• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.27 no.3
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• pp.37-44
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• 2018

In applying modeling and simulation (M&S) techniques to analyze complex discrete event dynamic systems, conventionally users had to use different simulation environments depending on the user-level. To solve the inconvenience, this paper proposes an integrated development environment for M&S depending on user-level and a formalized interface to manage the model in the development environment efficiently. The interface consists of an extended DEVS formalism and model making rules. The development environment is divided into a modeling environment and a simulation environment. In the modeling environment, three modeling methods are provided for each level of the users. Users inputs several parameters to the model generated as a result of the modeling process, and experiments in various cases by using the simulation environment. The case study shows the implementation of the proposed M&S environment, and using the implemented environment, it shows the M&S process of the complex defense combat system.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2002.05a
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• pp.53-59
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• 2002

본 연구는 이산 사건 시스템 형식론(DEVS: Discrete Event System Specification)을 이용한 가상전장 모델링 및 시뮬레이션 방법론을 제안한다. 기존 군체계에 관련된 모델링 기술은 물리적 모델링, 비쥬얼 모델링, 또는 개념적 모델링 등 개별 기능중심의 단편적 플랫폼 모델링에 그치고 있으며, 무기체계 분석 시뮬레이션도 개별 단위체 중심으로 평가되어져서, 다양하고 종합적인 그리고 상호운영성과 재사용성 등을 고려한 통합 모델링 및 시뮬레이션 환경을 제공하지 못하는 단점을 갖는다. 따라서 본 논문에서는 개별 전투병력에서부터 첨단 무기체계에 이르는 다양한 전장 요소들을 계층 구조적으로 통합함으로써 전장에서 발생될 수 있는 개별 전투병력의 미시적 행동 특성뿐 아니라 분대/중대/대대/사단급 단위의 거시적 전략/전술에 대한 묘사까지도 가능한 가상전장 모델링 및 시뮬레이션 환경을 제안한다. 제안된 방법론은 분대 단위의 가상전장 환경에 대한 사례연구를 통해 검증하였으며, 향후 연구로는 대단위 가상전장에 대한 묘사를 위한 HLA 분산 시뮬레이션 기술의 적용에 대한 연구가 필요할 것이다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1992.10a
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• pp.9-9
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• 1992

시뮬레이션(simulation)은 실 시스템(real system)의 효과적이고 효율적인 운영을 도모하기 위하여 실 시스템의 동작을 이해하고 분석, 예측, 평가하는 과학적인 문제해결 접근방법이다. 시뮬레이션 수행단계는 실 시스템의 행위를 정확히 반영하도록 타당한 모델을 구축하는 모델링 단계와 모델에 의도하는 명령어들을 컴퓨터 프로그램으로 작성하는 구현단계로 나누어진다. 시뮬레이션 모델은 시간, 상태, 확률변수, 상호규칙 등의 여러 관점에 따라 다양하게 존재하는데, DEVS(Descrete EVent system Specification) 모델은 연속적인 시간상에서 이산적으로 발생하는 사건에 따라 시스템의 상태를 분석할 수 있고 모델링 및 시뮬레이션 방법론의 형식화를 위한 견고한 이론적 기반을 제공하고 있다. 또한, DEVS 모델은 모듈적, 계층적 특성을 제공하고 집합론에 근거한 수학적 형식구조를 제공하여 실 시스템에 대한 체계적인 분석과정을 수행하게 되어 보다 현실적인 모델링을 가능하게 한다. 그러나 타당하지 못한 DEVS 모델이 구축되면 시뮬레이션을 통한 분석결과의 신뢰성이 떨어져 아무런 효과가 없고 경제적인 손실만이 따른다. DEVS 모델에 대한 기존의 타당성 검사가 많은 시간과 노력이 요구되고, 반복적인 DEVS 모델링 과정으로 인한 전문적이고 경험적인 지식을 요구한다. 또한, 모델설계자에 의해 설정된 실험 프레임하에서 DEVS 모델의 구성요소에 속하는 상태전이함수, 시간진행함수 및 출력함수에 대하여 commutative 성질의 보전성 검사가 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, DEVS 모델에 대한 타당성 검사를 SPN(Stochastic Petri Net) 모델로 변환하여 SPN 모델을 이용하는 간단하고 효과적인 타당성 검사 방법을 제안한다. 먼저, DEVs 모델에 대한 개념과 기존의 DEVS 모델에 대한 타당성 검사 방법을 고찰하고 그 문제점에 대하여 자세히 설명한다. DEVS 모델의 타당성 검사에 이용하는 SPN 모델에 대한 개념과 DEVS 모델과 행위적으로 동등한 SNP 모델로 변환을 위한 관점을 제조명하다. 동일한 관점에서 두 모델의 상태표현이 같도록 DEVS 모델이 SPN 모델로 표현됨을 보이는 변환이론을 제시하고 변환이론을 바탕으로 모델 변환과정을 제시한다. 모델 변환이론과 변환고정을 기본으로 타당성 검사를 위한 새로운 동질함수(homogeneous function)를 정의하고 이와 함께 SPN 모델의 특성을 이용하여 DEVS 모델에 대한 타당성 검사 방법을 새롭게 제안한다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1999.10a
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• pp.81-86
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• 1999

