KR101771468B1 - 시뮬레이션 수행 방법 - Google Patents

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    • F41G—WEAPON SIGHTS; AIMING
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Abstract

본원발명에 의하면, 시뮬레이션에서 변수로 작용하는 적어도 셋 이상의 파라미터들을 입력받는 단계; 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링하는 단계; 상기 샘플링된 값들을 이용하여 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하는 단계; 생성된 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 총 수를 각각의 파라미터마다 샘플링된 값들의 개수 중에서 가장 큰 수로 나누어 연산되는, 최대 분석 정확도(MAA; Maximum Analysis Accuracy) 값을 연산하는 단계; 상기 최대 분석 정확도(MAA) 값을 디스플레이하는 단계; 상기 최대 분석 정확도(MAA) 값보다 작거나 같은 자연수인 분석 정확도(AA) 값을 입력받는 단계; 상기 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계; 및 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 이용하여 시뮬레이션을 수행하는 단계;를 포함하는 시뮬레이션 수행 방법이 제공된다.

Description

시뮬레이션 수행 방법{METHOD FOR OPERATING A SIMULATION}
본원발명은 최적의 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 선별하여 시뮬레이션을 수행하는 방법에 관한 것이다.
시뮬레이션은 현실 세계에서 일어나는 현상을 컴퓨터 환경에서 유사하게 모사하여 그 결과를 관찰하는 것을 말한다.
시뮬레이션의 목적은 시뮬레이션의 결과값들에 대한 절대적인 데이터를 측정하는 것에만 있지 않다. 오히려 시뮬레이션의 목적은 시뮬레이션에 있어서 변수로 작용하는 파라미터들 각각의 값이 변화됨에 따라 그것이 결과값에 어떠한 영향을 얼마만큼 미치는지를 확인하는 것에 있는 경우가 더 많다.
상기 시뮬레이션은 만약 현실에서 직접 실험을 수행한다면 소요되어야 할 비용이 과도한 경우, 실제로 시험을 수행하기가 위험한 경우 또는 실제로 시험을 수행하려면 많은 시간이 소요되는 경우 등에 활용된다.
상기 시뮬레이션을 이용하면, 현실에서의 다양한 현상들을 컴퓨터 환경에서 실제와 유사하게 모사할 수 있고, 과다한 비용을 요하지도 않으며, 위험하지도 않고, 많은 시간을 필요로 하지도 않는다.
다만, 시뮬레이션에 있어서 변수로 작용하는 파라미터들의 개수가 셋 이상일 경우에는, 상기 파라미터들이 조합되어 이루어지는 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 개수가 기하급수적으로 늘어나게 된다. 이 때문에 파라미터들의 개수가 셋 이상인 경우, 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들 모두에 대하여 시뮬레이션을 수행하는데에는 많은 시간이 필요하다는 문제점이 있다.
본원발명에 의하면, 적어도 셋 이상의 파라미터들이 포함되어 있는 시뮬레이션을 수행하여야 하는 경우에 생성하여야 하는 시나리오 케이스들의 수를 줄일 수 있다.
본원발명에 의하면, 분석 정확도를 조절하여 입력함으로써 시뮬레이션의 정확도를 용이하게 조절하는 것이 가능해지고, 이를 통해 시뮬레이션의 신뢰도를 조절할 수 있다.
본원발명에 의하면, 파라미터들의 수가 많아질 때마다 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 수가 많아지고, 이 때문에 시뮬레이션에 필요한 시간이 과도하게 많아지는 문제점을 해소할 수 있다.
본원발명에 의하면, 분석 정확도를 조절하여 입력함으로써 시뮬레이션에 소요되는 시간을 적절한 수준으로 조절하는 것이 가능해진다.
이와 같은 본원발명의 해결 과제를 달성하기 위하여, 본원발명의 일 실시예에 따르면, 시뮬레이션에서 변수로 작용하는 적어도 셋 이상의 파라미터들을 입력받는 단계; 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링하는 단계; 상기 샘플링된 값들을 이용하여 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하는 단계; 생성된 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 총 수를 각각의 파라미터마다 샘플링된 값들의 개수 중에서 가장 큰 수로 나누어 연산되는, 최대 분석 정확도(MAA; Maximum Analysis Accuracy) 값을 연산하는 단계; 상기 최대 분석 정확도(MAA) 값을 디스플레이하는 단계; 상기 최대 분석 정확도(MAA) 값보다 작거나 같은 자연수인 분석 정확도(AA) 값을 입력받는 단계; 상기 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계; 및 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 이용하여 시뮬레이션을 수행하는 단계;를 포함하는 시뮬레이션 수행 방법이 제공될 수 있다.
