의 부품의 평균 수리 시간(MTTR)은 5개의 이진문자로 표현될 수 있다.The solution to the operating criterion can be expressed as a string. The mean time between failures (MTBF) and average repair time (MTTR) of each part included in a trap can be expressed in strings. The mean time between failures (MTBF) and mean time to repair (MTTR) of each part can be represented by binary characters. The mean time between failures (MTBF) of each component can be represented by five binary characters. In addition, the average repair time (MTTR) of each component can be represented by five binary characters.
따라서, 도 3에 나타난 바와 같이, 상기 운용 기준에 대한 해에서는 제1부품의 평균 고장 간격(MTBF), 제1부품의 평균 수리 시간, 제2부품의 평균 고장 간격(MTBF), 제2부품의 평균 수리 시간, ..., 제n부품의 평균 고장 간격(MTBF), 제n부품의 평균 수리 시간에 대한 이진문자가 순차적으로 나열될 수 있다.Therefore, as shown in Fig. 3, in the solution to the operating criterion, the average failure interval (MTBF) of the first component, the average repair time of the first component, the MTBF of the second component, The average repair time, ..., the average failure interval of the n-th component (MTBF), and the average repair time of the n-th component can be sequentially listed.
이진문자로 표현된 부품의 평균 고장 간격(MTBF) 또는 평균 수리 시간(MTTR)은 특정한 함수에 의해 십진수로 변환될 수 있다. 예를 들어, 이진문자로 표현된 부품의 평균 고장 간격(MTBF) 또는 평균 수리 시간(MTTR)은 다음 수학식 1에 의해 십진수로 변환될 수 있다. The mean time between failures (MTBF) or average repair time (MTTR) of a part expressed in binary characters can be converted to decimal by a specific function. For example, the Mean Time Between Failure (MTBF) or Mean Time to Repair (MTTR) of a part represented by a binary character can be converted to a decimal number by the following equation (1).
수학식 1에서 는 평균 고장 간격(MTBF) 또는 평균 수리 시간(MTTR)을 나타내는 이진문자 내에서의 인덱스를 나타낼 수 있다. 또한, 은 평균 고장 간격(MTBF) 또는 평균 수리 시간(MTTR)을 나타내는 이진문자에 포함된 총 문자수를 나타낼 수 있다. 또한, 는 상기 이진문자 내에서의 번째 문자의 값을 나타낼 수 있다. 또한, 는 평균 고장 간격(MTBF) 또는 평균 수리 시간(MTTR)의 상한값을 나타낼 수 있다. 또한, 는 평균 고장 간격(MTBF) 또는 평균 수리 시간(MTTR)의 하한값을 나타낼 수 있다.In Equation (1) May represent an index within a binary character indicating an average failure interval (MTBF) or an average repair time (MTTR). Also, May represent the total number of characters included in the binary character indicating the mean time between failure (MTBF) or average repair time (MTTR). Also, Lt; RTI ID = 0.0 > The value of the second character can be represented. Also, (MTBF) or the upper limit of the mean time to repair (MTTR). Also, (MTBF) or the lower limit of the mean time to repair (MTTR).
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 함정 운용 기준 산정 방법의 최적해 산정 단계(S200)가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.4 is a flowchart illustrating a process of calculating an optimal solution (S200) of the trap operation standard calculation method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 최적해 산정 단계(S200)는 먼저, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 운용 기준에 대한 적어도 2 이상의 해를 생성하는 해 생성 단계(S210)가 수행될 수 있다. 해 생성 단계(S210)는 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 해 연산부(120)에 의해 수행될 수 있다. 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 해 생성 단계(S210)가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다.Referring to FIG. 4, in step S200 of calculating an optimal solution, a solution generation step S210 may be performed in which the trap operation
도 5를 참조하면, 해 생성 단계(S210)는 먼저, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 적어도 2 이상의 해 객체를 생성하는 단계(S211)가 수행될 수 있다. 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 데이터 수신부(110)는 유전자 알고리즘 수행시 생성할 해 객체의 수를 수신할 수 있다. 상기 수신된 해 객체의 수는 적어도 2 이상일 수 있다. 함정 운용 기준 산정 시스템(100)은 상기 수신된 해 객체의 수만큼 해 객체를 생성할 수 있다.Referring to FIG. 5, in step S210, the trap operation
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 생성된 해 객체 중에서 임의의 제1 해 객체를 선택하는 단계(S212)가 수행될 수 있다. 상기 생성된 해 객체 중에서 어느 하나의 해 객체가 임의로 선택될 수 있다.Next, the trap operation
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 제1 해 객체에 포함된 적어도 하나 이상의 영역 중에서 임의의 제1부품에 대응하는 영역을 선택하는 단계(S213)가 수행될 수 있다. 상술한 바와 같이, 해 객체는 각각의 부품에 대응되는 영역을 포함할 수 있고, 임의로 선택된 어느 하나의 부품에 대응하는 영역이 선택될 수 있다.Next, a step S213 may be performed in which the trap operation
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 선택된 영역 내에 값을 입력하는 단계(S214)가 수행될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 선택된 영역은 상기 부품의 평균 고장 간격(MTBF) 및 평균 수리 시간(MTTR)을 포함할 수 있다. 해 연산부(120)는 난수를 발생시킬 수 있다. 해 연산부(120)는 상기 발생된 난수에 따라 상기 선택된 영역 내에 무작위의 평균 고장 간격(MTBF) 및 무작위의 평균 수리 시간(MTTR)을 입력할 수 있다.Next, step S214 may be performed in which the trap operation
예를 들어, 해 연산부(120)는 0 이상 1 미만의 난수를 발생시킬 수 있다. 만약 발생된 난수가 0.5 이상인 경우, 해 연산부(120)는 5자리의 이진문자로 된 평균 고장 간격(MTBF)의 첫째 자리에 1을 입력할 수 있다. 만약 발생된 난수가 0.5 미만인 경우, 해 연산부(120)는 평균 고장 간격(MTBF)의 첫째 자리에 0을 입력할 수 있다.For example, the
해 연산부(120)는 평균 고장 간격(MTBF)의 둘째 자리 이후에 대하여도 상기 과정을 반복할 수 있다. 다시 말해서, 해 연산부(120)는 난수를 발생시키고, 상기 발생된 난수에 따라 평균 고장 간격(MTBF)의 k(단, 1 <= k <= 5)번째 자리에 0 또는 1을 입력할 수 있다. 또한, 해 연산부(120)는 평균 수리 시간(MTTR)에 대하여도 상기 과정을 반복할 수 있다. 다시 말해서, 해 연산부(120)는 난수를 발생시키고, 상기 발생된 난수에 따라 평균 수리 시간(MTTR)의 k(단, 1 <= k <= 5)번째 자리에 0 또는 1을 입력할 수 있다.The smoothing
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 제1부품과 다른 부품 모두에 대해 각각 상기 대응하는 영역을 선택하는 단계(S213) 내지 상기 선택된 영역 내에 값을 입력하는 단계(S214)를 반복하는 단계(S215)가 수행될 수 있다. 예를 들어, n개의 부품 각각에 대응하는 영역이 상기 제1 해 객체 내에 포함되어 있다고 가정하는 경우, 상기 제1부품과 다른 (n - 1)개의 부품 모두에 대해 각각 상기 과정이 반복될 수 있다.Next, the trap operation
