라이브, 가상화, 건설적

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LVC(Live, Virtual, & Constructive) 시뮬레이션은 모델 및 시뮬레이션(M&S) 분류에 널리 사용되는 분류법입니다.그러나 시뮬레이션을 실제 환경, 가상 환경 또는 건설 환경으로 분류하는 것은 이러한 범주 간에 명확한 구분이 없기 때문에 문제가 있습니다.시뮬레이션에 인간이 참여하는 정도는 장비의 사실성 정도와 마찬가지로 무한히 가변적입니다.시뮬레이션의 범주화에는 실제 ^[1]장비를 사용하는 시뮬레이션 사람들에 대한 범주가 없다.

분류

모델링 및 시뮬레이션 용어집에서^[2] 미국 국방부가 정의한 LVC 범주:

• 라이브 - 실제 사용자가 실제 시스템을 조작하는 시뮬레이션입니다.실제 장비를 이용한 군사 훈련 이벤트는 실시간 시뮬레이션이다.살아있는 적에 대해 수행되지 않기 때문에 시뮬레이션으로 간주됩니다.
• 가상 - 시뮬레이션된 시스템을 실제 사용자가 조작하는 시뮬레이션입니다.가상 시뮬레이션은 모터 제어 기술(예: 비행 제트 또는 탱크 시뮬레이터), 의사결정 기술(예: 화재 제어 자원을 행동에 커밋) 또는 통신 기술(예: C4I 팀의 일원으로서)을 발휘하여 루프 내 인간(Human-in-the-Loop)을 중심 역할에 주입한다.
• 건설적 - 시뮬레이션된 시스템을 조작하는 시뮬레이션.실제 사람들은 그러한 시뮬레이션을 자극(입력)하지만 결과를 결정하는 데는 관여하지 않는다.건설적인 시뮬레이션은 컴퓨터 프로그램입니다.예를 들어 군사사용자는 적 목표물의 이동 및 교전을 지시하는 데이터를 입력할 수 있다.건설적인 시뮬레이션은 이동 속도, 적과의 교전 효과 및 발생할 수 있는 전투 피해를 결정합니다.이러한 용어는 컴퓨터 생성 힘(CGF)과 같은 특정 구성 모델과 혼동해서는 안 된다. CGF는 인간의 행동을 모델링하려는 시뮬레이션에서 힘의 컴퓨터 표현을 참조하기 위해 사용되는 일반 용어이다.CGF는 건설적인 환경에서 사용되는 하나의 예시 모델일 뿐입니다.시뮬레이션된 사람이 시뮬레이션 시스템을 운용하는 것과 관련된 건설적 모델에는 여러 종류가 있다.

기타 관련 용어는 다음과 같습니다.

• LVC Enterprise - LVC 액티비티가 실행되는 자원의 전체 엔터프라이즈.
• LVC 통합 - HLA 또는 ^[3][4]EuroSim과 같은 연합 시뮬레이션 환경 내에서 시뮬레이션 상호 운용성을 이용하기 위해 적절한 기술 또는 프로토콜을 통해 LVC 시뮬레이션을 연결하는 프로세스.
• LVC Integrating Architecture (LVC-IA) - 하드웨어, 소프트웨어, 네트워크, 데이터베이스 및 사용자 인터페이스, 정책, 계약, 인증/인증 및 비즈니스 규칙을 포함한 LVC Enterprise의 기본 요소를 집약적으로 나타냅니다.LVC-IA는 지원해야 하는 시스템 환경을 고려할 때 본질적으로 엔터프라이즈 아키텍처입니다.LVC-IA는 시뮬레이션을 통해 얻은 정보를 필요로 하고 사용하는 사람들에게 M&S 기술을 전달합니다.이를 위해 LVC-IA는 다음을 제공합니다.
  • 시뮬레이션 장비, 상호 운용성 도구 및 지원 담당자를 통한 통합.엔터프라이즈 통합 및 엔터프라이즈 아키텍처를 참조하십시오.통합은 네트워크 중심의 연결을 생성하여 실시간 계측, 가상 시뮬레이터 및 건설적인 시뮬레이션뿐만 아니라 합동 군사 및 특정 서비스 명령 시스템 간에 데이터를 수집, 검색 및 교환합니다.통합은 또한 데이터 관리, 연습 관리, 연습 협업 및 훈련 지원 시스템 업데이트를 연결합니다.
  • 미션 리허설 및 훈련, 테스트, 획득, 분석, 실험 및 물류 계획을 위한 LVC 컴포넌트와 툴을 표준화하기 위한 공통 프로토콜, 규격, 표준 및 인터페이스를 통한 상호 운용성.
  • 엔터프라이즈 애프터 액션 리뷰, 어댑터, 관련 지형 데이터베이스, 다국적 기업용 멀티레벨 보안, 하드웨어/소프트웨어 요건 등 공통적이고 재사용 가능한 컴포넌트와 툴을 통한 컴포지터빌리티