본원발명의 다른 일 실시예에 따르면, 상기 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계는, 상기 샘플링된 값이 소정의 조건에 따라 나열되도록, 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 정렬시켜서 이루어지는 시뮬레이션 시나리오 표를 생성하는 단계; 상기 샘플링된 값들마다, 순차로 하나씩 선택하는 단계; 상기 시뮬레이션 시나리오 표에서, 선택된 샘플링 값을 포함하는 시뮬레이션 시나리오 케이스들만을 추출하고, 추출된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 선순위부터 선별하는 단계; 및 상기 샘플링된 값들 모두에 대하여, 상기 선택하는 단계 및 상기 선별하는 단계를 반복하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 수행 방법이 제공될 수 있다.
본원발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계는, 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 중복 선정된 시뮬레이션 시나리오 케이스들에 대한 중복 제거를 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 수행 방법이 제공될 수 있다.
본원발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링하는 단계에 있어서, 상기 기설정된 기준은, 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값 중에서 빈도가 높은 값들을 입력받아 샘플링하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 수행 방법이 제공될 수 있다.
본원발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링하는 단계에 있어서, 상기 기설정된 기준은, 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값 중 최저값으로부터 기설정된 간격을 갖는 값들 중에서 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값의 범위 내에 속하는 값만을 샘플링하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 수행 방법이 제공될 수 있다.
본원발명의 또 다른 일 실시예에 따르면, 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링하는 단계에 있어서, 상기 기설정된 기준은, 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값의 범위 내에 속하는 기준 값들을 입력받고, 상기 각각의 기준 값들로부터 기설정된 값을 더하거나 뺀 값들 중에서 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값의 범위 내에 속하는 값만을 샘플링하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 수행 방법이 제공될 수 있다.
본원발명에 의하면, 적어도 셋 이상의 파라미터들이 포함된 시뮬레이션을 수행하여야 하는 경우에 생성하여야 하는 시나리오 케이스들의 수를 줄여줄 수 있다.
본원발명에 의하면, 분석 정확도를 조절하여 입력함으로써 시뮬레이션의 정확도를 용이하게 조절하는 것이 가능해지고, 이를 통해 시뮬레이션의 신뢰도를 조절할 수 있다.
본원발명에 의하면, 파라미터들의 수가 많아질 때마다 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 수가 많아짐으로써 시뮬레이션에 필요한 시간이 과도하게 많아지는 문제점을 해소할 수 있다.
본원발명에 의하면, 분석 정확도를 조절하여 입력함으로써 시뮬레이션에 소요되는 시간, 정확도, 신뢰도를 적절한 수준으로 조절하는 것이 가능해진다.
도 1은 본원발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 수행 방법을 단계별로 설명해주는 순서도이다.
도 2는 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링하고, 상기 샘플링된 값들을 이용하여 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하는 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 3은 샘플링된 값들을 이용하여 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하고, 샘플링된 값이 소정의 조건에 따라 나열되도록, 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 정렬시켜서 이루어지는 시뮬레이션 시나리오 표를 생성하는 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 4는 첫 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계, 즉, 첫 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들마다, 순차로 하나씩 선택하고, 시뮬레이션 시나리오 표에서, 상기 선택된 샘플링 값을 포함하는 시뮬레이션 시나리오 케이스들만을 추출하고, 추출된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 상기 분석 정확도 값과 동일한 개수만큼 선순위부터 선별하는 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 5는 두 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계, 즉, 두 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들마다, 순차로 하나씩 선택하고, 시뮬레이션 시나리오 표에서, 상기 선택된 샘플링 값을 포함하는 시뮬레이션 시나리오 케이스들만을 추출하고, 추출된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 상기 분석 정확도 값과 동일한 개수만큼 선순위부터 선별하는 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 6은 세 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계, 즉, 세 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들마다, 순차로 하나씩 선택하고, 시뮬레이션 시나리오 표에서, 상기 선택된 샘플링 값을 포함하는 시뮬레이션 시나리오 케이스들만을 추출하고, 추출된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 상기 분석 정확도 값과 동일한 개수만큼 선순위부터 선별하는 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 7은 도 4 내지 도 6에서 설명한 단계들을 통하여 각각 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 중복 선별된 것들은 중복 제거를 수행한 후, 최종 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스들만으로 구성된 시뮬레이션 시나리오 표를 도시한다.
이하, 본원발명의 시뮬레이션 수행 방법에 대하여 본원 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음의 설명으로 갈음한다.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 명세서 및 특허청구범위에서 사용되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정하여 해석되어서는 아니 되고, 본원발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
이하, 본원발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예에는 본원발명을 예시하는 것일 뿐 본원발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
도 1은 본원발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 수행 방법을 단계별로 설명해주는 순서도이다.