다시 말해서, 상기 제1 해 객체 내에 포함되어 있는 영역 중에서 상기 제1부품과 다른 임의의 제2부품에 대응하는 영역이 선택될 수 있다. 또한, 해 연산부(120)는 난수를 발생시키고, 상기 발생된 난수에 따라 상기 제2부품에 대응하는 영역 내에 값을 입력할 수 있다. 또한, 상기 제1부품 및 상기 제2부품과 다른 임의의 제3부품에 대하여도 상기 과정이 반복될 수 있다. 상기 과정은 제n부품에 대응하는 영역 내에 값이 입력될 때까지 반복될 수 있다.In other words, an area corresponding to an arbitrary second part different from the first part among the areas included in the first solution object may be selected. Also, the
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 제1 해 객체와 다른 해 객체 모두에 대해 각각 상기 해 객체를 선택하는 단계(S212) 내지 상기 반복하는 단계(S215)를 반복하는 단계(S216)가 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 해 객체를 생성하는 단계(S211)에서 생성된 해 객체가 m개라고 가정하는 경우, 상기 제1 해 객체와 다른 (m - 1)개의 해 객체 모두에 대해 각각 상기 과정이 반복될 수 있다.In operation S216, the trap operation
다시 말해서, 상기 생성된 해 객체 중에서 상기 제1 해 객체와 다른 임의의 제2 해 객체가 선택될 수 있다. 상기 제2 해 객체에 포함된 적어도 하나 이상의 영역 중에서 임의의 제1부품에 대응하는 영역이 선택될 수 있다. 해 연산부(120)는 난수를 발생시키고, 상기 발생된 난수에 따라 상기 제1부품에 대응하는 영역 내에 값을 입력할 수 있다.In other words, an arbitrary second solution object other than the first solution object may be selected from among the generated solution objects. An area corresponding to an arbitrary first part of at least one area included in the second solution object may be selected. The
또한, 상기 제1부품과 다른 임의의 제2부품에 대하여도 상기 과정이 반복될 수 있다. 상기 과정은 제n부품에 대응하는 영역 내에 값이 입력될 때까지 반복될 수 있다. 또한, 상기 제1 해 객체 및 상기 제2 해 객체와 다른 임의의 제3 해 객체에 대하여도 상기 과정이 반복될 수 있다. 상기 과정은 제m 해 객체의 제n부품에 대응하는 영역 내에 값이 입력될 때까지 반복될 수 있다.Also, the above process can be repeated for any second part other than the first part. The above process can be repeated until a value is input in the area corresponding to the n-th part. Also, the process may be repeated for an arbitrary third solution object different from the first solution object and the second solution object. This process can be repeated until a value is input in the area corresponding to the n-th part of the object to be imaged.
다시 도 4를 참조하면, 다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 생성된 해의 적합도를 평가하는 제1 적합도 평가 단계(S220)가 수행될 수 있다.Referring again to FIG. 4, a first fitness evaluation step (S220) may be performed in which the trap operation
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 제1 적합도 평가 단계(S220)가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다. 도 6을 참조하면, 제1 적합도 평가 단계(S220)는 먼저, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 생성된 해 및 상기 함정의 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 함정의 제1가용도를 산출하는 시뮬레이션 단계(S221)가 수행될 수 있다. 시뮬레이션 단계(S221)는 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 시뮬레이션부(130)에 의해 수행될 수 있다.FIG. 6 is a flowchart illustrating a process of performing a first fitness evaluation step (S220) according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, the first fitness evaluation step S220 is a simulation in which the trap operation
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 시뮬레이션 단계(S221)가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다. 해 생성 단계(S210)에 의해 적어도 2 이상의 해가 생성될 수 있으므로, 시뮬레이션 단계(S221)는 상기 생성된 해의 개수만큼 반복하여 수행될 수 있다. 함정의 시뮬레이션 모델은 함정 운용 기준 산정 시스템(100)에 미리 저장되어 있을 수 있다. FIGS. 7 and 8 are flowcharts illustrating a process of performing the simulation step S221 according to the embodiment of the present invention. Since at least two solutions may be generated by the solution generation step S210, the simulation step S221 may be repeatedly performed as many times as the number of solutions generated. The simulation model of the trap may be stored in advance in the trap operation
함정의 시뮬레이션 모델은 함정의 운용 시나리오, 함정의 필수 임무, 트리 구조로 표현된 신뢰성 구조, 함정에 포함된 부품의 고장 시간이 따르는 확률 분포의 종류 및 모수, 부품의 수리 시간이 따르는 확률 분포의 종류 및 모수, 부품의 수리 후 상기 부품의 상태를 나타내는 모형, 고장난 부품의 수리를 통해 상기 부품의 복구가 가능한 확률, 예방 정비가 수행되는 간격, 예방 정비가 수행되는 시간, 예방 정비가 수행되는 부품 중에서 적어도 하나 이상의 변수를 포함할 수 있다.The simulation model of the ship is composed of the operational scenarios of the ship, the required mission of the ship, the reliability structure expressed by the tree structure, the types and parameters of the probability distribution following the failure time of the parts included in the ship, the kind of probability distribution A model showing the state of the component after repair of the component, a probability of recovery of the component through repair of the failed component, an interval at which the preventive maintenance is performed, a time at which the preventive maintenance is performed, And may include at least one or more variables.
시뮬레이션 단계(S221)가 수행된 결과, 시뮬레이션부(130)는 함정의 가동 시간, 함정의 비가동 시간, 함정의 총 고장 횟수, 함정의 가용도, 함정의 평균 고장 간격, 정상적으로 필수 임무를 수행한 시간, 함정의 고장으로 인해 필수 임무를 정상적으로 수행하지 못한 시간, 필수 임무를 수행하는 기간 동안 발생한 함정의 고장 횟수, 필수 임무의 가용도, 필수 임무를 수행하는 기간 동안의 평균 고장 간격, 부품의 개발 비용, 부품의 투자 비용, 부품의 수리 비용 중에서 적어도 하나 이상을 산출할 수 있다.As a result of the simulation step S221, the
함정의 가동 시간은 시뮬레이션이 수행되는 동안 함정이 정상적으로 동작한 시간을 나타낼 수 있다. 함정의 비가동 시간은 시뮬레이션이 수행되는 동안 함정이 고장으로 인해 정상적으로 동작하지 못한 시간을 나타낼 수 있다. 함정의 가용도는 함정의 가동 시간을, 함정의 가동 시간과 함정의 비가동 시간을 더한 값으로 나눈 값일 수 있다.The operating time of the trap can indicate the time the trap was operating normally during the simulation. The downtime of a trap can indicate the time that the trap did not operate normally due to a failure during the simulation. The availability of a trap can be a value obtained by dividing the operation time of the trap by the value obtained by adding the operating time of the trap and the downtime of the trap.
