• 제목/요약/키워드: 시뮬레이션 효율성

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KOCEDgrid에서의 하이브리드 시뮬레이션 (KISS $33^{rd}$ Fall Conference)

  • 권현택;노동건;이송이;신현식
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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    • pp.532-536
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    • 2006
  • 분산공유형 건설연구인프라 구축사업(Korea Construction Engineering Development Collaboratory)은 국내에 분산되어 있는 건설기술연구 및 교육 인프라를 공유하기 위해 제안되었다. KOCED의 인터넷 기반 그리드 시스템과 어플리케이션을 이용함으로써 원격의 사용자는 여러 개의 분산된 시설을 이용하여 실험을 할 수 있고, 이를 각 분야의 전문가들과 공유함으로써 협력작업을 할 수 있다. 이러한 KOCED 그리드 인프라를 사용함으로써 소프트웨어 코드와 물리적 기기를 연동하여 실험하는 하이브리드 시뮬레이션이 가능하다. 본 논문에서는 KOCED 그리드 시스템에서 어떻게 mini-MOST 하이브리드 시뮬레이션이 구현되었는지 기술하고, 하이브리드 시뮬레이션의 실행 속도와 효율성을 개선시키기 위한 방법을 논하고자 한다.

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시뮬레이션 도구 SMPLE의 개발 및 활용

  • 조성만
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1992년도 제2회 정기총회 및 추계학술 발표회 발표논문 초록
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    • pp.3-3
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    • 1992
  • 컴퓨터 시스템의 개발 및 분석에 많이 활용되는 시뮬레이션 모델을 구축하는데 있어서 SIMSCRIT, GISS, SIMAN, SLA II등과 같은 시뮬레이션 전용언어가 많이 사용되지만, 이들은 새로운 전용언어의 습득, 시스템 프로그램과의 접속, 시뮬레이션 수행 속도면에서 부담을 주어왔다. 본 연구에서는 기존의 C언어 사용자들이 손쉽게 시뮬레이션 모델을 구축할 수 있도록 기존의 smpl을 확장하여 SMPLE(smpl extended)를 개발하였다. SMPLE의 모체의 smpl은 컴퓨터 시스템의 시뮬레이션 모델을 구현하기 위해 MIT에서 C언어를 이용하여 고안되었으며, C언어의 기능적인 확장으로서 라이브러리 함수들의 집합 형태를 갖는 시뮬레이션 서브 시스템이다. 이러한 라이브러리 함수들의 집합인 smpl 시뮬레이션 서브 시스템은 C언어 자체와 더불어 사건중심(event-oriented) 시뮬레이션 언어를 구성하며, smpl 시뮬레이터는 C 언어 프로그램으로 구현되다. smpl은 시뮬레이션하기 위한 설비(facility)들을 정의, 예약, 해제하거나 상태를 알아보는 함수를 제공하며, 시간의 관점에서 보면 토큰의 흐름은 일련의 대기시간과 활동시간에 의하여 나타낼 수 있게 된다. smpl은 사건의 스케쥴링(scheduling), 확률변수의 생성, 통계자료 수집 등에 관한 함수의 제공과, 시뮬레이션 시간의 전진과 사건발생의 순서를 조절해주는 기능을 제공한다. smpl 시뮬레이션 프로그램은 초기화루틴, 제어루틴 및 결과출력루틴으로 구성된다. 기존의 smpl에서 사용되는 프로그램의 자료구조(data structure)는 배열과 인덱스 구조가 사용되었다. 이러한 구조는 이미 완성되어 있는 프로그램 내에서는 효율성 면에서 좋겠지만, 변경이나 확장하기 위해 이 프로그램을 분석한다거나 필요한 기능을 추가하기 위해서는 매우 많은 어려움이 따르게 된다. 본 논문에서는 배열을 기반으로 하고 있는 smpl의 자료구조를 C의 structure와 pointer를 기반으로 하게끔 변경시키고 이에 따르는 제반 변경 사항을 수정 보완하여 프로그램의 분석을 용이하게 하며 기능의 변경 및 추가가 수월하게 하였고 메모리를 동적으로 관리할 수 있게 하였다. 또한 기존의 smpl에 디버깅용 함수 및 설비(facility) 제어용 함수를 추가하여 시뮬레이션 프로그램 작성을 용이하게 하였다. 예를 들면 who_server(), who_queue(), pop_Q(), push_Q(), pop_server(), push_server(), we(), wf(), printfct() 같은 함수들이다. 또한 동시에 발생되는 사건들의 순서를 조종하기 위해, 동시에 발생할 수 있는 각각의 사건에 우선순위를 두어 이 우선 순위에 의하여 사건 리스트(event list)에서 자동적으로 사건들의 순서가 결정되도록 확장하였으며, 설비 제어방식에 있어서도 FIFO, LIFO, 우선 순위 방식등을 선택할 수 있도록 확장하였다. SIMPLE는 자료구조 및 프로그램이 공개되어 있으므로 프로그래머가 원하는 기능을 쉽게 추가할 수 있는 장점도 있다. 아울러 SMPLE에서 새로이 추가된 자료구조와 함수 및 설비제어 방식등을 활용하여 실제 중형급 시스템에 대한 시뮬레이션 구현과 시스템 분석의 예를 보인다.