도 2는 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링하고, 상기 샘플링된 값들을 이용하여 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하는 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
이하에서는 도 1 및 도 2를 참조하여 본원발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 수행 방법에 대하여 설명한다.
본원발명은 시뮬레이션을 수행하고자 할 때 모든 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 가지고 시뮬레이션을 수행하는 것이 아니라, 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 기설정된 기준에 합치하는 시뮬레이션 시나리오 케이스만을 선별하여 보다 효율적으로 빠른 시간 내에 시뮬레이션을 수행할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
시뮬레이션을 수행하기 위해서는 위와 같은 복수 개의 시뮬레이션 시나리오 케이스들로 구성된 시뮬레이션 시나리오가 필요하다.
각각의 시뮬레이션 시나리오 케이스들은 상기 시뮬레이션에서 변수로 작용하는 여러 개의 파라미터들(parameters)을 조합함으로써 구성된다. 여기서, 상기 파라미터들은 각각의 파라미터들이 가질 수 있는 값들의 범위 내에서 다양한 값들을 가질 수 있다.
시뮬레이션의 종류에 따라서, 상기 파라미터들의 개수는 적게는 한 개에서 많게는 수십 개에 이를 수 있다. 물론 그 이상의 수 역시 배제할 수 없다.
즉, 위와 같은 수십여 종류의 파라미터들이 조합되어서 이루어지는 여러 개의 시뮬레이션 시나리오 케이스들로 구성된 하나의 시나리오를 이용하여 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
또한, 각각의 파라미터들의 상기 시뮬레이션의 결과에 대한 영향을 분석(Impact Analysis)하기 위해서는 상기 각각의 파라미터들이 가질 수 있는 다양한 파라미터 값을 가지는 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하고, 각 시뮬레이션 시나리오 케이스들 별로 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 비교하고 분석하게 될 것이다.
예를 들어, 단순히 두 개의 파라미터들로 구성된 시뮬레이션에 있어서 상기 각각의 파라미터들의 시뮬레이션 결과에 대한 영향을 분석하기 위해서는 먼저, 두 개의 파라미터들이 가질 수 있는 데이터들에 대한 모든 경우의 수를 갖는 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 집합을 생성하게 될 것이다.
다음으로는, 위에서 생성된 각각의 시뮬레이션 시나리오 케이스들에 대하여 각각 시뮬레이션을 수행하고, 그 시뮬레이션 결과들을 상호 비교하여 상기 두 개의 파라미터들이 각각 상기 시뮬레이션에 어떠한 영향을 얼만큼 주는지를 분석해낼 수 있다.
하지만 3개 이상의 파라미터들로 구성된 시뮬레이션에 있어서 상기 3개 이상의 파라미터들의 시뮬레이션 결과에 대한 영향을 분석하기 위해서는 각 파라미터들이 가질 수 있는 파라미터 값들의 개수에 따라서 앞선 예로 든 경우에서보다 훨씬 많은 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하게 될 것이다.
이 경우, 이러한 수많은 시뮬레이션 시나리오 케이스들에 대하여 시뮬레이션을 수행하여야만 하고, 이를 통해 산출된 수많은 시뮬레이션 결과값들을 하나하나 비교하여야만 한다.
즉, 이러한 3개 이상의 파라미터들로 구성된 시뮬레이션에 있어서 상기 3개 이상의 파라미터들 각각의 시뮬레이션 결과에 대한 영향을 분석하고자 하는 경우에는 많은 시간과 노력이 요구된다는 문제점이 있다.
본원발명의 시뮬레이션 수행 방법은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 아래와 같은 알고리즘으로 구성된다.
본원발명을 보다 쉽고 간략하게 설명하기 위하여, 특정 표적 타격 임무 성공 확률에 대한 시뮬레이션에 있어서 각각의 파라미터들의 시뮬레이션 결과에 대한 영향을 분석하고자 하는 경우를 예로 들어 설명하고자 한다.
단, 이하의 설명에서는 파라미터들 및 상세한 논의는 수행하지 않음에 주의할 필요가 있다.
본원발명의 예시에 따른 특정 표적 타격 임무 성공 확률에 대한 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 3 개의 파라미터들에 대한 분석이 필요하다.
상기 3 개의 파라미터들은 각각 발사 위치, 표적 위치 및 발사 수 파라미터 등이다.
또한, 상기 각각의 파라미터들은 일정한 범위 내에 속하는 각각의 파라미터 값들을 가질 수 있다고 가정한다.
본원발명의 예시에 따른 특정 표적 타격 임무 성공 확률에 대한 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 다음과 같은 개수만큼의 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하여야 함을 알 수 있다.
