역운동학 알고리즘은 다관절체의 엔드 이펙터를 제어하기 위한 매우 유용한 방법이다. 대부분의 역운동학 처리 과정에서 주된 관심사는 다관절체가 가지는 자세의 형태 자체가 아니라 제어되는 다관절체의 엔드 이펙터의 위치와 방향이다. 그러나 삼차원 캐릭터 애니메이션과 같은 종류의 응용 분야에 있어서는 엔드 이펙터의 정확한 위치와 방향보다는 다관절체의 전체적으로 자연스러운 자세 자체가 훨씬 더 중요한 요소이다. 실제로 애니메이터가 기존의 역운동학 기법을 사용해서 인체와 같이 다수의 물리적인 제약조건을 가지는 인간형 삼차원 캐릭터의 자세를 자연스럽게 제어하기 위해서는 많은 시행착오를 겪어야만 하기 때문에 이를 보완하는 특별한 알고리즘이 요구된다. CCD(Cyclic Coordinate Descent) 알고리즘은 기하학적인 검색을 통해 원하는 위치에 엔드 이펙터를 위치시키는 해를 구하는 역운동학 방식의 하나로서 사용자 상호작용을 통한 다관절체의 자세 제어에 적합하다. 그러나 CCD 알고리즘의 해는 초기 자세에 강력하게 종속되어 있기 때문에 초기 자세에 따라서 서로 다른 많은 해들을 얻게 된다. 본 논문에서는 인간형 캐릭터의 자세 제어를 위해 균등 자세 지도를 이용한 귀납적 역운동학 알고리즘을 제안한다. 균등자세 지도의 학습 알고리즘은 인간의 다양한 자세를 왜곡 없이 양자화하기 때문에 균등 자세 지도를 이용해서 기술되는 모든 자세들은 사실적인 자세임을 보장한다. 그러므로 균등 자세 지도를 통해 계산된 다관절체의 엔드 이펙터가 원하는 삼차원 위치와 가장 가까운 자세를 추출해 냄으로써 자연스러운 자세를 가지는 역운동학의 결과를 얻을 수 있다. 이러한 방식은 키 프레임 기반 삼차원 캐릭터 애니메이션의 제작과 3차원 게임, 그리고 가상 현실 등의 분야에 유용하게 적용될 수 있다.

최근 멀티미디어 객체를 다루는 연구는 국내외적으로 활발하게 진행되고 있으나, 이러한 멀티미디어 객체들을 효율적으로 저장 및 검색하기 위한 하부저장 시스템에 대한 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 이러한 대용량 멀티미디어 객체들을 효율적으로 저장 및 검색하기 위한 객체 저장 엔진을 구현한다. 이를 위해, 비정형 멀티미디어 객체의 저장을 위한 객체 관리자와, 비정형 텍스트 객체의 색인을 위한 역화일 관리자를 설계한다. 아울러, 설계된 객체 관리자와 역화일 관리자를 기존의 하부저장 구조인 SHORE 저장시스템에 통합하여 DBMS 측면에서 제공하는 동시성 제어, 회복기법 등을 지원할 수 있는 객체 저장 엔진을 구현한다. 마지막으로, 구현된 객체저장엔진의 유용성을 검증하기 위해 논문검색시스템 TIROS(Thesis Information Retrieval system using Object Storage engine)를 구축한다.

XML이 인터넷의 표준언어로 자리잡고 있음에 따라 XML을 중심으로 한 많은 데이타 관리기술이 개발되고 있다. 특히 XML 문서를 저장하는 방식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이러한 기존 저장 기법들에 대해 동일한 기준으로 성능을 평가하여 효율적인 저장 기법을 제안하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 객체-관계형 데이타베이스 모델을 이용해 XML 문서를 효율적으로 저장할 수 있는 새로운 저장 기법을 제안한다. 그리고 저장 기법들에 대한 성능 평가를 통해, 제안된 저장 기법을 효과적인 저장 기법으로 제시한다. 본 논문의 의의는 기존의 데이타 관리 모델을 사용하여 XML 문서를 보다 쉽게 효율적으로 저장할 수 있는 저장 기법을 제안하였으며, 동일한 기준을 사용한 성능 평가를 통해 XML 문서의 저장 기법들에 대한 성능을 평가하였다는 점이다.

