이상유동장 모델의 전지 단층촬영을 위한 분산 계산 기법의 구현

An implementation of distributed computing scheme for electrical tomography of two -phase flow model

본 논문은 이상 유동장 시스템의 전기 단층촬영 기법의 성능을 향상시키기 위해 Matlab과 같은 계산 도구에 데이터 통신 기능을 추가적으로 구현하여 노드들의 협력 계산을 지원한다. 구현된 통신 기능은 Matlab 명령어 라인이나 m-file에서 직접 호출할 수 있는 동적 링크 라이브러리 형태로 제공되며 호출시 전달된 Matlab 고유 방식으로 표현된 행렬을 Windows 운영체제에서 제공하는 파이프 기능을 이용하여 네트워크를 통해 수신자에게 전달한다. O(n$^3$)의 복잡도를 갖는 다수의 연산으로 구성된 영상 복원 알고리즘에 있어서 사전 분석과정을 협력 계산함으로써 물체 내부의 상황에 따라 n의 크기를 감소시켜 알고리즘의 수행속도를 크게 개선할 수 있다. 본 논문에서 구현된 협력 계산 환경과 프로그램은 주어진 물체내부 기포 분포에 대해 동적 칼만 필터 프로그램을 8개의 노드를 사용하였을 때 15배까지 수행속도를 향상시켰다. 따라서 고가의 병렬 시스템 대신 현재 이용이 가능한 저비용의 클러스터 계산 환경을 ET 기법에 적용하여 보다 정확하고 신속한 영상 복원을 수행할 수 있다.