[수학식 1]
24 개(총 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 개수) = 3 개(발사 위치 파라미터가 가질 수 있는 파라미터 값들의 개수) ⅹ 2 개(발사 수 파라미터가 가질 수 있는 파라미터 값들의 개수) ⅹ 4 개(표적 위치 파라미터가 가질 수 있는 파라미터 값들의 개수)
즉, 본원발명의 예시에 따른 특정 표적 타격 임무 성공 확률에 대한 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 24 개의 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성할 필요가 있다.
하지만, 본원발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 수행 방법에 의할 경우 상기의 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중 일부만을 선별하여 시뮬레이션을 수행할 수 있게 된다.
먼저, 시뮬레이션에서 변수로 작용하는 적어도 셋 이상의 파라미터들을 입력받는다(S110).
시뮬레이션 수행자는 이 단계에서 각각의 파라미터들 수를 식별하고, 이렇게 식별된 파라미터들의 개수를 입력하게 될 것이다.
위와 같이 식별되어 입력된 파라미터들은 그 성질에 따라서 수치적 파라미터와 비수치적 파라미터로 나누어 볼 수 있다.
그러나 이하에서는 설명의 편의를 위하여 수치적 파라미터의 경우에 한정하여 설명을 이어가기로 한다.
또한, 이렇게 입력받은 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 파라미터 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링한다(S120).
위와 같은 샘플링 작업은 시뮬레이션 시스템에 의하여 자동으로 이루어질 수도 있으며, 시뮬레이션 수행자에 의하여 입력을 받음으로써 수행될 수도 있다.
후자의 경우, 시뮬레이션 수행자는 각각의 파라미터들이 가질 수 있는 파라미터 값들 중 기설정된 기준에 합치되는 값들만을 골라서 샘플링하는 작업을 수행하게 된다.
여기서, 각각의 파라미터들이 가질 수 있는 파라미터 값들은 특정 범위 혹은 데이터 집합에 속하는 값을 가질 수 있다고 가정한다.
상기 파라미터 값들을 샘플링할 때 적용되는 상기 기설정된 기준으로는 다양한 기준들이 적용될 수 있다.
상기 기설정된 기준의 일례로, 각각의 파라미터들마다 통계적으로 가장 빈번하게 발생하는 파라미터 값들을 샘플링할 수 있다.
예를 들어, 발사 수 파라미터에 관하여 샘플링 작업을 수행한다고 가정하여 보자.
상기 발사 수 파라미터가 취할 수 있는 파라미터 값들의 범위가 1 개 내지 9 개라고 가정할 경우, 그중에서도 가장 빈번하게 발생하는 파라미터 값인 1 개(90%로 발생하는 파라미터 값), 2 개(5%로 발생하는 파라미터 값) 등의 파라미터 값을 샘플링할 수 있다.
도 2를 참조하면, 위와 같은 방식을 따라 각각의 파라미터들마다 샘플링된 파라미터 값들이 취합되어 있는 것을 확인할 수 있다.
이를 위해 시뮬레이션 수행자가 빈도 높은 파라미터 값들을 입력하는 방법을 활용할 수 있다.
상기 기설정된 기준의 다른 예로, 각각의 파라미터들이 가질 수 있는 값들의 범위 내에서 균등하게 파라미터 값들을 샘플링하는 방법을 취할 수 있다. 이 경우 각각의 파라미터 값들을 기설정된 간격마다 샘플링할 수 있다.
예를 들어, 발사 각도 파라미터에 관하여 샘플링 작업을 수행한다고 가정하여 보자.
만약 상기 발사 각도 파라미터가 취할 수 있는 파라미터 값들의 범위가 10 도 내지 90도이고, 상기 기설정된 간격으로 10도를 설정하였다고 가정하면, 10 도, 20 도, 30 도, 40 도, 50 도, 60 도, 70 도, 80 도 및 90 도 등의 파라미터 값들이 샘플링될 수 있을 것이다.
이를 위해 시뮬레이션 수행자가 상기 파라미터 값들의 범위 및 기설정된 간격 값을 입력하는 방법을 활용할 수 있다.
상기 기설정된 기준의 또 다른 예로, 각각의 파라미터들이 가질 수 있는 값들의 범위 내에서 특정 파라미터 값들을 기준으로 삼아 기설정된 바운더리(Boundary)에 속하는 값들을 샘플링하는 방법을 취할 수 있다.
상기 기설정된 바운더리에 속하는 값들이란, 기준 파라미터 값 및 상기 기준 파라미터 값을 중심으로 상기 바운더리 값을 더하거나 빼서 결정되는 값들을 포함하는 값들을 말한다.
예를 들어, 발사 각도 파라미터에 관하여 샘플링 작업을 수행한다고 가정하여 보자.