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자원 신뢰성 측정을 통한 효율적인 그리드 자원 스케줄링 모델 (Efficient Grid Resource Scheduling Model with Resource Reliability Measurement)

  • 박다혜;이종식
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.129-136
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    • 2006
  • 그리드 컴퓨팅은 단일 컴퓨터로는 해결할 수 없는 대용량의 작업을 처리하기 위해 제안되었다. 그리드 컴퓨팅은 지리적으로 분산된 이기종 자원들을 상호 연결하여 대용량의 작업들을 처리하는 새로운 차세대 컴퓨팅이다. 그런데, 분산된 이기종의 자원들을 모을 때에 많은 어려운 문제들이 발생한다. 특히, 자원들의 신뢰성을 보장하는 것은 가장 심각한 문제 중에 하나이다. 그래서 우리는 그리드 자원의 신뢰성을 측정하여 자원을 할당하는 그리드 자원 신뢰성 측정 스케줄링 모델을 제안한다. 우리는 자원의 상태 정보를 기반으로 하여 자원 신뢰성을 측정하고, DEVSJAVA 모델링과 시뮬레이션 환경에서 그리드 시뮬레이션 모델에 그리드 자원 신뢰성 측정 방법을 적용하였다. 그리고, 이 논문은 스케줄링 모델들의 Utilization, Job loss, Throughput 그리고 Average Turn-around Time 같은 파라미터들을 측정하였고, 자원 신뢰성 측정을 이용한 그리드 자원 신뢰성 측정 스케줄링 모델의 실험 결과들을 기존의 스케줄링 모델들(랜덤 스케줄링 모델, 라운드 로빈 스케줄링 모델)과 비교하였다. 이 실험 결과들은 자원 신뢰성 측정 스케줄링 모델이 랜덤 스케줄링 모델과 라운드 로빈 스케줄링 모델에 비해 효율적인 자원 할당과 안정적인 작업 처리를 제공한다는 것을 보여준다.

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수중 환경에서 효율적인 무선 통신을 위한 매체접근제어 메커니즘 (Media Access Control Mechanism for Efficient Wireless Communication in Underwater Environments)

  • 정유진;신수영;박수현
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.79-86
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    • 2006
  • 수중과 같은 에러의 변동이 크고 무선 통신에 제약이 따르는 환경에서 데이터 전송을 실행하게 되는 경우에는 상당히 심각한 지연율과 에러 발생률을 고려하지 않을 수 없다. 따라서 이러한 환경에서 사용되는 메커니즘은 가능한 한 효율적이면서 간단해야만 한다. 본 논문에서 제안하는 Pervasive Block ACK(PBA) 기법은 각 프레임마다 전송되던 ACK를 Set 단위로 묶어서 한꺼번에 보내주는 방법으로, 수중 등 열악한 환경에서 ACK 전송으로 인해 발생하는 트래픽 발생빈도 감소를 위해 제안되었다. Pervasive Block ACK 기법은 전송 횟수를 최소로 줄임으로써 오버헤드를 감소시켜 네트워크의 효율성을 높여 지연율은 줄일 뿐만 아니라 그에 부가적으로 전력 소비 절감의 효과까지도 기대할 수 있다. 본 논문에서는 Numerical Result를 통하여 제안에 관한 효율성 및 연구 가치를 증명하였다.