LVC 토론에서 사용되는 기타 정의(Webster 사전)

1. 엔터프라이즈: 특히 어렵거나 복잡하거나 위험한 프로젝트 또는 작업
   • A: 경제조직 또는 활동의 단위, 특히: 비즈니스 조직
   • B: 조직적인 목적의 활동
2. 환경:주변 사물, 조건 또는 영향의 집합체, 주변 환경
3. 구성:컴포넌트를 조합 또는 배열하여 만들거나 형성한다.
4. 컴포넌트:어떤 부분 중 하나

전투 공군(CAF) 훈련을 위한 진정한 LVC 기술을 가능하게 하는 현재 및 새로운 기술은 논의되고 개발되어야 할 CAF LVC 사건에 대한 표준화된 정의를 필요로 한다.위에서 사용된 사전 용어는 DoD 활동에 보편적으로 적용되는 LVC 주제의 기본 구조에 대한 확실한 이해 기반을 제공한다.아래에 설명된 용어와 사용 사례는 이러한 용어를 사용하여 오해를 해소하는 교리의 지침서입니다.다음 단락에서는 이러한 용어를 사용하여 글로벌 뷰를 레이아웃합니다.이것에 대해서는, 문서의 나머지 부분에서 자세하게 설명합니다.요컨대:

훈련 및 운영 테스트는 각 분야에서 전투기를 준비, 테스트 및/또는 훈련할 수 있는 여러 구성 요소로 구성된 3개의 개별 구성 요소(라이브, 시뮬레이터 및 보조)를 조합하여 실시합니다.LVC Enterprise는 Live Constructure의 컴포넌트입니다.전투사는 3개의 역사적으로 상이한 환경(Live, Virtual, Constructive)을 조합하여 전투 역할의 성능을 향상시킬 수 있습니다.

위의 단락을 기능적으로 정확하게 이해하기 위해서는 아래에 제시된 환경 정의에 대한 실무 지식이 중요합니다.

• Live Environment (L)*: 실제 어플리케이션에서 각 분야의 운영체제를 운용하는 Warfighters

• 가상환경(V): 필드 시뮬레이터 또는 트레이너를 운용하는 Warfighters

• 건설적 환경(C): 라이브 시나리오 및/또는 가상 시나리오 개발을 증강 및 강제하기 위해 사용되는 CGF(Computer Generated Force)

환경(L, V, C) 자체는 일반적으로 잘 이해되고 있으며 의료 분야, 법 집행 기관 또는 군사 운용 분야 등 다양한 분야에 보편적으로 적용됩니다.의료 분야를 예로 들면, Live Environment(실제 환경)는 심각한 현실 상황에서 인간 환자에게 심폐소생술을 수행하는 의사가 될 수 있습니다.이와 같은 맥락에서 가상 환경에는 훈련용 마네킹에서 심폐소생술을 하는 의사가 포함됩니다.건설적 환경은 훈련용 마네킹의 동작을 제어하는 소프트웨어입니다.두 번째 예에서는 전투기 조종사 훈련 또는 운용 테스트를 고려합니다.라이브 환경은 전투기를 조종하는 파일럿입니다.가상 환경에는 시뮬레이터를 조종하는 동일한 파일럿이 포함됩니다.구축 환경에는 라이브 환경과 가상 환경을 연결하고 상호 작용할 수 있는 네트워크, 컴퓨터 생성 세력 및 무기 서버 등이 포함됩니다.2차 및 3차 트레이닝의 메리트가 분명히 있습니다만, LVC의 컨셉이 만들어진 유일한 이유는 Live Real World의 퍼포먼스를 향상시키기 위해서 1개 이상의 환경을 조합하는 것입니다.그러나 기업 전체의 환경을 통합하도록 설계된 특정 액티비티 또는 프로그램을 언급할 때 용어의 사용 및 적용은 국방부에 따라 크게 다릅니다.따라서 향후 훈련이나 운용 테스트의 실시 방법을 구체적으로 기술하는 단어에도 표준화가 필요합니다.이것은 기술적인 용어에서 벗어나 인간이 실제로 그들의 특정한 전투 책임에 대해 어떻게 준비하는지에 대해 생각하는 것으로 가장 잘 묘사된다.실제로 인간은 세 가지 구성 중 하나에서 자신의 역할을 준비합니다. 라이브(실제 전투 도구 사용), 시뮬레이터 또는 기타 보조 방법(테스트, 학업, 컴퓨터 기반 훈련 등)입니다.각 구성 요소 내의 작업은 작업을 완료하거나 교육 목표를 달성하기 위한 다양한 방법을 지정하는 구성 요소로 세분화됩니다.다음 3가지 구조에 대해 설명합니다.

