KR102495939B1 - 사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 디자인 모델링 장치 및 방법 - Google Patents

사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 디자인 모델링 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본원은 사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 디자인 모델링 장치에 관한 것으로서, 사이버-피지컬 시스템의 개발에 필요한 3개의 모델에 관한 사용자 입력을 수신하여 3개의 모델을 모델링하는 모델링부, 상기 3개의 모델 간의 추적성에 관한 사용자 입력을 수신하여 각 모델 간의 추적성 링크를 생성하는 추적성 생성부, 상기 3개의 모델 및 상기 추적성 링크를 저장하는 데이터베이스부 및 상기 각 모델 간의 추적성 링크를 분석하고, 추적성 분석 결과를 생성하는 추적성 분석부를 포함한다.

Description

사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 디자인 모델링 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MODELING THREE DIMENSIONAL DESIGN FOR CYBER-PHYSICAL SYSTEM DEVELOPMENT}
본원은 사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 디자인 모델링 및 추적성 표현/분석 장치 및 방법에 관한 것이다.
사이버-피지컬 시스템(Cyber Physical System)은 최근 융합연구의 발전으로 새롭게 이목을 끌고 있는 시스템으로, 다양한 컴퓨터 기능들이 물리세계의 일반적인 사물들과 융합된 형태인 시스템을 의미한다.
이러한 사이버-피지컬 시스템을 개발하기 위해서는 요구사항부터 다양한 디자인, 구현, 테스팅에 이르기까지 다양한 개발 프로세스에 따른 모델링 및 추적성 연결 작업이 필요하다.
종래의 사이버-피지컬 시스템은 구조 및 모듈 간 연결이 단순하여 전통적인 개발 방법(기존 이차원 기반의 디자인 모델링과 추적성 연결 방법)으로도 충분히 만족스러운 결과를 얻을 수 있었다.
그러나, 최근 사이버-피지컬 시스템은 그 규모와 복잡성이 증가함에 따라 모델링의 규모와 복잡성이 증가하고 있으며, 다양한 이종 시스템간의 상호작용 및 커뮤니케이션과 다이내믹하게 변화하는 환경 또한 모델링 및 추적성 연결에 적용되어야 한다.
이러한 변화에 있어서 종래의 이차원 기반의 디자인 모델링 방법 및 추적성 표현의 경우 인지적인 측면에서 문제가 있었다. 또한, 이로 인해 개발하고자 하는 시스템의 일관성 및 안전성 측면에서의 보장이 어려워 지고 있는 실정이다.
본원의 배경이 되는 기술은 한국공개특허공보 제10-2013-0068577호에 개시되어 있다.
본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사이버-피지컬 시스템 개발의 일관성과 안전성을 제공할 수 있는 모델링 및 추적성 표현/분석 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
또한, 본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 사용자 인지 문제를 해결하고 모델링 과정에서 사용자 인지 능력을 향상시킬 수 있는 모델링 및 추적성 표현/분석 장치 및 방법을 제공하려는 것을 목적으로 한다.
다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제1 측면에 따른 사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 디자인 모델링 장치는, 사이버-피지컬 시스템의 개발에 필요한 3개의 모델에 관한 사용자 입력을 수신하여 3개의 모델을 모델링하는 모델링부, 상기 3개의 모델 간의 추적성에 관한 사용자 입력을 수신하여 각 모델 간의 추적성 링크를 생성하는 추적성 생성부, 상기 3개의 모델 및 상기 추적성 링크를 저장하는 데이터베이스부 및 상기 각 모델 간의 추적성 링크를 분석하고, 추적성 분석 결과를 생성하는 추적성 분석부를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 3개의 모델, 상기 추적성 링크 및 상기 추적성 분석 결과를 출력하는 출력부를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 3개의 모델은, 시스템 계층적 아키텍처 모델, 개발 프로세스 내 요소 모델 및 안전성 분석 요소 모델을 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 시스템 계층적 아키텍처 모델은 사이버- 피지컬 시스템을 구성하는 복수의 계층적 콤포넌트를 포함하고, 상기 안전성 분석 요소 모델은 사이버-피지컬 시스템의 오류를 유발하는 복수의 계층적 위협원인 요소를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 개발 프로세스 내 요소 모델은, 요구사항 다이어그램 요소, 디자인 다이어그램 요소, 구현 요소, 테스트 케이스 요소 및 테스트 케이스 결과 요소를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 추적성 링크는, 요구사항 추적성 링크, 데이터 흐름 추적성 링크 및 안전성 추적성 링크를 포함하고, 상기 개발 프로세스 내 요소 모델은 상기 3가지 링크를 포함하는 추적성 링크 요소를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 추적성 분석부는, 상기 3개의 모델 간의 추적성 링크의 연결 누락 또는 다중 연결을 분석할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제2 측면에 따른 