International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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제13권3호
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pp.200-207
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2013
Petri Nets are a system description and analysis tool. Reachability is one of the most basic properties in Petri Net research. In a sense, reachability research is the foundation study for other dynamic properties of Petri Nets through which many problems involving Petri Nets can be described. Nowadays, there are two mature analysis methods-the matrix equation and the reachability tree. However, both methods are localized, i.e., it is difficult to find a general algorithm that can determine reachability for an arbitrary Petri Net, especially an unbounded Petri Net. This paper proposes and proves three propositions in order to present a subclass of a Petri Net, the live single-branch Petri Net, whose reachability is equivalent to the satisfiability of the state equation.
In this paper, we study orthanogonal polynomials by looking at their comrade matrices and reachability matrices. First, we focus on the algebraic structure that is exhibited by comrade matrices. Then, we explain some properties of this algebraic structure which helps us to find a connection between comrade matrices and reachability matrices. In the last section, we use this connection to determine the determinant, eigenvalues, and eigenvectors of these matrices. Finally, we derive a factorization for det R(A, x), where R(A, x) is the reachability matrix for a comrade matrix A and x is a vector of indeterminates.
프로토콜 검증에 있어서 reachability analysis를 사용하는 방법은 널리 알려지고 많이 사용되는 방법이다. Reachability analysis를 통한 검증 방법에 있어서는 프로토콜의 동작을 나타내는 reachability graph의 생성이 중요하다. 그러나 시간이 관련되는 경우 발생하는 상태 수 폭증또는 시간의 실수적 성질의 문제가 있어서 reachability graph의 생성에 큰 장애가 되어왔다. 실시간 시스템이나 프로토콜에 있어서 타이머는 대기 시간의 한계를 지정하거나 일정한 시간간격을 시스템에 알릴 수 있도록 하는 등 시간의 상대적 기준점으로 사용되며 이외에도 여러 가지 용도로 타이머를 사용하게 되어 프로토콜을 모델링하는데 있어서 타이머는 불가결하다. 본 논문에서는 타이머를 모델링하지 못하며 통신 프로토콜과 그 환경을 모델링하는데 적절치 못하던 기존의 방법과 달리 타이머를 포함하며 통신 프로토콜과 그환경을 적절히 표현할 수 있도록 시스템을 기술하는 방법과 함께 상대적 시간 개념으로 천이와 타이머를 다루는 방법을 통해서 시간개념과 타이머가 들어있는 프로토콜의 reachability graph를 유도하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 통해서 기존방법으로는 찾아낼수 없었던 시스템의 오류를 찾아낼 수 있었다. 이를 통해 보다 실제 프로토콜에 가깝에 모델링하고 검증할 수 있는 기반을 마련하고 있다.
This paper proposes a new method to generate inverse reachability maps that are more efficient for mobile manipulators than the previous algorithms. The base positioning is important to perform the given tasks. Using the inverse reachability method, we can know where to place the robot's base for given tasks. For example, the robot successfully performed the task with relocation, even when the target is initially in a low manipulability area or outside the workspace. However, there are some inefficiencies in the online process of the classical inverse reachability method. We describe what inefficiencies appear in the online phase and how to change the offline process to make the online efficient. Moreover, we demonstrate that the proposed approach achieves better performance than usual inverse reachability approaches for mobile manipulation. Finally, we discuss the limitations and advantages of the proposed method.
유한 상태 기계(finite state machine)의 도달성 분석(reachability analysis)은 통신 프로토콜이나 마이크로 프로세서 설계 등의 다양한 컴퓨터 원용설계응용(computer-aided design applications)에 매우 유용하다. 도달성 분석은 정확한 도달가능상태를 계산하는 정해분석(exact analysis)과 도달 불가능상태의 일부만을 계산하는 근사분석(approximate analysis)으로 나뉘는데, 본 논문은 기존의 방법보다 크게 정확도를 향상시킨 근사 도달분석 기법을 소개하며, 그 기본적인 원리는 근사분석 알고리즘을 반복 적용하되 이전 근사분석 결과를 이후의 근사분석에 활용하는 반복적 근사 도달성 분석 (iterative reachability analysis)을 통해 근사분석의 정확도를 향상시킬 수 있도록 하는 것이다. 반복적 근사 도달성 방식을 이용하여 기존의 근사분석보다 크게 향상된 근사도달상태를 계산할 수 있음을 실험적으로 증명하였다.