그룹 통신은 객체 복제를 지원하는 주요 기술 중 하나이다. 현재의 CORBA 표준은 객체 복제를 이용하여 지원할 수 있는 고장 감내와 고 가용성을 지원하지 못한다. 지금까지의 CORBA 기반 그룹통신에 관한 연구들에서는 CORBA 애플리케이션 프로그래머가 그룹 통신 프로토콜을 직접 이용할 수 있는 방법이 없었다. 또한 CORBA 또는 OS의 수정이 요구되거나, 기존의 그룹 통신 프로토콜을 적용할 수 없었다. 본 연구에서는 표준 CORBA의 수정 없이 다양한 그룹 통신 프로토콜을 적용할 수 있는 일반적인 그룹 통신 프레임웍을 제안한다. 이를 위해 우리는 상호 운용성, 기존 그룹 통신 프로토콜의 재사용을 지원하고, ORB와 OS에 대한 독립성을 유지하며, 유연성 있는 하부 프로토콜 적용을 가능하게 하도록 하기 위해 OCI를 확장하였다. 또한 제안한 방법에는 기존의 다양한 그룹 통신 프로토콜이 적용될 수 있다.

최근에 다중 에이전트를 기반으로 하는 가상 병렬 컴퓨팅 시스템에 관한 적극적인 연구가 이루어지고 있다. 가상 병렬 컴퓨팅 시스템은 많은 계산을 요구하는 복잡한 문제들을 해결하기 위해 고비용수퍼 컴퓨터를 사용하는 대신에, 인터넷상에 산재되어 있는 개인용 컴퓨터 혹은 워크스테이션을 사용한다. 가상 병렬 컴퓨팅 시스템은 인터넷상에 이용 가능한 자원에 의존하여 동질 혹은 이질형의 컴퓨터들로 구성될 수 있다. 본 논문에서는 IBM Aglets를 기반으로 하는 가상 병렬 컴퓨팅 환경에서 작업자 에이전트와 작업 패키지를 효율적으로 분산하는 새로운 방법을 제안한다. 기존의 방법들은 작업자 에이전트와 작업 패키지를 분산하기 위해서 주로 마스터/슬레이브 유형을 사용한다. 그러나 이러한 방법에서 에이전트의 수가 증가하게되면 중앙 마스터에서 작업부하가 급속하게 증가된다. 이러한 문제에 대한 해결로서 본 논문에서는 작업자 에이전트와 작업 패키지의 분산을 작업자 에이전트에게 위임하는 방법을 사용한다. 제안된 방법은 가상 병렬 컴퓨팅 시스템에서 다양한 방식으로 평가되었으며, 그 결과는 기존의 방법에 비해서 괄목할 만한 수준으로 개선되었다.

실시간 프로그래밍에 있어 타임아웃 기능은 매우 중요한 기본적인 기능 중 하나이다. 그러나 내장 실시간 시스템에서 가장 많이 사용하는 C 언어에서는 타임아웃 기능을 지원하지 않는다. 그래서 C언어에서 실시간 프로그래밍 환경을 제공하기 위해 언어 자체를 확장하거나 실시간 엔진(또는 커널)을 지원하는 연구들이 있었다. 그러나 이것은 특정 실시간 커널과 컴파일러가 필요하다는 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 운영체제에 최소한의 의존성을 갖고 라이브러리와 매크로 함수만으로 C 언어에서 타임아웃 기능을 제공한다. 또한 개발자가 편리하게 타임아웃 기능을 사용할 수 있도록 매크로 정의를 통해 구조화된 _within 문장을 제공한다. 이 기능은 리눅스의 단일 쓰레드 환경과 도스 환경뿐만 아니라 다중 쓰레드 환경인 POSIX 쓰레드에서도 구현하였다.

