KR20160095829A - Optimal arrangement apparatus for ship or offshore plant using expert system and the method thereof - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for arranging an offshore plant or a ship using an expert system capable of optimally arranging a ship or an offshore plant using an expert system providing a requirement condition and design experiences dependent on experience and acknowledge of an expert with a quantitative data in a design process, and a method thereof. The partitioning and arrangement device for designing a ship or an offshore plant comprises an arrangement designing unit including an expert system module and a partitioning optimization module. The arrangement designing unit outputting an arrangement table set including a partitioning table having information on partitioning and equipment as expert acknowledge in accordance with an arrangement plan of the ship or the offshore plant, and a relation table having relation information between equipment. The partitioning optimization module stores information on partitioning and equipment for generating an arrangement plan of the ship or the offshore plant, receives information on the arrangement table output from the expert system module, generates a partitioning optimization problem by varying a design variable and applying an objective function and a constraint condition which is a requirement condition in accordance with the arraignment plan, and deduces an optimized design plan by deducing a value of the partitioning optimization problem. The apparatus for arranging an offshore plant or a ship using an expert system can perform a design with an optimized arrangement structure when a ship or an offshore plant is built by applying an expert system module to a design of the ship or the offshore plant.

Description

전문가 시스템을 이용한 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치 및 그 방법{OPTIMAL ARRANGEMENT APPARATUS FOR SHIP OR OFFSHORE PLANT USING EXPERT SYSTEM AND THE METHOD THEREOF}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an apparatus and a method for designing a ship or an offshore plant using an expert system,

본 발명은 설계에서 전문가의 지식과 경험에 의존적이던 요구 조건과 설계 경험들을 정량적인 데이터로 표현한 전문가 시스템을 활용하여 선박 또는 해양 플랜트의 최적 배치 설계를 수행할 수 있도록 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a ship or an offshore plant layout design apparatus capable of performing an optimum layout design of a ship or an offshore plant utilizing an expert system that expresses requirements and design experiences that are dependent on expert knowledge and experience in design in quantitative data And a method thereof.

선박 또는 해양 플랜트는 주어진 운용 조건에 따라 초기 설계 단계에서 필요한 체계가 구성되고 이를 뒷받침 하는 장비들이 결정된다. 각종 체계와 이를 구성하는 주요 장비들은 선체 또는 해양 플랜트 내의 제한된 구획 내에 배치되어야 하기에, 배치 설계 시 이들을 효율적으로 배치하기 위한 최적설계의 중요성이 지속적으로 증가하고 있다.For ships or offshore plants, the necessary systems are constructed and the supporting equipment is determined according to the given operating conditions. Since the various systems and the main equipment that make up these systems must be located in a limited space within the hull or offshore plant, the importance of optimum design for efficient deployment of these systems in batch design is increasing steadily.

이러한 선박 또는 해양 플랜트 설계 중 선박의 설계를 위한 종래기술의 예로서 대한민국 공개특허 제10-2013-0019438호(이하, '종래기술 1'이라 함)는, 선박의 설계 시, 최종적인 선형이 결정된 후 구조 설계 및 의장 설계에 착수하는 경우, 설계 리드 타임, 즉 설계에 착수한 후 완성될 때까지의 소요 시간이 매우 길어지고, 설계 품질이 저하되는 문제점을 해결하기 위하여, 선각 구조의 3D 모델로서의 선각 구조 모델과 기기 장치의 3D 모델로서의 기기 모델을 포함하는 전체 배치 모델의 데이터를 기억부에 저장하고, 모델 작성 및 변경부를 통해 건조될 선박의 선형을 나타내는 최종 선도 데이터에 기초하여 전체 배치 모델을 변경하도록 구성하여, 선형 설계와 구조 및 의장 설계를 병행하는 것에 의해, 선박의 설계에 착수한 후 완성될 때까지의 소요 시간을 단축시키는 "선박 설계 지원 시스템"을 개시한다.
As an example of a conventional technique for designing a ship during the design of a ship or an offshore plant, Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0019438 (hereinafter referred to as "Prior Art 1") describes a method of designing a ship, In order to solve the problem that the design lead time, that is, the time taken from the start to the completion of the design to the completion, becomes too long and the design quality deteriorates, the 3D model of the hull structure The data of the entire batch model including the machine model as the 3D model of the hull structural model and the machine device is stored in the storage section and the entire batch model is calculated based on the final lead data representing the line shape of the ship to be dried through the model creating and changing section By changing the design of the ship and the structure and design of the ship, the time required to complete the ship's design and to complete it It discloses a "ship design support system" that axis.

또한 선박 또는 해양 플랜트 설계 중 해양 플랜트 배치 설계와 유사한 성격을 가지는 종래기술의 예로는 대한민국 등록특허 제 10-0297095호(이하, '종래기술 2'라 함)와 대한민국 등록특허 제 10-0310974호(이하, '종래기술 3'이라 함)를 들 수 있다.Examples of conventional technologies having similar characteristics to those of offshore plant layout design during ship or offshore plant design include Korean Registered Patent No. 10-0297095 (hereinafter referred to as 'Prior Art 2') and Korean Registered Patent No. 10-0310974 Hereinafter referred to as " Prior Art 3 ").

상기 종래기술 2는 '컨테이너 터미널의 설계 시 시뮬레이션 방법'에 관한 것으로, 항만 컨테이너 터미널의 초기 건설 시, 또는 기존 항만의 운영 방법을 변경하고자 하는 개보수 시에 따르는 설계 작업 이전에, 항만 효율 및 비용에 영향을 미치는 입력 요소들을 변경시키는 방법을 사용하여, 가상 시나리오를 변경시켜 가면서 최적의 설계 및 운영 안을 세우기 위한 컴퓨터 시뮬레이터 모델을 통해, 이를 이용한 제한된 조건 내에서 자원을 최적으로 이용할 수 있도록 한다. 또한 항만 컨테이너 터미널 내에서 투자 및 운영비용을 최소화할 수 있도록, 터미널의 배치, 공통운영, 물동량, 터미널 판단 정보를 포함하는 전제 조건 정보를 이용하여 터미널 규모를 예측하고, 터미널 배치 설계 및 동적 시뮬레이션을 위한 이송 경로를 설계한다. 그리고 터미널의 동적 시뮬레이션을 위한 전체적인 운영 계획 전략을 설정하여 시뮬레이션 기본 모형을 구축하고, 구축된 시뮬레이션 기본 모형을 이용하여 적어도 하나의 이벤트 발생에 따라 동적인 시뮬레이션을 수행한다. 이 후, 각 시뮬레이션 수행 상태 및 실적을 디스플레이하며, 시뮬레이션의 수행에 따른 실적 및 이전 수행되었던 시뮬레이션 모형에 따른 실적과의 비교를 통하여 최적 컨테이너 터미널 모델을 생성할 수 있도록 한다.Prior Art 2 relates to a 'simulation method for designing a container terminal'. It relates to a method of designing a container terminal and a method of designing the container terminal, By using a method of changing the influencing input elements, a computer simulator model for optimizing the design and operation while changing the virtual scenarios enables optimal utilization of the resources within the limited conditions using the models. In order to minimize the investment and operation costs in the port container terminal, the terminal size is predicted by using the prerequisite information including terminal arrangement, common operation, freight volume, and terminal judgment information, and terminal layout design and dynamic simulation The design of the feed path for Then, the overall operation planning strategy for the terminal dynamic simulation is set up to construct the basic simulation model, and the dynamic simulation is performed according to the occurrence of at least one event using the basic simulation model. After that, each simulation execution state and performance are displayed, and an optimal container terminal model can be generated by comparing the performance of the simulation and the performance based on the simulation model that has been performed before.

상기 종래기술 3의 '컨테이너 터미널의 배치 설계 방법'은, 신규 항만 건설 및 기존 항만 등 모든 컨테이너 터미널을 대상으로 하는 컨테이너 터미널 개발 계획 단계에서부터 설계 작업 효율성과 경제성이 고려된 컨테이너 터미널 개발의 방향을 제시할 수 있도록 한다. 이를 위해, 상기 종래기술 3은 처리물동량, 컨테이너 터미널 크기, 화물 분포, 컨테이너 규격, 하역 장비 타입 및 장비 규격을 포함하는 기본정보를 설정하고, 설정된 기본 정보를 근거로 체재 시간의 변화와 적치 단/열수를 변화시키는 시나리오를 통해 화물 종류별 년 간 물동량 및 소요 TGS(Total Ground Slot)를 분석하는 슬롯 시뮬레이션을 수행하고, 물동량 분석을 수행하여, 슬롯 시뮬레이션과 물동량 분석 결과에 따라, 야드 블록을 설계하고 운영건물 등의 기타 시설에 대한 레이아웃을 도출한 후 배치하는 계획 결과를 도출하고, 도출된 결과를 평가할 수 있도록 한다.The 'Container Terminal Layout Design Method' of the above-mentioned prior art 3 shows the direction of the development of the container terminal considering the efficiency of the design work and economical efficiency from the planning stage of the container terminal development for all the container terminals including the construction of the new port and the existing port . To this end, the prior art 3 described above sets basic information including the quantity of processed goods, container terminal size, cargo distribution, container standard, type of cargo equipment and equipment standard, Slide simulation is performed to analyze the cargo volume and TGS (Total Ground Slot) during the year by cargo type through scenarios that change the number of hydrocarbons, and cargo volume analysis is performed. Yard blocks are designed and operated according to the slot simulation and the results of the cargo volume analysis It is necessary to derive the layout results of layouts for other facilities such as buildings, and to be able to evaluate the results obtained.

그러나 상술한 종래기술 1 내지 종래기술 3은 선박 또는 컨테이너 터미널 등의 설계 과정에서 구조물의 배치 등의 과정에 전문가의 의견을 반영하는 것을 배제한 채로 선박 또는 컨테이너 터미널에 대한 설계를 수행하는 한계를 가진다.However, the above-described prior arts 1 to 3 have limitations in designing a ship or a container terminal while excluding the reflection of experts' opinions in the process of arranging structures in a design process of a ship or a container terminal.

구조물의 배치 문제는 과거에도 항상 공학자들의 주요 관심사였고, 최근까지도 여러 기법을 활용하여 다양한 대상물의 배치 설계 연구가 진행되고 있다. 그 중 가장 활발히 진행되는 연구 중 하나로 최적 배치(optimum arrangement)를 들 수 있다. 이는 배치 설계에 사용되는 여러 가지 변수들을 이용하여 다양한 알고리즘을 통해 목적함수를 최소화하는 배치안을 찾는 것이다. 이때 활용되는 목적함수는 정량적으로 측정할 수 있는 수식이나 값을 나타내는 것으로, 배치 설계 전문가가 배치안을 토대로 파악할 수 있는 인간의 지식과는 다소 거리가 멀다. 설계 전문가는 최적 배치의 목적함수처럼 물류 흐름이나, 공간 효율성 등을 정량적으로 계산해내지는 못하지만, 경험에 미루어, 배치안이 실현 가능한 것인지, 혹은 얼마나 효과적인 배치안인지, 또는 어떤 사항을 수정하면 더욱 효과적인 배치안이 될지에 대한 생각을 가지고 있다. 이러한 관점에서, 특정 배치 문제의 지식이나 경험을 정량적인 데이터로 표현할 수 있는 전문가 시스템이 배치 설계 과정에 도입되기 시작하였다.The problem of arrangement of structures has always been a major concern of engineers in the past, and until recently, research on the layout design of various objects has been carried out using various techniques. One of the most active researches is the optimal arrangement. This is to find a layout that minimizes the objective function through various algorithms using various variables used in the layout design. In this case, the objective function used to represent the quantitative measure or expression is somewhat different from the human knowledge that the layout design expert can grasp based on the layout plan. Although design experts can not quantitatively calculate logistics flow or space efficiency as an objective function of an optimal layout, experience has shown that a layout is feasible, or how effective a layout is, I have an idea of what will happen. From this point of view, expert systems have been introduced into the layout design process that can quantify the knowledge or experience of specific placement problems.

또한 선박 또는 해양 플랜트의 배치 설계는, 선박의 운항 특성 또는 해양 플랜트의 기능 특성 때문에, 선박이나 해양 플랜트의 내부의 공간(구획) 관계, 기능 관계가 매우 복잡해진다. 그리고 대부분의 장비를 선체 또는 해양 플랜트라는 제한된 구획 내에 배치해야 한다. 따라서 선박 또는 해양 플랜트의 배치 설계 과정은 설계 시 주어지는 다양한 기능적 요구 사항을 충족해가는 과정으로 볼 수 있으며, 이 과정에서 숙련된 전문가의 검토와 참여가 이루어져야 한다.Also, the layout design of a ship or an offshore plant becomes very complicated due to the operational characteristics of the ship or the functional characteristics of the offshore plant, so that the space (partition) relation and the function relationship inside the ship or the offshore plant are complicated. Most equipment should be placed in a restricted compartment, such as a hull or offshore plant. Therefore, the layout design process of a ship or an offshore plant can be regarded as a process that meets various functional requirements given to the design. In this process, it should be reviewed and participated by skilled experts.

하지만 배치 설계에 전문가 시스템을 활용하기 위해서는 전문가의 지식을 전문가 시스템으로 표현할 수 있는 방안이 필요하다. 사람이 생각하는 그대로 전문가 시스템을 구현하는 방법이 가장 정확하지만, 이는 현실적으로 불가능하기에 배치 설계에 필요한 지식을 전문가 시스템에서 활용할 수 있도록 효과적으로 가공하는 과정이 필요하다.However, in order to utilize the expert system in the layout design, it is necessary to have a way of expressing the expert knowledge as the expert system. The way to implement an expert system is the most accurate one, but this is not possible in reality, so it is necessary to effectively process the knowledge required for the layout design so that it can be used in the expert system.

따라서 본 발명은 상술한 종래기술의 필요성을 충족시키기 위한 것으로서, 선박 또는 해양 플랜트의 설계 시, 전문가의 의견을 반영하는 것에 의해 최적의 배치구조를 가지는 선박 또는 해양 플랜트의 설계를 수행할 수 있도록 하는 전문가 시스템을 이용한 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of designing a ship or an offshore plant having an optimal layout structure An apparatus for designing a ship or an offshore plant using an expert system, and a method therefor.

또한 본 발명은 선박 또는 해양 플랜트 설계 시 전문가 지식을 효율적으로 반영할 수 있도록 하는 구조의 전문가시스템모듈을 가지는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and a method for designing a ship or an offshore plant having an expert system module structured to efficiently reflect expert knowledge in the design of a ship or an offshore plant.

또한 본 발명은 전문가 지식이 반영된 선박 또는 해양 플랜트의 배치안에 대한 배치 최적화를 수행함에 있어, 컴퓨터의 자원 이용률을 감소시키는 것에 의해 신속한 연산처리가 이루어질 수 있도록 하는 배치최적화과정을 포함하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
The present invention also relates to a ship or an offshore plant including a batch optimizing process that enables rapid computation processing by reducing the resource utilization rate of a computer in order to optimize placement of a ship or an offshore plant, It is another object to provide a layout design apparatus and a method thereof.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전문가 시스템을 이용한 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치는, 선박 또는 해양 플랜트 설계를 위한 구획 배치 설계 장치에 있어서, 선박 또는 해양 플랜트의 배치안에 따라 전문가 지식으로서의 구획 및 장비에 대한 정보를 가지는 구획일람표와 구획 및 장비들 사이의 관계정보를 가지는 관계일람표를 포함하는 배치일람표 집합을 도출하여 출력하는 전문가시스템모듈; 및 상기 선박 또는 해양 플랜트의 배치안을 생성하기 위한 구획 및 장비 정보들을 저장하고, 상기 전문가시스템모듈에서 출력되는 배치일람표의 정보를 수신한 후, 설계변수를 가변하고 배치안에 따른 요구조건인 목적함수 및 제약조건을 부가하여 구획배치최적화문제를 생성한 후 상기 구획배치최적화문제의 해를 도출하는 것에 의해 최적의 설계안을 도출하는 구획배치최적화모듈;을 포함하는 배치설계부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
In order to achieve the above object, an apparatus for designing a ship or an offshore plant using an expert system according to the present invention is an apparatus for designing a vessel or an offshore plant for designing a vessel or an offshore plant, An expert system module for extracting and outputting a batch schedule table having information on equipment and a batch schedule table including relation tables having relation information between the batch and equipment; And an information processing unit for receiving the information of the layout schedule outputted from the expert system module, and then changing the design parameters and setting the objective function, which is a requirement according to the layout, And a layout design optimizing module for deriving an optimal layout design by deriving a solution to the partition layout optimization problem after generating a layout optimization problem by adding a constraint, do.

상기 전문가시스템모듈은, 전문가의 지식을 토대로 작성한 배치 관련 지식으로서, 구획 및 장비 배치 기획 요소에 대한 정의를 나타내는 '구획정보(compartment information)'와 '관계정보(relation information)'를 포함하고, 상기 '구획정보'와 '관계정보'를 이용하여 각 구획 및 장비에 대한 요구 사항과 각 구획 및 장비의 관계를 나타내는 '구획일람표(compartment table)'와 '관계일람표(relation table)'를 구성할 수 있도록 하는 전문가의 구획정보 및 관계정보 지식을 모델링한 구획정보 모델이 적용된 것을 특징으로 한다.
The expert system module includes knowledge related to the layout created based on expert knowledge and includes 'compartment information' and 'relation information', which define definitions of compartments and equipment layout planning elements, 'Compartment table' and 'relation table' can be constructed by using 'compartment information' and 'relation information' to show the requirements for each compartment and equipment and the relation between each compartment and equipment. A divisional information model modeled by expert's segment information and relationship information knowledge is applied.