해 생성 단계(S210)에 의해 적어도 2 이상의 해가 생성될 수 있고, 시뮬레이션 단계(S221)에 의해 상기 각각의 해에 대응되는 함정의 가용도가 산출될 수 있다. 따라서, 함정의 가용도는 상기 생성된 해의 개수와 동일한 개수만큼 산출될 수 있다.At least two solutions can be generated by the solution generating step S210 and the availability of the trap corresponding to each of the solutions can be calculated by the simulation step S221. Therefore, the availability of the trap can be calculated by the same number as the number of generated solutions.
다시 도 6을 참조하면, 다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 생성된 해 및 산출된 상기 함정의 제1가용도를 이용하여 상기 함정의 제1수명주기비용을 산출하는 단계(S222)가 수행될 수 있다. 함정의 제1수명주기비용을 산출하는 단계(S222)는 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 제어부(140)에 의해 수행될 수 있다.Referring again to FIG. 6, next, the trap operation
함정의 수명주기비용은 함정의 개발 비용, 함정의 투자 비용, 함정의 수리 비용, 및 함정의 패널티 비용을 이용하여 산출될 수 있다. 함정의 수명주기비용은 다음 수학식 2에 의해 산출될 수 있다.The life cycle cost of a trap can be calculated by using the cost of developing the trap, the cost of the trap, the cost of repairing the trap, and the penalty cost of the trap. The life cycle cost of a trap can be calculated by the following equation (2).
수학식 2에서 는 부품의 인덱스를 나타낼 수 있다. 또한, 는 해의 인덱스를 나타낼 수 있다. 또한, 는 부품 의 평균 고장 간격을 나타낼 수 있다. 또한, 는 부품 의 평균 수리 시간을 나타낼 수 있다. 또한, 는 부품 의 개발 비용을 나타낼 수 있다. 또한, 는 부품 의 투자 비용을 나타낼 수 있다. 또한, 는 부품 의 수리 비용을 나타낼 수 있다. 또한, 는 번째 해의 패널티 비용을 나타낼 수 있다. 또한, 는 번째 해에 대응되는 함정의 수명주기비용을 나타낼 수 있다. 또한, 는 함정의 목표 가용도를 나타낼 수 있다. 또한, 는 번째 해에 대응되는 함정의 가용도를 나타낼 수 있다. 또한, 는 가중치를 나타낼 수 있다. 는 1보다 크거나 같은 값을 가질 수 있다.In Equation 2, Can represent the index of the part. Also, Can represent the index of the solution. Also, Parts Can be expressed as the average time interval of failure. Also, Parts And the average repair time of the first and second tires. Also, Parts Of the total cost of development. Also, Parts Of the total investment. Also, Parts Repair cost of the vehicle. Also, The The penalty cost of the second year. Also, The The life cycle cost of the trap corresponding to the second year. Also, Can indicate the target availability of the trap. Also, The The availability of a trap corresponding to the second year can be shown. Also, Can represent a weight. May have a value equal to or greater than one.
상기 수학식 2에서, 는 부품 의 개발 비용을 나타낼 수 있다. 개발 비용은 함정의 목표 가용도를 만족시키고 부품의 신뢰도를 개선하기 위해 필요한 개발에 소요되는 비용일 수 있다. 부품 의 개발 비용은 다음의 수학식 3과 같이 표현될 수 있다. 수학식 3에서 , 및 는 상수이며, 부품별로 서로 다른 값을 가질 수 있다.In Equation (2) Parts Of the total cost of development. Development costs can be the cost of development needed to meet the target availability of the pit and improve the reliability of the part. part Can be expressed by the following equation (3). In Equation 3, , And Is a constant and can have different values for each part.
상기 수학식 2에서, 는 부품 의 투자 비용을 나타낼 수 있다. 투자 비용은 함정의 목표 가용도를 만족시키고 부품의 정비도를 개선하기 위한 정비시설 확충에 소요되는 비용일 수 있다. 부품 의 투자 비용은 다음의 수학식 4와 같이 표현될 수 있다. 수학식 4에서 , 및는 상수이며, 부품별로 서로 다른 값을 가질 수 있다.In Equation (2) Parts Of the total investment. The investment cost may be the expense of expanding the maintenance facilities to meet the target availability of the traps and to improve the maintenance of the parts. part Can be expressed as Equation (4). &Quot; (4) " In Equation 4, , And Is a constant and can have different values for each part.
상기 수학식 2에서, 는 부품 의 수리 비용을 나타낼 수 있다. 부품의 신뢰도가 개선되면 부품의 단가가 상승할 수 있다. 수리 비용은 상승된 단가의 고장난 부품의 수리에 소요되는 비용일 수 있다. 부품 의 수리 비용은 다음의 수학식 5와 같이 표현될 수 있다. 수학식 5에서 , , 및 은 상수이며, 부품별로 서로 다른 값을 가질 수 있다.In Equation (2) Parts Repair cost of the vehicle. If the reliability of the parts is improved, the unit price of the parts may be increased. Repair costs can be the cost of repairing faulty parts at an increased unit price. part Can be expressed as the following equation (5). &Quot; (5) " In Equation (5) , , And Is a constant and can have different values for each part.
상기 수학식 2에서, 는 번째 해의 패널티 비용을 나타낼 수 있다. 번째 해의 패널티 비용은 다음의 수학식 6에 의해 산출될 수 있다.In Equation (2) The The penalty cost of the second year. The penalty cost for the second year can be calculated by the following equation (6).
해 생성 단계(S210)에 의해 적어도 2 이상의 해가 생성될 수 있고, 수명주기비용을 산출하는 단계(S222)에 의해 상기 각각의 해에 대응되는 함정의 수명주기비용이 산출될 수 있다. 따라서, 함정의 수명주기비용은 상기 생성된 해의 개수와 동일한 개수만큼 산출될 수 있다.At least two solutions can be generated by the solution generation step S210, and the life cycle cost of the trap corresponding to each solution can be calculated by calculating the life cycle cost (S222). Therefore, the life cycle cost of the trap can be calculated by the same number as the number of generated solutions.