만약 상기 발사 각도 파라미터가 취할 수 있는 파라미터 값들의 범위가 10 도 내지 90도이고, 상기 기준 파라미터 값으로 10 도, 30 도, 50 도, 70 도, 90 도를 설정하고, 상기 바운더리 값으로 5 도를 설정하였다고 가정하면, 10 도, 15 도, 25 도, 30 도, 35 도, 45 도, 50 도, 55 도, 65 도, 70 도, 75 도, 85 도, 90 도 등의 파라미터 값들이 샘플링될 수 있을 것이다.
이를 위해 시뮬레이션 수행자가 상기 파라미터 값들의 범위, 기준 파라미터 값 및 바운더리 값을 입력하는 방법을 활용할 수 있다.
만약 파라미터의 성질상 비수치적 파라미터 값을 가지는 경우에는, 상기 비수치적 파라미터 값들로 이루어진 파라미터 값들의 집합이 존재한다고 가정하면, 각각의 파라미터들마다 통계적으로 가장 빈번하게 발생하는 파라미터 값들을 샘플링할 수 있다.
예를 들어, 표적 종류 파라미터에 관하여 샘플링 작업을 수행한다고 가정하여 보자.
상기 표적 종류 파라미터가 취할 수 있는 파라미터 값들의 집합이 활주로, 항만 등이라고 가정할 경우, 그중에서도 가장 빈번하게 발생하는 파라미터 값인 활주로(60%로 발생하는 파라미터 값), 항만(20%로 발생하는 파라미터 값) 등의 파라미터 값들을 샘플링할 수 있다.
이를 위해 시뮬레이션 수행자가 빈도 높은 파라미터 값들을 입력하는 방법을 활용할 수 있다.
다음으로는, 상기 샘플링된 값들을 이용하여 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성할 수 있다(S130).
이 단계에서는 모든 가능한 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하여야 한다.
도 3은 샘플링된 값들을 이용하여 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하고, 샘플링된 값이 소정의 조건에 따라 나열되도록, 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 정렬시켜서 이루어지는 시뮬레이션 시나리오 표를 생성하는 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
본원발명의 다른 일 실시예에 따른 시뮬레이션 수행 방법에서는, 상기 모든 가능한 시뮬레이션 시나리오 케이스들로 이루어진 시뮬레이션 시나리오 표를 생성하여 이용할 수 있다.
상기 시뮬레이션 시나리오 표는 '시뮬레이션에서 변수로 작용하는 적어도 셋 이상의 파라미터들을 입력받는 단계'에서 입력받은 파라미터들의 개수만큼의 열(Column)과 '상기 샘플링된 값들을 이용하여 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하는 단계'에서 생성된 모든 가능한 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 개수만큼의 행(Row)으로 구성된다.
본원발명의 예시에 따른 특정 표적 타격 임무 성공 확률에 대한 시뮬레이션을 수행하면서 작성된 시뮬레이션 시나리오 표는 도 3에 도시되어 있다. 상기 시뮬레이션 시나리오 표는 총 24 개의 시뮬레이션 시나리오 케이스들로 구성되어 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 시뮬레이션 시나리오 표를 참조하면, 도 2에 도시되어 있는 각각의 파라미터들을 순서대로 나열함으로써 열이 구성되어 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 상기 시뮬레이션 시나리오 표를 구성하고 있는 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 수는 이하와 같이 계산될 수 있다.
[수학식 2]
24 개(모든 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 개수) = 3 개(발사 위치 파라미터가 가질 수 있는 값의 개수) ⅹ 2 개(발사 수 파라미터가 가질 수 있는 값의 개수) ⅹ 4 개(표적 위치 파라미터가 가질 수 있는 값의 개수)
즉, 본원발명의 예시에 따른 특정 표적 타격 임무 성공 확률에 대한 시뮬레이션에서는 총 24 개의 시뮬레이션 시나리오 케이스들이 생성될 수 있음을 확인할 수 있다.
다음으로는, 최대 분석 정확도(MAA : Maximum Analysis Accuracy) 값을 정의하고 연산하는 단계를 거칠 수 있다(S140).
상기 최대 분석 정확도(MAA) 값은 본원발명에 의하여 정의되는 수치로서, 연산법은 이하와 같다.
[수학식 3]
6[최대 분석 정확도(MAA) 값] = 24 개(생성된 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 총 개수) / 4 (각각의 파라미터마다 샘플링된 값들의 개수 중 가장 큰 수)
본원발명의 예시에 따른 특정 표적 타격 임무 성공 확률에 대한 시뮬레이션에 있어서, 상기 '각각의 파라미터마다 샘플링된 값들의 개수 중 가장 큰 수'는 표적위치 파라미터가 가질 수 있는 값의 개수인 4가 된다. 따라서, 본 예시에서의 최대 분석 정확도(MAA) 값은 6으로 계산될 수 있다.