상기 전문가시스템모듈에서, 상기 구획일람표는 구획 및 장비에 대한 요구 사항 또는 공간 기준에 따른 배치 설계 전문가의 지식을 데이터화 한 상기 구획정보의 집합이고, 상기 관계일람표는 상기 구획 및 장비들 사이의 관계와 상기 구획에 설치되는 장비의 관계 또는 조건들에 대한 전문가 지식을 데이터화 관계정보들의 집합인 것을 특징으로 한다.
In the expert system module, the compartment schedule is a set of compartment information that is data of the requirements of the compartment and the equipment or the knowledge of the layout design expert according to the space criterion, and the relation table is the relationship between the compartment and the equipment And the expert knowledge of the relationship or conditions of the equipment installed in the compartment is a set of data-related information.

상기 구획정보는, 구획/장비정보 ID, 구획/장비 명칭, 구획/장비 요구조건 중 하나 이상을 포함하는 속성; 구획정보의 식별자와 구획/장비의 명칭 중 하나 이상을 포함하는 문자형과, 기준치, 한계 유형, 측정 단위 중 하나 이상을 나타내는 측정형을 포함하는 자료형; 및 상기 속성을 설명하는 설명;을 포함하는 데이터 구조를 가지도록 구성될 수 있다.
Wherein the segment information includes at least one of a segment / equipment information ID, a segment / equipment name, a segment / equipment requirement; A data type including a character type including at least one of the identifier of the segment information and the name of the segment / equipment, and a measurement type indicating at least one of a reference value, a limit type, and a measurement unit; And a description describing the attribute.

상기 구획정보 측정형은, 기준치(Standard Value), 한계 유형(Boundary Type), 측정단위(Unit Type) 중 하나 이상을 포함하는 측정형의 속성; 수치형과 선택형 중 하나 이상을 포함하는 측정형의 자료형; 및 기준치로서의 수치형에 대한 설명으로서 기준이 되는 수치와, 한계 유형으로서의 선택형에 대한 설명으로 자료가 나타내는 한계유형과, 측정단위에 대한 수치 단위 중 하나 이상을 포함하는 설명;의 데이터 구조를 가지도록 구성될 수 있다.
The segment information measurement type may include a property of a measurement type including at least one of a standard value, a boundary type, and a unit type; A data type of a measurement type that includes at least one of a numeric type and a selection type; And a description including a numerical value as a reference value and a numerical value unit for a measurement unit as a reference numerical value, a description of a selection form as a limit type, and a limit type represented by the data. Lt; / RTI >

상기 관계정보는, 관계정보 ID, 기준 구획/장비, 관계유형, 대상 구획/장비, 관계요구조건 중 하나 이상을 포함하는 속성; 관계정보의 식별자와 구획/장비의 명칭 중 하나 이상을 포함하는 문자형과, 두 구획/장비간의 관계유형을 나타내는 참조형, 연결, 최단 깊이, 최단 거리, 높이 차이 중 하나 이상을 나타내는 측정형을 포함하는 자료형; 및 관계정보 식별자와 관계의 주체가 되는 기준 구획/장비의 명칭, 관계의 대상이 되는 구획/장비의 명칭, 구획/장비간 관계유형, 관계의 요구의 계량화된 목표 값 중 하나 이상을 포함하는 설명;의 데이터 구조를 가지도록 구성될 수 있다.
Wherein the relationship information includes at least one of a relationship information ID, a reference segment / equipment, a relationship type, a target segment / equipment, a relationship requirement; A character type that includes one or more of the identifier of the relationship information and the name of the compartment / equipment, and a measurement type that represents one or more of the reference type, connection, shortest depth, shortest distance, and height difference indicating the type of relationship between the two compartments / Data type; And a description including one or more of the relationship information identifier and the reference block / device name that is the subject of the relationship, the name of the compartment / equipment subject to the relationship, the type of relationship between the compartments / equipment, ; ≪ / RTI >

상기 관계정보의 관계유형은, 구획/장비의 연결, 최단 깊이, 최단 거리, 높이 차이 중 하나 이상을 포함하는 속성; 및 구획/장비간의 물리적 연결, 이동 경로 상에서 통과하게 되는 구획/장비의 최소 개수, 이동 경로상의 물리적인 최소 거리, 구획/장비간의 높이 차이 중 하나 이상을 포함하는 설명;의 데이터 구조를 가지도록 구성될 수 있다.
The relationship type of the relationship information includes at least one of a connection of a compartment / equipment, a shortest depth, a shortest distance, and a height difference; And a description including at least one of a physical connection between the compartment and the equipment, a minimum number of compartments / equipment to pass through the movement path, a physical minimum distance on the movement path, and a height difference between the compartments / equipments. .

상기 전문가시스템모듈은, 상기 선박 또는 해양 플랜트의 구획과 장비의 배치를 위한 구획정보와 관계정보들을 구획일람표와 관계일람표로 저장하는 전문가지식데이터베이스; 추론에 의해 상기 선박 또는 해양 플랜트의 배치안에 따라 상기 전문가지식데이터베이스의 구획정보와 관계정보들을 추출하여 구획 및 장비에 대한 정보들을 가지는 구획일람표와 관계정보를 가지는 관계일람표를 포함하는 가능한 배치일람표를 추출하여 배치일람표 집합을 생성하는 추론엔진부; 및 상기 추론엔진부에서 생성된 배치안의 구현을 위한 배치일람표들에 대하여 전문가 지식에 기반한 기준과 대비하여 평가점수를 도출하고, 도출된 평가점수와 상기 배치일람표들을 구획배치최적화모듈의 구획배치최적화부로 출력하는 평가점수생성부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
The expert system module includes an expert knowledge database for storing compartment information and related information for arranging compartments and equipment of the ship or offshore plant in a compartment schedule and a relational table; By extracting the compartment information and related information of the expert knowledge database according to the arrangement of the ship or offshore plant by reasoning, a compartment table having information on the compartment and equipment and a possible layout table including relation table having relation information is extracted An inference engine unit for generating a batch schedule set; And an evaluation score calculation unit for deriving an evaluation score in comparison with a criterion based on expert knowledge with respect to layout schedules for implementation in the layout generated by the inference engine unit and outputting the derived evaluation scores and the layout schedules to a section layout optimization unit And an evaluation score generating unit for outputting the evaluation score.

상기 전문가시스템모듈은, 전문가가 선박 또는 해양 플랜트의 배치 설계를 위한 구획 및 장비, 구획 및 장비들 사이의 관계 등을 정의하여 구획정보 또는 관계정보로 등록, 갱신, 삭제할 수 있도록 하는 규칙운영도구(rule operation tool)들을 포함하는 규칙운용도구부;를 더 포함하여 구성될 수 있다.The expert system module may include a rule operating tool that allows the expert to define, for example, compartments and arrangements for the layout design of vessels or offshore plants, relationships between compartments and equipment, and to register, update, and a rule operation tool including rule operation tools.

또한, 상기 규칙운용도구부는, 구획배치템플릿부의 상기 구획 및 장비들을 추출하여 선박 또는 해양 플랜트의 배치안을 생성할 수 있도록 하는 규칙운영도구들을 더 포함하여 구성될 수 있다.
In addition, the rule operation tool unit may further include a rule operation tool that extracts the compartments and equipment of the compartment layout template unit to create a layout of a ship or an offshore plant.

상기 추론엔진부는, 추론의 결과 값을 최종 사실 값으로 하여 상기 구획배치최적화모듈의 구획배치최적화부에 의한 구획배치 최적화 문제 생성을 위한 목적함수와 제약조건으로 사용하도록 출력하는 것을 특징으로 한다.
The inference engine unit outputs the result of the inference as a final fact value so as to be used as an objective function and a constraint condition for generating a partition placement optimization problem by the partition placement optimization unit of the partition placement optimization module.

상기 구획배치최적화모듈은, 선박 또는 해양 플랜트의 배치안을 생성할 수 있도록, 선박 또는 해양 플랜트들의 구획정보와 장착 장비 정보를 제공하는 구획배치템플릿부; 최적화운영도구에서 생성되는 가정된 설계변수와 상기 전문가시스템모듈에서 출력된 상기 배치안 구현을 위한 가능한 전문가 지식의 집합들인 배치일람표 집합들과 평가점수생성부의 평가점수 정보들을 기반으로 정의되는 목적함수 및 제약조건으로부터 '선박 또는 해양 플랜트의 구획배치 최적화문제'를 생성하는 구획배치최적화부; 상기 구획배치최적화문제의 해를 구하는 최적화를 수행하여 최적의 설계안을 도출하는 최적화엔진부;를 포함하여 구성된다.Wherein the partition layout optimization module comprises: a partition layout template section for providing partition information and mounting equipment information of a ship or an offshore plant so as to create a layout of a ship or an offshore plant; A set of layout tables, which are sets of the assumed design variables generated by the optimization operation tool and a set of possible expert knowledge for the implementation of the layout outputted from the expert system module, and an objective function defined based on the evaluation score information of the evaluation score generating section, A compartment layout optimizing unit that generates a 'compartment layout optimization problem of the ship or an offshore plant' from the constraint; And an optimization engine unit for optimizing a solution to the partition layout optimization problem to derive an optimal design.

상기 목적함수는, 설계 대상 선박 또는 해양 플랜트의 구획 및 장비의 필요에 따른 배치안에 대하여 적합성 또는 우수성을 검사하는 함수인 것을 특징으로 한다.The objective function is a function for checking suitability or excellence in arrangements according to the needs of the compartment of the vessel or the offshore plant to be designed.

상기 제약조건은, 설계 대상 선박 또는 해양 플랜트의 '구획이 선체의 내부에 존재함' 등의 설계 시 필연적으로 충족되어야 하는 조건들을 함수화 한 것을 특징으로 한다.The constraint condition is characterized in that conditions that must be met inevitably in design such as " the compartment of the ship to be designed or the offshore plant is present inside the hull "

상기 설계변수는, 상기 설계변수는 구획을 나누는 격벽의 위치 또는 구획의 순서 등인 것을 특징으로 한다.
The design parameter is characterized in that the design parameter is the position of a partition dividing the partition or the order of the partition.

상기 최적화운영도구들은, 도출된 최적 배치안을 설계변수로 가정한 후 선박 또는 해양 플랜트의 구획배치템플릿부 내 템플릿 모델에 정의된 속성 값을 입력하고 수정하는 기능을 지원하며, 주어진 구획배치 문제에 따라 템플릿 모델의 속성 값을 정의함으로써 모델 개체를 생성하고 초기화할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
The optimization operation tools support the function of inputting and modifying the attribute values defined in the template model in the partition layout template section of the ship or offshore plant after assuming the derived optimal layout layout as a design variable, And is configured to generate and initialize a model entity by defining an attribute value of the template model.

상기 최적화엔진부에서 도출된 최적화 설계안의 구획정보와 장비 정보는 상기 구획배치템플릿부에 저장되어 다른 선박 또는 해양 플랜트 설계를 위한 템플릿으로 제공되는 것을 특징으로 한다.
The segmentation information and the equipment information of the optimization design derived from the optimization engine unit are stored in the partition arrangement template unit and provided as a template for designing another ship or offshore plant.

상기 구획배치최적화모듈은, 상기 최적화엔진부에서 도출된 최적의 설계안에 따라 구현될 선박 또는 해양 플랜트를 가시적으로 표시하는 대안분석 및 평가도구부;를 더 포함하여 구성될 수 있다.
The partition layout optimization module may further include an alternative analysis and evaluation tool part for visually displaying a ship or an offshore plant to be implemented according to an optimal design derived from the optimization engine part.

상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 전문가 시스템을 이용한 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 방법은, 선박 또는 해양 플랜트의 목적에 부합하도록 구획과 장비 정보를 포함하는 초기배치안을 생성하는 배치안생성과정; 생성된 상기 초기배치안에 적용될 전문가 지식인 구획정보들과 관계정보들을 포함하는 배치일람표 집합을 도출하는 배치일람표집합도출과정; 및 도출된 상기 배치일람표 집합을 기반으로 목적함수와 제약조건을 구성하고, 격벽이나 구획의 위치를 변경하는 것을 포함하는 변경된 설계변수를 적용하여 최적화를 위한 구획배치최적화문제를 생성하고, 상기 구획배치최적화문제의 해를 최적의 설계안으로 도출하는 배치최적화과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
In order to accomplish the above object, there is provided a ship or marine plant layout design method using an expert system of the present invention, comprising: a layout plan generation process for generating an initial layout plan including partition and equipment information to meet a purpose of a ship or an offshore plant; A layout table set derivation step of deriving a layout table set including expertise partition information and relationship information to be applied to the generated initial layout; And constructing an objective function and a constraint based on the derived set of layout schedules and applying a modified design variable including changing a position of a partition or a partition to generate a partition layout optimization problem for optimization, And a layout optimizing step of deriving a solution of the optimization problem into an optimum design.

상기 배치일람표집합도출과정은, 상기 배치안도출과정에서 도출된 배치안에 따라 상기 전문가시스템모듈이 전문가지식데이터베이스에 저장된 배치안의 각 구획과 장비들에 적용될 수 있는 전문가 지식으로서의 구획 및 장비 정보들을 포함하는 구획일람표와 관계정보들을 포함하는 관계일람표를 포함하는 배치일람표들을 추출하여 배치일람표 집합을 도출하는 과정인 것을 특징으로 한다.
The layout schedule set derivation process may include information on the compartment and equipment as expert knowledge that can be applied to each compartment and equipment in the layout stored in the expert knowledge database in accordance with the arrangement derived from the layout layout derivation process Extracting a layout table including a relation table including a list of tabs and relation information, and deriving a layout table set.

상기 배치최적화과정은, 상기 구획의 각 격벽의 위치와 구획의 순서를 설계변수로 하고, 배치안에 대한 전문가 시스템 모듈에서 도출된 평가 점수와 요구 부피 만족 정도, 무게 중심을 포함하는 정보를 목적함수로 하며, 각 격벽 위치와 각 구획에 해당하는 장비의 설치 조건을 제약조건으로 하여 주요 구획에 대한 최적배치를 수행하는 주요구획최적배치과정; 상기 주요구획최적배치과정에서 생성된 각 구획 내부에 대하여, 구획 내부의 각 세부구획의 배치 순서를 설계변수로 하고, 세부구획 배치안에 대한 전문가의 평가점수와 세부구획을 배치하였을 때의 무게 중심을 포함하는 정보를 목적함수로 하여, 상기 주요구획에 대한 세부구획 최적 배치를 수행하는 주요구획내세부구획최적배치과정; 및 장비의 위치 및 회전 여부를 포함하는 정보를 설계변수로 하고, 장비 배치안에 대한 전문가의 평가 점수와 장비간의 인접관계도에 따른 적대성 및 친밀성, 장비간 연결 비용 중 하나 이상을 포함하는 정보를 목적함수로 하며, 장비가 겹치지 않을 조건과 구획 내에 위치할 조건 중 하나 이상을 포함하는 정보를 제약조건으로 하여 세부구획내 장비 최적 배치를 수행하는 세부구획내장비최적배치과정;을 포함하여 이루어질 수 있다.
The layout optimization process is performed by designing the positions of the respective partitions of the compartment and the order of the compartments as design variables, and the information including the evaluation score, required volume satisfaction level, and center of gravity derived from the expert system module A main compartment optimal placement process for optimizing the arrangement of the main compartments with respect to the positions of the respective compartments and the installation conditions of the equipment corresponding to the compartments; The order of arrangement of the detailed subdivisions in the subdivision is set as a design parameter for the inside of each subdivision generated in the main subdivision optimum placement process and the center of gravity of the subdivision subdivision A sub-sub-sub-optimal placement step of sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub- And the information including the position and rotation of the equipment are used as design variables and information including one or more of the expert's evaluation score in the equipment arrangement and the hostility and intimacy according to the degree of proximity between the equipment and the equipment connection cost And an equipment optimal placement process in a detailed compartment in which the equipment optimal placement is performed in the detailed compartment with information including at least one of a condition in which the equipment does not overlap and a condition to be placed in the compartment as an objective function, have.

상기 배치최적화과정은, 최종적으로 도출된 최적의 배치안에 대한 최적화 설계안의 유효성 검증을 수행하여 각 선급이나, 국제해사기구에서 지정한 요구조건을 만족 하는지를 확인한 후, 만족하지 않을 경우 각각의 조건을 만족시키도록 상기 주요구획회적배치과정, 주요구획내세부구획최적배치과정 또는 세부구획내장비최적배치과정 중 어느 하나의 과정으로 복귀하여 처리과정을 반복 수행하도록 하는 유효성만족판단과정;을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
The batch optimization process verifies the effectiveness of the optimization design for the optimal layout finally obtained and confirms whether the requirements specified by each class or International Maritime Organization are satisfied, and if not, satisfies each condition And returning to any one of the main sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub- have.

상술한 구성을 가지는 본 발명은, 선박 또는 해양 플랜트의 설계 시, 전문가의 의견을 데이터화하여 적용할 수 있도록 하는 전문가시스템모듈을 구성하여 선박 또는 해양 플랜트 설계에 반영하는 것에 의해, 선박 또는 해양 플랜트의 건조 또는 건설 시 최적의 배치구조를 가지는 설계를 수행할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.The present invention having the above-described structure constitutes an expert system module that enables the expert opinion to be applied in the design of a ship or an offshore plant to be applied to the ship or offshore plant design. It is possible to perform a design having an optimal layout structure at the time of drying or construction.