라이브 컨스트럭트

라이브는 각 분야의 운영체제를 운영하는 인간을 대표하는 세 개의 구성체 중 하나이다.운용 시스템의 예는 탱크, 해군 함정, 항공기 또는 최종적으로는 배치된 외과 병원으로 구성될 수 있다.Live Construct의 세 가지 구성 요소는 다음과 같습니다.

• 라이브와라이브: 종래의 라이브와라이브 트레이닝은 Live Construct의 컴포넌트이며, 라이브 운용 시스템이 서로 상호작용하여 시나리오의 복잡성을 증대시킬 때 발생합니다(실제 전투도 이와 같이 이루어집니다.이 컴포넌트는 현재 이용 가능한 전투 훈련의 가장 현장감 있는 형태로 되어 있습니다).
• LC: Live, Constructive는 라이브 컨스트럭트의 컴포넌트입니다.CGF를 쌍방향 통합, 안전, 동적 적응형 네트워크로 라이브 운영 시스템에 주입하여 시나리오의 복잡성을 증가시킵니다.
• LVC: Live, Virtual and Constructive(LVC)는 Live Constructive의 컴포넌트입니다.이 컴포넌트에서는 가상 엔티티와 CGF를 안전하고 동적으로 적응 가능한 통합 네트워크 내의 라이브 운영 시스템에 주입하여 시나리오의 복잡성을 높입니다.

시뮬레이터 구성

라이브 운영 체제 대신 시뮬레이터 장치를 작동하는 인간을 나타내는 두 번째 구성입니다.시뮬레이터 컨스트럭트(Virtual and Constructive(VC; 가상 및 건설)의 조합)는 다음과 같은 3개의 컴포넌트로 구성됩니다.

• 전투기 기지의 전형적인 동일한 시뮬레이터의 로컬 네트워크 세트(독립형 시뮬레이터)
• 네트워크화된 상이한 시뮬레이터 세트(DMO)
• 하이엔드 테스트, 전술 및 어드밴스드 트레이닝(HET3)을 지원하는 여러 시뮬레이터 디바이스의 로컬 폐쇄 루프 네트워크 엔클로저

보조 구조

Live 또는 Simulator 이외의 세 번째 구성 요소(모든 것을 포함하는 것은 아님)를 통해 트레이닝을 수행하는 구조입니까?

• 컴퓨터 기반 명령
• 독학
• 플랫폼 지도 학회

위의 정의를 활용하여 다음 표는 CAF 훈련 또는 운영 테스트의 맥락에서 용어가 어떻게 관련되어 있는지를 그래픽으로 보여준다.

위의 그림을 가이드로 사용하면 LVC의 액티비티는 가상 환경과 건설적인 환경을 사용하여 라이브 환경의 시나리오 복잡성을 높이는 것입니다.LVC 시스템은 Live 환경과 VC 환경 간에 양방향으로 적응 가능한 애드혹 및 안전한 통신 시스템을 갖추고 있어야 합니다.가장 중요한 것은 동사로 사용되는 LVC는 3가지 환경과 항상 존재하는 Live 환경이 통합된 상호작용이라는 것입니다.예를 들어 Simulator Construct VC 이벤트는 LVC 이외의 이벤트(DMO 등)로 호출해야 합니다.Live 환경이 존재하지 않는 경우 LVC와 LC가 존재하지 않으므로 LVC 용어를 기술자로 사용하는 것은 완전히 부적절하다.

LVC Enterprise가 훈련 프로그램에 관련되기 때문에 LVC의 작업 라인은 "전투준비태세를 가능하게 하기 위해 기술적으로 건전하고 재정적으로 책임 있는 훈련을 위한 OSD, HAF, MAJCOM, 공동 및 연합군의 협력"으로 올바르게 정의된다.이 경우, "작업 범위"는 시뮬레이터 구축 프로그램 및 개발을 포함하지 않지만 LVC Enterprise를 포함하는 구축으로 제한됩니다.다른 일반적인 용어인 "Doing LVC"는 "실시간 운영 체제 시나리오와 미션 목표 결과를 증가시키기 위해 가상 자산과 건설 자산의 통합을 사용하여 실시하는 준비 훈련"을 의미합니다.마찬가지로 LVC-운영 훈련(CAF 전투기 훈련 컨텍스트에서) 또는 "LVC-OT"는 운용 훈련 및/또는 테스트의 견고하고 비용 효율적인 방법을 맞춤화하기 위해 필요할 때 라이브, 가상 및 건설적인 임무 시스템을 통합하는 데 필요한 도구와 노력이다.