사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 디자인 모델링 방법은, (a) 사이버-피지컬 시스템의 개발에 필요한 3개의 모델에 관한 사용자 입력을 수신하고, 상기 3개의 모델을 모델링하는 단계, (b) 상기 3개의 모델 간의 추적성에 관한 사용자 입력을 수신하여 각 모델 간의 추적성 링크를 생성하는 단계, (c) 상기 3개의 모델 및 상기 추적성을 저장하는 단계 및 (d) 상기 각 모델 간의 추적성 링크를 분석하고, 추적성 분석 결과를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, (e) 상기 3개의 모델, 상기 추적성 링크 및 상기 추적성 분석 결과를 출력하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 3개의 모델은, 시스템 계층적 아키텍처 모델, 개발 프로세스 내 요소 모델 및 안전성 분석 요소 모델을 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 시스템 계층적 아키텍처 모델은 사이버-피지컬 시스템을 구성하는 복수의 계층적 콤포넌트를 포함하고, 상기 안전성 분석 요소 모델은 사이버-피지컬 시스템의 오류를 유발하는 복수의 계층적 위협원인 요소를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 개발 프로세스 내 요소 모델은, 요구사항 다이어그램 요소, 디자인 다이어그램 요소, 구현 요소, 테스트 케이스 요소 및 테스트 케이스 결과 요소를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 추적성 링크는, 요구사항 추적성 링크, 데이터 흐름 추적성 링크 및 안전성 추적성 링크를 포함하고, 상기 개발 프로세스 내 요소 모델은 상기 3가지 링크를 포함하는 추적성 링크 요소를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따르면, 상기 (d) 단계는, 상기 3개의 모델 간의 추적성 링크의 연결 누락 또는 다중 연결을 분석할 수 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 제3 측면에 따른 컴퓨터 프로그램은, 본원의 제2 측면에 따른 사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 디자인 모델링 및 추적성 표현/분석 방법을 실행시키기 위하여 기록매체에 저장되는 것일 수 있다.
상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.
전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 시스템 계층적 아키텍처 모델, 개발 프로세스 내 요소 모델 및 안전성 분석 요소 모델의 입력을 수신하여 모델링하고, 각 모델 간의 추적성에 관한 사용자 입력을 수신하여 추적성 링크를 생성하고, 각 모델 간의 추적성 링크를 분석하여 추적성 분석 결과를 제공함으로써 사이버-피지컬 시스템 개발의 일관성과 안전성을 제공하는 효과가 있다.
또한, 전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 시스템 계층적 아키텍처 모델, 개발 프로세스 내 요소 모델 및 안전성 분석 요소 모델과 각 모델 간의 추적성 링크를 3차원 공간에 표시하여 제공함으로써 사용자의 인지 능력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 삼차원 디자인 모델링 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2 는 본원의 일 실시예에 따른 시스템 아키텍처 모델을 도시한 예시도이다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 안전성 분석 요소 모델(130)을 도시한 예시도이다.
도 5a는 본원의 일 실시예에 따른 3개의 모델 및 추적성 링크를 나타낸 화면을 도시한 예시도이다.
도 5b는 본원의 일 실시예에 따른 개발 프로세스 내 요소 모델과 요구사항 추적성 링크의 연결 관계를 도시한 예시도이다.
도 5c는 본원의 일 실시예에 따른 개발 프로세스 내 요소 모델과 데이터 흐름 추적성 링크의 연결 관계를 도시한 예시도이다.
도 5d는 본원의 일 실시예에 따른 개발 프로세스 내 요소 모델과 안전성 추적성 링크의 연결 관계를 도시한 예시도이다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 추적성 링크의 연결 누락 또는 다중 연결을 도시한 예시도이다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 모델링 방법에 대한 동작 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결" 또는 “간접적으로 연결”되어 있는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본원의 일 실시예에 따른 삼차원 디자인 모델링 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 디자인 모델링 장치(1000)는 모델링부(100), 추적성 생성부(200), 데이터베이스부(300), 추적성 분석부(400) 및 출력부(500)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 모델링부(100)는 사이버-피지컬 시스템의 개발에 필요한 3개의 모델에 관한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 3개의 모델은 시스템 계층적 아키텍처 모델, 개발 프로세스 내 요소 모델 및 안전성 분석 요소 모델을 포함할 수 있다. 또한, 모델링부(100)는 각 모델의 구성 요소를 각각 입력 받을 수 있다. 예를 들어, 모델링부(100)는 시스템 계층적 아키텍처 모델의 어느 하나의 구성 요소에 대한 사용자 입력을 수신할 수 있다.