본 연구에서는 추상 도달가능성 그래프(ARG) 기반의 소프트웨어 모델체킹에서 그래프 탐색전략을 설정할 수 있는 새로운 방법을 제시한다. ARG의 여러 실행 경로를 하나로 묶어 모델체킹 성능을 향상시키는 기법인 블록 인코딩(Block Encoding) 기법을 활용하는 경우 기존의 기법들은 인코딩 전의 ARG에서 인코딩을 효과적으로 수행할 수 있는 탐색전략만을 고려하였을 뿐 실제 모델체킹의 성능을 좌우할 수 있는 인코딩 후의 ARG에 대한 탐색전략을 고려하지 못하는 문제가 있었다. 본 연구에서는 기존 연구에서 제시된 탐색 기법을 사용하여 블록 인코딩을 효과적으로 수행하는 동시에 인코딩된 후의 ARG에 대한 탐색 순서를 고려할 수 있는 이중 탐색전략 기법을 제시한다. 또한 탐색 순서의 변화가 모델체킹의 성능에 미치는 영향을 확인하기 위하여 제시하는 기법을 오픈소스 모델체킹 도구에 구현하고 벤치마크 실험을 수행하였으며 탐색전략이 달라지면 모델체킹의 성능이 달라지는 현상을 확인하였다.
SDL has been standardized to specify behavioral aspects of communication systems based on the formal description technique, and it is powerful and user friendly in the sense of supporting human communication and understanding, formal analysis andcomparison of behaviors, alternative implementations and design optimization, and its structural decomposition. However, SDL is not sufficient for an efficient handing of entrire system descriptions because the communication systems are generally very complex, and composed from the various interactions among sub-systems. Also, it is very difficult to explicitly verify dynamic views such as liveness and reachability. it leads the demands on analysis scheme to verify dynamic behaviros of specified systems. This paper presents modeling concepts of Petri Nets from SDL and transformation rules to Numerical Petri Nets to provide efficient technqiques for verification of dynamic behaviors, and proposes the reachability garaph that is able to trace all reachable states of a modeled system and reduce an information loss on the reachability tree.
계층 군집화 (Hierarchical Clustering)는 전역정보를 활용하여 군집화를 하기 때문에 다양한 군집 분석(Cluster Analysis) 방법들 중에 비교적 많이 이용되고 있으나 군집화의 결과를 덴드로그램의 형태로 나타내 전체 군집들의 정보를 직관적으로 확인하기에는 어려움이 존재한다. 이러한 문제를 개선하기 위해서 기존 Dendrogram의 정보를 크게 훼손하지 않고 직관적으로 클러스터의 정보를 확인할 수 있는 Reachability plot이 개발되었다. 그러나 Centroid Linkage 방식과 같이 덴드로그램이 비단조적이 될 수 있는 계층 군집화에서는 이것을 기존의 Reachability plot 방식으로 변환할 경우 정보가 왜곡 되어 나타날 수 있다. 따라서 우리는 이러한 문제를 해결하기 위한 방법을 제안함으로써 비단조적 덴드로그램의 경우에도 군집들을 정보의 왜곡 없이 표현할 수 있도록 하였다.
본 논문에서는 유한페트리넷의 도달가능성에 대한 효율적인 분석방법을 제안한다. 일반적으로 도달가능성 분석은 유한페트리넷의 동적 성질에 관한 연구에 있어서 가장 근본이 되는 분석중의 하나이다. 그러나 일반적인 유한페트리넷의 경우, 도달가능성 분석은 분석시간과 요구되는 메모리 양의 측면에서 지수승의 복잡도를 요구하게 되며 많은 경우 상태공간폭발 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 논문에서는 유한페트리넷의 분석을 위한 중간모델인 언폴딩(unfolding)상에서 장소(place)간의 구조관계 분석을 통하여 시간 및 메모리의 측면에서 효율적으로 도달가능성 분석을 수행하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 구조적 제약 없이 모든 종류의 유한페트리넷에 적용 가능하다.
본 논문에서는 통신 프로토콜의 성능 분석을 위한 개선된 알고리즘을 제안한다. 이는 분산 시스템의 성능을 모델링하고 평가하는데 성공적으로 사용되어져 온 시간을 포함하는 확장된 Timed Petri Net 모델을 분석하는 알고리즘이다. 제안된 알고리즘은 일반적인 Timed Petir Net가 free-chioce 그리고 safe net 이라는 모델링의 제약을 완화하여, 제한적인 병행처리의 모델링을 허용한다. 그리고 Timed Reachability 그래프의 상태공간을 감소시키기 위해, 최다 수행규칙고 동시점화 트랜지션 집합을 이용한다. 알고리즘의 유용성 및 효율성을 보이기 위하여 Timed Reachability 그래프의 구성과 분석과정을 제시하고, 통신 프로토콜에 적용시켰다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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