본 연구는 DEVS 모델링 및 시뮬레이션을 이용한 침입 탐지 기법의 성능평가를 주목적으로 한다. 최근 컴퓨터망의 확대와 컴퓨터 이용의 급격한 증가에 따른 부작용으로 컴퓨터 보안 문제가 중요하게 대두되고 있으며 이러한 추세에 따라 해커들로부터의 침입을 줄이기 위한 침입 탐지 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편, 침입 탐지 기법으로 전문가 시스템, 신경망, 유전자 알고리즘 등 인공지능 기법을 이용한 다양한 시도가 이루어지고 있으나 이러한 기법들에 대한 성능평가는 대부분 실제 시스템의 구축을 통해서만 다루어 왔다. 따라서, 이를 극복하기 위하여 시뮬레이션 기법의 도입을 통한 성능평가 방법이 요청된다. 따라서, 본 연구에서는 엔진 베이스 모델링을 통하여 일반적인 침입 탐지 시스템을 설계하고 침입 탐지 기법의 하나인 유전자 알고리즘을 적용하여 시뮬레이션 테스트를 수행함으로써 DEVS 모델링 및 시뮬레이션을 이용한 성능평가의 타당성을 검증한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.10a
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• pp.1065-1067
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• 2015

시스템 모델링은 규모와 크기에 따라서 방법이 모두 다르며, 시스템 요구사항에 따라서 설계를 하는 방법이다. 하지만 현재까지의 기법은 개별적인 방법만 고려했기 때문에 시스템 요구사항의 모든 것을 적용하기 어려운 단점이 있다. 따라서 요구사항에 따른 시스템의 완성도를 높이기 위해서는 복합적인 모델링 방법의 접근이 필요하다. 본 논문에서는 절차지향 및 객체지향 모델링 방법에 대한 접근을 통합 할 수 있는 DEVS기반 하이브리드 모델링 기법에 대해 제안한다. 제안하는 기법은 프로세스와 객체와의 관계를 계층형으로 구조화 시킬 수 있으며, 수학적 명세가 가능하다. 또한, 하이브리드 모델링의 시뮬레이션을 위한 분산처리 환경에서 DEVS 기반 하이브리드 시뮬레이션에 대해 제안을 한다. 제안하는 모델을 통해서 복잡한 시스템에 대한 명세와 검증이 가능하다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 1999.04a
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• pp.237-241
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• 1999

본 논문은 이산사건 시스템 모델링에 관계대수를 이용함으로써 이산사건 시스템 모델을 시뮬레이션 할 때 data consistency를 보장하는 방법을 다룬다. 복잡한 이산사건 시스템은 모델링 및 분석에 형식론적인 프레임웍이 필요하며 모델의 추상화와 재사용이 용이한 DEVS형식론이 널리 사용되고 있다. 본 논문에서는 DEVS 형식론으로 기술된 모델을 정보의 손상 없이 관계대수형 모델로 변환하여 관계대수형 이산사건 모델로써 이용하는 방법론을 제시한다.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.18 no.4
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• pp.127-136
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• 2009

Modeling and Simulation, especially in mobile ad hoc network(MANET), are the most effective way to analyze performance or optimize system parameters without establishing real network environment. Focusing mainly on overall network behaviors in MANET concerns dynamics of network transport operations, which can efficiently be characterized with event based system states rather than execution details of protocols. We thus consider the network as a discrete event system to analyze dynamics of network transport performance. Zeigler's set-theoretic DEVS(Discrete Event Systems Specification) formalism can support specification of a discrete event system in hierarchical, modular manner. The DEVSim++ simulation environment can not only provide a rigorous modeling methodology based on the DEVS formalism but also support modelers to develop discrete event models using the hierarchical composition methodology in object-orientation. This environment however hardly supports to specify connection paths of network nodes, which are continuously altered due to mobility of nodes. This paper proposes a DEVS-based modeling and simulation methodology of enabling node mobility, and develops DEVS models for the mobile ad hoc network. We also simulate developed models with the DEVSim++ engine to verify the proposal.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.21 no.2
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• pp.19-30
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• 2012

In recent decades, it has been known that the Discrete Event System Specification, or DEVS, formalism provides sound semantics to design a modular and hierarchical model of a discrete event system. In spite of this benefit, practitioners have difficulties in applying the semantics to real-world systems modeling because DEVS needs to specify a large size of sets of events and/or states in an unstructured form. To resolve the difficulties, this paper proposes an extension of the DEVS formalism, called the Structured DEVS formalism, with an associated graphical representation, called the DEVS diagram, by means of structural representation of such sets based on closure property of set theory. The proposed formalism is proved to be equivalent to the original DEVS formalism in their model specification, yet the new formalism specifies sets in a structured form with a concept of phases, variables and ports. A simplified example of the structured DEVS with the DEVS diagram shows the effectiveness of the proposed formalism which can be easily implemented in an objected-oriented simulation environment.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.27 no.3
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• pp.23-36
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• 2018

Discrete Event System Specification (DEVS) has been used for decades as it provides sound semantics for hierarchical modular specification of discrete event systems. Instead of the mathematical specification, the DEVS diagram, based on the structured DEVS formalism, has provided more intuitive and convenient representation of complex DEVS models. This paper proposes a clean room process for implementation and verification of a DEVS diagram model specification into a simulation software source code. Specifically, it underlies a sequence of transformation steps from conformance and integrity checking of a given diagram model, translation into a corresponding tabular model, and finally conversion to a simulation source code, with each step being inversely verifiable for traceability. A simple example helps developers to understand the proposed process with associated transformation methods; a case study shows that the proposed process is effective for and adaptable to practical simulation software development.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.8 no.4
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• pp.109-124
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• 1999

The major objective of this research is to design and build the variable structure DEVS modeling & simulation framework. To do this, we have proposed the direct message passing mechanism between the model and its simulator to deal with the structural demand from the model during the simulation. In this approach, four types of basic messages are introduced for the vertical(creation/deletion of the child) and horizontal(creation/deletion of the brother) structural changes. Proposed methodology has been successfully applied to the multi-processor system and the forest fire information system.