KIISE Transactions on Computing Practices (정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지)

Korean Institute of Information Scientists and Engineers (한국정보과학회)
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An Applicability Study of Action-Benefit-Cost Model and Statistical Model Checking for System of Systems Goal Achievement Verification

시스템 오브 시스템즈 수준의 목표 달성 검증을 위한 행동-이익-비용 모델과 통계적 모델 체킹 적용 연구

  • 김준호 (한국과학기술원 전산학부) ;
  • 신동환 (한국과학기술원 전산학부) ;
  • 배두환 (한국과학기술원 전산학부)
  • Received : 2016.10.14
  • Accepted : 2016.12.29
  • Published : 2017.04.15
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Abstract

The notion of System of Systems (SoS), which is composed by many independent systems (i.e., Constituent Systems, CS), has emerged in various domains including social infrastructure. It is widely expected that complex requirements, which cannot be achieved in each CS-level, will be achieved in an SoS-level. While verification of SoS-level goal achievement is one of the most important problems, concrete case studies on SoS modeling and verification are still rare. In this paper, we focus on the fact that each CS performs an action for its own purpose by its own decision-making mechanism. We propose a novel Action-Benefit-Cost (ABC) SoS model which caters to the independent decision-making mechanisms of CSs. Using an abstract SoS example, this proposal provides a case study for the modeling and quantitative verification of the ABC SoS model.

사회 기반 시설을 비롯하여 다양한 도메인에서 하나의 시스템이 아닌 다수의 독립 시스템으로 구성된 시스템 오브 시스템즈(System of Systems, 이하 SoS)의 개념이 대두되고 있다. 단일 시스템으로는 만족하기 어려운 복잡한 요구사항을 SoS 수준에서 보다 효과적으로 만족할 수 있을 것으로 기대되기 때문이다. SoS를 구성하는 독립 시스템을 구성 시스템(Constituent System, 이하 CS)이라 부르며, 다수의 CS와 그들의 상호작용을 고려하여 제한된 자원 안에서 SoS 수준의 목표 달성 여부를 검증하는 것이 SoS 공학의 핵심 문제 중 하나이다. 최근 SoS 개발을 위한 기초 연구는 활발하게 이루어졌으나, SoS 모델링 및 검증에 대한 구체적인 사례 기반 연구는 거의 존재하지 않는다. 본 연구는 SoS와 CS가 자신의 목표를 달성하기 위해 독립적으로 의사결정을 수립한다는 특성에 기반을 두어, 개별 행동의 비용과 이익대비 효용을 기준으로 의사결정을 하는 행동-이익-비용(Action-Benefit-Cost) SoS 모델을 제안하고, SoS 예제의 모델링과 정량적 검증 사례 연구를 수행한다.

Keywords

Acknowledgement

Grant : (SW 스타랩) 모델 기반의 초대형 복잡 시스템 분석 및 검증 SW 개발

Supported by : 정보통신기술진흥센터

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