또한 본 발명은, 선박 또는 해양 플랜트의 구획 배치 문제에 대하여 특정 분야의 지식이나 경험을 정량적인 데이터로 표현할 수 있는 전문가시스템모듈을 적용하는 것에 의해 최적 설계와 연계함으로써, 기존에 전문가에게 의존했던 지식이나 경험을 전문가의 부재 시에도 최적 설계 문제에 반영할 수 있어, 선박 또는 해양 플랜트 설계의 최적성을 현저히 향상시킬 수 있도록 하는 효과를 제공한다.In addition, the present invention relates to an optimal design by applying an expert system module capable of expressing knowledge or experience of a specific field as quantitative data with respect to the problem of compartment arrangement of a ship or an offshore plant, And experience can be reflected in the optimum design problem even in the absence of the expert, thereby providing the effect of significantly improving the optimality of ship or offshore plant design.

또한 본 발명은, 선박 또는 해양 플랜트 설계 시 전문가 지식을 효율적으로 반영할 수 있도록 한다.Further, the present invention can efficiently reflect expert knowledge in the design of ships or offshore plants.

또한 본 발명은 전문가 지식이 반영된 선박 또는 해양 플랜트의 배치안에 대한 최적화를 수행함에 있어, 컴퓨터의 자원 이용률을 감소시키는 것에 의해 신속한 연산처리가 이루어질 수 있도록 하여 선박 또는 해양 플랜트에 대한 최적의 설계안을 신속하고 정확하게 도출할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.
In addition, the present invention reduces the resource utilization of computers in order to optimize the placement of a ship or an offshore plant that reflects expert knowledge, so that the optimal design for a ship or an offshore plant can be quickly And provides an effect of enabling accurate derivation.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 전문가 시스템을 이용한 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치의 구성도.
도 2는 도 1의 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계를 위한 배치설계부의 상세 기능 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 방법의 처리과정을 나타내는 순서도.
도 4는 선박 또는 해양 플랜트와 같은 배치대상에 대한 설계정보를 담기 위한 구획배치템플릿부의 템플릿모델을 나타내는 도면.
도 5는 상기 도 4의 구획배치템플릿부의 템플릿 모델 내 배치대상에 대한 설계정보에 기반하여 전문가 시스템 모듈에 의한 구획정보와 관계정보를 등록한 후, 배치안에 따라 추출하여 구획일람표와 관계일람표를 생성한 후 평가를 수행하는 과정을 나타내는 도면.
도 6은 구획일람표의 실시예를 나타내는 도면.
도 7은 관계일람표의 실시예를 나타내는 도면.
도 8은 도 3의 처리과정 중 배치최적화과정(S300)의 상세 처리과정을 나타내는 순서도.
도 9는 도 1의 선박 및 해양 플랜트 최적 배치 설계 장치의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면.
도 11은 전문가 시스템을 위한 템플릿 모델의 실시예.
도 12는 본 발명의 실시예로서의 잠수함의 정적 복원성을 위한 제한 조건을 나타내는 도면.
도 13은 일반적인 평형 다각형을 나타내는 도면.
도 14는 본 발명의 실시예로서의 간략화한 잠수함의 압력선체를 나타내는 도면.
도 15는 여러 가지 대안에 대한 평가 점수를 계산한 도면.도 16은 본 발명의 실시예에 따르는 예시 평가 결과를 활용하여 가시화한 최종 프로그램 화면을 나타내는 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block diagram of a vessel or offshore plant layout design apparatus using an expert system according to an embodiment of the present invention; FIG.
Fig. 2 is a detailed functional block diagram of the layout designing part for the ship or marine plant layout design of Fig. 1; Fig.
3 is a flow chart showing the processing procedure of the ship or offshore plant layout design method of the present invention;
4 is a diagram showing a template model of a partition layout template part for storing design information on a layout object such as a ship or an offshore plant;
FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which the compartment information and the relation information are registered by the expert system module based on the design information of the placement object in the template model of the partition layout template section of FIG. 4, Fig. 5 is a diagram showing a process of performing a post-evaluation. Fig.
6 is a view showing an embodiment of a partition table;
7 is a diagram showing an embodiment of a relationship table;
FIG. 8 is a flowchart showing a detailed processing procedure of the batch optimization process (S300) in the process of FIG. 3;
Fig. 9 is a view showing a user interface of the ship and the offshore plant optimum layout designing apparatus of Fig. 1; Fig.
11 is an embodiment of a template model for an expert system;
12 is a view showing a limiting condition for static restoration of a submarine as an embodiment of the present invention;
13 shows a general equilibrium polygon.
FIG. 14 is a view showing a simplified hull of a submarine as an embodiment of the present invention. FIG.
Figure 15 is a diagram illustrating evaluation scores for various alternatives; Figure 16 is a diagram illustrating a final program screen visualized using an example evaluation result according to an embodiment of the present invention;

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the present invention.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
The embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or the application. It is to be understood, however, that the intention is not to limit the embodiments according to the concepts of the invention to the specific forms of disclosure, and that the invention includes all modifications, equivalents and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprises ",or" having ", or the like, specify that there is a stated feature, number, step, operation, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

이하, 본 발명의 실시예를 나타내는 첨부 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings showing embodiments of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예에 따르는 전문가 시스템을 이용한 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치의 구성도이다.1 is a configuration diagram of a ship or an offshore plant layout design apparatus using an expert system according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치(1)는, 중앙처리장치로서의 제어부(10), 운영프로그램과 본 발명의 선박 또는 해양 플랜트 최적 배치설계를 수행하도록 구현된 프로그램이 설치되어 제어부(10)에 의해 실행되어 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계를 수행할 수 있도록 하는 배치 설계부(100)가 저장되는 저장부(20), 데이터의 입력 및 사용자 제어 명령을 입력할 수 있도록 구성되는 입력부(30) 및 내부 동작 과정을 표시하는 표시부(40)를 포함하여 구성된다. 또한 외부와의 통신이 필요한 경우 외부와의 통신을 수행할 수 있도록 하는 통신부(50)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
1, the ship or offshore plant layout designing apparatus 1 includes a control unit 10 as a central processing unit, a program implemented to perform an operation program and a vessel or offshore plant optimum layout design of the present invention, A storage unit 20 that is installed by the control unit 10 and stores the layout design unit 100 that enables the design of the ship or offshore plant layout, An input unit 30 and a display unit 40 for displaying an internal operation process. And a communication unit 50 for performing communication with the outside when communication with the outside is required.

도 2는 도 1의 배치 설계부(100)의 상세 기능 블록 구성도이다.2 is a detailed functional block diagram of the layout designing unit 100 of FIG.

도 2와 같이, 상기 배치 설계부(100)는, 선박 또는 해양 플랜트의 배치안에 따라 전문가 지식으로서의 구획 및 장비에 대한 정보를 가지는 구획일람표와 구획 및 장비들 사이의 관계정보를 가지는 관계일람표를 포함하는 배치일람표 집합을 도출하여 출력하는 전문가시스템모듈(200)과, 상기 선박 또는 해양 플랜트의 배치안을 생성하기 위한 구획 및 장비 정보들을 저장하여 상기 배치안을 생성하여 상기 전문가시스템모듈(200)로 출력하고, 상기 전문가시스템모듈(200)에서 출력되는 배치일람표의 정보를 수신한 후, 설계변수를 가변하고 배치안에 따른 요구조건인 목적함수 및 제약조건을 부가하여 공간배치최적화문제를 생성한 후 상기 공간배치최적화문제의 해를 도출하는 것에 의해 최적의 설계안을 도출하는 구획배치최적화모듈(300)을 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the layout designing unit 100 includes a compartment schedule having information on compartments and equipment as expert knowledge in accordance with the arrangement of a ship or an offshore plant, and a relation table having relationship information between the compartments and the equipments An expert system module 200 for deriving and outputting a set of layout tables and the compartment and equipment information for creating a layout of the ship or offshore plant to generate the layout plan and outputting the layout plan to the expert system module 200, After receiving the information of the layout schedule outputted from the expert system module 200, the design variable is varied, and an objective function and a constraint condition, which are requirements according to the layout, are added to generate a spatial layout optimization problem. And a compartment layout optimization module (300) for deriving an optimal design by deriving a solution to the problem, The.

상기 전문가 시스템 모듈(200)은 본 발명의 발명자에 의한 '2014년 4월자 대한조선학회논문집 pISSN:1225-1143, Vol, 51, No.2, pp. 138-147'에 게재된 '잠수함 배치 설계에의 전문가 시스템 적용 방안에 대한 연구', '2014년 02월 12일 ~ 14일에 개최된 한국 CAD/CAM 학술발표회'의 논문집에 게재된 '전문가 시스템에 의한 잠수함 구획 배치안의 유효성 평가 방법 연구' 등에서 개시된 IF-THEN의 간단한 규칙을 이용한 '규칙 기반 전문가 시스템'을 확장한 '공간 정보 모델'을 활용한다. 상술한 '공간 정보 모델'이란, 전문가의 지식을 토대로 작성한 다양한 형태의 배치 관련 지식으로서, 공간 배치 기획 요소에 대한 정의를 나타내는 '공간 정보(space information)'와 '관계정보(relation information)'를 포함하여, 상기 '공간 정보(space information)'와 '관계정보(relation information)'를 이용하여 요구 공간과 각 공간의 관계를 나타내는 '공간 일람표(space schedule)'와 '관계일람표(relation schedule)'를 구성할 수 있도록 전문가의 공간정보 및 관계정보 지식을 모델링한 것이다.
The expert system module 200 is described in detail in the article 'PISSN: 1225-1143, Vol. 51, No. 2, pp. 'Expert System', 'A Study on the Application of Expert System to Submergence Layout Design', 'Expert System' published in the Journal of Korean CAD / CAM Conference held on February 12-14, 2014, Based expert system using simple rules of IF-THEN as disclosed in 'Study on effectiveness evaluation method of submarine division arrangement by'. The above-described 'spatial information model' refers to various types of layout-related knowledge created based on expert knowledge, and includes 'space information' and 'relation information' representing the definition of a spatial layout planning element A 'space schedule' and a 'relation schedule' indicating the relationship between the requested space and each space using the 'space information' and 'relation information' And the spatial information of the experts and the knowledge of the relationship information.

구체적으로, 상기 전문가시스템모듈(200)은 배치안에 따라 선박 또는 해양 플랜트의 구획(311)과 장비(313) 등의 배치를 위한 전문가 지식으로서의 구획 정보와 관계정보들을 입력하여 저장할 수 있도록 하는 사용자 인터페이스를 제공하는 규칙운용도구부(210)와, 상기 선박 또는 해양 플랜트의 구획, 장비 등의 배치를 위한 구획정보(223)와 관계정보(227)들을 구획일람표(구획일람테이블)(221)와 관계일람표(관계일람테이블)(225)로 저장하는 전문가지식데이터베이스(220)와, 추론에 의해 상기 선박 또는 해양 플랜트의 배치안에 따라 상기 전문가지식데이터베이스(220)의 구획정보와 관계정보들을 추출하여 구획정보들을 가지는 구획일람표와 관계정보를 가지는 관계일람표를 포함하는 배치일람표를 생성하고, 배치안을 위한 가능한 구획정보와 관계정보들을 조합하여 배치일람표를 반복적으로 추출하는 것에 의해 설정된 배치안에 적용 가능한 모든 배치일람표를 추출한 후, 추론의 결과 값을 최종 사실 값으로 하여 차후 구획배치최적화부(220)의 구획 배치 최적화 문제 생성을 위한 목적함수와 제약조건으로 사용하도록 출력하는 추론엔진부(230)와, 상기 추론엔진부(230)에서 생성된 배치안의 구현을 위한 배치일람표들에 대하여 전문가 지식에 기반한 기준과 대비하여 평가점수를 도출하고, 도출된 평가점수와 상기 배치일람표들을 구획배치최적화부(320)로 출력하는 평가점수생성부(240)를 포함하여 구성된다.Specifically, the expert system module 200 includes a user interface (GUI) for inputting and storing compartment information and relation information as expert knowledge for disposition of a division 311 and an equipment 313 of a ship or an offshore plant according to the arrangement, And the relationship information 227 and the relationship information 227 for arranging the division or equipment of the ship or offshore plant to the division table (division list table) 221 An expert knowledge database 220 for storing the expert information database 220 in a table (relational list table) 225, and a section information extracting unit 220 for extracting the section information and relationship information of the expert knowledge database 220 according to the arrangement of the ship or the offshore plant, And a relationship table having relationship information, and generates a layout table having possible compartment information and relation information for the layout And extracts all applicable layout lists in the layout set by repeatedly extracting the layout table. Then, the result values of the inference are determined as the final fact values, and an objective function for creating a layout optimization problem of the partition layout optimization unit 220 And an inference engine unit 230 for outputting the evaluation scores to be used as a constraint condition and an evaluation score in comparison with a criterion based on expert knowledge on placement schedules for implementation in a placement created in the inference engine unit 230, And an evaluation score generating unit 240 for outputting the derived evaluation scores and the layout schedule to the layout layout optimization unit 320.

이대 상기 배치일람표는 배치안을 적용 가능한 구획 및 장비에 대한 정보들을 포함하는 하나의 구획일람표와 상기 구획 및 장비들 사이의 관계정보들을 포함하는 하나의 관계일람표를 통칭하는 것으로 정의된다. 그리고 상기 평가점수는 상기 구획정보와 상기 관계정보들이 만족해야하는 조건과, 추출된 구획정보과 관계정보들 사이의 일치여부를 만족 정도에 따라 균등한 점수차를 가지도록 구현하는 방식 등에 의해 부여될 수 있다.The layout table is defined as one tabular schedule containing information on the applicable subdivision and equipment and a relationship table containing the relationship information between the subdivision and the equipment. The evaluation score may be given by a condition in which the compartment information and the relation information are satisfied, and a method of realizing the matching between the extracted compartment information and the relation information so as to have an equal score difference according to the degree of satisfaction.

상술한 구성의 전문가시스템모듈(200)은 선박 또는 해양 플랜트 구획배치템플릿부의 구획(311) 및 장비(313)들이 선택되어 형성되는 배치안에 적용되는 구획 및 구획들 사이의 관계들의 속성 중 전문가의 지식과 밀접한 관계를 가지는 속성을 추출하여 규칙 정의를 위한 프레임(frame)으로 되는 규칙운용도구부(210)를 포함한다.The expert system module 200 of the above-described configuration is designed to have the expert knowledge among the properties of the relationships between the compartments and compartments applied in the arrangement in which the compartments 311 and 313 of the ship or offshore plant compartment layout template portion are selected and formed And a rule operation tool unit 210 serving as a frame for rule definition by extracting attributes having a close relationship with each other.

상기 규칙운용도구부(210)는 전문가가 선박 또는 해양 플랜트의 설계를 위한 구획 및 장비, 구획 및 장비들 사이의 관계, 구획에 설치되는 장비의 조건 등을 정의하여 구획정보 또는 관계정보로 등록, 갱신, 삭제할 수 있도록 하고, 구획배치템플릿부(313)의 상기 구획(311) 및 장비(313)들을 추출하여 선박 또는 해양 플랜트의 배치안을 생성할 수 있도록 하는 규칙운영도구(rule operation tool)들을 포함하여 구성된다. 이때의 규칙은 배치안의 각 구획에 대한 전문가 지식으로서의 구획정보와, 각 구획 및 장비들 사이의 관계를 나타내는 전문가 지식으로서의 관계정보들이 되며, 각각의 전문가 지식에 대응하는 규칙으로서의 구획정보(223)와 관계정보(227)들은 전문가지식데이터베이스(220)에서 구획일람표(구획일람표테이블)(221)과 관계일람표(관계일람표 테이블)(225)로 저장된다.The rule management tool unit 210 may be configured to allow a specialist to define a zone and equipment for designing a ship or an offshore plant, a relation between the zone and equipment, a condition of equipment installed in the zone, And rule operating tools that allow the user to create a layout of a ship or an offshore plant by extracting the section 311 and equipment 313 of the section layout template section 313 . The rule at this time is partition information as expert knowledge for each partition in the layout and relationship information as expert knowledge indicating the relation between each partition and equipment and compartment information 223 as a rule corresponding to each expert knowledge The relationship information 227 is stored in the expert knowledge database 220 as a compartment list (compartment list table) 221 and a relation table (relation table table) 225.

그리고 상기 선박 또는 해양 플랜트의 설계를 위한 배치안은, 상기 규칙운용도구부(210)를 이용하여 선박 또는 해양 플랜트의 목적을 충족하기 위한 각 구획(311)들과 각 구획들(311)에 설치되는 장비(313)들을 추출하는 것에 의해 도출될 수 있다. The layout plan for designing the ship or offshore plant is installed in each of the sections 311 and each of the sections 311 to meet the purpose of the ship or offshore plant using the rule operating tool unit 210 May be derived by extracting equipment 313.

상기 추론엔진부(230)는 전문가지식데이터베이스(220)에서 선박 또는 해양 플랜트의 구획과 장비들의 배치안에 필요한 구획정보(223)와 관계정보(227)들을 추론에 의해 도출하여, 구획정보들로 이루어지는 구획일람표와 관계정보들로 이루어지는 관계일람표를 포함하는 배치일람표를 도출한다. 이러한 추론엔진부(230)에 의한 추론은 배치안에 적용될 구획정보와 관계정보들의 서로 다른 조합이 생성되지 않을 때가지 반복적으로 수행된다. 즉, 추론엔진부(230)의 추론은 지식데이베이스의 전문가 지식으로서의 구획정보와 관계정보를 규칙으로 하고, 배치안에 대응하는 사실들을 이용하여 새로운 사실을 추론하며, 더 이상 새로운 사실이 추론되지 않을 때까지 반복적으로 진행된다. 추론의 결과 값은 저장되어 이후 선박 또는 해양 플랜트의 구획 배치 최적화 문제의 목적함수와 제약조건에 반영된다.
The inference engine unit 230 derives the partition information 223 and the relationship information 227 required in the arrangement of the division of the ship or the offshore plant and the relationship information 227 in the expert knowledge database 220 by inference, A layout table including a relation table consisting of a compartment list and relation information is derived. The inference by the inference engine unit 230 is repeatedly performed until a different combination of the partition information and the relation information to be applied in the batch is not generated. That is, the inference of the inference engine unit 230 makes the rule information and the relation information as expert knowledge of the knowledge database as rules, uses the corresponding facts in the placement to infer a new fact, And so on. The results of the inference are stored and then reflected in the objective function and constraints of the optimization problem of the subdivision of the ship or offshore plant.