다음으로는, 위에서 연산된 최대 분석 정확도(MAA) 값을 디스플레이하는 단계를 거칠 수 있다(S150).
이를 위해 본원발명의 일 실시예에 따른 시뮬레이션 수행 장치는 LCD 또는 CRT 등의 디스플레이부를 구비할 수 있다.
다음으로는, 상기 최대 분석 정확도(MAA) 값보다 작거나 같은 자연수인 분석 정확도(AA : Analysis Accuracy) 값을 입력받는 단계를 거칠 수 있다(S160).
상기 분석 정확도(AA) 값은 자연수이며, 상기 최대 분석 정확도(MAA) 값을 그 한도로 한다.
시뮬레이션 수행자는 상기 디스플레이부를 통하여 디스플레이된 최대 분석 정확도(MAA) 값을 확인한 후 그와 같거나 그보다 작은 자연수인 분석 정확도(AA) 값을 입력할 수 있다.
이와 같이 입력받은 분석 정확도(MAA) 값은 시뮬레이션을 수행하기 위하여 필요한 시뮬레이션 시나리오의 크기, 즉, 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 수를 대략적으로 가늠해볼 수 있게 해주는 수치이며, 상기 분석 정확도(MAA) 값의 크기가 클수록 시뮬레이션 시나리오의 정확도 및 신뢰도가 향상될 수 있음을 이해할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위하여 분석 정확도 값을 1로 가정하여 설명을 이어간다.
다음으로, 입력받은 상기 분석 정확도 값에 따라 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 선별할 수 있다(S170).
이 단계에서는 상기 샘플링된 값들 전체에 대하여 하나씩 순차적으로, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼의 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 선별할 수 있다. 즉, 도 2에 개시되어 있는 모든 파라미터 값들에 대하여 순차적으로 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼의 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 선별하는 과정을 거치게 된다.
각각의 상기 샘플링된 값들 전체에 대하여 상기 분석 정확도(AA) 값인 1과 동일한 개수만큼의 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 선별하게 되면 샘플링된 파라미터 값들의 총 개수와 동일한 개수만큼의 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들이 선별될 것이다.
즉, 위와 같이 선별되는 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 총 개수는 이하와 같이 정리될 수 있다.
[수학식 4]
9 개(상기 모든 파라미터들이 가질 수 있는 모든 파라미터 값들의 총 개수) ⅹ 1[분석 정확도(AA)] = 9 개(선별되는 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 총 개수)
본원발명의 또 다른 일 실시예에 따른 시뮬레이션 수행 방법에 따르면, '상기 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계'는 '상기 샘플링된 값이 소정의 조건에 따라 나열되도록, 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 정렬시켜서 이루어지는 시뮬레이션 시나리오 표를 생성하는 단계', '상기 샘플링된 값들마다, 순차로 하나씩 선택하는 단계', '상기 시뮬레이션 시나리오 표에서, 선택된 샘플링 값을 포함하는 시뮬레이션 시나리오 케이스들만을 추출하고, 추출된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 선순위부터 선별하는 단계' 및 '상기 샘플링된 값들 모두에 대하여, 상기 선택하는 단계 및 상기 선별하는 단계를 반복하는 단계'를 포함하여 이루어질 수 있다.
본원발명의 또 다른 일 실시예에 따른 시뮬레이션 수행 방법에 따르면, '상기 샘플링된 값이 소정의 조건에 따라 나열되도록, 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 정렬시켜서 이루어지는 시뮬레이션 시나리오 표를 생성하는 단계'에 있어서, 상기 '소정의 조건'으로는, 각각의 파라미터들마다 가질 수 있는 값들의 크기를 작은 수에서부터 큰 수에 이르는 순서로 정렬되도록 하는 조건이 적용되거나 각각의 파라미터들마다 가질 수 있는 값들의 크기를 큰 수에서 작은 수에 이르는 순서로 정렬되도록 하는 조건이 적용될 수 있다.
시뮬레이션 시나리오 케이스들이 상기 '소정의 조건'에 따라 정렬된 모습이 도 3에 도시되어 있다.
각각의 파라미터 값마다 선별되는 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 개수는 분석 정확도 값과 일치하게 된다(S180).
위와 같은 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 선별 단계는 각 파라미터 값마다 별도로 독립적으로 수행될 것이다(S190).
예를 들어, 첫 번째 파라미터가 가질 수 있는 파라미터 값들(예를 들어, 1, 2, 3)에 대하여 위 단계를 모두 거친 후 두 번째 파라미터가 가질 수 있는 파라미터 값들(예를 들어, 1, 2)에 대하여 위 단계를 거칠 때에는 일부 시뮬레이션 시나리오 케이스들이 중복(Overlapping) 선별될 수 있을 것이다.