잘못된 용어와 관련이 없는 용어

LVC 컨텍스트에서 말할 때 논의를 명확히 하고 오해를 없애기 위해 환경, 구조 및 컴포넌트를 설명하는 데 이 문서의 용어만 사용해야 합니다."합성"이나 "디지"와 같은 단어는 대신 "건설적" 또는 "가상"으로 대체해야 합니다.또한 (F-22 또는 F-35와 같이) 현지화되거나 자체 완비된 라이브/컨스트럭티브 시스템으로 정의되는 임베디드 트레이닝(ET) 시스템은 LVC 시스템과 혼동하거나 LVC 시스템과 혼동해서는 안 됩니다.

역사

1990년 이전에 M&S 분야는 주요 지역사회 간의 활동 간 단편화 및 제한적인 조정으로 특징지어졌다.이러한 결함을 인식하여 의회는 국방부(DoD)에 시뮬레이션 정책 조정, 상호운용성 표준 및 프로토콜 확립, 군사 부문 내 시뮬레이션 촉진 및 구축을 위한 시뮬레이션을 위해 "...국방장관(OSD) 수준의 공동 프로그램 사무소를 설립할 것"을 지시했다.시뮬레이션, 워게이밍 및 훈련의 조정에 대한 지침과 목표(참조: 상원 인가 위원회 보고서, FY91, 국방성 세출 법안, SR101-521, 페이지 154-155, 1990년 10월 11일) 이 방향과 일관되게 국방 모델링 및 시뮬레이션 사무소(DMO)가 창설된 직후에 작성되었습니다.지역 사회 내 및 지역 간 M&S 활동의 조정을 촉진하기 위해 지정된 조직 및/또는 창구.10년 이상 M&S에서 DoD의 궁극적인 목표는 모델과 시뮬레이션을 신속하게 조립하기 위한 LVC-IA를 만드는 것이다. LVC는 훈련, 원칙 및 전술 개발, 작전 계획 수립 및 전투 상황 평가를 위한 운영상 유효한 LVC 환경을 조성한다.이러한 LVC 환경을 일반적으로 사용하면 운영과 인수 커뮤니티 간의 긴밀한 상호작용이 촉진됩니다.이러한 M&S 환경은 통합 아키텍처를 통해 상호 운용되는 구성 가능한 컴포넌트로 구축됩니다.강력한 M&S 기능을 통해 DOD는 군 복무, 전투 지휘부 및 ^[5][6]기관의 다양한 활동에서 운영 및 지원 목표를 효과적으로 달성할 수 있다.

사용 가능한 아키텍처의 수는 시간이 지남에 따라 증가하고 있습니다.M&S 동향에 따르면 일단 사용 커뮤니티가 아키텍처 중심으로 발전하면 새로운 아키텍처 개발에 관계없이 아키텍처가 사용될 가능성이 높습니다.또한 M&S 동향은 새로운 아키텍처가 온라인 상태가 되면 폐기되는 아키텍처가 거의 없음을 나타냅니다.기존 세트를 하나 이상 대체하는 새로운 아키텍처가 생성되면 사용 가능한 세트에 아키텍처가 하나 더 추가될 가능성이 높습니다.시간이 지남에 따라 혼합 아키텍처 이벤트가 증가함에 따라 아키텍처 간 통신 문제도 증가합니다.^[7]

M&S는 사용자가 분산 아키텍처를 통해 중요한 리소스를 연결할 수 있도록 하는 데 큰 진전을 이루었습니다.

1980년대 중반, SIMNET은 군사 작전에서의 팀 훈련과 임무 리허설을 위한 대규모 실시간 맨인더루프 시뮬레이터 네트워킹의 첫 번째 성공적인 구현이 되었습니다.SIMNET 프로그램을 통해 얻은 가장 초기의 성공은 지리적으로 분산된 시뮬레이션 시스템이 네트워크 ^[8]연결을 통해 상호 작용함으로써 분산 훈련을 지원할 수 있다는 것을 증명한 것입니다.

Aggregate Level Simulation Protocol(ALSP)은 분산 시뮬레이션의 이점을 힘 수준 훈련 커뮤니티로 확장하여 다양한 Aggregate 수준 시뮬레이션이 협력하여 전투-참모 훈련을 위한 극장 수준 경험을 제공할 수 있도록 했다.ALSP는 1992년부터 진화하는 "모델의 조합"을 지원하여 공통 인터페이스를 통한 모델 간 통신과 보수적인 Chandy-Misra 기반 ^[9]알고리즘을 사용한 시간 진행을 위한 인프라 소프트웨어 및 프로토콜 모음으로 구성되어 있습니다.