모델링부(100)는 종이 카드 입력 장치, 마우스, 키보드, 터치 스크린, 이미지 스캐너, 디지털 카메라, 광학 마크 판독기, 바코드 판독기, 자기 잉크 문자 판독기 등의 다양한 입력 장치를 통해 사용자 입력을 수신할 수 있다.
또한, 모델링부(100)는 수신한 3개의 모델을 모델링 할 수 있다. 즉, 모델링부(100)는 수신한 모델의 구성 요소에 기초하여 모델을 구성할 수 있다. 예를 들어, 모델링부(100)는 수신한 복수의 시스템 계층적 아키텍처 모델의 구성 요소에 기초하여 시스템 계층적 아키텍처 모델을 구성할 수 있다.
모델링부(100)는 전술한 3개의 모델을 데이터베이스부(300)로 전송할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 추적성 생성부(200)는 3개의 모델 간의 추적성에 관한 사용자 입력을 수신할 수 있다. 여기서 추적성은 3개의 모델 간 의미 있는 연관 관계를 추적하기 위한 능력을 의미한다. 예를 들어, 추적성은 시스템 계층적 아키텍처 모델과 개발 프로세스 내 요소가 어떤 관계에 있는지 알아내기 위한 능력일 수 있다. 구체적으로, 추적성은 시스템 계층적 아키텍처 모델의 어느 하나의 구성 요소에 해당되는 요구사항, 해당 구성 요소를 구현하기 위해 디자인된 모델, 해당 구성 요소를 구현하기 위하여 언어 코드로 작성된 소스 코드, 해당 구성 요소의 테스트 시나리오 및 테스트 결과 등을 알아내기 위한 능력일 수 있다.
추적성에 관한 사용자 입력은 다양한 형태를 가질 수 있다. 예를 들어, 추적성에 관한 사용자 입력은 사용자가 각 모델 간의 연관 관계를 선으로 입력한 것일 수 있다. 다른 예로, 추적성에 관한 사용자 입력은 사용자가 3개의 모델 간의 관계를 텍스트로 입력한 것일 수 있다. 이 외에도 다양한 실시예가 존재할 수 있다. 추적성 생성부(200)는 전술한 입력 장치를 통해 사용자 입력을 수신할 수 있다.
또한, 추적성 생성부(200)는 각 모델 간의 추적성 링크를 생성할 수 있다. 즉, 추적성 생성부(200)는 3개의 모델 간의 추적성에 관한 사용자 입력에 기초하여 각 모델간의 관계를 표시하는 추적성 링크를 생성할 수 있다. 예를 들어, 추적성 링크는 각 모델의 구성 요소를 잇는 선의 형태일 수 있다. 다른 예로, 추적성 링크는 각 모델간의 관계에 대한 내용을 담고 있는 텍스트일 수 있다. 이 외에도 다양한 실시예가 존재할 수 있다.
추적성 생성부(200)는 추적성 링크를 데이터베이스부(300)로 전송할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 데이터베이스부(300)는 3개의 모델 및 추적성 링크를 저장할 수 있다. 데이터베이스부(300)는 3개의 모델 및 추적성 링크를 저장하기 위한 기억 장치를 포함할 수 있다. 기억 장치는 자료를 일시적 또는 영구히 보존하는 장치 일 수 있다. 예를 들어, 자기 디스크, 광 디스크, 롬, 램, 비휘발성 메모리, 테이프 등을 포함할 수 있다.
또한, 데이터베이스부(300)는 수신한 3개의 모델 및 추적성 링크에 기초하여 기존에 저장된 3개의 모델 및 추적성 링크를 업데이트 할 수 있다. 예를 들어, 데이터베이스부(300)는 수신한 3개의 모델 및 추적성 링크와 저장 되어 있는 3개의 모델 및 추적성을 비교할 수 있다. 비교 결과 다른 점을 발견했을 경우, 데이터베이스는(300)는 저장 되어 있는 3개의 모델 및 추적성 링크를 갱신하여 저장할 수 있다.