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 산출된 상기 함정의 제1수명주기비용을 이용하여 상기 생성된 해의 적합도를 평가하는 단계(S223)가 수행될 수 있다. 제어부(140)는 산출된 상기 함정의 수명주기비용 중에서 가장 낮은 값의 수명주기비용을 기억할 수 있다. Next, a step S223 of evaluating the fitness of the generated solution using the first life cycle cost of the trap calculated by the trap operation
만약 산출된 상기 함정의 수명주기비용 중에서 제어부(140)가 이전에 기억하고 있던 수명주기비용보다 더 낮은 값을 갖는 수명주기비용이 존재하지 않는 경우, 상기 생성된 해는 적합도가 낮은 것으로 평가될 수 있다. 만약 산출된 상기 함정의 수명주기비용 중에서 제어부(140)가 이전에 기억하고 있던 수명주기비용보다 더 낮은 값을 갖는 수명주기비용이 존재하는 경우, 상기 생성된 해는 적합도가 높은 것으로 평가될 수 있다. 이 때, 제어부(140)가 기억하는 수명주기비용은 상기 더 낮은 값을 갖는 수명주기비용으로 갱신될 수 있다.If there is no life cycle cost having a value lower than the life cycle cost previously stored in the
상기 해는 가장 먼저 생성된 해로서 제어부(140)가 이전에 기억하고 있던 수명주기비용은 존재하지 않는다고 정의할 수 있으므로, 상기 생성된 해는 적합도가 높은 것으로 평가될 수 있다.Since the solution can be defined as the earliest generated solution, the life cycle cost previously stored by the
다시 도 4를 참조하면, 다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 해를 이용하여 교차 연산을 수행하는 교차 연산 단계(S230)가 수행될 수 있다. 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 교차 연산 단계(S230)가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다. 또한, 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 교차 연산 단계(S230)를 설명하기 위한 참고도이다. 교차 연산 단계(S230)는 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 해 연산부(120)에 의해 수행될 수 있다.Referring again to FIG. 4, a crossing operation step (S230) in which the trap operation
도 9를 참조하면, 교차 연산 단계(S230)는 먼저, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 해 중에서 서로 다른 임의의 두 개의 해를 선택하는 단계(S231)가 수행될 수 있다. 해 연산부(120)는 상기 해 중에서 임의의 제1해 및 상기 제1해와 서로 다른 제2해를 선택할 수 있다.Referring to FIG. 9, in the crossing operation step S230, the trap operation
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이, 2보다 크거나 같고 상기 제1해에 포함된 문자의 총 길이보다 작거나 같은 범위에서 난수를 생성하는 단계(S232)가 수행될 수 있다. 예를 들어, 도 10에 나타난 바와 같이, 해에 포함된 문자의 총 길이가 20이라고 가정하면, 해 연산부(120)는 2 이상 20 이하의 범위에서 난수를 발생시킬 수 있다.Next, a step S232 of generating a random number in a range in which the trap operation
다시 도 9를 참조하면, 다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 제1해의 상기 생성된 난수번째 이후의 문자를 상기 제2해의 상기 생성된 난수번째 이후의 문자와 서로 치환하는 단계(S233)가 수행될 수 있다. 예를 들어, 상기 생성된 난수가 11이라고 가정하기로 한다. 도 10을 참조하면, 제1해의 11번째 문자부터 20번째 문자는 제2해의 11번째 문자부터 20번째 문자와 서로 치환될 수 있다.Referring again to FIG. 9, next, the trap operation
다시 도 9를 참조하면, 다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 두 개의 해를 선택하는 단계(S231) 내지 상기 치환하는 단계(S233)를 반복하는 단계(S234)가 수행될 수 있다. 데이터 수신부(110)는 외부로부터 교차율을 수신할 수 있다. 해 연산부(120)는 상기 두 개의 해를 선택하는 단계(S231) 내지 상기 치환하는 단계(S233)를 {(상기 생성된 해의 개수) * (상기 수신된 교차율) - 1}번만큼 반복할 수 있다.Referring again to FIG. 9, a step S234 of repeating the steps S231 to S233 of selecting the two solutions by the trap operation
다시 도 4를 참조하면, 다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 교차 연산이 수행된 해를 이용하여 돌연변이 연산을 수행하는 돌연변이 연산 단계(S240)가 수행될 수 있다. 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 돌연변이 연산 단계(S240)가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다. 또한, 도 12는 본 발명의 실시예에 따른 돌연변이 연산 단계(S240)를 설명하기 위한 참고도이다. 돌연변이 연산 단계(S240)는 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 해 연산부(120)에 의해 수행될 수 있다.Referring again to FIG. 4, a mutation operation step (S240) may be performed in which the trap operation
도 11을 참조하면, 돌연변이 연산 단계(S240)는 먼저, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 교차 연산이 수행된 상기 해 중에서 임의의 하나의 해를 선택하는 단계(S241)가 수행될 수 있다. 해 연산부(120)는 상기 해 중에서 임의의 해를 선택할 수 있다.Referring to FIG. 11, in operation S 240, a step S 241 may be performed in which the trap operation
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 선택된 해에 포함된 문자 중에서 적어도 하나 이상의 문자를 변경시키는 단계(S242)가 수행될 수 있다. 데이터 수신부(110)는 외부로부터 돌연변이율을 수신할 수 있다. 해 연산부(120)는 상기 선택된 해에 포함된 이진문자의 문자열 중에서 첫 번째 문자를 선택할 수 있다. 해 연산부(120)는 0 이상 1 미만의 범위에서 난수를 발생시킬 수 있다. Next, the trap operation
만약 상기 발생된 난수가 상기 수신된 돌연변이율보다 작거나 같은 경우, 해 연산부(120)는 상기 선택된 문자의 값을 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 선택된 문자가 0인 경우 해 연산부(120)는 상기 선택된 문자를 1로 변경시킬 수 있다. 상기 선택된 문자가 1인 경우 해 연산부(120)는 상기 선택된 문자를 0으로 변경시킬 수 있다. If the generated random number is smaller than or equal to the received mutation rate, the
해 연산부(120)는 상기 선택된 해에 포함된 문자열 중에서 두 번째 이후의 문자에 대하여 상기 과정을 반복할 수 있다. 도 12에 나타난 실시예에서는, 상기 선택된 해에 포함된 20개의 문자 중에서 6번째, 10번째, 15번째, 19번째 문자가 변경되었다.The smoothing
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 임의의 하나의 해를 선택하는 단계(S241) 내지 상기 문자를 변경시키는 단계(S242)를 반복하는 단계(243)가 수행될 수 있다. 해 연산부(120)는 상기 임의의 하나의 해를 선택하는 단계(S241) 내지 상기 문자를 변경시키는 단계(S242)를 {(상기 교차 연산이 수행된 해의 개수) * (상기 수신된 돌연변이율) - 1}번만큼 반복할 수 있다.Next, a step 243 of repeating the steps S241 to S242 of selecting the one arbitrary solution by the trap operation
다시 도 4를 참조하면, 다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해의 적합도를 평가하는 제2 적합도 평가 단계(S250)가 수행될 수 있다. 제2 적합도 평가 단계(S250)는 도 6 및 도 7에 나타난 제1 적합도 평가 단계(S220)와 유사하게 수행될 수 있다.Referring again to FIG. 4, a second fitness evaluation step (S250) may be performed in which the trap operation
제2 적합도 평가 단계(S250)는 먼저, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 및 상기 함정의 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 함정의 제2가용도를 산출하는 시뮬레이션 단계(S251)가 수행될 수 있다. 시뮬레이션 단계(S251)는 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 시뮬레이션부(130)에 의해 수행될 수 있다.The second fitness evaluation step S250 includes a simulation step of calculating a second availability of the trap using the simulation model of the trap and the solution in which the trap operation
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 및 산출된 상기 함정의 제2가용도를 이용하여 상기 함정의 제2수명주기비용을 산출하는 단계(S252)가 수행될 수 있다. 함정의 제2수명주기비용을 산출하는 단계(S252)는 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 제어부(140)에 의해 수행될 수 있다.Next, the trap operation