거의 동시에, SIMNET 프로토콜은 분산 인터랙티브 시뮬레이션 (DIS) 표준으로 발전하고 성숙하였습니다.DIS는 분산된 이벤트에서 더 많은 시뮬레이션 유형을 상호작용할 수 있게 했지만, 주로 플랫폼 수준의 훈련 커뮤니티에 초점을 맞췄다.DIS는 실시간 플랫폼 수준의 워게이밍 ^[10]시뮬레이션을 링크하기 위한 개방형 네트워크 프로토콜 표준을 제공했습니다.

1990년대 중반에 DMSO(Defense Modeling and Simulation Office)는 HLA(High Level Architecture) 이니셔티브를 후원했습니다.DIS와 ALSP를 모두 지원 및 대체하도록 설계된 조사 작업은 이 두 개의 서로 다른 애플리케이션을 지원할 수 있는 인프라를 프로토타입으로 만들기 위해 시작되었습니다.그 목적은 DIS와 ALSP의 최고의 기능을 단일 아키텍처로 결합하는 것이었습니다.이 아키텍처는, 트레이닝 애플리케이션을 계속 서포트하면서,

DoD 테스트 커뮤니티는 HLA가 허용할 수 없는 성능을 발휘하고 신뢰성의 한계를 포함한다는 인식에 따라 대체 아키텍처 개발을 시작했습니다.실시간 테스트 범위 커뮤니티는 테스트 범위 설정에 라이브 자산을 통합하는 하드타임 애플리케이션에서 낮은 레이텐시와 고성능 서비스를 제공하기 위해 테스트 및 트레이닝 지원 아키텍처(TENA) 개발을 시작했습니다.TENA는 TENA 미들웨어 및 기타 보완 아키텍처 컴포넌트(TENA Repository, Logical Range Archive, 기타 TENA 유틸리티 및 툴 등)를 포함한 공통 인프라스트럭처를 통해 상호 호환성을 신속하고 경제적으로 실현하는 데 필요한 아키텍처와 소프트웨어 구현 및 기능을 제공합니다.시스템, 설비 및 시뮬레이션 ^[11][12][13]범위입니다.

마찬가지로, 미 육군은 대규모 ^[14]훈련을 지원하기 위해 육군 훈련 범위에 대한 사후 조치 검토(AARs)를 제공하기 위해 비교적 좁은 범위의 데이터 세트를 필요로 하는 많은 실제 자산을 연결하기 위해 공통 훈련 계측 아키텍처(CTIA)의 개발을 시작했다.

LVC 아키텍처 공간을 더욱 복잡하게 만드는 다른 노력으로는 상용 벤더가 개발 및^[16] 배포한 OSAMS나 CONDOR와 같은^[15] 범용 호환성 소프트웨어 패키지가 있습니다.

2010년 현재 SIMNET을 제외한 모든 DoD 아키텍처는 계속 가동되고 있습니다.나머지 아키텍처(CTIA, DIS, HLA, ALSP 및 TENA) 중 일부는 초기에 사용되고 있으며(CTIA, TENA 등), 다른 아키텍처는 사용자 기반 감소(ALSP 등)를 경험하고 있습니다.각 아키텍처는 채택된 영역 내에서 허용 가능한 수준의 기능을 제공합니다.단, DIS, HLA, TENA 및 CTIA 기반의 페더레이션은 본질적으로 상호 운용이 가능한 것은 아닙니다.시뮬레이션이 다른 아키텍처에 의존하는 경우, 모든 애플리케이션 간의 효과적인 통신을 보장하기 위해 추가 단계를 수행해야 합니다.이러한 추가 절차(일반적으로 다양한 아키텍처 간에 게이트웨이 또는 브릿지를 개재하는 경우)에 따라 리스크, 복잡성, 비용, 작업 수준 및 준비 시간이 증가할 수 있습니다.추가적인 문제는 개별 시뮬레이션 이벤트의 구현을 넘어선다.한 예로, 지원 모델, 인력(전문가) 및 애플리케이션을 서로 다른 프로토콜에 걸쳐 재사용할 수 있는 기능이 제한됩니다.서로 다른 프로토콜 간의 제한된 고유 상호 운용성으로 인해 실시간, 가상 및 건설적 시뮬레이션의 통합에 중요하고 불필요한 장벽이 생깁니다.