또한, 데이터베이스부(300)는 저장된 3개의 모델을 모델링부(100)로 전송할 수 있다. 모델링부(100)는 데이터베이스부(300)로부터 수신한 3개의 모델에 기초하여 3개의 모델에 관한 사용자의 추가 입력을 수신할 수 있다.
또한, 데이터베이스부(300)는 저장된 추적성 링크를 추적성 생성부(200)로 전송할 수 있다. 모델링부(100)는 데이터베이스부(300)로부터 수신한 추적성 링크에 기초하여 추적성에 관한 사용자의 추가 입력을 수신할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 추적성 분석부(400)는 데이터베이스부(300)에 저장된 추적성 링크를 분석하고, 추적성 분석 결과를 생성할 수 있다. 추적성 링크를 분석한다는 것은, 일반적이지 않은 각 모델 간 연결 상태를 감지하는 것을 의미한다. 일반적이지 않은 모델 간 연결 상태란, 모델 간의 추적성 링크의 연결이 누락되어 있거나, 또는, 한 모델이 복수의 모델과 다중의 추적성 링크로 연결 되어 있는 상태를 포함할 수 있다. 추적성 분석 결과는 전술한 일반적이지 않은 추적성 링크에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 추적성 분석부(400)는 연결이 누락되어 있는 모델 및 해당 모델에 연결 되어 있는 추적성 링크에 관한 정보를 생성할 수 있다. 추적성 분석 결과는 텍스트, 이미지 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 추적성 분석부(400)는 추적성 분석 결과를 데이터베이스부(300)로 전송할 수 있다. 데이터베이스부(300)는 수신 받은 추적성 분석 결과를 저장할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 출력부(500)는 데이터베이스부(300)로부터 3개의 모델, 추적성 링크 및 추적성 분석 결과를 수신하여 이를 출력할 수 있다. 또한, 출력한 내용은 표시 장치를 통해 시각적으로 표시될 수 있다. 여기서 표시 장치는, 데이터를 시각적으로 표시하는 장치일 수 있다. 예를 들어, 표시 장치는 음극선관 표시 장치, 액정 표시 장치, 플라즈마 표시 장치, 인쇄기 등을 포함할 수 있다. 출력부(500)는 표시 장치와 별개의 모듈 또는 장치로 구현되거나 하나의 모듈 또는 장치로 구현될 수 있다. 구체적으로, 출력부(500)는 3개의 모델을 삼차원 공간에 표시하고, 각 모델의 추적성 링크를 표시할 수 있다. 또한, 출력부(500)는 추적성 분석 결과를 표시할 수 있다.
도 2는 본원의 일 실시예에 따른 시스템 아키텍처 모델을 도시한 예시도이다.
본원의 일 실시예에 따른 시스템 계층적 아키텍처 모델(120)은 사이버-피지컬 시스템을 구성하는 복수의 계층적 콤포넌트(Component)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 계층적 콤포넌트는 시스템을 구성하는 논리적 또는 물리적 구성 요소일 수 있다. 전술한 콤포넌트는 복수의 하위 콤포넌트로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 상위 콤포넌트(121)는 복수의 하위 컴포넌트(122)로 구성될 수 있다. 또한, 어느 하나의 하위 콤포넌트(123)는 복수의 하위 콤포넌트(124)로 구성될 수 있다. 예시적으로, 상위 콤포넌트(121)가 자동차라고 한다면, 상위 컴포넌트(121)는 엔진, 새시 및 차체 등의 복수의 하위 콤포넌트(122)로 구성될 수 있다. 또한, 복수의 하위 콤포넌트(122)중 어느 하나의 하위 콤보넌트(123)인 차체는 앞문, 뒷문, 지붕 등의 복수의 하위 콤포넌트(124)로 구성될 수 있다. 다른 예로, 상위 콤포넌트(121)가 자동차-운전자 시스템 이라고 한다면, 상위 콤포넌트(121)는 운전자 능력, 자동차 시스템 능력 등의 복수의 하위 콤포넌트(122)로 구성될 수 있다. 또한, 복수의 하위 컴포넌트(122) 중 어느 하나의 하위 컴포넌트(123)인 자동차 시스템 능력은 추진 능력, 조명 능력, 통신 능력 등의 복수의 하위 컴포넌트(124)로 구성될 수 있다.