비디오 객체 분할은 MPEG-4와 같은 객체기반 비디오 코딩을 위한 중요한 구성 요소이다. 본논문은 비디오 시퀸스에서 움직임 객체 분할을 위한 새로운 알고리즘과 VOP(Video Object Plane)추출 방법을 소개한다. 본 논문의 핵심은 시간적으로 변하는 움직임 객체 에지와 공간적 객체 에지 검출 결과를 효율적으로 조합하여 정확한 객체 경계를 추출하는 것이다. 이후 추출된 에지를 통하여 VOP를 생성한다. 본 알고리즘은 첫 번째 프레임을 기준영상으로 설정한 후 두 개의 연속된 프레임 사이의 움직임 픽셀 차이 값으로부터 시작된다. 차이영상을 추출한 후 차이영상에 Canny 에지 연산과 수리형태 녹임 연산(erosion)을 적용하고, 다음 프레임의 영상에 Canny 에지 연산과 수리형태 녹임 연산을 적용하여 두 프레임 사이의 에지 비교를 통하여 정확한 움직임 객체 경계를 추출한다. 이 과정에서 수리형태학 녹임 연산은 잘못된 객체 에지의 검출을 방지하는 작용을 한다. 두 영상 사이의 정확한 움직임 객체 에지(moving object edge)는 에지 크기를 조절하여 생성한다. 본 알고리즘은 픽셀 범위까지 고려한 정화한 객체의 경계를 얻음으로서 매우 쉬운 구현과 빠른 객체 추출을 보였다.

EZW는 웨이블릿 변환된 영상을 효과적으로 부호화하는 알고리듬이다. 이 알고리듬에서 영상의 웨이블릿 변환 계수는 정해진 기호들 중의 하나를 부여받고, 그 계수의 중요도의 순서에 따라 부여받은 기호를 부호화한다. 본 논문에서는 EZW에서 사용하는 기호들을 분석하고 수정된 EZW 알고리듬을 제안한다. 제안한 방법에서는 중요한 IZ 기호를 계수의 절대값뿐만 아니라 여러 조건들을 검사하여 결정한 다. 중요도가 낮은 IZ 기호의 발생 확률을 줄이고 비트를 절감하여 복원 영상의 화질을 개선하였다.

오픈 소스 웹 관련 소프트웨어는 주로 UNIX 기반 운영체제 상에서 작동하며, 사용하는 운영체제에 따라 웹 시스템 전체의 성능에 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 운영체제가 웹 서비스를 얼마나 잘 지원하는 가를 분석하기 위해 소스 코드 수준의 시간 측정 도구를 만들고, 오픈 소스 웹 프록시 캐쉬 소프트웨어인 Squid가 요청하는 운영체제 시스템 호출의 수행 시간을 측정하였다. Squid는 2.4.STABLE1을 사용하였으며, 기반 운영체제로는 역시 오픈 소스인 Linux 2.4.2와 Solaris 8을 사용하여 시스템 서비스 성능 차이를 비교하였다. 이 결과 전체적으로 Squid를 지원하는 데에는 Linux 2.4.2가Solaris 8보다 나은 것으로 나타났다. 실험 결과는 오픈 소스 소프트웨어를 이용하여 웹 서비스를 구축하는 경우, 소프트웨어 선택을 위한 판단 자료로 사용될 수 있고, 웹 관련 소프트웨어를 지원하는 운영체제 서비스의 성능 개선을 위한 자료로도 유용하게 사용될 수 있다.

가상 공격을 수행하고 이에 따른 네트워크의 행동 변화를 시뮬레이션하기 위하여는 네트워크 구성요소들의 특성을 시뮬레이션 모델에 반영할 수 있어야 하며, 다양한 사이버 공격과 이를 방어하는 시스템들의 특성을 표현할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 사이버 공격시 네트워크의 부하가 어떻게 변하는지를 실험하기 위하여, 프로세스 기반 사건 중심 시뮬레이션 시스템인 SSF[9, 10]를 확장 구현하였다. 사이버 공격을 시뮬레이션하기 위해 보안 관련 클래스인 방화벽과 공격용 프로그램을 작성하기 위한 도구들의 모임인 패킷 조작기를 SSF의 구성요소인 SSFNet에 새로이 추가하였다. 이는 보안 체계를 가진 네트워크를 시뮬레이션 가능하게 할 뿐 아니라, 기존 사이버 공격 프로그램을 쉽게 이식하여 시뮬레이션에 적용할 수 있는 장점을 제공한다. 추가된 클래스들의 작동을 검증하기 위하여 가상 네트워크를 구성한 후, 대표적인 서비스-거부 공격인 smurf 공격을 시뮬레이션하고, 이 때의 네트워크의 행동 변화를 관찰하였다. 실험 결과 본 연구에 의하여 개발된 방화벽이나 패킷 조작기가 정상적으로 작동됨을 확인할 수 있었다.