과제들

LVC 상호운용성의 현재 상태는 취약하며, 라이브, 가상 또는 건설 시뮬레이션 시스템이 혼합 아키텍처 시뮬레이션 이벤트의 구성요소가 될 때마다 (종종 새롭게) 해결해야 하는 몇 가지 반복적인 문제가 발생할 수 있습니다.수반되는 문제의 일부는 시뮬레이션 시스템의 기능 제한 및 기타 시스템 간 비호환성으로 인해 발생합니다.다른 유형의 문제는 상이한 시스템 ^[17]간에 보다 완전한 의미 수준의 상호 운용성을 달성하는 프레임워크를 제공하지 못하는 일반적인 실패에서 발생합니다.상호운용성, 통합성 및 구성가능성은 적어도 1996년부터 LVC-IA의 가장 기술적으로 어려운 측면으로 확인되어 왔다.무기 시스템 획득^[18] 프로세스에서 모델링과 시뮬레이션의 효과에 관한 연구에서도 문화적, 관리적 과제가 확인되었습니다.정의상 LVC-IA는 사회 기술 시스템, 즉 사람과 직접 상호작용하는 기술 시스템입니다.다음 표는 기술적, 문화적, 관리적 측면과 관련된 1996년의 과제를 나타낸다.또한 2009년 연구에서 발견된 과제 또는 차이도 포함된다.^[19]이 표는 1996년의 도전과 2009년의 도전 사이에 거의 차이가 없음을 보여준다.

유형	1996년의 과제	2009년의 과제
테크니컬	상호 운용성 데이터 설명의 가용성 데이터 보안 및 기밀성 물리 기반의 M&S 하드웨어 및 소프트웨어의 제한 가변 해상도	상호 운용성 데이터 검출 보안. 대표 모델, 구성 가능 모델 및 검증된 모델 장애 감시 및 지속성 충실도, 스케일 및 해상도 필터
문화적.	취득 프로세스 M&S 사용에 대한 인센티브 M&S 인력(트레이닝 및 접근) M&S 인수	프로세스 도구 커뮤니티 오브 프랙티스 직원 훈련 및 협업 사회 기반 시설
관리	방위 지도실 데이터 및 모델의 소유권 VV&A 자금 조달 프로세스 시스템 모델 사용	거버넌스, 표준 정책 데이터 및 모델 조정 VV&A 일관된 자금 지원 효율적인 사용과 베스트 프랙티스

솔루션에 대한 접근법

가상 또는 구성 모델은 일반적으로 표현되는 요소의 충실도 또는 정확도에 초점을 맞춥니다.라이브 시뮬레이션은 정의상 현실이기 때문에 최고의 충실도를 나타냅니다.그러나 시뮬레이션이 다양한 라이브, 가상 및 건설적인 요소 또는 다양한 네트워크 프로토콜을 사용하여 시뮬레이션 세트를 생성하면 시뮬레이션은 빠르게 더 어려워집니다. 여기서 각 시뮬레이션은 라이브, 가상 및 건설적인 요소 세트로 구성됩니다.LVC 시뮬레이션은 시뮬레이션에서 사람과 기술 간의 상호작용으로 인한 사회 기술 시스템이다.사용자는 획득, 분석, 테스트, 교육, 계획 및 실험 커뮤니티의 이해관계자를 대표합니다.M&S는 JCID(Joint Capabilities Integration Development System) 라이프 사이클 전체에 걸쳐 이루어집니다.「M&S in the JCID Process」의 그림을 참조해 주세요.LVC-IA는 요구가 상충하는 다양한 이해관계자의 사용과 이종 ^[20]부품에서 지속적으로 진화하는 구조 때문에 ULS(Ultra Large Scale) 시스템으로도 간주됩니다.정의상 사람은 단순한 사용자가 아니라 LVC 시뮬레이션의 요소이다.

다양한 LVC-IA 환경을 개발하는 동안 통합, 구성성 및 상호운용성의 기본 요소를 이해하려는 시도가 나타났다.2010년 현재, 소프트웨어 개발이 계속 진화하고 있는 것과 같이, 이 3개의 요소에 대한 우리의 이해는 여전히 진화하고 있습니다.소프트웨어 아키텍처를 생각해 봅시다. 소프트웨어 아키텍처는 1968년 Edsger Dijkstra와 1970년대 초 David Parnas의 연구에서 처음 확인되었습니다.소프트웨어 아키텍처 영역은 2007년에 ISO에 의해 ISO/IEC 42010:2007로 채택되었습니다.통합은 아키텍처 및 소프트웨어 패턴의 방법을 사용하여 일상적으로 기술됩니다.통합의 기능적 요소는 통합 패턴의 보편성(예: 조정(통신 내) 및 연합(인터커뮤니케이션), 프로세스, 데이터 동기화 및 동시성 패턴)으로 인해 이해할 수 있습니다.

