A Multi-stage Markov Process Model to Evaluate the Performance of Priority Queues in Discrete-Event Simulation: A Case Study with a War Game Model

이산사건 시뮬레이션에서의 우선순위 큐 성능분석을 위한 다단계 마코브 프로세스 모델: 창조 모델에 대한 사례연구

In order to evaluate the performance of priority queues for future event list in discrete-event simulations, models representing patterns of enqueue and dequeue processes are required. The time complexities of diverse priority queue implementations can be compared using the performance models. This study aims at developing such performance models especially under the environment that a developed simulation model is used repeatedly for a long period. The developed performance model is based on multi-stage Markov process models; probabilistic patterns of enqueue and dequeue are considered by incorporating non-homogeneous transition probability. All necessary parameters in this performance model would be estimated by analyzing a results obtained by executing the simulation model. A case study with a war game simulation model shows how the parameters defined in muti-stage Markov process models are estimated.

이산사건 시뮬레이션에서의 미래사건 리스트 관리에 요구되는 우선순위 큐의 성능을 평가하기 위하여 사건의 삽입과 삭제패턴을 묘사한 성능 모델이 필요하다. 성능 모델을 이용하여 다양한 우선순위 큐 구조를 시간 복잡성 측면에서 비교 평가할 수 있다. 본 연구는 대상이 되는 시뮬레이션 모델이 반복적으로 운용되고, 실행 시간이 유한적인 경우에 보다 정확한 성능모델을 작성하는 방안을 제시한다. 제안된 성능모델은 다단계 마코브 프로세스 모델에 기반을 두어 확정적인 순서에 의한 삽입과 삭제를 하기 보다는 확률적인 패턴에 의해 연산 순서를 결정한다. 대한민국 육군의 전쟁 연습 모델인 창조 모델을 운영한 결과를 바탕으로 다단계 마코브 프로세스 모델을 작성한 사례연구를 포함하였다.