상기 구획배치최적화모듈(300)은, 선박 또는 해양 플랜트의 배치안을 생성할 수 있도록, 선박 또는 해양 플랜트들의 구획정보와 장착 장비 정보를 제공하는 구획 배치 템플릿부(310)와, 최적화운영도구(325)에서 생성되는 가정된 설계변수와 상기 전문가시스템모듈(200)에서 출력된 상기 배치안 구현을 위한 가능한 전문가 지식의 집합들인 배치일람표 집합들의 목적함수(321)와 제약조건(323)들 및 평가점수생성부(240)의 평가점수 정보들에 의해 정의되는 함수로서의 '선박 또는 해양 플랜트의 공간배치 최적화문제'를 생성하는 공간배치최적화부(320)와, 전문가 시스템 모듈(200)에서 도출된 사실로서의 목적함수와 선박에 의해 수정된 목적함수와 제약조건을 이용하여, 평가점수생성부(240)에서 생성된 각각의 구획정보와 관계정보의 평가 점수 합이 최대가 되도록 하는 조건을 만족하도록 상기 구획배치최적화문제의 해를 구하는 최적화를 수행하는 것에 의해 최적설계 대안을 도출하는 최적화엔진부(330)와, 상기 최적화엔진부(330)에서 도출된 최적의 설계안에 따라 구현될 선박 또는 해양 플랜트를 가시적으로 표시하는 대안분석 및 평가도구부(340)를 포함하여 구성된다.The compartment layout optimizing module 300 includes a compartment layout template unit 310 for providing compartment information and mounting equipment information of a ship or an offshore plant so as to create a layout of a ship or an offshore plant, And an objective function 321 and constraint conditions 323 of the set of layout tables, which are sets of possible expert knowledge for the implementation of the layout outputted from the expert system module 200, A spatial arrangement optimizing unit 320 for generating a 'spatial arrangement optimization problem of a ship or an offshore plant' as a function defined by the evaluation score information of the generating unit 240, Using the objective function and the objective function and constraint conditions modified by the ship, the sum of the evaluation scores of each of the compartment information and the relation information generated by the evaluation score generating unit 240 becomes maximum (330) for deriving an optimal design alternative by performing optimization to obtain a solution to the partition layout optimization problem so as to satisfy a condition for locking the partition layout optimization problem; and an optimizing engine section And an alternative analysis and evaluation tool unit 340 that visually displays the vessel or offshore plant to be implemented.

상술한 구성에서 상기 목적함수는 설계 대상 선박 또는 해양 플랜트의 구획 및 장비의 필요에 따른 배치안에 대하여 적합성 또는 우수성을 검사하는 함수이다. 그리고 상기 제약조건들은 설계 대상 선박 또는 해양 플랜트의 '구획을 위한 공간이 선체의 내부에 존재 함' 등의 설계 시 필연적으로 충족되어야 하는 조건들을 함수화한 것이다. 그리고 상기 설계변수는 공간이나 격벽의 위치와 공간들 사이의 관계들이 된다.In the above-mentioned configuration, the objective function is a function for checking conformity or excellence in the arrangement according to the needs of the compartment of the vessel or the offshore plant to be designed. And the above constraints are conditions that must be met in designing such as 'the space for the compartment is inside the hull' of the ship or the offshore plant to be designed. And the design parameters are the relationships between the positions of the spaces and the spaces and the spaces.

상술한 구획배치최적화모듈(300)의 각 구성에서, 상기 구획배치템플릿부(310)는 선박 또는 해양 플랜트들에 대한 구획(311) 및 장비(313) 정보들을 템플릿 형태, 즉 템플릿 모델로 저장한다.In each configuration of the above-described compartment layout optimizing module 300, the compartment layout template section 310 stores information on the compartments 311 and equipment 313 for ships or offshore plants in a template form, that is, a template model .

상기 공간배치최적화부(320)의 상기 최적화운영도구(325)들은 도출된 최적 배치안을 설계변수로 가정한 후 선박 또는 해양 플랜트 배치 템플릿 모델에 정의된 속성 값을 입력하고 수정하는 기능을 지원하며, 주어진 공간 배치 문제에 따라 배치 템플릿 모델의 속성 값을 정의함으로써 모델 개체를 생성하고 초기화할 수 있도록 구성된다.The optimization operation tools 325 of the spatial arrangement optimizing unit 320 support the function of inputting and modifying the attribute values defined in the ship or offshore plant layout template model after assuming the derived optimal arrangement plan as design variables, It is configured to create and initialize the model entity by defining the property values of the layout template model according to the given space allocation problem.

그리고 상기 최적화엔진부(330)에서 도출된 최적화 설계안의 구획정보와 장비 정보는 구획배치템플릿부(310)에 저장되어 다른 선박 또는 해양 플랜트 설계를 위한 템플릿으로 제공된다.
The partition information and equipment information of the optimization design derived from the optimization engine unit 330 are stored in the partition layout template unit 310 and provided as templates for designing another ship or offshore plant.

이하, 상술한 구성의 상기 배치 설계부(100)에 의한 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 방법의 처리과정을 설명한다.Hereinafter, a processing procedure of a ship or an offshore plant layout designing method by the layout designing unit 100 having the above-described configuration will be described.

도 3은 본 발명의 전문가 시스템을 이용한 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 방법의 처리과정을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart showing a process of a ship or marine plant layout designing method using the expert system of the present invention.

도 3과 같이, 본 발명의 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 방법은, 선박 또는 해양 플랜트의 목적에 부합하도록 구획과 장비 정보를 포함하는 초기배치안을 생성하는 배치안생성과정(S100), 생성된 초기배치안에 적용될 전문가 지식을 포함하는 배치일람표 집합을 도출하는 배치일람표집합도출과정(S200) 및 도출된 배치일람표 집합을 기반으로 목적함수(321)와 제약조건(323)을 구성하며, 격벽이나 구획의 위치를 나타내는 등의 설계변수를 구성하여 최적화를 위한 구획배치최적화문제를 생성하고, 상기 구획배치최적화문제의 해를 최적의 설계안으로 도출하는 배치최적화과정(S300)을 포함하여 이루어진다.
3, the ship or offshore plant layout designing method of the present invention includes a layout plan creation process (S100) for creating an initial layout plan including partition and equipment information to meet the purpose of a ship or an offshore plant, (321) and constraint conditions (323) based on a layout schedule set derivation process (S200) for deriving a layout schedule set including the expert knowledge to be applied to the partition And a placement optimization process (S300) for generating a design optimization problem for the compartment, and deriving the solution of the compartment placement optimization problem into an optimum design.

상기 배치안생성과정(S100)은 선박 또는 해양 플랜트의 목적을 달성할 수 있도록 하는 구획(311)과 장비(313)들을 '구획배치템플릿부(310)'에서 추출하여 각각의 구획들과 장비들을 연관지어, 설계 대상이 되는 선박 또는 해양 플랜트에 대한 배치안으로 추출한다.The batch layout generation process S100 is a process of extracting the segments 311 and the equipment 313 that are capable of achieving the purpose of the marine or offshore plant from the segment layout template unit 310 and dividing each of the segments and the equipment And extracted into the batches for ships or offshore plants to be designed.

이때, 상술한 구획배치최적화모듈(300)의 구획배치템플릿부(310)의 구획(311) 및 장비(3113) 정보를 이용하여 선박 또는 해양 플랜트의 배치 개념을 데이터 구조화하고 내부 속성을 나타내기 위한 '템플릿 모델'인 선박 또는 해양 플랜트의 배치안을 구성하기 위해서는 특정 영역 내의 각 속성에 대한 특징이나 그들 간의 관계를 표현한 온톨로지(ontology)를 필요로 할 수 있다.At this time, the layout concept of the ship or offshore plant is structured by using the information of the partition 311 and the equipment 3113 of the partition layout template unit 310 of the above-described partition layout optimization module 300, To construct a 'template model' of a ship or an offshore plant, an ontology may be required to express the characteristics of each property within a specific area or the relationship between them.

도 4는 선박 또는 해양 플랜트 공간 배치에 대한 설계 정보, 즉 온톨로지를 나타내는 도면이다.4 is a diagram showing design information, i.e., an ontology, for a ship or an offshore plant space arrangement.

선박 또는 해양 플랜트 내부 배치를 위한 상기 온톨로지의 예를 선박을 예로 들어 설명하면, 상기 선박에 대한 온톨로지는, 도 4와 같이, 가장 중요한 선체(hull)와, 선체 내부의 격벽(bulkhead)과 갑판(deck)로 나뉜다. 상술한 바와 같이 나뉜 선체의 각 격벽(bulkhead)과 갑판(deck)은 구획(compartment)(311)으로 정의된다. 다시 각 구획(311)은 세부격벽(subpartition)으로 나뉠 수 있고, 세부격벽으로 나뉜 각 부분은 편의상 세부구획(subcompartment)이라 정의된다. 구획 및 세부구획에는 선박 또는 해양 플랜트에 필요한 각종 장비(equipment)(313)를 실을 수 있다. 이와 같은 선박 또는 해양 플랜트의 내부 배치 개념을 데이터 구조호하고 내부 속성들을 추가한 후 모델링 언어 중 하나인 UML(Unified Modeling Language) 등으로 표현할 수 있으며, 도 4는 UML 언어로 표현된 선박 설계를 위한 배치안으로서의 온톨로지를 나타낸다.An example of the ontology for placing in a ship or an offshore plant is described as an example of a ship. The ontology for the ship includes the most important hull as shown in FIG. 4, a bulkhead and a deck deck). Each bulkhead and deck of the divided hull, as described above, is defined as a compartment 311. Again, each compartment 311 can be divided into subpartitions, each of which is defined as a subcompartment for convenience. The compartments and subdivisions may contain various equipment (313) required for the vessel or offshore plant. The concept of the internal arrangement of the ship or offshore plant can be represented by UML (Unified Modeling Language), which is one of the modeling languages after adding the data structure call and internal attributes. FIG. Represents an ontology as a layout plan.

상술한 바와 같이, 설계 대상 선박 또는 해양 플랜트를 설정한 후, 구획과 장비의 배치 정보를 설정하는 것에 의해 선박 또는 해양 플랜트의 초기배치안이 도출된다.
As described above, an initial layout of a ship or an offshore plant is derived by setting the design target vessel or offshore plant, and then setting the layout information of the section and the equipment.

상기 배치일람표집합도출과정(S200)은 상기 전문가시스템모듈(200)이 배치안도출과정(S100)에서 도출된 초기배치안에 전문가지식데이터베이스(220)에 저장된 배치안의 각 구획과 장비들에 적용될 수 있는 전문가 지식으로서의 구획 및 장비에 대한 정보들을 포함하는 구획일람표와 관계정보들을 포함하는 관계일람표를 포함하는 가능한 모든 배치일람표들을 추출하여 배치일람표 집합을 도출하는 과정이다.
The layout schedule set derivation process S200 may be applied to each of the compartments and devices in the layout stored in the expert knowledge database 220 in the initial layout derived in the layout layout derivation process S100 Extracting all possible layout tables including a section table including information on the sections and equipment as the expert knowledge and a relationship table including the relationship information, and deriving a set of layout tables.

도 5는 상기 도 4의 배치 대상에 대한 설계 정보인 온톨로지에 기반하여 전문가 시스템 모듈에 의한 구획정보와 관계정보를 추출하여 배치일람표 집합을 생성한 후, 각각의 배치일람표들에 대한 평가를 수행하는 것을 나타내는 도면이고, 도 6은 구획일람표의 실시예를 나타내는 도면이며, 도 7은 관계일람표의 실시예를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a flow chart illustrating a method of extracting partition information and relationship information by an expert system module based on an ontology, which is design information on the placement object of FIG. 4, to generate a layout table set, Fig. 6 is a view showing an embodiment of a partition table, and Fig. 7 is a view showing an embodiment of a relationship table.

도 5와 같이, 구획정보(223)들은 어떠한 구획 또는 장비에 대한 요구 사항이나 공간 기준에 따른 배치 설계 전문가의 지식을 데이터화 한 것으로 상술한 바와 같이 규칙운용도구부(210)에 의해 생성되어 전문가지식데이터베이스에 저장된다. 이러한 배치 설계 전문가의 지식인 구획정보(223)들을 바탕으로 정의된 모든 구획 및 장비를 나열하여 목표치를 설정할 수 있도록 테이블 형태의 구획일람표(221)가 작성되어 저장된다. 상기 관계정보(227) 또한 상기 구획일람표(221)의 각 구획들 및 각 구획에 실리는 장비 정보들에 대한 전문가의 지식을 데이터화 한 것으로 상술한 바와 같이 규칙운용도구부(210)에 의해 생성되어 전문가지식데이터베이스에 저장된다. 이러한 배치 설계 전문가의 구획관계 및 장비설치 관계에 대한 지식인 관계정보(227)를 바탕으로 정의된 모든 구획들 사이의 관계 및 장비 정보를 나열하여 목표치를 설정할 수 있도록 테이블 형태의 관계일람표(225)가 작성되어 저장된다. 그리고 배치안에 적용되도록 추출되는 구획일람표와 관계일람표를 포함하여 배치일람표라 정의하였다. As shown in FIG. 5, the partition information 223 is generated by the rule management tool unit 210 as described above, which is a data format of the knowledge of the layout design expert according to the requirement of any partition or equipment or the spatial reference, It is stored in the database. A tabular tabulation table 221 is created and stored so that the target values can be set by listing all defined tabs and equipment based on the intellectual section information 223 of the layout design expert. The relationship information 227 is data obtained by expertizing the expert knowledge on the compartments and the compartments of the compartment table 221, and is generated by the rule-operating tool 210 as described above Stored in the expert knowledge database. A relationship table 225 in the form of a table is arranged so that the relation between all the defined compartments and equipment information and the target value can be set based on the compartment relation of the layout design expert and the equipment installation relation 227 about the equipment installation relation And stored. It was defined as a layout table including a compartment table and a relationship table extracted to be applied to the layout.

도 6과 도 7을 참조하여 상기 구획일람표와 상기 관계일람표을 더욱 구체적으로 설명한다.6 and 7, the section table and the relationship table will be described in more detail.

도 6과 같이, 상기 구획일람표(221)의 자료 형식에는 단위 면적, 단위 수량 등이 있어 각 구획 또는 장비의 요구 사항을 표현할 수 있다. 구체적으로 상기 구획일람표(221)를 구성하는 구획정보(223)는 속성으로 구획/장비 정보 ID, 구획/장비 명칭, 구획/장비 요구조건 등을 포함한다. 또한 각각의 속성에 대한 자료형으로 구획정보의 식별자와 구획/장비의 명칭을 포함하는 문자형, 측정형 등을 포함한다. 상기 측정형은 측정형의 속성, 측정형의 자료형 및 측정형 등의 설명을 포함한다. 상기 측정형의 속성은 기준치(Standard Value), 한계 유형(Boundary Type), 측정단위(Unit Type) 등이고, 상기 측정형의 자료형은 수치형, 선택형 등이며, 측정형의 설명은 기준치로서의 수치형에 대한 설명으로 1.0., 50.0, ...등의 기준이 되는 수치, 한계 유형으로서의 선택형에 대한 설명으로 min(최소), max(최대), ext(정확), pro(제안),.... 등의 자료가 나타내는 한계유형, 측정단위의 선택형에 대한 설명으로 m, m2, m3,....등의 수치 단위가 포함된다. 또한 구획정보의 설명으로는 구획일람표의 식별자 S001, shop, Office, Toilet 등의 정의된 구획/장비의 명칭, 측정형에 대한 설명으로서 정의된 구획/장비의 부피 등이 포함된다.
As shown in FIG. 6, the data format of the partition table 221 includes a unit area, a unit quantity, and so on, so that the requirements of each compartment or equipment can be expressed. Specifically, the partition information 223 constituting the partition schedule 221 includes a partition / equipment information ID, a partition / equipment name, a partition / equipment requirement, and the like. In addition, the data type for each attribute includes an identifier of the segment information, a character type including the name of the segment / equipment, a measurement type, and the like. The measurement type includes a description of the attribute of the measurement type, the data type of the measurement type, and the measurement type. The attributes of the measurement type are a standard value, a boundary type, a unit type, etc., and the data type of the measurement type is a numeric type, a selection type, and the description of the measurement type is a numeric type Explanation of numerical values such as 1.0., 50.0, ... etc., Explanation of selection type as limit type, min (min), max (max), ext (correct), pro , Etc., and numerical units such as m, m 2 , m 3 , .... are included in the explanation of the selection type of the unit of measurement. The description of the compartment information includes the compartment / equipment volume defined as a description of the defined compartment / equipment such as the identifier S001 of the compartment list, shop, office, toilet, and the measurement type.