LVC-IA는 기술적 측면뿐만 아니라 사회적 또는 문화적 측면도 상호운용성과 컴포지터빌리티 속성에 의존합니다.이러한 기능과 관련된 ULS 시스템 문제뿐만 아니라 사회 기술적 문제도 있습니다.문화적 측면의 예는 구성 타당성의 문제이다.ULS 에서는, 유효한 구성을 보증하기 위해서, 모든 인터페이스를 제어하는 기능은 매우 어렵습니다.VV&A 패러다임은 허용 가능한 유효성 수준을 식별해야 한다.

상호 운용성

상호운용성 연구는 네트워크 시스템을 통해 분산된 여러 시스템을 상호 운용하는 방법론에 관한 것입니다.Andreas Tolk는 기술적 상호 운용성과 상호 ^[21]운용의 복잡성을 설명하기 위한 방법으로 참여 시스템 간의 7가지 상호 운용성 수준을 식별한 개념적 상호 운용성 모델(LCIM)을 도입했습니다.

Bernard Zeigler의 모델링 및 시뮬레이션 이론은 상호 운용성의 세 가지 기본 수준을 확장합니다.

• 실용적
• 의미론
• 통사적

실용적 레벨은, 송신자의 의도에 상대적인 애플리케이션의 맥락에서, 수신자의 메시지 해석에 초점을 맞춘다.시맨틱 레벨은 용어의 정의와 속성, 그리고 메시지에 공유된 의미를 제공하기 위해 용어가 어떻게 결합되는지에 관한 것입니다.구문 수준은 메시지의 구조와 해당 구조를 지배하는 규칙을 준수하는 데 초점을 맞춥니다.언어적 상호운용성 개념은 여러 수준에서 동시 테스트 환경을 지원합니다.

LCIM은 하위 계층을 시뮬레이션 상호 운용 문제와 관련짓고, 상위 계층은 모델의 재사용 및 구성 문제와 관련짓습니다.그들은 "시뮬레이션 시스템은 모델과 그 가정 및 제약을 기반으로 한다"고 결론짓는다.두 개의 시뮬레이션 시스템이 결합된 경우, 의미 있는 결과를 보장하기 위해 이러한 가정과 제약이 적절히 조정되어야 합니다."이는 M&S 분야에서 파악된 상호운용성 수준이 정보교환 전반에 대한 논의의 지침이 될 수 있음을 시사한다.

Zeigler Architecture는 M&S에 대해 논의하기 위한 아키텍처 기술 언어 또는 개념 모델을 제공합니다.LCIM은 통합, 상호운용성 및 컴포지터빌리티에 대해 논의하기 위한 수단으로서 개념 모델을 제공합니다.세 가지 언어 요소는 LCIM을 지글러 개념 모델과 관련짓습니다.아키텍처와 구조의 복잡성은 시스템 이론에서 응집력과 결합성을 측정하는 연구 분야로 소프트웨어 개발 프로젝트에서 일반적으로 사용되는 메트릭에 기초합니다.Zeigler, Kim 및 Praehofer는 M&S의 방법론적 문제에 대한 개념적 프레임워크와 관련된 계산 접근법을 제공하는 모델링 및 시뮬레이션 이론을 제시한다.프레임워크는 사실상 M&S ^[22]도메인의 온톨로지를 제시하는 일련의 엔티티와 엔티티 간의 관계를 제공한다.

컴포지터빌리티

Petty와 Weisel은^[23] 현재의 작업 정의를 공식화했습니다. "구성이란 다양한 조합의 시뮬레이션 컴포넌트를 선택하여 시뮬레이션 시스템으로 조립하여 특정 사용자 요건을 충족하는 기능입니다."사회공학적 시스템이 관여하고 있음을 나타내는 기술적 및 사용자 상호작용이 모두 필요합니다.사용자가 데이터 또는 모델에 액세스할 수 있는 능력은 컴포지터빌리티 메트릭을 고려할 때 중요한 요소입니다.사용자가 모델 저장소를 볼 수 없는 경우 모델 집계에 문제가 발생합니다.

Department of Defense Models and Simulation의 Composability 개선에서 Composability를 제공하는 능력과 관련된 요소는 다음과 같습니다.

• 모델링되는 시스템의 복잡성.M&S 환경의 크기(복잡도)
• 복합 M&S가 사용되는 상황에 대한 목표의 어려움.탐색의 유연성, 확장성.
• 기준을 포함한 기반 과학기술의 강점.
• 경영의 질, 공통의 관심사를 가지는 것, 노동자의 ^[24]스킬과 지식등의 인간적인 고려.

Tolk는^[25] 개념적 정렬의 필요성에 초점을 맞춘 구성 가능성에 대한 대안적 관점을 도입했습니다.