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외부적 힘이 Solar Cell에 미치는 영향

  • 이준기;김효중;최병덕
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.595-595
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    • 2012
  • 현재 대부분의 태양전지는 약 90% 이상이 si을 기판으로 제작되고 있다. Solar cell의 효율을 감소시키는 원인은 여러 가지가 있다. bulk life time 감소, 수분침투, 우박, 바람에 의한 영향들이 태양전지 효율을 감소시킨다. 모듈에 눈이 쌓이거나 바람이 불어 외부적 힘이 가해져 micro crack 가게 된다면 전체 모듈은 과부하와 발열 현상이 일어나고 interconnection 감소로 인하여 효율도 떨어지게 된다. 본 연구에서는 평균적인 효율이 17.5%, 크기가 6인치 단결정 태양전지에 일정 간격으로 힘을 가하여 파라미터 변화를 측정하였다. 두께가 $250{\mu}m$인 cell에 0.8lb에 힘을 가했을 때 cell이 파괴 되는 것을 알 수 있었다. 힘을 가해줄 수록 Voc와 Isc가 감소하는 경향성을 보였고 결국에 효율도 감소하였다. 또한 ANSYS 시뮬레이션을 사용하여 셀에 힘이 가해졌을 때 어떤 변화가 생기는 지 확인하였다. 시뮬레이션을 통하여 셀에 힘이 가해졌을 때 힘의 분포도, bowing 현상을 3D 그래프로 나타내었다. 힘이 세기가 강해질수록 bowing 현상은 심해졌고 힘의 분포도도 달라졌다.

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혼합 망에서 GFR 서비스의 공평성 향상 알고리즘 (A GFR Service of fairness Improvement Algorithm in hybrid Network)

  • 송선희;석경휴;김문환;김철영;배철수;나상동
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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    • pp.386-390
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    • 2004
  • 유무선 혼합 망에서 GFR서비스의 최소대역, 효율 및 트래픽 제어를 위한 버퍼관리 기법 등을 유무선 혼합망의 셀기반 네트워크에서 가중치를 높이는 시뮬레이션을 통해 공평성을 입증하는 연구를 한다. GFR서비스는 TCP/IP 패킷의 품질보장과 베스트 에포트 트래픽에 대한 최소의 대역폭 보장을 하며, 가용 대역폭에 대한 공평성 있는 대역할당을 지원해야 하기 때문에 버퍼관리를 통한 셀 폐기와 셀 스케줄링 둥이 중요한 요소이다. 본 논문에서는 유무선 혼합 네트워크에서 MCR을 보장하기 위하여 버퍼의 사용 가능한 영역의 활성 VC에 각 VC가중치를 비례해 할당하는 per-VC 어카운트에 기초한 트래픽 제어의 버퍼관리에 대한 유동적 WBA알고리즘을 제안하고 GFR 서비스의 효율 및 공평성을 유무선 혼합 망 셀 기반의 스위치를 이용하여 시뮬레이션으로 결과를 보인다.

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WebGIS 기반의 시뮬레이션 시스템을 위한 지리공간 시뮬레이션 프레임워크 개발 (Development of Geospatial Simulation Framework for WebGIS-based Simulation System)

  • 이성규;김영섭;최철웅;서용철
    • Spatial Information Research
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    • 제18권5호
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    • pp.119-131
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    • 2010
  • 연구자가 공간자료를 이용하기 위해서는 자료 포맷 분석, 리포맷팅, 지도투영 변환 등의 반복된 작업이 필요하다. 연구자는 이러한 문제를 해결하기 위해 개발자와 함께 웹 기반의 시뮬레이션 시스템을 구축하고 있다. 하지만, 공간자료를 이용하는 웹 기반의 시스템에 적절한 시뮬레이션 프레임워크가 없어 효율적인 개발에 어려움이 있다. 본 연구에서는 웹 기반 시스템에 효율적으로 적용할 수 있는 지리 공간 시뮬레이션 프레임워크를 설계하고 제안하였다. 프레임워크의 모듈은 웹 매핑 서비스, Geographic Information System(GIS) 매핑, 통계, 모델, 프로세싱, 그래픽, 공간 데이터세트 등 7개의 모듈로 구성되었다. 프레임워크의 효율성 평가를 위해 도시 성장을 사례로 검증하였으며, 공간정보분야에 전문지식이 없는 비전문가라도 공간자료를 활용한 웹 기반의 시스템 구축이 쉬울 것으로 생각한다.