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 산출된 상기 함정의 제2수명주기비용을 이용하여 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해의 적합도를 평가하는 단계(S253)가 수행될 수 있다.Next, a step S253 of evaluating the fitness of the solution in which the mutation operation is performed may be performed using the second life cycle cost of the trap calculated by the trap operation
만약 산출된 상기 함정의 수명주기비용 중에서 제어부(140)가 이전에 기억하고 있던 수명주기비용보다 더 낮은 값을 갖는 수명주기비용이 존재하지 않는 경우, 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해는 적합도가 낮은 것으로 평가될 수 있다. 만약 산출된 상기 함정의 수명주기비용 중에서 제어부(140)가 이전에 기억하고 있던 수명주기비용보다 더 낮은 값을 갖는 수명주기비용이 존재하는 경우, 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해는 적합도가 높은 것으로 평가될 수 있다. 이 때, 제어부(140)가 기억하는 수명주기비용은 상기 더 낮은 값을 갖는 수명주기비용으로 갱신될 수 있다.If there is no life cycle cost having a value lower than the life cycle cost previously stored in the
다시 도 4를 참조하면, 다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 교차 연산이 수행되기 전의 상기 해, 상기 교차 연산이 수행된 상기 해, 및 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 중에서 적어도 2 이상의 해를 선택하는 해 선택 단계(S260)가 수행될 수 있다. 도 13은 본 발명의 실시예에 따른 해 선택 단계(S260)가 수행되는 과정을 나타내는 순서도이다. 해 선택 단계(S260)는 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 제어부(140)에 의해 수행될 수 있다.Referring again to FIG. 4, next, it is assumed that the trap operation
도 13을 참조하면, 해 선택 단계(S260)는 먼저, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 교차 연산이 수행되기 전의 상기 해, 상기 교차 연산이 수행된 상기 해, 및 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 각각의 적합도 분율을 산출하는 단계(S261)가 수행될 수 있다. 특정 해의 적합도 분율은 각각의 해에 대응되는 수명주기비용의 총합에서 상기 특정 해에 대응되는 수명주기비용이 차지하는 비율을 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 13, the solution selection step (S260) first determines whether the solution before the intersection operation is performed by the trap operation standard calculation system (100), the solution in which the intersection operation is performed and the mutation operation A step S261 of calculating the fitness percentage of each of the above solutions may be performed. The fitness fraction of a particular solution may represent the percentage of the life cycle cost corresponding to the solution to the sum of the life cycle costs corresponding to each solution.
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 0 이상 1 미만의 범위에서 난수를 생성하는 단계(S262)가 수행될 수 있다.Next, a step S262 may be performed in which the trap operation
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 다음 수식을 만족하는 k번째 해를 선택하는 단계(S263)가 수행될 수 있다.Next, a step S263 may be performed in which the trap operation
다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 난수를 생성하는 단계(S262) 내지 상기 해를 선택하는 단계(S263)를 반복하는 단계(S264)가 수행될 수 있다. 제어부(140)는 상기 난수를 생성하는 단계(S262) 내지 상기 해를 선택하는 단계(S263)를 반복하는 단계(S264)를 {(상기 교차 연산이 수행되기 전의 상기 해의 개수) - 1}번만큼 반복할 수 있다.Next, the step S262 of generating the random number by the trap operation
다시 도 4를 참조하면, 다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 반복 종료 조건의 만족 여부를 판정하고, 상기 반복 종료 조건이 만족될 때까지 상기 선택된 해를 이용하여 상기 교차 연산 단계(S230) 내지 상기 해 선택 단계(S260)를 반복하는 단계(S270)가 수행될 수 있다.Referring again to FIG. 4, next, the trap operation
제어부(140)는 반복 종료 조건의 만족 여부를 판정할 수 있다. 상기 반복 종료 조건은 상기 교차 연산 단계(S230) 내지 상기 해 선택 단계(S260)가 반복된 횟수와 관련될 수 있다. 제어부(140)는 상기 과정이 특정한 횟수만큼 반복되었는지 여부를 판정할 수 있다. 제어부(140)는 상기 판정 결과 상기 특정한 횟수에 도달하지 못한 경우 상기 과정이 다시 반복되도록 할 수 있다.The
다른 실시예에 따르면, 상기 반복 종료 조건은 해에 대응되는 수명주기비용이 수렴하였는지 여부와 관련될 수 있다. 제어부(140)는 해에 대응되는 수명주기비용 중에서 가장 낮은 값의 수명주기비용을 기억할 수 있다. 제어부(140)가 기억하는 수명주기비용은 더 낮은 값을 갖는 수명주기비용으로 갱신될 수 있다. 제어부(140)는 지난 최근의 특정한 횟수만큼 상기 과정을 반복하는 동안 상기 기억된 수명주기비용이 갱신된 적이 있는 경우, 상기 과정이 다시 반복되도록 할 수 있다. 다시 말해서, 상기 기억된 수명주기비용이 지난 최근의 특정한 횟수만큼 상기 과정을 반복하는 동안 갱신되지 않은 경우, 제어부(140)는 상기 과정의 반복이 종료되도록 할 수 있다.According to another embodiment, the iteration termination condition may be related to whether the life cycle cost corresponding to the solution has converged. The
다른 실시예에 따르면, 상기 반복 종료 조건은 상기 과정이 반복된 횟수 및 상기 해에 대응되는 수명주기비용이 수렴하였는지 여부와 관련될 수 있다. 상기 과정이 제1횟수 이상 반복되었고, 지난 최근의 제2횟수만큼 상기 과정을 반복하는 동안 상기 기억된 수명주기비용이 갱신되지 않은 경우, 제어부(140)는 상기 과정의 반복이 종료되도록 할 수 있다. 다시 말해서, 상기 과정이 반복된 횟수가 상기 제1횟수 미만이거나, 지난 최근의 제2횟수만큼 상기 과정을 반복하는 동안 상기 기억된 수명주기비용이 갱신된 적이 있는 경우, 제어부(140)는 상기 과정이 다시 반복되도록 할 수 있다.According to another embodiment, the iteration termination condition may be related to the number of times the process is repeated and whether the life cycle cost corresponding to the solution has converged. If the stored life cycle cost is not updated during the above-described second number of times, the
상기 반복 종료 조건에 따라 상기 과정이 반복된 다음, 제어부(140)는 상기 제어부(140)가 기억하고 있는 가장 낮은 값의 수명주기비용에 대응되는 해를 상기 최적해로서 출력할 수 있다.The
다시 도 2를 참조하면, 다음으로, 함정 운용 기준 산정 시스템(100)이 상기 산정된 최적해에 대한 정보를 외부로 출력하는 단계(S300)가 수행될 수 있다. 함정 운용 기준 산정 시스템(100)의 데이터 출력부(150)는 상기 연산된 최적해, 상기 연산된 최적해를 이용하여 산출된 정보, 또는 상기 연산된 최적해로부터 변환된 정보를 외부로 출력할 수 있다.Referring again to FIG. 2, a step S300 of outputting information about the calculated optimal solution to the outside can be performed by the trap operation
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따르면 함정에 포함된 부품의 최적화된 평균 고장 간격 및 평균 수리 시간이 산정될 수 있다. 또한, 함정의 신뢰도, 가용도 및 정비도를 만족시키는 부품의 평균 고장 간격 및 평균 수리 시간이 산정될 수 있다. 또한, 함정의 최적화된 운용 기준이 보다 정확하게 산정될 수 있다.According to the embodiment of the present invention described above, the optimized average failure interval and the average repair time of the parts included in the traps can be calculated. In addition, the average failure interval and the average repair time of the parts that satisfy the reliability, availability, and maintenance of the traps can be calculated. In addition, the optimized operational criteria of the ship can be estimated more accurately.