M&S 커뮤니티는 정보교환 및 수신시스템에서 교환되는 데이터의 사용능력과 상호운용성을 매우 잘 이해하고 있다.상호운용성은 정의 및 구현 후 시스템 또는 서비스로 설계할 수 있습니다.

컴포넌트는 상호 운용성과는 다릅니다.구성성은 모든 참여 시스템에서 진실의 일관된 표현입니다.수신된 정보를 기반으로 수신 시스템 내에서 일어나는 일을 커버하기 위한 실용적 수준을 추가하여 상호 운용성에 대한 아이디어를 확장합니다.상호운용성과는 대조적으로 컴포지터빌리티는 사후 시스템에 엔지니어링할 수 없습니다.컴포지터빌리티를 실현하려면 시뮬레이션을 대폭 변경해야 하는 경우가 많습니다.

즉, 여러 참여 시스템에서 모델링된 속성화된 개념은 동일한 진실을 나타내야 합니다.컴포지터블 시스템이 양쪽 시스템에서 동일한 질문에 대해 다른 답변을 얻는 것은 허용되지 않습니다.진실의 일관된 표현 요건은 상호운용성으로 알려진 수신 정보의 의미 있는 사용에 대한 요건보다 우선한다.

LVC에는 통합성, 상호운용성 및 컴포넌트성이 필요합니다.

페이지(알.[26]integratability는 하드웨어와 펌웨어, 프로토콜, 네트워크 등, 상호 운용성 interoperations의 소프트웨어와 구현의 세부 사항과 싸우는데 등 시스템 간의 연결의physical/technical 영역 다투고 정의;이 데이터 요소의 인터페이스, 중반의 사용을 통해 교환을 포함하는 것을 제안합니다.dleware, 공통 정보 교환 모델로의 매핑 등, 모델링 레벨에서의 문제 조정과 경합하는 컴포지터빌리티.특히 ^[27]Tolk에 의해 포착된 바와 같이 LVC 컴포넌트 솔루션의 성공적인 상호 운용을 위해서는 인프라스트럭처의 통합성, 시스템의 상호운용성 및 모델의 컴포지터빌리티가 필요합니다.LVC 아키텍처는 잘 정렬된 시스템 접근방식으로 세 가지 측면을 전체적으로 다루어야 한다.

경제적 요인

DoD는 투자를 통해 최대의 효과를 거두기 위해 기업형 접근 방식을 사용하여 M&S 프로그램을 관리할 필요가 있습니다.여기에는 기업 전체에서 공통적인 M&S 능력의 격차를 특정하는 것, 그리고 광범위하게 적용 가능한 보수가 있는 프로젝트에 시드머니를 제공하는 것, 그리고 조직적이고 투명한 방법으로 부서 전체에 걸쳐 M&S 투자를 실시하는 것 등이 포함됩니다.특히 비전에 기재되어 있는 「M&S 시스템 및 기능의 비용 효과적이고 효율적인 개발을 촉진한다…」등의 모델, 시뮬레이션, 데이터의 관리 프로세스에는, 포괄적인 부문의 M&S 베스트 프랙티스의 투자 전략과 프로세스가 필요합니다.M&S 투자관리는 잠재적 투자의 범위를 수량화하고 이러한 투자의 결과로 발생하는 전체 범위의 편익을 식별하고 이해하기 위해 측정기준을 필요로 한다.현재 그러한 관행에 ^[28]대한 일관된 지침은 없다.

LVC와 관련된 개발 및 사용 비용은 다음과 ^[29][30]같이 요약할 수 있습니다.

• 라이브 - 인적 자원/자료가 매우 많이 소모되고 특별히 반복할 수 없기 때문에 상대적으로 비용이 많이 듭니다.
• 가상 - 인적 자원/자재 집약도가 낮아 비교적 중간 정도의 비용이며, 일부 재사용이 발생할 수 있으며, 반복성도 중간 정도임.
• 건설적 - 인적 자원/자재 집약도가 가장 낮고 재사용이 높고 반복성이 높아 비교적 비용이 저렴합니다.

반면 M&S의 충실도는 Live에서 가장 높고 Virtual에서 더 낮으며 Constructive에서 가장 낮습니다.따라서 DoD 정책은 LVC 연속체로 알려진 군사 획득 라이프 사이클을 통해 LVC를 혼합적으로 사용하는 것이다.오른쪽의 LVC 연속체 그림에서 JCIDS 프로세스는 군사 획득 라이프 사이클을 통한 LVC의 상대적 사용과 관련이 있다.

「 」를 참조해 주세요.

• 시뮬레이션 기반 수집

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