상술한 관계정보(227)는 어떠한 구획 또는 장비에 대한 관계유형을 사전에 정의한 것으로, 본 발명에서는 정량적으로 측정 가능한 속성들만을 그 대상으로 삼는다. 따라서 상기 관계정보(227) 또한 구획정보와 유사하게 정의가 되나, 도 7과 같이, 구획 및 장비들 간의 관계를 나타내는 표현을 추가하여, 구획 및 장비 간의 '연결 개수', '최단 깊이', '최단 거리', '높이 차이'를 표현할 수 있게 구성된다. 상기 관계일람표(225)는 구획 및 장비 간의 관계 조건을 나타내기 위한 관계정보(227)들의 모임으로, 구획일람표(221)와 마찬가지로, 사전에 정의된 구획정보를 토대로 구획 및 장비 간에 요구되는 관계유형과 목표치를 명시한 테이블로 구성된다.The relationship information 227 described above defines a relation type for any compartment or equipment in advance. In the present invention, only the attributes that can be measured quantitatively are targeted. Accordingly, the relation information 227 is defined similarly to the compartment information. However, as shown in FIG. 7, the expression indicating the relation between the compartments and the devices is added so that the 'number of connections',' Shortest distance ', and' height difference '. The relationship table 225 is a group of relationship information 227 for indicating relation conditions between the compartments and the equipments. Like the compartment schedule 221, And a table specifying a target value.

상술한 관계정보(227)는 속성과 자료형과 설명을 포함한다.The relationship information 227 described above includes attributes, data types, and descriptions.

상기 속성은 관계정보 ID, 기준 구획/장비, 관계유형, 대상 구획/장비, 관계요구조건 등을 포함한다. 상기 자료 형은 문자형, 참조형 등을 포함한다. 그리고 상기 설명은 관계정보 ID의 문자형에 대하여 'R001 등의 관계정보식별자', 기준 구획/장비의 문자형에 대한 'Workshop, Private, Toilet,.... 등의 관계의 주체가 되는 기준 구획/장비로 템플릿 모델에 정의된 구획/장비의 명칭', 관계유형의 참조형에 대한 'ConnectionTo, DeptheFrom 등의 두 구획/장비의 관계유형', 대상 구획/장비의 문자형에 대한 'Ground, TheOtherGroup,... 등의 관계의 대상이 되는 구획/장비로 템플릿 모델에 정의된 구획/장비의 명칭', 관계 요구 조건의 측정형에 대한 '3_mim(최소), 50_max(최대)_m 등의 관계 요구의 계량화된 목표 값' 등이 포함된다.The attributes include the relationship information ID, reference segment / equipment, relationship type, target segment / equipment, relationship requirements, and the like. The data type includes a character type, a reference type, and the like. The above description is based on the relationship between the character type of the relation information ID and the reference compartment / equipment which is the subject of the relationship such as' Relation information identifier such as R001 ',' Workshop, Private, Toilet, 'The relation type of two compartments / equipment such as' ConnectionTo, DeptheFrom' for reference type of relation type, 'Ground', 'TheOtherGroup' for character type of target compartment / equipment. (Minimum), 50_max (maximum) _m for the measurement type of the relationship requirement, and the like, which are the target of the relation / Target value ", and the like.

또한 상기 관계유형은 상술한 바와 같이, 구획 및 장비 간의 '연결 개수', '최단 깊이', '최단 거리', '높이 차이'를 표현할 수 있게 구성되는 것으로, 속성과 설명을 포함한다. 상기 관계유형의 속성은 연결, 최단 깊이, 최단 거리, 높이 차이 등이며, 설명은 구획 및 장비 간의 물리적 연결(관련속성-연결, 인접성 등), 이동 경로 상에서 통과하게 되는 공간의 최소 개수(관련속성-인접성, 근접성, 격리 등), 이동 경로상의 물리적인 최소 거리(관련속성-접근성, 편의성 등), 높이 차이(구획 및 장비 간의 높이의 차이(관련속성-접근성, 접지성 등)) 등을 포함한다.As described above, the relationship type is configured to express the 'number of connections', 'the shortest depth', 'the shortest distance', and 'the height difference' between the compartments and the equipments. The attributes of the relationship type are the connection, the shortest depth, the shortest distance, the height difference, etc., and the description includes the physical connection between the compartment and the equipment (related property-connection, proximity, etc.), the minimum number of spaces (Relative attributes - accessibility, ease of use, etc.), height differences (differences in compartments and equipment heights (related attributes - accessibility, grounding, etc.)) .

상기 구획정보(223)들과 상기 관계정보(227)들은 규칙운용도구부(210)를 통해 전문가가 등록하거나 수정하고 삭제할 수 있음은 상술한 바와 같다.The division information 223 and the relationship information 227 can be registered, modified and deleted by the expert through the rule management tool unit 210 as described above.

이후 배치일람표 집합의 생성을 위해 추론엔진부(230)가, 배치안에 적용될 수 있는 전문가지식을 반영한 구획정보(223)들과 관계정보(227)들을 전문가지식데이터베이스(220)에서 선택하여 구획일람표와 관계일람표를 포함하는 배치일람표를 도출한다. 상기 배치일람표는 배치안에 적용될 수 있는 모든 구획 및 장비에 대한 정보들로 이루어지는 구획일람표와 관계정보들을 가지는 관계일람표를 포함한다. 추론엔진부(230)는 배치안에 적용될 구획정보들과 관계정보들의 집합이 도출되지 않을 때까지, 배치일람표를 도출하는 추론 작업을 반복 수행하여 배치안에 적용될 수 있는 배치일람표 집합을 도출한다.The inference engine unit 230 selects the partition information 223 and the relationship information 227 reflecting the expert knowledge that can be applied in the batch from the expert knowledge database 220 and generates the partition table And derives a layout table containing the relationship table. The placement schedule includes a compartment schedule comprising information on all compartments and equipment that can be applied in the placement, and a relationship table having relationship information. The inference engine unit 230 repeats the inference process of deriving the layout table until the set of the partition information and the related information to be applied to the layout are not derived, thereby deriving a set of layout tables that can be applied in the layout.

이렇게 도출된 배치일람표집합들은 평가점수생성부(240)에 의해 배치안의 평가점수를 부여하는데 활용되고, 이 점수는 배치안의 적합성과 우수성을 평가하는 지표가 된다The set of layout tables thus derived is used by the evaluation score generating unit 240 to assign an evaluation score in the layout, and this score is an index for evaluating suitability and excellence in the layout

상술한 바와 같이 도출된 배치일람표집합들과 각각의 배치일람표의 평가 점수는 구획배치최적화모듈(300)의 구획배치최적화부(320)로 출력된다. 이때, 추론엔진부(230)의 추론의 결과 값은 최종 사실 값으로 하여 차후 구획배치최적화부(220)의 구획배치최적화문제 생성을 위한 목적함수와 제약조건으로 사용된다.The set of layout tables derived as described above and the evaluation scores of each layout schedule are output to the layout optimization unit 320 of the layout layout optimization module 300. At this time, the result of inference of the inference engine unit 230 is used as a final fact value, and is used as an objective function and a constraint condition for generating a segmentation optimization problem of the segmentation optimization unit 220 in the future.

상술한 처리과정이 배치일람표도출과정(S200)이 된다.
The above-described processing procedure becomes a batch schedule deriving process (S200).

도 3의 상기 배치최적화과정(S300)은, 도출된 배치일람표 집합을 기반으로 목적함수(321)와 제약조건(323)을 구성하고, 격벽이나 구획의 위치를 나타내는 등의 설계변수를 구성하여, 최적화를 위한 구획배치최적화문제를 생성하고, 해를 도출하여 최적의 설계안을 도출하는 처리과정이다.In the placement optimization process (S300) of FIG. 3, the objective function 321 and the constraint condition 323 are configured based on the derived layout schedule set, design variables such as indicating the position of the partition or the partition, It is a process to generate optimization problem for compartment layout and to derive optimal solution by deriving solutions.

이를 위해 상기 구획배치최적화부(320)는 도출된 배치일람표 집합을 기반으로 목적함수(321)와 제약조건(323) 및 필요한 설계변수를 구성하여 최적화를 위한 구획배치최적화문제를 생성한다. 이때 최적화운영도구(325)들이 선박 또는 해양 플랜트 배치 템플릿 모델에 정의된 속성 값을 입력하고 수정하는 기능을 지원하며, 주어진 구획배치 문제에 따라 배치 템플릿 모델의 속성 값을 정의함으로써 모델 개체를 생성하고 초기화할 수 있도록 한다.For this, the partition layout optimizing unit 320 generates a partition layout optimization problem for optimization by constructing an objective function 321, a constraint condition 323, and necessary design variables based on the derived layout schedule set. At this time, the optimization operation tools 325 support the function of inputting and modifying the attribute values defined in the ship or offshore plant layout template model, and by creating the model object by defining the attribute values of the layout template model according to the given partition layout problem So that it can be initialized.

상술한 바와 같이, 구획배치최적화부(320)에 의해 구획배치최적화문제가 생성되면, 최적화엔진부(330)가 최적화 알고리즘을 적용하여, 배치일람표들에 대한 평가 점수를 기반으로 목적함수가 최소이며, 제약조건을 모두 충족하는 최적의 설계안을 도출한다. 즉, 상기 최적화엔진부(330)는 목적함수가 최소이고 및 모든 제약조건을 충족하는 설계변수, 즉 구획배치최적화문제의 해를 구하는 것에 의해 최적의 설계안을 도출하게 되며, 이 과정에서 최적화운용도구(325)들에 의해 격벽위치, 구획 위치 등의 설계변수가 변경되어 적용될 수 있다.As described above, when the compartment layout optimization problem is generated by the compartment layout optimization unit 320, the optimization engine unit 330 applies the optimization algorithm so that the objective function is minimized based on the evaluation score on the layout schedules , And an optimal design satisfying all of the constraints is derived. That is, the optimization engine unit 330 derives an optimal design by obtaining a solution of a design parameter, that is, a solution to the optimization problem of a partition, that satisfies all the constraints and the objective function is minimum. In this process, The design parameters such as the position of the partition, the position of the partition, and the like may be changed and applied by the control unit 325.

상술한 배치최적화과정(S300)에서 배치 전문가 지식이 반영된 배치안을 평가한 점수를 토대로 최적화모듈에서 최적화 문제를 정식화하여 최적의 배치안을 찾게 되는데, 이를 하나의 문제로 정식화하는 경우, 설계변수의 수가 많아 수식화하여 정식화하기에 어려움이 발생하는 경우가 있다. 또한 정식화 하더라도 정식화 함수로부터 해를 도출하는 것에 고성능의 컴퓨터 자원과 상당한 컴퓨팅 처리 시간이 소요되어 적용하기에 어려움이 발생하는 경우도 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 선박 또는 해양 플랜트의 최적 배치를 위한 배치최적화과정(S300)에서 최소의 처리과정을 수행하여 문제를 정식화하는 것을 설명한다.In the above-described batch optimization process (S300), the optimization module is formulated by the optimization module to find the optimal layout based on the evaluation score of the placement plan reflecting the knowledge of the layout expert. If the problem is formulated as a single problem, There are cases where it is difficult to formulate and formulate. In some cases, it is difficult to apply a high-performance computer resource and a considerable computing processing time to derive the solution from the formalization function even if it is formalized. Therefore, in the embodiment of the present invention, it is explained that the minimum process is performed in the batch optimization process S300 for optimal placement of the ship or offshore plant to formulate the problem.

도 8은 도 3의 처리과정 중 배치최적화과정(S300) 중 선박의 최적 배치를 위해 구획배치최적화 문제를 단계적으로 정식화하는 처리과정을 나타내는 순서도이다.FIG. 8 is a flowchart illustrating a process of stepwise forming a partition layout optimization problem for optimal placement of a ship during a placement optimization process (S300) in the process of FIG.

도 8과 같이, 상기 선박 또는 해양 플랜트의 최적 배치를 위한 처리과정은 주요구획최적배치과정(S310), 주요구획내세부구획최적배치과정(S320), 세부구획내장비최적배치과정(S330)을 포함하여 이루어진다. 그리고 최적화 설계안의 유효성 검증을 위해 유효성만족판단과정(S340) 및 최적결과가시화과정(S350)을 더 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 8, the process for optimally arranging the ship or offshore plant includes a main partition optimization process (S310), a sub-sub-partition optimization process (S320), and a sub- . In addition, a validity satisfaction determination process (S340) and an optimal result visualization process (S350) are further performed to validate the optimization design.

상기 주요구획최적배치과정(S310)에서는 먼저 구획최적배치를 수행한다. 이 때, 설계변수는 각 격벽의 위치와 구획의 순서이고, 목적함수는 구획 배치안에 대한 전문가 시스템 모듈(200)에서 도출된 평가 점수와 요구 부피 만족 정도, 무게 중심 등이 있다. 그리고 제약조건은 격벽 위치가 선체를 벗어나지 않기 위한 제약조건, 각 구획에 해당하는 장비를 수용할 수 있을 정도의 넓이를 가진 구획을 구성하기 위한 제약조건 등이 된다.
In the main partition optimum placement process (S310), the partition optimal placement is first performed. In this case, the design variables are the positions and the order of the compartments of each partition, and the objective function is the evaluation score derived from the expert system module 200 in the compartment arrangement, the satisfaction degree of the required volume, and the center of gravity. The constraints are constraint conditions for the bulkhead position not to escape the hull, constraints for constructing compartments with enough width to accommodate the equipment corresponding to each compartment, and so on.

상기 주요구획내세부구획최적배치과정(S320)에서는 각 구획 내 세부구획의 최적 배치를 시행한다. 설계변수는 각 세부구획의 배치 순서가 되며, 목적함수는 세부구획 배치안에 대한 전문가의 평가점수와 세부구획을 배치하였을 때의 무게중심 등이 된다.
In the sub-sub-optimal placement process (S320), the sub-sub-sub-divisions are optimized. The design variables are the order of placement of each subdivision, and the objective function is the center of gravity of the subdivision of the subdivision and the expert's score in the detailed subdivision.

상기 세부구획내장비최적배치과정(S330)에서는 각 구획 또는 세부구획 내 장비들의 최적배치를 수행한다. 설계변수는 장비의 위치와 장비가 회전한 여부가 되고, 목적함수는 장비 배치안에 대한 전문가의 평가 점수와 장비간의 인접관계도에 따른 적대성 및 친밀성, 장비 간 연결 비용 등이 된다. 제약조건은 장비가 겹치지 않을 조건과 구획 내에 위치할 조건 등이 된다.
In the sub-optimal device arrangement process (S330), the optimal arrangement of the sub-sub-sub-devices or sub-sub-sub-devices is performed. The design variables are the position of the equipment and whether the equipment is rotating. The objective function is the expert's score in the equipment layout, hostility and intimacy according to the degree of proximity between equipment, and the cost of connection between equipment. Constraints are the conditions under which the equipment will not overlap and the conditions within the compartment.

상기 유효성만족판단과정(S340)에서는 선박 또는 해양 플랜트 최적화를 위해서 상술한 각 처리과정을 수행한 후, 최종적으로 도출된 최적 배치안에 대해 각 선급이나, 국제해사기구에서 지정한 요구조건(복원성, 건현, 장비 특성 등)을 만족 하는지를 확인한 후, 만족하지 않을 경우 각각의 조건을 만족시키는 주요구획최적배치과정(S310), 주요구획내세부구획최적배치과정(S320), 세부구획내장비최적배치과정(S330) 중 어느 하나의 과정으로 복귀하여 처리과정을 반복 수행하는 것에 의해 배치최적화를 다시 수행하게 된다.
In the validity satisfaction determination process (S340), after each of the above-described processes for optimizing the ship or the offshore plant, the requirements specified by each class or the International Maritime Organization (hereinafter referred to as " (S310), a sub-optimal sub-sub-sub-process (S320), and a sub-sub-optimal sub-sub-process (S330), which satisfy the respective conditions, ), And performs the batch optimization again by repeating the process.

상기 최적결과가시화과정(S350)에서는 유효성만족판단과정(S340)의 조건들이 충족되는 최적의 설계안이 도출된 경우에는 해당 설계안을 3차원 등으로 가시화화여 대안 분석 평가 도구부(340)를 통해 출력함으로써, 최적의 설계안에 대한 평가 분석 및 대안을 도출할 수 있도록 한다.In the optimal result visualization process (S350), if an optimum design plan satisfying the conditions of the validity satisfaction process (S340) is derived, the design plan is visualized in three dimensions or the like, and output through the alternative analysis evaluation tool unit 340 , Evaluation analysis of optimal design, and alternatives.

따라서 상기 대안분석 및 평가도구부(340)는 대안 분석 및 평가를 수행할 수 있도록 하는 도구들을 포함하여 구성되며, 대안 분석 및 평가도구부(340)의 구동을 위한 사용자 인터페이스를 포함한다.Therefore, the alternative analysis and evaluation tool unit 340 includes a tool for performing an alternative analysis and evaluation, and includes a user interface for driving the alternative analysis and evaluation tool unit 340.

도 9는 도 1의 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치의 사용자 인터페이스를 나타내는 도면이다.9 is a view showing a user interface of the ship or marine plant layout designing apparatus of FIG.

도 9와 같이, 상기 대안 분석 및 평가도구부(240)의 사용자 인터페이스(241)는 메뉴창(243), 템플릿모델트리창(245), 속성창(247), 3D가시화창(239)을 포함하여 구성된다.9, the user interface 241 of the alternative analysis and evaluation tool unit 240 includes a menu window 243, a template model tree window 245, an attribute window 247, and a 3D visualization window 239 .

상기 메뉴창(243)은 가시화를 위한 도구, 전문가 시스템의 규칙을 정의하기 위한 도구, 최적화 과정에서 각종 속성들을 변경할 수 있는 도구를 포함하여 구성된다.The menu window 243 includes a tool for visualization, a tool for defining rules of an expert system, and a tool for changing various properties in the optimization process.