순차적으로 모든 파라미터 값들에 대하여 위와 같은 시뮬레이션 시나리오 케이스 선별 단계를 수행하여야 한다(S190).
상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 선별하는 단계는 상기 기설정된 기준에 따라 이루어지게 된다.
상기 기설정된 기준의 일 예로는 순차적으로 하나씩 파라미터 값들을 선택하여 상기 파라미터 값을 포함하는 시뮬레이션 시나리오 케이스들만을 추출해내고, 이렇게 추출된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 상기 분석 정확도 값과 동일한 개수만큼 선순위에서부터 선별하는 기준이 활용될 수 있다.
이러한 기설정된 기준을 적용한 예시는 도 4 내지 도 6에서 확인하여 볼 수 있다.
먼저, 도 4는 첫 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들(예를 들어, 1, 2, 3)마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도 값(예를 들어, 1)과 동일한 개수만큼(예를 들어, 각각 한 개씩) 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계, 즉, 첫 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들마다, 순차로 하나씩 선택하고, 시뮬레이션 시나리오 표에서, 상기 선택된 샘플링 값을 포함하는 시뮬레이션 시나리오 케이스들만을 추출하고, 추출된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 상기 분석 정확도 값과 동일한 개수만큼 선순위부터 선별하는 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 4를 참조하면, 위 기준에 따라 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스는 1, 9, 17번째 시뮬레이션 시나리오 케이스인 것을 확인할 수 있다.
도 5는 두 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들(예를 들어, 1, 2)마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도 값(예를 들어, 1)과 동일한 개수만큼(예를 들어, 각각 한 개씩) 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계, 즉, 두 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들마다, 순차로 하나씩 선택하고, 시뮬레이션 시나리오 표에서, 상기 선택된 샘플링 값을 포함하는 시뮬레이션 시나리오 케이스들만을 추출하고, 추출된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 상기 분석 정확도 값과 동일한 개수만큼 선순위부터 선별하는 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 5를 참조하면, 위 기준에 따라 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스는 1, 5번째 시뮬레이션 시나리오 케이스인 것을 확인할 수 있다.
도 6은 세 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들(예를 들어, 1, 2, 3, 4)마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도 값(예를 들어, 1)과 동일한 개수만큼(예를 들어, 각각 한 개씩) 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계, 즉, 세 번째 파라미터에 대하여 샘플링된 값들마다, 순차로 하나씩 선택하고, 시뮬레이션 시나리오 표에서, 상기 선택된 샘플링 값을 포함하는 시뮬레이션 시나리오 케이스들만을 추출하고, 추출된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 상기 분석 정확도 값과 동일한 개수만큼 선순위부터 선별하는 단계를 설명하기 위한 설명도이다.
도 6을 참조하면, 위 기준에 따라 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스는 1, 2, 3, 4번째 시뮬레이션 시나리오 케이스인 것을 확인할 수 있다.
본원발명의 또 다른 실시예에 따른 시뮬레이션 수행 방법에 의하면, '상기 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계'는 중복 선정된 시뮬레이션 시나리오 케이스에 대한 중복 제거를 수행하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
이와 같이 중복 선정된 시뮬레이션 시나리오 케이스들에 대한 중복 제거를 수행함으로써 시뮬레이션 시나리오의 크기, 즉, 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 총 개수를 줄여줄 수 있게 된다.
예를 들어, 앞서 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중 1번째 시뮬레이션 시나리오 케이스는 총 3번 선별되어 중복 제거의 대상이 될 수 있다. 즉, 1번째 시뮬레이션 시나리오 케이스에 대해서는 총 3번 시뮬레이션할 것이 아니라 1번만 시뮬레이션을 하게 될 것이다.
다음으로, 앞선 단계들을 통하여 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 모아서 시뮬레이션 시나리오 표를 확정지을 수 있다.
도 7은 도 4 내지 도 6에서 설명한 단계들을 통하여 각각 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 중복 선별된 것들은 중복 제거를 수행한 후, 최종 선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스들만으로 구성된 시뮬레이션 시나리오 표를 도시하고 있다.
위와 같이 확정된 시뮬레이션 시나리오 표의 예시는 도 7에서 확인할 수 있다.
마지막으로, 시뮬레이션 시나리오 표의 각 행(Row)에 대하여 시뮬레이션을 수행할 수 있다.
본원발명의 예시에 따른 특정 표적 타격 임무 성공 확률에 대한 시뮬레이션에 따르면, 도 7에서와 같이, 총 24 개의 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 7 개의 시뮬레이션 시나리오 케이스들이 선별된 것을 확인하여 볼 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 상기 분석 정확도(AA) 값을 1보다 큰 수로 입력하게 되면, 더 많은 시뮬레이션 시나리오 케이스들이 선별되어서 정확도 및 신뢰도가 높은 시뮬레이션을 수행할 수 있게 되지만, 실제 시뮬레이션을 수행하는데 필요한 연산 시간이 더 많이 소요될 것이다.