도 3은 본원의 일 실시예에 따른 안전성 분석 요소 모델(130)을 도시한 예시도이다.
본원의 일 실시예에 따른 안전성 분석 요소 모델(130)은 시스템의 오류를 유발하는 복수의 계층적 위협원인 요소를 포함할 수 있다. 예를 들어, 위협원인 요소는 시스템의 파손, 손상, 오동작 등을 유발하는 논리적 또는 물리적 요소를 포함할 수 있다. 전술한 위협원인 요소는 복수의 하위 위협원인 요소로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, 상위 위협원인 요소(131)는 복수의 하위 위협원인 요소(132)로 구성될 수 있다. 또한, 어느 하나의 하위 위협원인 요소(133)는 복수의 하위 위협원인 요소(134)로 구성될 수 있다. 예시적으로, 상위 위협원인 요소(131)가 화재라고 한다면, 상위 위협원인 요소(121)는 단선 및 가스누출 등의 복수의 하위 위협원인 요소(132)로 구성될 수 있다.
도 4는 본원의 일 실시예에 따른 개발 프로세스 내 요소 모델을 도시한 예시도이다. 또한, 도 5a는 본원의 일 실시예에 따른 3개의 모델 및 추적성 링크를 나타낸 화면을 도시한 예시도이다. 또한, 도 5b는 본원의 일 실시예에 따른 개발 프로세스 내 요소 모델과 요구사항 추적성 링크의 연결 관계를 도시한 예시도이다. 또한, 도 5c는 본원의 일 실시예에 따른 개발 프로세스 내 요소 모델과 데이터 흐름(플로우) 추적성 링크의 연결 관계를 도시한 예시도이다. 또한, 도 5d는 본원의 일 실시예에 따른 개발 프로세스 내 요소 모델과 안전성 추적성 링크의 연결 관계를 도시한 예시도이다.
본원의 일 실시예에 따른 개발 프로세스 내 요소 모델(140)은 개발 과정에 필요한 계획, 분석, 설계, 구현, 테스트 등에 관한 내용을 포함할 수 있다. 구체적으로, 도 4를 참조하면, 개발 프로세스 내 요소 모델(140)은 요구사항 다이어그램 요소(141), 디자인 다이어그램 요소(142), 구현 요소(143), 테스트 케이스 요소(144) 및 테스트 케이스 결과 요소(145)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 요구사항 다이어그램 요소(141)는 3개의 모델 중 어느 하나의 구성 요소에 대한 요구사항을 포함할 수있다. 예를 들어, 요구사항 다이어그램 요소(141)는 고객의 요구, 표준, 안전 기준 등을 만족하기 위한 서비스 또는 제약 사항을 포함할 수 있다. 또한, 요구사항 다이어그램 요소(141)는 시스템이 수행할 기능과 관련되어 입력과 출력 및 그들 사이의 처리 과정, 목표로 하는 기능 구현을 위해 시스템이 가져야 하는 저장, 편집, 보기 등의 기능적 속성, 시스템의 품질 기준 등을 만족시키기 위해 시스템이 가져야 하는 성능, 사용의 용이성, 안전성과 같은 행위적 특성 등을 포함할 수 있다. 요구사항 다이어그램 요소(141)는 텍스트, 이미지, 도면 등일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본원의 일 실시예에 따른 디자인 다이어그램 요소(142)는 3개의 모델 중 어느 하나의 구성 요소를 구현하기 위해 디자인된 모델을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디자인 다이어그램 요소(142)는 시스템의 절차를 정의하고 절차에 대응하는 문제 해결을 정의한 데이터 설계 모델을 포함할 수 있다. 다른 예로, 디자인 다이어그램 요소(142)는 데이터 흐름도와 같이 시스템의 개념적인 구조 없이 논리적인 시방만을 결정하기 위해 디자인된 모델을 포함할 수 있다. 다른 예로, 디자인 다이어그램 요소(142)는 시스템의 각 부분별 동작 특성을 고려하고 각 부분간의 상관 관계를 단계별로 규정하기 위해 디자인된 모델을 포함할 수 있다. 이 외에도 다양한 실시예가 존재할 수 있다. 디자인 다이어그램 요소(142)는 텍스트, 수도 코드, 순서도, 블록도, 흐름도 및 레이아웃 등의 형태일 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본원의 일 실시예에 따른 구현 요소(143)는 3개의 모델 중 어느 하나의 구성 요소를 구현하기 위하여 언어 코드로 작성된 소스 코드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 구현 요소(143)는 C언어, JAVA, C#, MATLAB 등의 언어 코드로 작성 된 소스 코드를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본원의 일 실시예에 따른 테스트 케이스 요소(144)는 3개의 모델 중 어느 하나의 구성 요소가 정상 동작하는지 시험을 수행하기 위한 테스트 시나리오에 관한 내용을 포하할 수 있다. 예를 들어, 테스트 케이스 요소(144)는 테스트를 수행하기 위한 입력, 테스트의 수행 절차, 테스트의 수행 시간, 전술한 입력에 따른 예상 결과 또는 예상 출력 등을 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 테스트 케이스 결과 요소(145)는 테스트 케이스(144)의 테스트 시나리오에 대응하는 실제 입력, 테스트의 실제 수행 절차, 테스트의 실제 수행 시간, 실제 테스트의 결과 또는 실제 테스트의 출력 등을 포함할 수 있다.