상기 템플릿 모델 트리 창(245)은 배치안에 대한 설계 정보를 앞서 설명한 템플릿 모델 구조로 표현하여 각 구획, 세부구획, 장비들을 파악할 수 있도록 표시한다.The template model tree window 245 displays design information about the layout in a template model structure described above so that each compartment, detailed compartments, and equipment can be identified.

상기 속성창(247)은 선택된 템플릿 구성 요소의 정보를 확인할 수 있도록 한다. The property window 247 allows information of the selected template component to be confirmed.

그리고 상기 3D 가시화창(249)은 최적 대안의 공간 배치를 가지는 설계안에 따라 선박 또는 해양 플랜트를 3차원을 가시화하여 출력한다. 도 9의 경우 잠수함의 내압선체(pressure hull)에 대한 구획배치 모델을 3차원으로 가시화하여 출력한 것을 나타내고 있다. 도 9와 같이, 상기 3D 가시화창(249)에서는 선박 또는 해양 플랜트 배치안을 직접 눈으로 확인할 수 있도록 한다.
The 3D visualization window 249 visualizes the three-dimensional view of the ship or offshore plant according to a design having an optimal alternative spatial layout. In the case of FIG. 9, a partition layout model for a pressure hull of a submarine is visualized in three dimensions and output. As shown in FIG. 9, the 3D visualization window 249 allows the user to visually confirm the arrangement of a ship or an offshore plant.

이하, 본 발명을 잠수함에 적용한 실시예를 설명한다.
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a submarine will be described.

1. 잠수함 배치 설계에의 전문가 시스템 적용1. Application of expert system to submarine layout design

잠수함 압력 선체 내부의 구획을 결정하기 위해서는 각 구획이 필요로 하는 부피나 구획의 기하학적 형상, 그리고 구획의 길이, 높이 방향 위치 등을 고려해야 한다. 예를 들어, 추진 기관의 경우 일반적으로 shafting, thrust block, gearing, motor 등의 장비 뒤에 일직선 상으로 위치해야 한다. 또한 선내 구획을 나눌 때에는 기본적으로 압력 선체의 구조 강도를 고려해 overall collapse가 일어나지 않도록 설계해야 한다. 하지만 종 방향 격벽의 경우에 병렬 배치도 고려해야 하기에, 지휘 통제실이나 통신실, 소나(sonar)실의 분배에 따른 작전 성능도 고려해야 한다. 이 경우 각 구획의 위치에 따른 구조 강도는 정식화하기 비교적 간단해 최적화 과정에서 손쉽게 활용 가능하다. 그러나 작전 성능의 경우 전문가의 판단 하에 결정되기에 이를 정식화 하여 최적화 과정에서 고려하기 어렵다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 위의 문제를 해결하기 위해 전문가 시스템을 도입하여 잠수함 배치 설계 진행 시 최소한의 주어진 조건으로 만족할 만한 설계 대안을 선정할 수 있는 프로그램을 구축하고자 하였다.Submarine pressure To determine the compartment inside the hull, the volume required by each compartment, the geometry of the compartment, the length of the compartment, and the position in the height direction must be considered. For example, in the case of a propulsion engine, it should normally be positioned in a straight line behind equipment such as shafting, thrust block, gearing, and motor. In addition, when dividing a ship segment, basically, it should be designed so that the overall collapse does not occur considering the structural strength of the pressure hull. However, in the case of longitudinal bulkheads, consideration should also be given to the parallel arrangement, so the operational performance due to the distribution of the command control room, the communication room, and the sonar room should also be considered. In this case, the structural strength according to the position of each compartment is relatively simple to formulate and can be easily utilized in the optimization process. However, the operational performance is determined by experts, so it is difficult to formalize it and consider it in the optimization process. Therefore, in the embodiment of the present invention, to solve the above problem, an expert system was introduced to build a program that can satisfy satisfactory design alternatives with minimum given conditions in the submarine layout design process.

본 발명의 실시예에서 전문가 시스템을 잠수함 배치설계에 적용하기 위해 먼저 잠수함 내 배치를 위한 템플릿 모델(template model)을 제작한다. 그리고 이를 전문가 시스템 상에서 활용할 속성만 사용하여 프레임(frame)을 구성하여 전문가 시스템 상에 이식한다. 그리고 템플릿 모델을 이용한 잠수함 예시 모델을 구현하고, 배치안을 생성한다. 그 다음 구획의 특성과 관계에 관한 규칙을 생성하고, 마지막으로 규칙을 적용하여 전문가 시스템 상에서 잠수함 배치안에 대한 적합도를 평가한다.
In order to apply the expert system to the submarine layout design in the embodiment of the present invention, a template model for submarine placement is first created. Then, a frame is constructed using only the attributes to be used in the expert system and is transplanted onto the expert system. Then, the sub model example using the template model is implemented and the layout plan is created. Next, rules for the characteristics and relationships of the compartments are created, and finally, the rules are applied to evaluate the fitness of the submarine batches in the expert system.

1.1 잠수함 배치 템플릿 모델(Template model)1.1 Submarine Placement Template Model

효율적으로 잠수함 배치 설계를 하기 위해서는 정형화된 데이터 구조가 필요하다. 본 발명의 실시예에서는 이를 잠수함 배치 템플릿 모델이라고 정의하였다. 템플릿 모델을 만들기 위해서는 먼저 기존의 잠수함 배치 설계 도면 자료를 체계적으로 분석하여 '형상 정보', '설계 지식 정보', '특징 형상 정보'를 추출한다. 그리고 이를 다시 분석하여 '배치 설계 순서', '구획과 선체 형상 간의 관계', '구획 간의 관계', '구획 및 장비 배치 방법' 등과 같은 배치 설계 지식을 정리한다. 이를 토대로 최소한의 정보의 입력과 관련된 설계 지식으로 잠수함의 공간 배치 정보를 표현할 수 있는 공간 배치 템플릿 모델의 구조와 체계를 정의한다.In order to design submarine layout efficiently, a formalized data structure is needed. In the embodiment of the present invention, this is defined as a submarine placement template model. In order to create a template model, firstly, 'shape information', 'design knowledge information', and 'feature information' are extracted by systematically analyzing existing submarine layout design drawing data. Then, we analyze the layout design knowledge such as 'order of layout design', 'relation between compartment and hull form', 'relation between compartments', 'compartment and equipment arrangement method'. Based on this, we define the structure and system of spatial layout template model that can express spatial arrangement information of submarine with design information related to input of minimum information.

본 발명의 실시예에서는 도 10과 같이 잠수함 공간 배치 템플릿 모델을 제안하였다. 잠수함에서 필요로 하는 대부분의 장비가 배치되기에, 잠수함의 작전에 필요한 대부분의 기능을 수행하는 압력 선체(pressure hull)를 최상위 객체로 지정하였고, 압력 선체 내부를 분할하는 격벽(partition)은 분할 방향에 따라 Bulkhead, Longitudinal Girder, Deck 3가지로 구분하였다. 격벽에 의해 나누어진 공간은 구획(compartment)으로 정의하였고, 격벽을 기준으로 한 구획의 상대적인 위치를 명시하기 위해 격벽 표식(partition flag)을 정의하였다. 각 구획은 격벽으로 나뉜 기본 구획 단위(compartment unit) 하나 혹은 여러 개로 구성된다. 그리고 기본 구획 단위는 또 다시 내부 가벽(subpartition)으로 나누어지고 그 내부에 각종 별개 하중(discrete load)과 탱크(tank)를 실을 수 있게 했다.
In the embodiment of the present invention, a subspace layout template model is proposed as shown in FIG. Most of the equipment required by the submarine is deployed, and the pressure hull, which performs most of the functions necessary for the operation of the submarine, is designated as the topmost object. The partition dividing the inside of the pressure hull is divided Bulkhead, longitudinal girder, and deck were classified into three types. The space divided by the partition is defined as a compartment, and a partition flag is defined to specify the relative position of the partition relative to the partition. Each compartment consists of one or more basic compartment units divided by bulkheads. And the basic compartment is again divided into inner subpartitions, allowing the discrete loads and tanks to be loaded inside.

1.2 전문가 시스템을 위한 템플릿 모델 이식1.2 Template modeling for expert systems

본 발명의 실시예에서는 도 10의 템플릿 모델 중 전문가 시스템 상에서 전문가가 규칙을 정의하기 위해 필요한 구성요소만 추출하여 전문가 시스템 상에 프레임으로 재구축하였다.In the embodiment of the present invention, only the components necessary for the expert to define rules on the expert system of FIG. 10 are extracted and re-constructed as a frame on the expert system.

도 11은 전문가 시스템을 위한 템플릿 모델의 실시예이다.11 is an embodiment of a template model for an expert system.

재구축한 프레임에서는 압력 선체와 구획간의 관계를 규칙으로 정의하기 위해 템플릿 모델에서 압력 선체 객체와 구획 객체를 활용하였고, 구획과 구획간의 관계를 규칙으로 정의하기 위해 구획 객체를 활용하였다.In the reconstructed frame, the pressure hull object and the compartment object are used in the template model to define the relation between the pressure hull and the compartment, and the compartment object is used to define the relation between the compartment and the compartment as a rule.

본 발명의 실시예에서는 필요한 전문가 지식에 따라 잠수함 템플릿 모델 내에서 일부만 선택적으로 추출하여 사용하였다. 따라서 규칙과 지식이 다양화 되면 템플릿 모델 내에 정의된 다양한 속성들을 각종 규칙에 맞게 재배열하여 사용할 수 있다.
In the embodiment of the present invention, only a portion of the submarine template model is selectively extracted and used according to the expert knowledge required. Therefore, when rules and knowledge are diversified, various attributes defined in the template model can be rearranged according to various rules.

1.3 잠수함 배치안 평가를 위한 규칙1.3 Rules for Submarine Placement Assessment

전문가 시스템을 위한 템플릿 모델을 활용하여 전문가 시스템 상에 규칙 정의를 위한 프레임을 정의하였고, 다시 이를 활용하여 각종 규칙을 정의 할 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 잠수함 배치 설계에 필수적인 사항에 대한 규칙과 잠수함 배치 대안의 적합도 평가를 위한 규칙으로 분류하여 정의했다.
Using the template model for the expert system, a frame for rule definition is defined on the expert system, and various rules can be defined by using it. In the embodiment of the present invention, the rules for the items essential to the submarine layout design and the rules for evaluating the fitness of the alternative submarine placement are defined.

각 분류에 관한 설명은 다음과 같다.
A description of each classification follows.

잠수함 배치 설계에 필수적인 사항에 대한 규칙Rules for the design of submarine layout designs

·기관실(machinery)의 위치에 따른 규칙· Rules according to the location of machinery

·선미, 선수 보정 탱크(trim tank)의 위치에 따른 규칙
· Rules according to the position of the stern, trim tank

잠수함 배치안의 적합도 평가를 위한 규칙Rules for evaluation of fitness in submarine layout

·탱크의 높이 방향 위치에 대한 규칙· Rules for height position of tanks

·선미, 선수 보정 탱크(trim tank)의 위치에 따른 규칙· Rules according to the position of the stern, trim tank

·기관실과 거주구(accommodation)의 거리에 관한 규칙· Regulations on the distance between the engine room and the accommodation

·사병 거주구(SEAL accommodation)와 잠수실(lockout chamber)의 거리에 관한 규칙· Regulations on the distance between SEAL accommodation and lockout chambers

·선원 거주구(crew accommodation)와 지휘 통제실(command & control)의 거리에 관한 규칙· Rules on the distance between crew accommodation and command & control

·기관실과 연료유 탱크(fuel oil tank)와의 거리에 관한 규칙· Rules concerning the distance between the engine room and the fuel oil tank

·기관실의 종 방향 위치에 대한 규칙
· Rules for longitudinal position of machinery spaces

잠수함 배치 설계에 필수적인 사항은 잠수함의 구획을 배치함에 있어 꼭 필요한 요소들로 불만족 시 배치 대안 자체를 탈락 시킴으로써 대안을 제거하기 위해 정의하였다. 이후 필수적인 사항에 대해 만족한 배치 대안에 대하여 적합도를 평가를 위한 규칙을 정의하였다. 세부 항목으로는 구획과 선체와의 관계에 따른 규칙, 그리고 구획과 구획간의 관계에 따른 규칙으로 다시 구분된다. 그러나 항목간에도 중요도의 차이가 있을 수 있기에 [표 1]과 같이 규칙에 중요도를 부가할 수 있도록 정의하였다. 중요도는 매우 중요함(very important)부터 중요하지 않음(not important)까지 5단계로 표현하여 전문가가 중요도를 결정시 애매모호함을 어느 정도 해소했다.
The essential elements of the submarine layout design are defined as the elimination of alternatives by dismissing the placement alternative when it is dissatisfied with the necessary elements in placing the submarine compartment. We then defined the rules for evaluating the fitness for the batch alternatives satisfied for the essentials. The subdivisions are further divided into rules based on the relationship between compartments and hulls, and rules based on the relationship between compartments and compartments. However, since there may be differences in importance between items, it is defined to add importance to rules as in [Table 1]. The importance is expressed in five levels from very important to not important, and some degree of ambiguity is resolved when experts determine importance.

2. 잠수함 공간 배치안의 유효성 평가 방법
2. Evaluation method of submarine space layout

2.1 전문가 시스템을 고려한 잠수함 배치안 평가 방안2.1 Assessment of Submarine Placement Plan Considering Expert System

잠수함의 배치안에 대한 평가를 하기 위해서는 전문가 의견에 의한 정성적인 요소의 평가도 중요하지만, 수중에서 운동하는 잠수함으로써 갖춰야 할 정적 복원성이나 평형 다각형 등과 같은 지표도 평가해야 한다. 또한 공간 효율, 종 방향 중량 밸런스와 같이 정량적으로 계산하여 배치안의 효율을 판별하여야 하는 요소들도 있다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 잠수함이 바다에서 운항하기 위해서 필수적으로 만족해야 하는 요건 두 가지인 정적 복원력, 평형 다각형과 대해서 먼저 평가를 한 후 이를 만족하는 배치안에 대하여 세 가지인 전문가 의견, 공간 효율, 종 방향 중량 밸런스를 각각의 가중치를 곱하여 정규화한 값으로 활용하였다.
Evaluation of qualitative factors by expert opinions is also important for evaluating submarine placement. However, indicators such as static stability and equilibrium polygon to be equipped by submerging underwater should also be evaluated. In addition, factors such as space efficiency and longitudinal weight balance must be quantitatively calculated to determine the efficiency of the layout. Therefore, in the embodiment of the present invention, the static restorative force and the equilibrium polygon, which are two requirements that must be satisfied for the submarine to operate in the sea, are evaluated first, and then three expert opinions, space efficiency, The longitudinal weight balance was used as a normalized value by multiplying each weight.

2.2 공간 효율2.2 Space efficiency

잠수함의 공간 효율을 계산하기 위해서는 여러 가지 방안이 있다. 본 발명의 실시예에서는 잠수함의 공간 효율을 계산하기 위하여 잉여 공간 평준화를 위한 평가 항목과, 공간 간의 이동량 최소화를 위한 평가 항목 두 가지를 고려하였다. 첫 번째 항목은 잠수함 구획 내부에 갖가지 장비들이 배치 될 경우 한 구획에 치우치기 보다는 압력 선체 내에 고루 분배되는 것이 잠수함의 공간 활용 능력을 극대화 할 수 있기에 다음 [수학식 1]과 같이 계산하였다
There are several ways to calculate the space efficiency of a submarine. In order to calculate the space efficiency of the submarine, the evaluation items for the surplus space leveling and the evaluation items for minimizing the movement amount between the spaces are considered in the embodiment of the present invention. The first item is to distribute the equipments uniformly in the hull rather than being divided into one compartment when various equipments are arranged in the subdivision compartment, so as to maximize the capacity of space of the subdivision,

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00001

Figure pat00001

[수학식 1]에서 Ci는 전체 구획중 i번째 구획의 바닥 면적을 뜻하며, Lij는 i번째 구획의 j번째 장비의 바닥 면적을 뜻한다. 동일한 구획과 장비를 가지는 경우 식(1)의 값이 최대가 되는 것이 공간 평준화가 가장 잘 된 경우라고 할 수 있다. 두 번째 항목의 경우 구획간의 물류 혹은 사람의 이동량을 산출했을 경우 이동량이 가장 적게 배치되는 것이 작전 중 장비나 사람의 이동으로 인한 혼란을 줄이고, 작전 성능을 극대화 할 수 있기에 이동량을 최소화 하여야 한다. 이를 위해 다음 [수학식2]와 같이 이동량을 계산하였다.
In Equation (1), Ci denotes the floor area of the i-th segment of the whole compartment, and Lij denotes the floor area of the j-th equipment of the i-th compartment. In the case of the same compartment and equipments, the maximum value of Equation (1) is the case where the space leveling is the best. In case of the second item, the movement amount should be minimized because it is possible to minimize the disturbance caused by equipment or human movement and to maximize the operational performance in the case where the movement amount is minimized when calculating the logistics or human movement amount between the compartments. For this, the movement amount is calculated as shown in the following formula (2).

