시뮬레이션 8강 (모델링 월드뷰)

학습개요

1. 모델링 월드 뷰
2. 이산형, 연속형, 혼합형 모델링
3. 사건 중심 진행법
4. 시뮬레이션 시간 진행법

 학습목표

1. 모델링 월드뷰를 정의할 수 있다.
2. 이산형, 연속형, 혼합형 모델링의 개념을 설명할 수 있다.
3. 사건중심, 프로세스 중심, 액티비티 중심방법을 설명할 수 있다.
4. 대기행렬 문제의 주요 요소들을 사건중심 방법으로 설계한 것을 이해할 수 있다.
5. 시뮬레이션 시간 진행법을 설명할 수 있다.

 주요용어

1. 월드뷰: 시스템을 표현하는 설계자의 관점 및 개념적인 구조
2. 종속변수: 시간이 흐름에 따라서 영향을 받는 변수들, 대기행렬길이, 대기시간 등
3. 독립변수: 모델의 실행에 영향받지 않는 변수들, 대기행렬 모델의 경우, 시간 tstep
4. 연속형 시뮬레이션: 시뮬레이션 시간에서 종속변수의 값이 어떤 순간에도 존재하는 경우에 해당한다.
5. 이산형 시뮬레이션: 시뮬레이션 시간에서 종속변수가 사건발생 시간이라고 불리는 특정한 시간에 이산적으로 변화할 경우에 해당한다.
6. 혼합형 시뮬레이션: 종속변수가 시간이 흐름에 따라서 이산적으로도 또 연속적으로 변하는 경우에 해당한다.
7. 사건: 이벤트, 특정시간에 일어난 일, 대기행렬 시스템에서는 고객의 도착이나 고객의 출발 등이 대표적 사건인데 사건이 발생하면 시스템 상태가 변한다.
8. 엔티티: 사람, 정의, 주문, 원자재 등과 같은 이산형 시스템 영역 내의 대상
9. 액티비티: 활동, 시스템을 한상태에서 다른상태로 변화시키는 행위로 봉사시작과 봉사종료사이에 봉사라는 액티비티가 일어난다.
10. 프로세스: 시간에 따라 정렬된 사건들의 순서

정리하기

1. 같은 시스템이라도 분석가가 시스템을 이해하는 관점(world view)에 따라서 여러 가지 형태의 다른 모델로 될 수 있다. 이러한 관점을 월드뷰라 하고, 월드뷰에 의하여 이산형, 연속형, 혼합형 모델링으로 나누어진다.
2. 이산형 시뮬레이션은 시뮬레이션 시간에서 종속변수가 사건발생 시간이라고 불리는 특정한 시간(독립변수)에 이산적으로 변화할 경우이다. 종속변수의 이산적 변화가 어떤 시간에도 일어날 수 있으면 연속형이 되고, 명시된 순간에만 일어날 수 있으면 이산형이 된다.
3. 연속형 시뮬레이션 모델에서 시스템 상태는 시간에 따라 연속적으로 변하는 종속변수에 의해 표현된다.
4. 혼합형 시뮬레이션에서 모델의 종속변수는 이산적으로 변할 수도 있고, 연속적으로 변할 수도 있고, 이산적인 점프가 겹쳐지는 형태로 연속적으로 변할 수도 있다.
5. 사람, 장비, 주문, 원자재 등과 같은 이산형 시스템 영역내의 대상을 엔티티라고 한다. 엔티티에는 많은 종류가 있으며, 각 종류는 많은 특성이나 속성을 갖는다.
6. 이산형 시뮬레이션에서 시스템 상태는 사건발생 시간에만 변할 수 있다. 사건발생간에는 시스템의 상태가 변하지 않기 때문에 사건의 발생에 따라 시뮬레이션 시간을 증가시켜 감으로써 시스템 상태에 대한 동적인 묘사를 할 수 있다. 이와 같은 시간증가방법을 다음사건 진행방법이라고 한다.
7. 이산형 시뮬레이션 모델은 각 사건 발생시 상태의 변화, 엔티티가 사용되는 액티비티, 엔티티가 흐르는 프로세스에 의하여 공식화될 수 있다.
8. 이산형 시뮬레이션 모델링에 대한 월드뷰 3가지는 사건중심방법, 액티비티 관찰방법, 프로세스 중심방법이 있다.
9. 사건중심의 월드뷰에서는 사건발생시간에 일어나는 변화를 정의함으로써 시스템을 모델화한다. 모델 작성자는 시스템의 상태를 변화시키는 사건을 결정하고, 각 사건과 관련된 논리를 실행시킴으로써 시스템에 대한 시뮬레이션이 된다.
10. 액티비티 관찰중심방법에서는 시스템의 엔티티들과 관계되는 액티비티들을 서술하고, 액티비티의 시작과 종료를 유발하는 조건들을 규정한다. 액티비티를 시작시키거나 종료시키는 사건들은 액티비티에 의해서 명시되는 조건들로부터 유발된다.
11. 프로세스 중심방법에서는 프로세스를 통한 엔티티들의 흐름에 대한 서술을 제공한다. 따라서 흐름의 표현이 단순하여 이해는 쉽지만 모델링의 융통성은 사건중심 진행방법 보다 떨어진다.
12. 혼합형 모델링에서 이산형 변수와 연속형 변수간에 발생할 수 있는 기본적인 상호작용은 이산적인 값의 변화가 연속형 변수에 일어나는 경우, 임계값을 획득한 연속형 상태변수를 포함한 사건이 다른 사건의 발생을 유발하는 경우, 연속형 변수의 기능적 서술이 이산적 시간의 순간에 변화하는 경우 등이다.
13. 시뮬레이션 시계를 진행시키기 위한 2가지 방식이 있다. 사건이 발생할 때 마다 시스템 상태 변수를 처리하는 다음사건시간 진행법(또는 가변시간 진행법)이 있고 시뮬레이션 시간단위를 고정해서 (예를 들면 1분) 진행하는 고정 시간 진행법이 있다. 다음사건시간 진행법이 더 효율적이다.