이상에서 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 실시예의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be appreciated that many variations and applications not illustrated above are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.
100: 함정 운용 기준 산정 시스템
110: 데이터 수신부
120: 해 연산부
130: 시뮬레이션부
140: 제어부
150: 데이터 출력부100: Calculation system of trap operation standard
110: Data receiving unit
120:
130:
140:
150: Data output section
Claims (20)
상기 함정 운용 기준 산정 시스템이 상기 수신된 데이터를 기초로 하여 함정(warship)에 포함된 적어도 하나 이상의 부품의 운용 기준에 대한 최적해를 산정하는 최적해 산정 단계; 및
상기 함정 운용 기준 산정 시스템이 상기 산정된 최적해에 대한 정보를 외부로 출력하는 단계를 포함하고,
상기 최적해 산정 단계는,
상기 함정 운용 기준 산정 시스템이 상기 운용 기준에 대한 적어도 2 이상의 해를 생성하는 단계; 및
유전자 알고리즘 및 상기 함정의 동작에 대한 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 최적해를 산정하는 단계를 포함하고,
상기 2 이상의 해를 생성하는 단계는,
상기 함정 운용 기준 산정 시스템이 하나의 상기 해가 저장되는 영역을 포함하는 해 객체를 적어도 2 이상 생성하는 단계;
상기 함정 운용 기준 산정 시스템이 상기 생성된 해 객체 중에서 임의의 제1 해 객체를 선택하는 단계;
상기 함정 운용 기준 산정 시스템이 상기 제1 해 객체에 포함된 상기 영역 중에서 임의의 제1부품에 대응하는 영역을 선택하는 단계;
상기 함정 운용 기준 산정 시스템이 상기 선택된 영역 내에 값을 입력하는 단계;
함정 운용 기준 산정 시스템이 상기 함정에 포함된 상기 부품 중에서 상기 제1부품과 다른 부품 모두에 대해 각각 상기 대응하는 영역을 선택하는 단계 내지 상기 선택된 영역 내에 값을 입력하는 단계를 반복하는 단계; 및
상기 함정 운용 기준 산정 시스템이 상기 생성된 해 객체 중에서 상기 제1 해 객체와 다른 해 객체 모두에 대해 각각 상기 해 객체를 선택하는 단계 내지 상기 반복하는 단계를 반복하는 단계
를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.Receiving the data from the outside by the trap operation standard calculation system;
Estimating an optimal solution for calculating an optimal solution for an operation criterion of at least one component included in a warship based on the received data; And
And the trap operation standard calculation system includes the step of outputting information on the calculated optimal solution to the outside,
The optimal solution calculation step may include:
Generating the at least two solutions to the operational criteria by the trap operation criteria calculation system; And
Estimating the optimal solution using a genetic algorithm and a simulation model for the operation of the trap,
Wherein the generating of the two or more solutions comprises:
Generating at least two solution objects including the area where one solution is stored in the trap operation criterion estimation system;
Selecting an arbitrary first solution object among the generated solution objects by the trap operation standard calculation system;
Selecting a region corresponding to an arbitrary first part among the areas included in the first solution object;
Inputting a value into the selected area by the trap operation criteria calculation system;
Repeating the step of selecting a corresponding area or entering a value in the selected area for each of the first part and the other part among the parts included in the vessel, And
The trap operation standard calculation system repeatedly repeating the step of selecting the solution object for the first solution object and the solution objects for the other solution objects among the generated solution objects,
The method comprising:
상기 최적해는 상기 부품 각각의 평균 고장 간격(MTBF, Mean Time Between Failure) 및 평균 수리 시간(MTTR, Mean Time To Repair)을 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.The method according to claim 1,
Wherein the optimal solution includes Mean Time Between Failure (MTBF) and Mean Time To Repair (MTTR) of each of the components.
상기 최적해에 포함된 상기 평균 고장 간격 또는 상기 평균 수리 시간은 적어도 하나 이상의 이진문자로 표현되는 함정 운용 기준 산정 방법.3. The method of claim 2,
Wherein the average failure interval or the average repair time included in the optimal solution is represented by at least one binary character.