또한, 전술한 추적성 링크는 요구사항 추적성 링크, 데이터 흐름 추적성 링크 및 안전성 추적성 링크를 포함하고, 개발 프로세스 내 요소 모델(140)은 요구사항 추적성 링크 요소(146), 데이터 흐름 추적성 링크 요소 및 안전성 추적성 링크 요소(149)를 포함할 수 있다. 데이터 흐름 추적성 링크 요소는 입력 데이터 흐름 추적성 링크 요소(147) 및 출력 데이터 흐름 추적성 링크 요소(148)를 포함할 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 요구사항 추적성 링크는 시스템 아키텍처 모델(120)의 콤포넌트와 개발 프로세스 내 요소 모델(140)의 요구사항 다이어그램 요소(141), 디자인 다이어그램 요소(142), 구현 요소(143), 테스트 케이스 요소(144) 및 테스트 케이스 결과 요소(145)와의 연결을 표시한 것일 수 있다. 도 5a 및 5b를 참조하면, 시스템 계층적 아키텍처 모델(120)의 하나의 컴포넌트(123)에 연결된 요구사항 추적성 링크(251a)는 하나의 개발 프로세스 내 요소 모델(140a)의 요구사항 다이어그램 요소(141a), 디자인 다이어그램 요소(142a), 구현 요소(143a), 테스트 케이스 요소(144a) 및 테스트 케이스 결과 요소(145a)에 연결된다.
또한, 요구사항 추적성 링크는 어느 하나의 개발 프로세스 내 요소 모델(140a)과 다른 하나의 개발 프로세스 내 요소 모델(140b)과의 연결을 표시한 것일 수 있다. 구체적으로, 도 5b를 참조하면, 요구사항 추적성 링크(251a)는 어느 하나의 개발 프로세스 내 요소 모델(140a)의 요구사항 다이어그램 요소(141a), 디자인 다이어그램 요소(142a), 구현 요소(143a), 테스트 케이스 요소(144a) 및 테스트 케이스 결과 요소(145a)는 다른 하나의 개발 프로세스 내 요소 모델(140b)의 요구사항 다이어그램 요소(141b), 디자인 다이어그램 요소(142b), 구현 요소(143b), 테스트 케이스 요소(144b) 및 테스트 케이스 결과 요소(145b)와의 연결을 표시한 것일 수 있다.
또한, 본원의 일 실시예에 따른 요구사항 추적성 링크 요소(146)는 요구사항 추적성 링크가 개발 프로세스 내 요소 모델(140)에 연결되는 연결 부분을 나타낸 것일 수 있다. 또한, 입력 데이터 흐름 추적성 링크 요소(147) 및 출력 데이터 흐름 추적성 링크 요소(148)는 요구사항 추적성 링크가 개발 프로세스 내 요소 모델(140)에 연결되는 연결 부분을 나타낸 것일 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 데이터 흐름 추적성 링크는 개발 프로세스 내 요소 모델(140)간의 입출력 관계를 나타낸 것일 수 있다. 예를 들어, 도 5a 및 도 5c를 참조하면, 어느 하나의 개발 프로세스 내 요소 모델(140a)의 출력 데이터 흐름 추적성 링크(252b)는 다른 하나의 개발 프로세스 내 요소 모델(140b)의 입력 데이터 흐름 추적성 링크 요소(147b)에 연결될 수 있다.