[수학식 2]&Quot; (2) "

Figure pat00002
Figure pat00002

[수학식 2]에서 Uij는 i번째 구획에서 j번째 구획까지의 이동량, dij는 i번째 구획에서 j번째 구획까지의 거리를 의미한다. 이 두 가지를 곱해 모두 합한 값이 총 이동량이 되며, 동일한 압력선체를 가진 배치안의 경우에는 이동량이 최소가 되는 배치안이 이동량 측면에서는 최적의 배치안이라고 할 수 있다. [수학식 2]의 U를 계산하기 위해 각 구획간의 이동량에 대해 파악할 필요가 있다. 본 발명의 실시예에서는 사람이 자주 왕래하는 선원 거주구와 지휘 통제실 간의 이동량을 가장 높게 책정하였고, 그 다음으로 선원 거주구와 기관실, 사병 거주구와 잠수실을 책정하였다. 나머지 구획들은 사람의 왕래나 장비의 이동이 거의 없기에 모두 동일하게 책정하였다.
In Equation (2), Uij denotes the movement distance from the i-th to the j-th, and dij denotes the distance from the i-th to the j-th. The sum of these two values is the sum of the total displacement, and in the case of a layout with the same pressure hull, the layout in which the amount of movement is minimized is the optimal layout in terms of the amount of movement. It is necessary to grasp the amount of movement between the respective compartments in order to calculate U in Equation (2). In the embodiment of the present invention, the amount of movement between the seamen's residence and the command and control room, which is frequently visited by the person, is set to the highest, followed by the crew residence, engine room, resident and diving room. The rest of the districts are the same because they have almost no human travel or equipment movement.

2.3 종 방향 중량 밸런스2.3 Longitudinal weight balance

잠수함은 개념 설계 시 장비의 개략적인 배치가 종 방향 부심과 무게중심을 만족하도록 한다. 하지만 이는 장비의 위치 변동에 따라 바뀔 수 있고, 이 경우 선수, 선미 보정 탱크로 종 방향 밸런스를 맞추어야 한다. 따라서 배치 결과에 따라 보정 탱크의 용량이 커져야 할 가능성이 있고, 이는 탱크의 과다 설계로 이어진다. 그래서 잠수함 내의 장비 배치는 길이 방향 중량 밸런스를 충분히 고려하여 가능한 무게 중심과 부력 중심이 일치하도록 배치하여야 한다. 본 발명의 실시예에서는 이를 위하여 각 구획에 실리는 장비들과 선저부에 위치한 탱크들의 무게 중심을 계산하여 이와 압력 선체 내부의 총 부피의 부력 중심의 차를 이용하여 이를 최소화 하는 대안을 더 좋은 대안으로 선정하도록 하였다.
The submarine ensures that the schematic arrangement of the equipment in the conceptual design satisfies the longitudinal center of gravity and center of gravity. However, this can be changed according to the position of the equipment, in which case the longitudinal balance must be adjusted with the aft and stern correction tanks. Therefore, there is a possibility that the capacity of the correction tank increases according to the layout result, leading to over designing of the tank. Therefore, the arrangement of the equipment in the submarine should be arranged so that the center of gravity and the center of buoyancy are as close to each other as possible considering the longitudinal weight balance. In the embodiment of the present invention, the center of gravity of the equipments placed in each compartment and the tanks located at the bottom of the vessel are calculated, and an alternative which minimizes the center of gravity of the total volume of the inside of the pressure hull is used as a better alternative Respectively.

2.4 정적 복원성2.4 Static restoration

잠수함은 수중, 수상 상태에서 모두 운행이 가능하여야 하기에, 선박과 마찬가지로 정적 복원성을 만족하여야 한다. 잠수함의 단면 형상은 대부분 원형에 가깝기에 본 발명의 실시예에서는 원형으로 가정하였다. Since the submarine should be able to operate both under water and under water, static resilience should be satisfied as with ships. Since the cross-sectional shape of the submarine is almost circular, it is assumed to be circular in the embodiment of the present invention.

도 12는 본 발명의 실시예로서의 잠수함의 정적 복원성을 위한 제한 조건을 나타내는 도면이다.12 is a view showing a restricting condition for static restoration of a submarine as an embodiment of the present invention.

도 12를 참고하면 원형 단면의 부면선이 어느 높이에 있던 어느 각도이건 경심(metacenter)은 항상 원의 중심을 향해 작용한다. 따라서 원형 단면을 갖는 현대의 잠수함들은 직립 상태에서 무게중심이 원의 중심 아래에 있어야 한다는 횡 경사 안정성 요구 조건을 갖게 된다. 잠수 중에는 해수면의 효과는 사라지지만, 부심은 원의 중심 근처에 있기 때문에 역시 양(+)의 값을 갖게 된다. 이 점들은 경사각도에 따라 변하지 않으므로 는 사인곡선 즉, 가 되며 180o까지 양의 값을 갖게 될 것이다. 따라서 본 발명의 실시예에서는 배치안을 평가할 때 무게중심이 반드시 부심 아래에 위치 해야 한다는 항을 추가하였다.
Referring to FIG. 12, the metacenter always acts toward the center of the circle regardless of the angle at which the line of the circular cross section is at any height. Thus, modern submarines with circular cross-sections will have a transverse slope stability requirement that the center of gravity should be below the center of the circle in an upright state. During the dive, sea level effect disappears, but because the assistant is near the center of the circle, it also has a positive value. Since these points do not change with the angle of inclination, they will be sinusoidal, that is, positive values up to 180o. Therefore, in the embodiment of the present invention, when the layout is evaluated, it is added that the center of gravity must be located below the referee.

2.5 평형 다각형(Trim polygon)2.5 Trim polygon

도 13은 일반적인 평형 다각형을 나타내는 도면이다.13 is a view showing a general equilibrium polygon.

잠수함은 운용 도중 여러 가지 상황에 의해 잠수함 내부의 중량이 변할 수 있다. 예를 들면, 어뢰를 발사할 경우, 작전 기간 장기화로 인해 연료유나 보조유를 소모할 경우가 대표적이다. 이러한 경우 잠수함은 수중에서 항상 부력과 중량의 평형을 이루어야 할 뿐만 아니라 선체가 기울지 않기 위해서 부력 중심과 중량중심의 길이 방향 평형을 맞추어 줄 필요가 있다. 이 때 사용하는 것이 선수, 선미 보정 탱크인데, 이를 채우고 비움으로써 선체의 종 방향 중량 밸런스를 맞춘다. 하지만 선수, 선미 보정 탱크의 용량에 따라 보정 값의 한계가 있기에 이 한계선을 표시한 것이 평형 다각형이다. 본 발명의 실시예에서는 잠수함의 배치에 따른 평형 다각형의 변화를 계산하여 모든 상황에서 잠수함이 보정 가능한 상태를 만족할 때 적합한 대안으로 선정하였다.
The submarine can change the weight inside the submarine due to various conditions during operation. For example, when launching a torpedo, fuel oil or auxiliary oil is consumed due to prolonged operation period. In this case, the submarine should not only be balanced in buoyancy and weight in water but also have to balance the longitudinal center of buoyancy and center of gravity in order to prevent the hull from tilting. In this case, the athlete and the stern correction tank are used, and the longitudinal weight balance of the hull is adjusted by filling and emptying it. However, since there is a limit of the correction value according to the capacity of the bow and stern correction tank, the equilibrium polygon is indicated by this limit line. In the embodiment of the present invention, the change of the equilibrium polygon according to the arrangement of the submarine is calculated, and it is selected as a suitable alternative when the submarine satisfies the correction state in all circumstances.

3. 잠수함 공간 배치안의 유효성 평가 방법 적용 예시3. Application example of effectiveness evaluation method in submarine space layout

도 14는 본 발명의 실시예로서의 간략화한 잠수함의 압력선체를 나타내는 도면이다.FIG. 14 is a view showing a simplified hull of a submarine as an embodiment of the present invention. FIG.

본 발명의 실시예에서 제안한 잠수함 배치 설계 전문가 시스템을 활용하여 간단한 예제 배치 대안에 대하여 평가해 보았다. 도 11에서 사용한 압력 선체 내부의 구획 배치안을 참고하여 도 14와 같이 간략화 한 압력선체로 구성하였다. 그리고 내부에는 총 8가지 구획을 두었는데, 각각 기관실(machinery), 지휘통제실(command &control), 잠수실(lockout chamber), 사병 거주구(SEAL accommodation), 선원 거주구(crew accommodation), 선미 보정 탱크(after trim tank), 선수 보정 탱크(forward trim tank), 연료유 및 보조유 탱크(fuel & auxiliary tank)로 구성되었다.
The submarine layout design expert system proposed in the embodiment of the present invention was used to evaluate a simple example placement alternative. The pressure hull constructed as shown in Fig. 14 was constructed by referring to the partition arrangement inside the pressure hull used in Fig. Inside, there are eight compartments in total: machinery, command & control, lockout chamber, SEAL accommodation, crew accommodation, stern correction tank an after trim tank, a forward trim tank, a fuel oil and an auxiliary fuel tank.

3.1 잠수함 배치 대안 평가를 위한 규칙 적용3.1 Applying Rules for Alternative Evaluation of Submarine Placement

대안 평가를 위해 앞에서 설명한 잠수함 배치 대안 평가를 위한 규칙을 적용하였다. 먼저 잠수함 배치에서 필수적으로 만족해야 하는 사항에 대한 규칙은 다음과 같이 3가지로 구성된다.For the alternative evaluation, the rules for the submarine placement alternative evaluation described above were applied. First of all, there are three basic rules for the submarine deployment.

Figure pat00003
Figure pat00003

첫 번째 규칙은 기관실이 선미에서 벗어나게 되면 추진을 위한 축계가 길어져 잠수함의 중량이 늘어나고 또한 기관실이 선원이 거주하는 구획과 가까워짐에 따라진동과 소음의 영향으로 작전 성능에 크게 영향을 미치기에 필수 사항으로 설정하였다. 그리고 나머지 두 가지 규칙은 선수, 혹은 선미 보정 탱크가 선수부나 선미부를 벗어나게 될 경우 그 기능을 잃기에 위와 같이 선정하였다.The first rule is that if the engine room deviates from the stern, the shaft for propulsion becomes longer and the weight of the submarine increases, and the engine room becomes closer to the zone where the crew resides, it is essential to greatly affect the operational performance due to vibration and noise. Respectively. And the other two rules were chosen as above to lose the athlete, or the stern correction tank, if the athlete departs from the stern or stern.

위의 3가지 필수 사항에 대한 규칙을 만족한 대안에 대해서는 다음 3가지 예와 같이 총 11가지의 배치 대안의 점수를 책정하기 위한 규칙을 적용하였다.
For the alternatives satisfying the rules for the above three essentials, we applied the rules for setting the scores of 11 batch alternatives in total, as shown in the following three examples.

Figure pat00004
Figure pat00004

첫 번째와 두 번째는 압력 선체와 구획과의 관계에 관한 규칙으로 먼저 첫 번째는 기관실이 후미에 가까이 있을수록 좋은 배치 대안이 됨으로 압력 선체의 후미부터 기관실까지의 거리가 가까울수록 높은 점수를 부여하도록 하였다. 두 번째로 보정 탱크는 선체의 하부에 있어야 무게중심을 낮추고 나머지 공간의 활용성이 높아짐으로 선저와 가까울수록 높은 점수를 부여하도록 하였다. 그리고 세 번째는 구획과 구획간의 관계에 대한 점수 책정 규칙으로, 사병 거주구와 잠수실의 거리가 가까워야 작전 시 유용하기에 두 구획의 거리가 가까울수록 높은 점수를 부여하도록 하였다. 위의 3가지 예시와 같이 유사하게 나머지 압력 선체와 구획간의 관계, 구획과 구획간의 관계에 따른 총 11가지 규칙을 적용하여 배치 대안을 평가하였다. The first and second are the rules for the relationship between the pressure hull and the compartment. The first is that the closer the engine room is to the rear, the better the placement alternative. Therefore, the higher the distance from the rear of the pressure hull to the engine room, the higher the score . Secondly, the calibration tank should be at the lower part of the hull so that the center of gravity is lowered and the availability of the remaining space is increased, so that the higher the score is, the closer it is to the bottom of the ship. The third is the score rule for the relationship between compartments and compartments. As the distance between the occupant's dwelling unit and the diving compartment is close to the distance, the distance between the two compartments is higher. Similar to the above three examples, the placement alternatives were evaluated by applying 11 different rules according to the relationship between the remaining pressure hulls and compartments, and between compartments and compartments.

그리고 그에 따른 각각 규칙의 중요도에 따라 [표 1]과 같이 가중치를 부여하여 0부터 1사이의 값으로 정규화한 점수를 전문가 의견에 의한 대안 평가 점수로 책정하였다.And weighted according to the importance of each rule according to [Table 1], and the score which is normalized to a value between 0 and 1 is set as an alternative evaluation score by expert opinion.

[표 1] 중요도에 따른 가중치[Table 1] Weight according to importance

Figure pat00005

Figure pat00005

도 15는 여러 가지 대안에 대한 평가 점수를 계산한 것이다.Figure 15 is a calculation of scores for various alternatives.

도 15에서 아래의 3가지 배치 대안은 필수 요건을 만족하지 못한 대안들로 배치 대안 자체가 탈락 한 것을 알 수 있다. 1번과 2번 배치 대안은 사병 거주구와 선원 거주구의 위치가 바뀌었는데, 구획과 구획간의 관계에 관한 규칙에 따르면, 사병 거주구와 잠수실의 위치가 가까울수록 더 좋은 배치 대안이 되고 또한 선원 거주구와 지휘통제실의 위치가 가까울수록 더 좋은 배치 대안이 되기에 점수가 더 높아진 것을 알 수 있다. 나머지 배치 대안들도 다양한 배치 대안에 대해 계산 해 본 결과이다.In Fig. 15, the following three placement alternatives can be found that the placement alternative itself has been omitted as an alternative that does not satisfy the essential requirement. According to the rules regarding the relationship between compartments and compartments, the closer the positions of the occupant's residence and the diving compartment are, the better the placement alternative, The closer the location of the command and control room is, the higher the score is to be a better placement alternative. The rest of the deployment alternatives are the result of calculations for various deployment alternatives.

도 16은 본 발명의 실시예에 따르는 예시 평가 결과를 활용하여 가시화한 최종 프로그램 화면을 나타내는 도면이다. 도 16과 같이, 본 발명은 전문가 시스템을 이용하여 평가한 점수를 확인할 수 있고, 그에 따른 배치 결과를 확인할 수 있도록 한다.
16 is a diagram showing a final program screen visualized by utilizing the example evaluation results according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 16, the present invention can confirm the score evaluated using the expert system, and confirm the placement result according to the score.

본 발명에서는 전문가 시스템을 활용하여 잠수함 배치 대안에 대한 평가를 하였다. 기존 잠수함 배치 대안은 전문가가 직접 설계를 하여 주관적으로 판단하여 배치 대안의 적합성을 검사 하였다면, 본 발명에서 제안한 전문가 시스템을 활용함으로써 전문가 혹은 사용자가 배치 대안의 적합도를 파악할 수 있다. 따라서 실제 어느 배치 대안이 적합한지 손쉽게 눈으로 알아 볼 수 있다. 그리고 배치 최적화 모듈에 의해 최적 배치 대안까지 파악할 수 있다.
In the present invention, an expert system was used to evaluate the submarine placement alternatives. The existing submarine placement alternatives can be determined by the expert or the user, by using the expert system proposed in the present invention, if the expert directly designs and judges the appropriateness of the placement alternative. Therefore, it is easy to see which one of the actual placement alternatives is appropriate. And the placement optimization module can grasp the optimal placement alternative.