즉, 시뮬레이션 수행자는 상기 분석 정확도(AA) 값을 조절하여 입력함으로써 적절한 수준의 정확도 및 신뢰도를 확보하면서도 시뮬레이션을 위한 연산 시간을 줄여줄 수 있는 시뮬레이션을 수행할 수 있게 될 것이다(S200).
또한, 상기 분석 정확도(AA) 값을 최대치에 가깝게 구성하면, 모든 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 선별하게 되므로, 실제 가능한 모든 경우의 수를 포함하는 시뮬레이션을 수행하는 것과 동일한 신뢰도 및 정확도를 갖춘 시뮬레이션까지 수행할 수 있다(S200).
이상의 설명은 본원발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본원발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본원발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다.
또한, 본원발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본원발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본원발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본원발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본원발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
S110 : 파라미터들을 입력받는 단계
S120 : 파라미터가 가질 수 있는 값들을 샘플링하는 단계
S130 : 모든 가능한 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하는 단계
S140 : 최대 분석 정확도(MAA) 값을 연산하는 단계
S150 : 최대 분석 정확도(MAA) 값을 디스플레이하는 단계
S160 : 분석 정확도(AA) 값을 입력받는 단계
S170 : 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 선별하는 단계
S180 : 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 선별
S190 : 샘플링된 모든 파라미터 값들에 대하여 반복
S200 : 선택된 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 이용하여 시뮬레이션을 수행

Claims (6)

  1. 시뮬레이션의 결과 값에 대한 변수로 작용하는 파라미터들을 이용하여 상기 시뮬레이션을 수행하며, 상기 파라미터들은 미사일의 발사 위치, 발사 수 및 표적위치를 포함하는 것을 특징으로 하는, 컴퓨터의 시뮬레이션 수행 방법에 관한 것으로,
    상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링하는 단계;
    상기 샘플링된 값들을 이용하여 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 생성하는 단계;
    생성된 시뮬레이션 시나리오 케이스들의 총 수를 각각의 파라미터마다 샘플링된 값들의 개수 중에서 가장 큰 수로 나누어 연산되는, 최대 분석 정확도(MAA; Maximum Analysis Accuracy) 값을 연산하는 단계;
    상기 최대 분석 정확도(MAA) 값을 상기 컴퓨터의 디스플레이부에 디스플레이하는 단계;
    상기 최대 분석 정확도(MAA) 값보다 작거나 같은 자연수인 분석 정확도(AA) 값을 입력받는 단계;
    상기 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계; 및
    선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 이용하여 시뮬레이션을 수행하는 단계;를 포함하는 시뮬레이션 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계는,
    상기 샘플링된 값이 소정의 조건에 따라 나열되도록, 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스들을 정렬시켜서 이루어지는 시뮬레이션 시나리오 표를 생성하는 단계;
    상기 샘플링된 값들마다, 순차로 하나씩 선택하는 단계;
    상기 시뮬레이션 시나리오 표에서, 선택된 샘플링 값을 포함하는 시뮬레이션 시나리오 케이스들만을 추출하고, 추출된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 선순위부터 선별하는 단계; 및
    상기 샘플링된 값들 모두에 대하여, 상기 선택하는 단계 및 상기 선별하는 단계를 반복하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 샘플링된 값들마다, 기설정된 기준에 따라 상기 분석 정확도(AA) 값과 동일한 개수만큼 상기 시뮬레이션 시나리오 케이스를 선별하는 단계는,
    선별된 시뮬레이션 시나리오 케이스들 중에서 중복 선정된 시뮬레이션 시나리오 케이스들에 대한 중복 제거를 수행하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링하는 단계에 있어서,
    상기 기설정된 기준은,
    상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값 중에서 빈도가 높은 값들을 입력받아 샘플링하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링하는 단계에 있어서,
    상기 기설정된 기준은,
    상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값 중 최저값으로부터 기설정된 간격을 갖는 값들 중에서 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값의 범위 내에 속하는 값만을 샘플링하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 수행 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값들 중에서 기설정된 기준에 합치되는 값들을 샘플링하는 단계에 있어서,
    상기 기설정된 기준은,
    상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값의 범위 내에 속하는 기준 값들을 입력받고, 상기 각각의 기준 값들로부터 기설정된 값을 더하거나 뺀 값들 중에서 상기 파라미터들의 각각이 가질 수 있는 값의 범위 내에 속하는 값만을 샘플링하는 것을 특징으로 하는 시뮬레이션 수행 방법.
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