HLA tabanlı dağıtık benzetimler için tam dağıtık kayıt ve yeniden oynatma mimarisi
A fully distributed data collection and replay architecture for HLA based distributed simulations
Yazar: EMRAH KAYA
Danışman: YRD. DOÇ. DR. FATİH ERDOĞAN SEVİLGEN
Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü / Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü / Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2009
Konu: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol = Computer Engineering and Computer Science and Control ; Bilim ve Teknoloji = Science and Technology
Dizin: Benzetim programları = Simulation programs ; Benzetim tasarımı = Simulation design ; Benzetim tekniği = Simulation technique ; Dağıtık benzetim = Distributed simulation ; Kayıt = Record ; Veri toplama = Data collection

Özet:
Benzetim sistemlerinde benzetim verilerinin kaydı önemli bir yer tutmaktadır. Eğitim amaçlı benzetimlerde kullanıcıların performansının ölçülebilmesi, analiz benzetimlerinde koşum esnasında gerçekleşen olayların incelenmesi, her iki türde de benzetim geçmişine dönerek olayların tekrar gözden geçirilmesi gibi ölçüme yönelik ihtiyaçlar için benzetim verileri gerekmektedir. Hata ayıklama, birim ve modül test yapma gibi geliştirmeye yönelik ihtiyaçlar da benzetim verilerinin toplanabilmesi ile karşılanabilmektedir. Ayrıca birden çok öğeden oluşan benzetimlerin daha etkin ve hızlı geliştirilebilmesi için gerekli olan bağımsız hata ayıklama, test ve analiz gibi imkânlar ancak benzetim öğelerinin diğer öğelerin verilerinin kaydedilip kullanılabilmesi sonucu bağımsız olarak geliştirilebilmesi ile mümkündür.Dağıtık benzetimler, sonuçların daha hızlı bir şekilde elde edilebilmesi, farklı coğrafi bölgelerdeki kullanıcıların aynı benzetimde yer alabilmesi gibi özelliklerinden ötürü yaygın olarak kullanılmaktadırlar. Bu benzetimlerde kayıt işlemleri eşzamanlılık sorunları ve sistemde birbirinden farklı birden çok öğenin bulunması sebebiyle daha karmaşıktır. Dağıtık benzetim mimarilerinden olan HLA standardı getirdiği eniyileme, tekrar kullanılabilirlik ve benzetim öğelerinin birlikte işlerliğini arttırmak gibi faydalar getirmiştir. Fakat bu faydaları sağlayan kısmi veri güncellemesi, tüme gönderim olmaması, özel veri tipleri gibi özellikleri daha karmaşık ve maliyetli bir veri toplama çözümü sonucu doğurmuştur. Ayrıca benzetim öğesinin yayınlamadığı özel verilerinin de kaydedilmesi ve eşzamanlılık sorunlarının çözülmesi gerekmektedir.Bu çalışmada öncelikle veri toplama ihtiyaçları ve önceki çalışmalarda sunulan çözümler incelenmiştir. Tam dağıtık bir mimari önerisi üzerinde durularak bu mimaride benzetim verilerinin yanında özel verilerin kaydı sağlanmıştır. Yeniden oynatma sırasındaki eşzamanlılık sorunu çözülerek önerilen sistem gerçeklenmiş, performans ve doğruluk deneyleriyle etkinliği ve uygulanabilirliği ortaya konulmuştur.

Abstract:
The data collection is an important part of simulation systems. Reviewing requirements like evaluating the trainees? performance in training simulations, examining the events in analysis simulations and rolling back to a previous simulation state can be met with the collection of the simulation data. Development requirements like debugging and unit-module testing also require this data. More effective and faster development of simulations that consist of more than one simulator is possible with the independent debugging, test and analysis. This can be realized if only the simulators are developed independent from the other simulators by collecting and supplying the other simulators? data.Distributed simulations are widely used for a number of reasons. Getting faster results and allowing users in different geographical locations to participate on the same simulation are some of those. Synchronization problems and existence of numerous distinct simulators make the data collection and replay more difficult in distributed simulations. The widely used distributed simulation architecture, HLA, came with not only features like better optimization, reusability and interoperability but also a more complicated and costly data collection availability because of its partial data update, simulation specific data-types and multicasting features. Collection of the private data that the simulators do not publish into the simulation network and synchronization of the simulators are the other problems to be solved.In this study, firstly the data collection needs and the solutions in the previous studies are examined. A fully distributed data collection architecture capable of not only collecting the simulation data communicated between simulators but also simulators? private data is proposed. A methodology to solve the synchronization problem during replay of simulation is proposed. The proposed solutions are implemented as data collection and replay system. The efficiency and the feasibility of the system are demonstrated with performance and validity tests.