본원의 일 실시예에 따른 안전성 추적성 링크는 안전성 분석 요소 모델(130)의 위협원인 요소와 개발 프로세스 내 요소 모델(140)의 요구사항 다이어그램 요소(141) 및 디자인 다이어그램 요소(142)와의 연결을 나타낸 것일 수 있다. 예를 들어, 위협원인 요소를 방지하거나, 또는, 위협원인 발생 시 시스템이 제 기능을 수행할 수 있도록 설계를 요구하는 요구사항 또는 디자인 모델을 나타낸 것일 수 있다. 또한, 안전성 추적성 링크 요소(149)는 안전성 추적성 링크가 개발 프로세스 내 요소 모델(140)에 연결되는 연결 부분을 나타낸 것일 수 있다. 예를 들어, 도 5a 및 5d를 참조하면, 안전성 분석 요소 모델(130)의 어느 하나의 위협원인 요소(132b)에 연결된 안전성 추적성 링크(253b)는 개발 프로세스 내 요소 모델(140b)의 안전성 추적성 링크 요소(149b)에 연결될 수 있다.
도 6은 본원의 일 실시예에 따른 추적성 링크의 연결 누락 또는 다중 연결을 도시한 예시도이다.
도 5a 및 6을 참조하면, 추적성 분석부(400)는 추적성 링크의 연결이 누락된 부분(261) 또는 추적성 링크가 다중 연결 된 부분(260)을 분석할 수 있다. 추적성 분석부(400)는 전술하였듯이, 분석한 내용에 기초하여 추적성 분석 결과를 생성할 수 있다.
이에 따르면, 삼차원 디자인 모델링 장치(1000)는 사이버-피지컬 시스템의 개발에 필요한 3가지 모델을 3차원 공간에 표시하고, 각 모델간의 복잡한 관계를 추적성 링크로 표시함으로써 사용자 인지 문제를 해결할 수 있다.
또한, 삼차원 디자인 모델링 장치(1000)는 각 모델의 추적성 링크와 추적성 분석 결과를 표시함으로써 사이버-피지컬 시스템 개발의 일관성과 안전성을 제공할 수 있다.
도 7은 본원의 일 실시예에 따른 사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 모델링 방법에 대한 동작 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 삼차원 모델링 방법은 사이버-피지컬 시스템의 개발에 필요한 3개의 모델에 관한 사용자 입력을 수신하고, 3개의 모델을 모델링하는 단계(S701)을 포함할 수 있다.
또한, 삼차원 모델링 방법은 3개의 모델 간의 추적성에 관한 사용자 입력을 수신하여 각 모델 간의 추적성 링크를 생성하는 단계(S702)를 포함할 수 있다.
또한, 삼차원 모델링 방법은 3개의 모델 및 추적성 링크를 저장하는 단계(S703)를 포함할 수 있다.
또한, 삼차원 모델링 방법은 각 모델 간의 추적성 링크를 분석하고, 추적성 분석 결과를 생성하는 단계(S704)를 포함한다. S704 단계는, 3개의 모델 간의 추적성 링크의 연결 누락 또는 다중 연결을 분석하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 삼차원 모델링 방법은 3개의 모델, 추적성 링크 및 추적성 분석 결과를 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
단계 S701 내지 S704는 본원의 구현예에 따라서, 추가적인 단계들로 더 분할되거나, 더 적은 단계들로 조합될 수 있다. 또한, 일부 단계는 필요에 따라 생략될 수도 있고, 단계 간의 순서가 변경될 수도 있다.
본원의 일 실시 예에 따른 삼차원 디자인 모델링 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
또한, 전술한 삼차원 디자인 모델링 방법은 기록 매체에 저장되는 컴퓨터에 의해 실행되는 컴퓨터 프로그램 또는 애플리케이션의 형태로도 구현될 수 있다.