1: 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치
100: 배치설계부 200: 전문가시스템모듈
300: 구획배치최적화모듈
1: Ship or offshore plant layout design device
100: batch design section 200: expert system module
300: Compartment layout optimization module

Claims (22)

선박 또는 해양 플랜트 설계를 위한 구획배치 설계 장치에 있어서,
선박 또는 해양 플랜트의 배치안에 따라 전문가 지식으로서의 구획정보를 가지는 구획일람표와 구획 및 장비들 사이의 관계정보를 가지는 관계일람표를 포함하는 배치일람표 집합을 도출하여 출력하는 전문가시스템모듈; 및
상기 선박 또는 해양 플랜트의 배치안을 생성하기 위한 구획 및 장비 정보들을 저장하고, 상기 전문가시스템모듈에서 출력되는 배치일람표의 정보를 수신한 후, 설계변수를 가변하고 배치안에 따른 요구조건인 목적함수 및 제약조건을 부가하여 구획배치최적화문제를 생성한 후 상기 구획배치최적화문제의 해를 도출하는 것에 의해 최적의 설계안을 도출하는 구획배치최적화모듈;
을 포함하는 배치설계부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
1. A compartment layout designing apparatus for ship or offshore plant design,
An expert system module for extracting and outputting a batch schedule table having partition information as expert knowledge and a batch schedule table including relation tables having relationship information between the batch and the equipments in accordance with the arrangement of a ship or an offshore plant; And
And the information of the layout table output from the expert system module is received. Then, design variables are changed, and an objective function and a constraint A partition layout optimizing module for deriving an optimal design by deriving a solution of the partition layout optimization problem after generating a partition layout optimization problem by adding a condition;
And a layout designing unit including the layout designing unit and the layout designing unit.
청구항 1에 있어서, 상기 전문가시스템모듈은,
전문가의 지식을 토대로 작성한 배치 관련 지식으로서, 구획 및 장비 배치 기획 요소에 대한 정의를 나타내는 '구획정보(compartment information)'와 '관계정보(relation information)'를 포함하고,
상기 '구획정보'와 '관계정보'를 이용하여 각 구획 및 장비에 대한 요구 사항과 각 구획 및 장비의 관계를 나타내는 '구획일람표(compartment table)'와 '관계일람표(relation table)'를 구성할 수 있도록 하는 전문가의 구획정보 및 관계정보 지식을 모델링한 구획정보 모델이 적용된 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
The system according to claim 1,
The knowledge related to the layout created based on the knowledge of the experts includes 'compartment information' and 'relation information', which define definitions of the compartments and equipment layout elements,
A 'compartment table' and a 'relation table', which represent the requirements of each compartment and equipment and the relation between the compartments and equipment, are constructed using the 'compartment information' and 'relation information' And a partition information model modeled by an expert's compartment information and relationship information knowledge to enable the user to design a ship or an offshore plant layout design.
청구항 2에 있어서,
상기 구획일람표는 구획 및 장비에 대한 요구 사항 또는 공간 기준에 따른 배치 설계 전문가의 지식을 데이터화 한 상기 구획정보의 집합이고,
상기 관계일람표는 상기 구획 및 장비들 사이의 관계와 상기 구획에 설치되는 장비의 관계 또는 조건들에 대한 전문가 지식을 데이터화 관계정보들의 집합인 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
The method of claim 2,
The compartment schedule is a set of the compartment information which is data of the requirements of the compartment and the equipment or knowledge of the layout design expert according to the space standard,
Wherein the relationship table is a set of data-related information, wherein the expert knowledge of the relationship between the compartment and the equipment and the relationship or conditions of the equipment installed in the compartment is a set of data-related information.
청구항 2에 있어서, 상기 구획정보는,
구획/장비정보 ID, 구획/장비 명칭, 구획/장비 요구조건 중 하나 이상을 포함하는 속성;
구획정보의 식별자와 구획/장비의 명칭 중 하나 이상을 포함하는 문자형과, 기준치, 한계 유형, 측정 단위 중 하나 이상을 나타내는 측정형을 포함하는 자료형; 및
상기 속성을 설명하는 설명;을 포함하는 데이터 구조를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
The information processing apparatus according to claim 2,
Properties including one or more of compartment / equipment information ID, compartment / equipment name, compartment / equipment requirement;
A data type including a character type including at least one of the identifier of the segment information and the name of the segment / equipment, and a measurement type indicating at least one of a reference value, a limit type, and a measurement unit; And
And a description describing the attribute of the ship or the offshore plant.
청구항 4에 있어서, 상기 구획정보 측정형은,
기준치(Standard Value), 한계 유형(Boundary Type), 측정단위(Unit Type) 중 하나 이상을 포함하는 측정형의 속성;
수치형과 선택형 중 하나 이상을 포함하는 측정형의 자료형; 및
기준치로서의 수치형에 대한 설명으로서 기준이 되는 수치와, 한계 유형으로서의 선택형에 대한 설명으로 자료가 나타내는 한계유형과, 측정단위에 대한 수치 단위 중 하나 이상을 포함하는 설명;의 데이터 구조를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
The system according to claim 4,
A property of a measurement type that includes at least one of a Standard Value, a Boundary Type, and a Unit Type;
A data type of a measurement type that includes at least one of a numeric type and a selection type; And
A description including a reference numerical value as a reference value, a description including a reference numerical value as a limit type, a limit type represented by the data, and a numerical unit for the measurement unit. Of the vessel or offshore plant arrangement design.
청구항 2에 있어서, 상기 관계정보는,
관계정보 ID, 기준 구획/장비, 관계유형, 대상 구획/장비, 관계요구조건 중 하나 이상을 포함하는 속성;
관계정보의 식별자와 구획/장비의 명칭 중 하나 이상을 포함하는 문자형과, 두 구획/장비간의 관계유형을 나타내는 참조형, 연결, 최단 깊이, 최단 거리, 높이 차이 중 하나 이상을 나타내는 측정형을 포함하는 자료형; 및
관계정보 식별자와 관계의 주체가 되는 기준 구획/장비의 명칭, 관계의 대상이 되는 구획/장비의 명칭, 구획/장비간 관계유형, 관계의 요구의 계량화된 목표 값 중 하나 이상을 포함하는 설명;의 데이터 구조를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
The information processing apparatus according to claim 2,
An attribute that includes one or more of a relationship information ID, a reference segment / equipment, a relationship type, a target segment / equipment, a relationship requirement;
A character type that includes one or more of the identifier of the relationship information and the name of the compartment / equipment, and a measurement type that represents one or more of the reference type, connection, shortest depth, shortest distance, and height difference indicating the type of relationship between the two compartments / Data type; And
A description including at least one of the relationship information identifier and the name of the reference compartment / equipment that is the subject of the relationship, the name of the compartment / equipment subject to the relationship, the type of relationship between the compartments / equipment, and the quantified target value of the requirement of the relationship; Wherein the data structure of the ship or the offshore plant is designed to have the data structure of the ship or the offshore plant arrangement.
청구항 6에 있어서, 상기 관계정보의 관계유형은,
구획/장비의 연결, 최단 깊이, 최단 거리, 높이 차이 중 하나 이상을 포함하는 속성; 및
구획/장비간의 물리적 연결, 이동 경로 상에서 통과하게 되는 구획/장비의 최소 개수, 이동 경로상의 물리적인 최소 거리, 구획/장비간의 높이 차이 중 하나 이상을 포함하는 설명;의 데이터 구조를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
7. The method according to claim 6,
Attributes that include one or more of compartment / equipment connections, shortest depth, shortest distance, height difference; And
A description that includes at least one of physical connections between compartments / devices, minimum number of compartments / devices to pass on the travel path, physical minimum distance on travel path, height difference between compartments / devices, And a vessel or an offshore plant layout designing apparatus.
청구항 1에 있어서, 상기 전문가시스템모듈은,
상기 선박 또는 해양 플랜트의 구획과 장비의 배치를 위한 구획정보와 관계정보들을 구획일람표와 관계일람표로 저장하는 전문가지식데이터베이스;
추론에 의해 상기 선박 또는 해양 플랜트의 배치안에 따라 상기 전문가지식데이터베이스의 구획정보와 관계정보들을 추출하여 구획 및 장비에 대한 정보들을 가지는 구획일람표와 관계정보를 가지는 관계일람표를 포함하는 가능한 배치일람표를 추출하여 배치일람표 집합을 생성하는 추론엔진부; 및
상기 추론엔진부에서 생성된 배치안의 구현을 위한 배치일람표들에 대하여 전문가 지식에 기반한 기준과 대비하여 평가점수를 도출하고, 도출된 평가점수와 상기 배치일람표들을 구획배치최적화모듈의 구획배치최적화부로 출력하는 평가점수생성부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
The system according to claim 1,
An expert knowledge database for storing compartment information and related information for arranging compartments and equipment of the ship or offshore plant in a compartment schedule and a relational table;
By extracting the compartment information and related information of the expert knowledge database according to the arrangement of the ship or offshore plant by reasoning, a compartment table having information on the compartment and equipment and a possible layout table including relation table having relation information is extracted An inference engine unit for generating a batch schedule set; And
The evaluation score is derived from the criteria based on the expert knowledge with respect to the layout schedules for implementation in the layout generated by the inference engine unit, and the derived evaluation scores and the layout schedules are output to the layout layout optimizing unit of the layout layout optimization module And an evaluation score generating unit for generating an evaluation score for the marine plant.
청구항 8에 있어서, 상기 추론엔진부는,
추론의 결과 값을 최종 사실 값으로 하여 상기 구획배치최적화모듈의 구획배치최적화부에 의한 구획배치 최적화 문제 생성을 위한 목적함수와 제약조건으로 사용하도록 출력하는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
The system according to claim 8,
And outputs the result of the inference as a final fact value so as to be used as an objective function and a constraint condition for generating a partition placement optimization problem by the partition placement optimization section of the partition placement optimization module .
청구항 8에 있어서, 상기 전문가시스템모듈은,
전문가가 선박 또는 해양 플랜트의 배치 설계를 위한 구획 및 장비, 구획 및 장비들 사이의 관계 등을 정의하여 구획정보 또는 관계정보로 등록, 갱신, 삭제할 수 있도록 하는 규칙운영도구(rule operation tool)들을 포함하는 규칙운용도구부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
9. The system of claim 8,
Includes rule operation tools that enable an expert to define, define, and delete compartments, equipment, compartments, and equipment for batch design of ships or offshore plants, and to register, update, or delete them with compartment or relationship information Wherein the apparatus further comprises a rule management tool unit for managing the layout of the vessel or the offshore plant.
청구항 10에 있어서, 상기 규칙운용도구부는,
구획배치템플릿부의 상기 구획 및 장비들을 추출하여 선박 또는 해양 플랜트의 배치안을 생성할 수 있도록 하는 규칙운영도구들을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
The system according to claim 10,
Further comprising rule operating means for extracting the compartments and equipment of the compartment layout template unit so as to create a layout of the ship or the offshore plant.
청구항 1에 있어서, 상기 구획배치최적화모듈은,
선박 또는 해양 플랜트의 배치안을 생성할 수 있도록, 선박 또는 해양 플랜트들의 구획정보와 장착 장비 정보를 제공하는 구획배치템플릿부;
최적화운영도구에서 생성되는 가정된 설계변수와 상기 전문가시스템모듈에서 출력된 상기 배치안 구현을 위한 가능한 전문가 지식의 집합들인 배치일람표 집합들과 평가점수생성부의 평가점수 정보들을 기반으로 정의되는 목적함수 및 제약조건으로부터 '선박 또는 해양 플랜트의 구획배치 최적화문제'를 생성하는 구획배치최적화부;
상기 구획배치최적화문제의 해를 구하는 최적화를 수행하여 최적의 설계안을 도출하는 최적화엔진부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
The system according to claim 1,
A partition layout template section for providing partition information and mounting equipment information of a ship or an offshore plant so as to create a layout of a ship or an offshore plant;
A set of layout tables, which are sets of the assumed design variables generated by the optimization operation tool and a set of possible expert knowledge for the implementation of the layout outputted from the expert system module, and an objective function defined based on the evaluation score information of the evaluation score generating section, A compartment layout optimizing unit that generates a 'compartment layout optimization problem of the ship or an offshore plant' from the constraint;
And an optimization engine unit for optimizing a solution of the partition layout optimization problem to derive an optimum design plan.
청구항 12에 있어서, 상기 목적함수는,
설계 대상 선박 또는 해양 플랜트의 구획 및 장비의 필요에 따른 배치안에 대하여 적합성 또는 우수성을 검사하는 함수인 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
13. The method of claim 12,
And a function to check suitability or excellence in arrangements according to the needs of the compartments and equipment of the ship or the offshore plant to be designed.
청구항 12에 있어서, 상기 제약조건은,
설계 대상 선박 또는 해양 플랜트의 필연적으로 충족되어야 하는 조건들을 함수화한 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
The method according to claim 12,
Characterized in that the conditions to be met necessarily of the vessel or offshore plant to be designed are characterized.
청구항 12에 있어서, 상기 설계변수는,
상기 설계변수는 구획을 나누는 격벽의 위치 또는 구획의 순서 중 하나 이상인 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
14. The method of claim 12,
Wherein the design parameter is at least one of a position of a partition dividing a section or an order of a section.
청구항 12에 있어서, 상기 최적화운영도구들은,
도출된 최적 배치안을 설계변수로 가정한 후 선박 또는 해양 플랜트의 구획배치템플릿부 내 템플릿 모델에 정의된 속성 값을 입력하고 수정하는 기능을 지원하며, 주어진 구획배치 문제에 따라 템플릿 모델의 속성 값을 정의함으로써 모델 개체를 생성하고 초기화할 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
13. The system of claim 12,
It is assumed that the derived optimal layout is a design variable, and then it is supported to input and modify the property values defined in the template model in the partition layout template section of the ship or offshore plant. And the model object is created and initialized by defining the model object.
청구항 12에 있어서,
상기 최적화엔진부에서 도출된 최적화 설계안의 구획정보와 장비 정보는 상기 구획배치템플릿부에 저장되어 다른 선박 또는 해양 플랜트 설계를 위한 템플릿으로 제공되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
The method of claim 12,
Wherein the partition information and the equipment information of the optimization design derived from the optimization engine unit are stored in the partition layout template unit and provided as templates for designing another ship or offshore plant.
청구항 12에 있어서, 상기 구획배치최적화모듈은,
상기 최적화엔진부에서 도출된 최적의 설계안에 따라 구현될 선박 또는 해양 플랜트를 가시적으로 표시하는 대안분석 및 평가도구부;를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 장치.
14. The system of claim 12,
And an alternative analysis and evaluation tool unit for visually displaying a ship or an offshore plant to be implemented according to an optimal design derived from the optimization engine unit.
선박 또는 해양 플랜트의 목적에 부합하도록 구획과 장비 정보를 포함하는 초기배치안을 생성하는 배치안생성과정;
생성된 상기 초기배치안에 적용될 전문가 지식인 구획정보들과 관계정보들을 포함하는 배치일람표 집합을 도출하는 배치일람표집합도출과정; 및
도출된 상기 배치일람표 집합을 기반으로 목적함수와 제약조건을 구성하고, 격벽이나 구획의 위치를 변경하는 것을 포함하는 변경된 설계변수를 적용하여 최적화를 위한 구획배치최적화문제를 생성하고, 상기 구획배치최적화문제의 해를 최적의 설계안으로 도출하는 배치최적화과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 방법.
A batch plan generation process that generates an initial batch plan that includes compartment and equipment information to meet the purpose of the vessel or offshore plant;
A layout table set derivation step of deriving a layout table set including expertise partition information and relationship information to be applied to the generated initial layout; And
Constructing an objective function and a constraint based on the derived set of layout schedules, generating a partition layout optimization problem for optimization by applying modified design parameters including changing the position of the partition or the partition, And a layout optimizing step of deriving the solution of the problem into an optimal design.
청구항 19에 있어서, 상기 배치일람표집합도출과정은,
상기 배치안도출과정에서 도출된 배치안에 따라 상기 전문가시스템모듈이 전문가지식데이터베이스에 저장된 배치안의 각 구획과 장비들에 적용될 수 있는 전문가 지식으로서의 구획 및 장비 정보들을 포함하는 구획일람표와 관계정보들을 포함하는 관계일람표를 포함하는 배치일람표들을 추출하여 배치일람표 집합을 도출하는 과정인 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 방법.
The method according to claim 19,
The expert system module includes a compartment schedule and relation information including compartment and equipment information as expert knowledge that can be applied to each compartment and equipment in the layout stored in the expert knowledge database according to the layout derived in the layout layout derivation process And extracting layout tables including the relationship table and deriving a layout table set.
청구항 19에 있어서, 상기 배치최적화과정은,
상기 구획의 각 격벽의 위치와 구획의 순서를 설계변수로 하고, 배치안에 대한 전문가 시스템 모듈에서 도출된 평가 점수와 요구 부피 만족 정도, 무게 중심을 포함하는 정보를 목적함수로 하며, 각 격벽 위치와 각 구획에 해당하는 장비의 설치 조건을 제약조건으로 하여 주요 구획에 대한 최적배치를 수행하는 주요구획최적배치과정;
상기 주요구획최적배치과정에서 생성된 각 구획 내부에 대하여, 구획 내부의 각 세부구획의 배치 순서를 설계변수로 하고, 세부구획 배치안에 대한 전문가의 평가점수와 세부구획을 배치하였을 때의 무게 중심을 포함하는 정보를 목적함수로 하여, 상기 주요구획에 대한 세부구획 최적 배치를 수행하는 주요구획내세부구획최적배치과정; 및
장비의 위치 및 회전 여부를 포함하는 정보를 설계변수로 하고, 장비 배치안에 대한 전문가의 평가 점수와 장비간의 인접관계도에 따른 적대성 및 친밀성, 장비간 연결 비용 중 하나 이상을 포함하는 정보를 목적함수로 하며, 장비가 겹치지 않을 조건과 구획 내에 위치할 조건 중 하나 이상을 포함하는 정보를 제약조건으로 하여 세부구획내 장비 최적 배치를 수행하는 세부구획내장비최적배치과정;을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 방법.
21. The method of claim 19,
The position of each partition and the order of the compartments of the compartment are determined as design variables, and the information including the evaluation score, required volume satisfaction degree, and center of gravity derived from the expert system module in the layout is used as an objective function, An optimal arrangement of the main compartments in which the optimal arrangement of the main compartments is performed with the installation conditions of the equipment corresponding to the compartments as a constraint;
The order of arrangement of the detailed subdivisions in the subdivision is set as a design parameter for the inside of each subdivision generated in the main subdivision optimum placement process and the center of gravity of the subdivision subdivision A sub-sub-sub-optimal placement step of sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub- And
The information including the position and rotation of the equipment is used as a design parameter, and information including one or more of the expert's evaluation score in the equipment arrangement, the hostility and intimacy according to the degree of proximity between equipment, And a device optimal placement process in a detailed partition in which the information including at least one of a condition in which equipment does not overlap and a condition to be placed in the partition is set as a constraint, A ship or an offshore plant layout design.
청구항 21에 있어서, 상기 배치최적화과정은,
최종적으로 도출된 최적의 배치안에 대한 최적화 설계안의 유효성 검증을 수행하여 각 선급이나, 국제해사기구에서 지정한 요구조건을 만족 하는지를 확인한 후, 만족하지 않을 경우 각각의 조건을 만족시키도록 상기 주요구획회적배치과정, 주요구획내세부구획최적배치과정 또는 세부구획내장비최적배치과정 중 어느 하나의 과정으로 복귀하여 처리과정을 반복 수행하도록 하는 유효성만족판단과정;을 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 선박 또는 해양 플랜트 배치 설계 방법.
22. The method of claim 21,
After the validation of the optimization design for the optimal layout finally obtained is verified, it is checked whether the requirements specified by the classification society or the International Maritime Organization are satisfied, and if it is not satisfied, Further comprising a validity satisfaction judging process for returning to any one of the sub-optimal layout process in the sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub-sub- Plant layout design method.
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