임베디드 코어 설계시 효율적인 설계 공간 탐색을 위한 컴파일드 코드 방식 시뮬레이터 생성 시스템 구축 (Construction of a Compiled-code Simulator Generation System for Efficient Design Exploration in Embedded Core Design)

  • 김상우;황선영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권1B호
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    • pp.71-79
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    • 2011
  • 본 논문은 어플리케이션에 최적화된 임베디드 시스템 설계에 있어 효율적인 설계 공간을 탐색할 수 있도록 머신 기술 언어를 기반으로 한 컴파일드 코드 방식 시뮬레이터 생성 시스템을 제안한다. 제안된 시스템 event-driven 시뮬레이션의 융통성을 유지하면서 많은 시뮬레이션 시간을 소요하는 인스트럭션 펫치와 디코딩 과정을 정적으로 결정하여 빠른 수행시간을 갖는 컴파일드 코드 방식 시뮬레이터를 생성한다. 생성된 시뮬레이터는 임베디드 코어의 성능 측정을 위한 사이클 수준과 인스트럭션 수준의 시뮬레이션을 가진다. 구축된 컴파일드 코드 방식 시뮬레이터 생성기의 효율성을 확인하기 위해 JPEG 인코더 어플리케이션에 대한 아키텍처 탐색을 수행하였다. 제안된 시스템은 MIPS R3000 프로세서의 초기 임베디드 코어로 시작하여 어플리케이션에 최적화된 임베디드 코어를 얻어내었다. 이 과정에서 많은 시뮬레이션 시간이 요구되었다. 사이클 수준 컴파일드 코드 빙식 시뮬레이터는 event-driven 시뮬레이션의 정확성을 가지며 평균 21.7%의 향상된 시뮬레이션의 수행 속도를 보인다.

전기차 카셰어링 시스템 최적화를 위한 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of Electric Vehicle Sharing System for Optimized Operation)

  • 서용원
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.93-108
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    • 2016
  • 전기차 카셰어링은 친환경차량인 전기차를 여러 사용자들이 함께 이용함으로써 교통부문의 온실가스 발생량을 감소시키고, 동시에 자가용 증가로 인한 공간 및 환경문제를 해결할 수 있는 방안으로 주목받고 있다. 그러나 아직 도입단계에 불과하기 때문에 전기차 카셰어링 시스템의 효율성이나 사업가능성에 대한 연구나 분석이 필요한 실정이다. 이러한 배경하에 본 연구에서는 전기차 카셰어링 시스템의 운영상태와 결과를 분석이 가능한 모형을 개발하였으며, 현재 실시되고 있는 시범사업 내용을 반영하여 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과 전기차 카셰어링 시스템 운영과 관련된 변수들 사이의 관계와 운영효율을 최대화 할 수 있는 최적용량 등을 분석하였다. 시뮬레이션 분석에서는 차량대수와 충전기수가 증가할수록 서비스 제공율은 계속 증가하다가 일정수준에 도달하면 증가폭과 그 효율이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 카셰어링 시스템 운영에 따른 수익과 비용을 분석하여 연간 운영 이익을 최대화 할 수 있는 최적 차량대수 및 최적 충전기 수를 도출하였다.

시뮬레이션을 이용한 Network의 취약성 진단 및 능동적인 Network 보안에 대한 연구 (Diagnostication of Network vulnerability by Simulation and Dynamic Network Security)

  • 김재희;지승도;박종서;이장세;정정례
    • 한국정보보호학회:학술대회논문집
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    • 한국정보보호학회 2002년도 종합학술발표회논문집
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    • pp.135-138
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    • 2002
  • 현대 사회는 정보시스템 및 정보통신망에 대한 의존도가 높아지고 있으며 이러한 기반시설들이 국가의 안보에 막대한 영향을 미친다. 그에 대비하여 사회 여러 분야에서 Hacking 및 사이버테러 등 주요 기반구조 침해위협을 방지하기 위해서 많은 노력이 이루어지고 있으며 본 논문에서는 시뮬레이션을 이용한 Network의 취약성 진단시스템 및 Real Network의 능동적인 구성설정의 변경을 통한 보안성 향상에 대한 연구를 통하여 기존의 보안도구 보다 한 차원 진보된 성능의 시스템을 제안한다. 본 시스템은 네트워크의 변화에 대해 수동적인 기존의 보안 도구에 비하여 시뮬레이션이라는 기법을 이용하여 Network의 변화에 맞추어 원하는 시기에 수시로 바뀌는 네트워크 취약성의 정도를 측정할 수 있고 취약성에 대한 대응정책을 토대로 Real Network를 구성하는 각 Component들의 구성설정을 적절하게 변화시켜 줄 수 있는 Agent 시스템으로 Network을 능동적으로 Control하여 보다 효율적인 방법으로 보안성을 강화시킬 수 있으며 네트워크/시스템의 보안성이 현저하게 향상될 수 있을 것이다.

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