전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1000: 삼차원 디자인 모델링 장치
100: 모델링부
200: 추적성 생성부
300: 데이터베이스부
400: 추적성 생성부
500: 출력부

Claims (11)

  1. 사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 디자인 모델링 장치에 있어서,
    사이버-피지컬 시스템의 개발에 필요한 3개의 모델에 관한 사용자 입력을 수신하여 3개의 모델을 모델링하는 모델링부;
    상기 3개의 모델 간의 추적성에 관한 사용자 입력을 수신하여 각 모델 간의 추적성 링크를 생성하는 추적성 생성부;
    상기 3개의 모델 및 상기 추적성 링크를 저장하는 데이터베이스부;
    상기 각 모델 간의 추적성 링크를 분석하고, 추적성 분석 결과를 생성하는 추적성 분석부; 및
    상기 3개의 모델, 상기 추적성 링크 및 상기 추적성 분석 결과를 출력하는 출력부,
    를 포함하되,
    상기 추적성에 관한 사용자 입력은 사용자가 상기 3개의 모델 간의 연관 관계를 선을 통해 나타낸 것이고, 상기 추적성 링크는 상기 3개의 모델을 이루는 각각의 구성 요소를 잇는 선의 형태이고,
    상기 추적성 분석부는,
    상기 3개의 모델 간의 추적성 링크의 연결이 누락된 상태 및 상기 3개의 모델 중 일부의 모델이 복수의 모델과 다중의 추적성 링크로 연결되어 있는 상태 중 적어도 하나를 포함하는 모델 간 연결 상태를 감지하여 상기 추적성 분석 결과를 도출하고,
    상기 출력부는,
    상기 3개의 모델을 삼차원 공간에 표시하고, 상기 3개의 모델 각각의 추적성 링크를 상기 삼차원 공간 상에 표시하는 것인,
    삼차원 디자인 모델링 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 3개의 모델은,
    시스템 계층적 아키텍처 모델, 개발 프로세스 내 요소 모델 및 안전성 분석 요소 모델을 포함하는 것인, 삼차원 디자인 모델링 장치.
  4. 삼차원 디자인 모델링 장치에 의해 수행되는 사이버-피지컬 시스템 개발을 위한 삼차원 디자인 모델링 방법에 있어서,
    (a) 사이버-피지컬 시스템의 개발에 필요한 3개의 모델에 관한 사용자 입력을 수신하고, 상기 3개의 모델을 모델링하는 단계;
    (b) 상기 3개의 모델 간의 추적성에 관한 사용자 입력을 수신하여 각 모델 간의 추적성 링크를 생성하는 단계;
    (c) 상기 3개의 모델 및 상기 추적성 링크를 저장하는 단계;
    (d) 상기 각 모델 간의 추적성 링크를 분석하고, 추적성 분석 결과를 생성하는 단계; 및
    (e) 상기 3개의 모델, 상기 추적성 링크 및 상기 추적성 분석 결과를 출력하는 단계,
    를 포함하되,
    상기 추적성에 관한 사용자 입력은 사용자가 상기 3개의 모델 간의 연관 관계를 선을 통해 나타낸 것이고, 상기 추적성 링크는 상기 3개의 모델을 이루는 각각의 구성 요소를 잇는 선의 형태이고,
    상기 (d) 단계는,
    상기 3개의 모델 간의 추적성 링크의 연결이 누락된 상태 및 상기 3개의 모델 중 일부의 모델이 복수의 모델과 다중의 추적성 링크로 연결되어 있는 상태 중 적어도 하나를 포함하는 모델 간 연결 상태를 감지하여 상기 추적성 분석 결과를 도출하는 것이고,
    상기 (e) 단계는,
    상기 3개의 모델을 삼차원 공간에 표시하고, 상기 3개의 모델 각각의 추적성 링크를 상기 삼차원 공간 상에 표시하는 것인,
    삼차원 디자인 모델링 방법.
  5. 삭제
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 3개의 모델은,
    시스템 계층적 아키텍처 모델, 개발 프로세스 내 요소 모델 및 안전성 분석 요소 모델을 포함하는 것인, 삼차원 디자인 모델링 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 시스템 계층적 아키텍처 모델은 사이버-피지컬 시스템을 구성하는 복수의 계층적 콤포넌트를 포함하고,
    상기 안전성 분석 요소 모델은 사이버-피지컬 시스템의 오류를 유발하는 복수의 계층적 위협원인 요소를 포함하는 것인, 삼차원 디자인 모델링 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 개발 프로세스 내 요소 모델은,
    요구사항 다이어그램 요소, 디자인 다이어그램 요소, 구현 요소, 테스트 케이스 요소 및 테스트 케이스 결과 요소를 포함하는 것인, 삼차원 디자인 모델링 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 추적성 링크는,
    요구사항 추적성 링크, 데이터 흐름 추적성 링크 및 안전성 추적성 링크를 포함하고,
    상기 개발 프로세스 내 요소 모델은 상기 3가지 링크를 포함하는 추적성 링크 요소를 포함하는 것인, 삼차원 디자인 모델링 방법.
  10. 삭제
  11. 제4항, 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항의 방법을 컴퓨터에서 실행하기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터에서 판독 가능한 기록매체.
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