상기 유전자 알고리즘 및 상기 함정의 동작에 대한 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 최적해를 산정하는 단계는,
상기 생성된 해의 적합도를 평가하는 제1 적합도 평가 단계;
상기 해를 이용하여 교차 연산을 수행하는 교차 연산 단계;
상기 교차 연산이 수행된 상기 해를 이용하여 돌연변이 연산을 수행하는 단계;
상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해의 적합도를 평가하는 제2 적합도 평가 단계;
상기 교차 연산이 수행되기 전의 상기 해, 상기 교차 연산이 수행된 상기 해, 및 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 중에서 적어도 2 이상의 해를 선택하는 해 선택 단계; 및
반복 종료 조건의 만족 여부를 판정하고, 상기 반복 종료 조건이 만족될 때까지 상기 선택된 해를 이용하여 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계를 반복하는 단계
를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of estimating the optimal solution using the genetic algorithm and a simulation model for the operation of the trap,
A first fitness evaluation step of evaluating a fitness of the generated solution;
A crossover operation step of performing a crossover operation using the solution;
Performing a mutation operation using the solution in which the crossing operation is performed;
A second fitness evaluation step of evaluating fitness of the solution in which the mutation operation is performed;
A solution selecting step of selecting at least two solutions out of the solution before the crossing operation, the solution in which the crossing operation is performed, and the solution in which the mutation operation is performed; And
Determining whether the repeat end condition is satisfied, and repeating the intersecting operation step or the solution selecting step using the selected solution until the repeat end condition is satisfied
The method comprising:
상기 선택된 영역 내에 값을 입력하는 단계는,
난수를 생성하는 단계; 및
상기 생성된 난수에 따라 상기 선택된 영역 내에 무작위의 값을 입력하는 단계
를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.The method according to claim 1,
Wherein the step of inputting a value in the selected area comprises:
Generating a random number; And
Inputting a random value in the selected area according to the generated random number
The method comprising:
상기 제1 적합도 평가 단계는,
상기 생성된 해 및 상기 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 함정의 제1가용도를 산출하는 시뮬레이션 단계;
상기 생성된 해 및 상기 산출된 제1가용도를 이용하여 상기 함정의 제1수명주기비용을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 제1수명주기비용을 이용하여 상기 생성된 해의 적합도를 평가하는 단계
를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.5. The method of claim 4,
The first fitness evaluation step may include:
A simulation step of calculating the first availability of the ship using the generated solution and the simulation model;
Calculating a first life cycle cost of the vessel using the generated solution and the calculated first availability; And
Evaluating the fitness of the generated solution using the calculated first life cycle cost
The method comprising:
상기 교차 연산 단계는,
상기 해 중에서 임의의 제1해 및 상기 제1해와 서로 다른 제2해를 선택하는 단계;
2보다 크거나 같고 상기 제1해에 포함된 문자의 총 길이보다 작거나 같은 범위에서 난수를 생성하는 단계;
상기 제1해의 상기 생성된 난수번째 이후의 문자를 상기 제2해의 상기 생성된 난수번째 이후의 문자와 서로 치환하는 단계; 및
상기 제1해 및 상기 제2해를 선택하는 단계 내지 상기 치환하는 단계를 특정한 횟수만큼 반복하는 단계
를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the cross-
Selecting a first solution and a second solution different from the first solution;
Generating a random number in a range that is greater than or equal to 2 and less than or equal to the total length of characters included in the first solution;
Replacing the generated random number and subsequent characters of the first solution with the generated random number and the subsequent characters of the second solution; And
Repeating the step of selecting the first solution and the solution of the second solution and the replacing step a predetermined number of times
The method comprising:
상기 돌연변이 연산 단계는,
상기 교차 연산이 수행된 상기 해 중에서 임의의 하나의 해를 선택하는 단계;
상기 선택된 해에 포함된 문자 중에서 적어도 하나 이상의 문자를 변경시키는 단계; 및
상기 임의의 하나의 해를 선택하는 단계 내지 상기 문자를 변경시키는 단계를 특정한 횟수만큼 반복하는 단계
를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.5. The method of claim 4,
The mutation operation step includes:
Selecting any one of the solutions from which the intersection operation is performed;
Changing at least one character among characters included in the selected solution; And
Repeating the step of selecting any one solution or changing the character a predetermined number of times
The method comprising:
상기 문자를 변경시키는 단계는,
상기 선택된 해에 포함된 문자 중에서 임의의 하나의 문자를 선택하는 단계;
난수를 발생시키는 단계;
상기 발생된 난수와 기준값을 비교하고, 상기 비교 결과에 따라 상기 선택된 문자의 값을 변경시키는 단계; 및
상기 선택된 해에 포함된 문자 중에서 상기 선택된 문자와 다른 문자 모두에 대해 각각 상기 문자를 선택하는 단계 내지 상기 선택된 문자의 값을 변경시키는 단계를 반복하는 단계
를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.10. The method of claim 9,
The method of claim 1,
Selecting any one of the characters included in the selected solution;
Generating a random number;
Comparing the generated random number with a reference value, and changing a value of the selected character according to the comparison result; And
Repeating the step of selecting the character for each of the characters other than the selected character among the characters included in the selected solution or changing the value of the selected character
The method comprising:
상기 제2 적합도 평가 단계는,
상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 및 상기 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 함정의 제2가용도를 산출하는 시뮬레이션 단계;
상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 및 상기 산출된 제2가용도를 이용하여 상기 함정의 제2수명주기비용을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 제2수명주기비용을 이용하여 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해의 적합도를 평가하는 단계
를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.5. The method of claim 4,
The second fitness evaluation step may include:
A simulation step of calculating the second availability of the trap using the solution and the simulation model in which the mutation operation is performed;
Calculating a second life cycle cost of the trap using the solution in which the mutation operation is performed and the calculated second availability; And
Evaluating the fitness of the solution in which the mutation operation is performed using the calculated second life cycle cost
The method comprising:
상기 반복 종료 조건은 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복된 횟수와 관련된 함정 운용 기준 산정 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the cyclic termination condition is related to the number of times the cross-calculation step to the solution selection step is repeated.
상기 반복하는 단계는,
상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복된 횟수가 특정한 횟수 이상인지 여부를 판정하는 단계; 및
상기 반복된 횟수가 상기 특정한 횟수 이상이 될 때까지 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계를 반복하는 단계
를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.5. The method of claim 4,
Wherein the repeating comprises:
Determining whether the number of times the cross calculation step or the solution selection step is repeated is more than a specific number of times; And
Repeating the cross-calculation step or the solution selection step until the number of repeated times becomes the predetermined number of times or more
The method comprising:
상기 반복 종료 조건은 상기 제2수명주기비용이 수렴하였는지 여부와 관련된 함정 운용 기준 산정 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the iteration termination condition is related to whether the second life cycle cost has converged.
상기 반복하는 단계는,
상기 산출된 제2수명주기비용 중에서 가장 낮은 값의 제2수명주기비용을 저장하는 단계;
상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복되는 동안, 상기 저장된 제2수명주기비용을 갱신하는 단계; 및
상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 특정한 횟수만큼 반복되는 동안 상기 저장된 제2수명주기비용이 갱신되지 않을 때까지 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계를 반복하는 단계
를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the repeating comprises:
Storing a second life cycle cost of the lowest value among the calculated second life cycle costs;
Updating the stored second life-cycle cost while the cross-calculation step or the solution selection step is repeated; And
Repeating the cross-calculation step or the solution selection step until the stored second life-cycle cost is not updated while the cross-calculation step or the solution selection step is repeated a predetermined number of times
The method comprising:
상기 반복 종료 조건은 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복된 횟수 및 상기 제2수명주기비용이 수렴하였는지 여부와 관련된 함정 운용 기준 산정 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the cyclic termination condition is related to the number of times the cross-calculation step or the solution selection step is repeated and whether the second life cycle cost has converged.