본 논문에서는 가입자망의 고속화를 실현하는 방안으로 개발되고 있는 B-WLL 시스템의 MAC 프로토콜을 설계하고 검증하였다. MAC 프로토콜의 설계는 DAVIC에서 제시하는 MAC 메시지를 사용하여 SDL로 설계했으며, 동적인 경쟁/예약 타임 슬롯할당 알고리즘을 적용했다. 또한 설계한 MAC 프로토콜의 유효성을 검증하기 위하여 ObjectGeode의 Simulation Builder를 이용하여 문법적인 오류를 검사하고, MSC(Message Sequence Chart)를 생성하여 프로토콜의 동작절차에 대해 검증하였다. 검증의 결과, 설계한 MAC 프로토콜이 절차에 따라 정확하게 동작했으며, B-WLL 시스템이 지원하는 모든 서비스에 대해 유효함을 확인했다.

최근 들어 인터넷 사용의 증가와 더불어 디지털 비디오의 수요 또한 급격히 증가하고 있는 추세이다. 따라서 디지털 비디오 데이타베이스의 인덱싱을 위한 자동화된 도구가 필요하게 되었다. 디지털비디오 영상에 인위적으로 삽입되어진 문자와 배경에 자연적으로 포함되어진 배경문자 등의 문자 정보는 이러한 비디오 인덱싱을 위한 중요한 단서가 되어질 수 있다. 본 논문에서는 뉴스 비디오의 정지 영상에서 뉴스 자막과 배경 문자를 추출하기 위한 새로운 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 다음과 같이 세 단계로 구성된다. 첫 번째 전처리 단계에서는 입력된 컬러 영상을 명도 영상으로 변환하고, 히스토그램 스트레칭을 적용하여 영상의 수준을 향상시킨다. 이 영상에 적응적 임계값 추출에 의한 분할 방법을 수정 적용하여 영상을 분할한다. 두 번째 단계에서는 적응적 이진화가 적용된 결과 영상에 모폴로지 연산을 적절하게 사용하여, 우선 문자 영역은 아니면서 문자로 판단되기 쉬운 양의 오류(false-positive) 요소들이 강조되어 남아있는 영상을 만든다. 또한, 변형된 이진화 결과 영상에 모폴로지 연산과 본 논문에서 제안한 기하학적 보정(Geo-corrertion) 필터링 방법을 적용하여 문자와 문자로 판단되기 쉬운 요소들이 모두 강조되어 남아있는 영상을 만든다. 이 두 영상의 차를 구함으로서 찾고자 하는 문자 요소들이 주로 남고, 문자가 아닌 문자처럼 보이는 오류 요소들은 대부분 제거된 결과 영상을 만든다. 문자로 판단되는 양의 오류 영역들을 남기는데 사용된 모폴로지 연산은 3$\times$3 크기의 구조 요소를 갖는 열림과 (열림닫힘+닫힘열림)/2 이며, 문자 및 문자와 유사한 요소들을 남기는데 사용된 연산은 (열림닫힘+닫힘열림)/2와 기하학적 보정이다. 세 번째 검증 단계에서는 전체 영상 화소수 대비 각 후보 문자 영역의 화소수 비율, 각 후보 문자 영역의 전체 화소수 대비 외곽선의 화소수 비율, 각 외곽 사각형의 폭 대 높이간의 비율 등을 고려하여 비문자로 판단되는 요소들을 제거한다. 임의의 300개의 국내 뉴스 영상을 대상으로 실험한 결과 93.6%의 문자 추출률을 얻을 수 있었다. 또한, 본 논문에서 제안한 방법으로 국외 뉴스, 영화 비디오 등의 영상에서도 좋은 추출을 보임을 확인할 수 있었다.