상기 반복하는 단계는,
상기 산출된 제2수명주기비용 중에서 가장 낮은 값의 제2수명주기비용을 저장하는 단계;
상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복되는 동안, 상기 저장된 제2수명주기비용을 갱신하는 단계;
상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 반복된 횟수가 제1횟수 이상인지 여부를 판정하는 단계; 및
상기 반복된 횟수가 상기 제1횟수 이상이고, 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계가 제2횟수만큼 반복되는 동안 상기 저장된 제2수명주기비용이 갱신되지 않을 때까지 상기 교차 연산 단계 내지 상기 해 선택 단계를 반복하는 단계
를 포함하는 함정 운용 기준 산정 방법.12. The method of claim 11,
Wherein the repeating comprises:
Storing a second life cycle cost of the lowest value among the calculated second life cycle costs;
Updating the stored second life-cycle cost while the cross-calculation step or the solution selection step is repeated;
Determining whether the number of times the cross calculation step or the solution selection step is repeated is greater than or equal to a first number of times; And
The cross-calculation step or the solution selection step is repeated until the stored second life-cycle cost is not updated while the repeated number is equal to or greater than the first number and the cross-calculation step or the solution selection step is repeated a second number of times Repeat step
The method comprising:
상기 수신된 데이터를 기초로 하여 함정(warship)에 포함된 적어도 하나 이상의 부품의 운용 기준에 대한 해를 연산하는 해 연산부;
상기 연산된 해를 이용하여 시뮬레이션을 수행하고, 상기 연산된 해에 대응되는 상기 함정의 가용도 및 상기 함정의 수명주기비용을 산출하는 시뮬레이션부;
산출된 상기 가용도 및 상기 수명주기비용에 따라 상기 해 연산부 및 상기 시뮬레이션부를 제어하는 제어부; 및
상기 연산된 해에 대한 정보를 외부로 출력하는 데이터 출력부
를 포함하고,
상기 해 연산부는 상기 운용 기준에 대한 적어도 2 이상의 상기 해를 생성하고 하나의 상기 해가 저장되는 영역을 포함하는 해 객체를 적어도 2이상 생성하며 상기 생성된 해 객체 중에서 임의의 제1해 객체를 선택하고 상기 제1해 객체에 포함된 상기 영역 중에서 임의의 제1부품에 대응하는 영역을 선택하며 상기 선택된 영역 내에 값을 입력하고 상기 함정에 포함된 상기 부품 중에서 상기 제1부품과 다른 부품 모두에 대해 각각 상기 대응하는 영역을 선택하고 상기 선택된 영역 내에 값을 입력하는 것을 반복하며 상기 생성된 해 객체 중에서 상기 제1 해 객체와 다른 해 객체 모두에 대해 각각 상기 해 객체를 선택하고 값을 입력하는 것를 반복하여 2이상의 상기 해를 생성하며 유전자 알고리즘을 이용하여 상기 해를 연산하고, 상기 시뮬레이션부는 상기 연산된 해 및 상기 함정의 동작에 대한 시뮬레이션 모델을 이용하여 상기 시뮬레이션을 수행하는 함정 운용 기준 산정 시스템.A data receiving unit for receiving data from outside;
A solution computing unit for computing a solution to an operation criterion of at least one component included in a warship based on the received data;
A simulation unit that performs simulation using the calculated solution, calculates a availability of the trap corresponding to the calculated solution, and a life cycle cost of the trap;
A control unit for controlling the solution calculation unit and the simulation unit according to the calculated availability and the life cycle cost; And
A data output unit for outputting information on the calculated solution to the outside,
Lt; / RTI >
The operation unit generates at least two or more solutions for the operation criteria, generates at least two solution objects including an area where one solution is stored, and selects any first solution object among the generated solution objects Selecting an area corresponding to an arbitrary first part from among the areas included in the first solution object, inputting a value in the selected area, and selecting, from among the parts included in the trap, Selecting the corresponding region and inputting a value in the selected region, repeating repeating repeating the step of inputting a value in the selected region and selecting the solution object for both the first solution object and the other solution objects among the generated solution objects, Wherein the simulation unit generates two or more solutions by using the genetic algorithm, Calculated by the trap and operated based on estimation system for performing a simulation using a simulation model of the operation of the ship.
상기 해는 상기 부품 각각의 평균 고장 간격(MTBF, Mean Time Between Failure) 및 평균 수리 시간(MTTR, Mean Time To Repair)을 포함하는 함정 운용 기준 산정 시스템.19. The method of claim 18,
Wherein the solution includes Mean Time Between Failure (MTBF) and mean time to repair (MTTR) of each of the components.
상기 해 연산부는 상기 생성된 해를 이용하여 교차 연산을 수행하고, 상기 해 연산부는 상기 교차 연산이 수행된 상기 해를 이용하여 돌연변이 연산을 수행하고, 상기 시뮬레이션부는 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해의 적합도를 평가하고,
상기 제어부는 상기 교차 연산이 수행되기 전의 상기 해, 상기 교차 연산이 수행된 상기 해, 및 상기 돌연변이 연산이 수행된 상기 해 중에서 적어도 2 이상의 해를 선택하고,
상기 제어부는 반복 종료 조건이 만족하는지 여부를 판정하고, 상기 제어부는 상기 판정된 결과에 따라 상기 해 연산부가 상기 교차 연산 또는 상기 돌연변이 연산을 반복하도록 할지 여부를 제어하는 함정 운용 기준 산정 시스템.19. The method of claim 18,
Wherein the solution calculating unit performs a crossing operation using the generated solution and the solution computing unit performs a mutation operation using the solution in which the crossing operation is performed, To evaluate the fitness,
Wherein the control unit selects at least two solutions out of the solution before the crossing operation, the solution in which the crossing operation is performed, and the solution in which the mutation operation is performed,
Wherein the control unit determines whether or not the repeat end condition is satisfied, and the control unit controls whether the solution calculating unit repeats the crossing operation or the mutation operation according to the determined result.
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KR102509498B1 (en) * | 2023-01-11 | 2023-03-14 | 국방과학연구소 | Method and electronic device for determining mission of a device |
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김희욱. "다기능 시스템의 RAM 목표값 설정을 위한 최적화 모델 개발". 부산대학교 산업공학과 대학원 공학석사 학위논문. 2010.2. * |
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박우열 외 2명. "유전자 알고리즘을 이용한 철근공사 배근상세 최적화에 관한 연구". 대한건축학회논문집 19권 10호. 2003.10. * |
박우열 외 2명. "유전자 알고리즘을 이용한 철근공사 배근상세 최적화에 관한 연구". 대한건축학회논문집 19권 10호. 2003.10.* |
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KR102509498B1 (en) * | 2023-01-11 | 2023-03-14 | 국방과학연구소 | Method and electronic device for determining mission of a device |
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