• 제목/요약/키워드: 결정적인 유한 오토마타

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동일한 입력 문자를 가지는 상태의 병합을 통한 메모리 효율적인 결정적 유한 오토마타 구현 (Design of Memory-Efficient Deterministic Finite Automata by Merging States With The Same Input Character)

  • 최윤호
    • 정보보호학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.395-404
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    • 2013
  • 패턴 정합 알고리듬은 침입 탐지 및 방지 시스템의 성능을 좌우하는 중요한 기능 요소로서 일반적으로 정규 표현식(Regualr Expressions)을 사용해 패턴을 표현한다. 공격 패턴이 복잡해지고 다양해짐에 따라, 정규 표현식 또한 복잡해지고 그 수가 증가하고 있으며 이로 인해, 패턴 매칭 알고리듬에서 정규 표현식을 인식하기 위해 사용된 결정적 유한 오토마타(Deterministic Finite Automata)를 구성하는 상태가 폭발적으로 증가(states blowup)하고 있다. 이러한 상태의 폭발적 증가 문제를 해결하고 메모리 효율적인 자료 구조를 구현하기 위해 많은 연구가 이루어졌다. 대부분의 연구 결과들에서는 하나의 정규 표현식을 변환한 결정적 유한 오토마톤(Automaton) 내 상태의 수를 감소시키기 위한 효과적인 방안들을 제안하였다. 하지만, 이들 연구 결과는 단일 패턴 내 상태의 수만을 감소시킬 뿐 패턴의 수에 따라 증가하는 상태의 수를 감소시키지 못하는 한계점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 정규 표현식으로 구성된 유한 오토마타(Automata) 상의 상태 병합을 통한 상태 감소 방안을 제안한다. 이는 동일한 입력 문자를 가지는 상태를 병합함으로써 유한 오토마타 상의 상태의 수를 감소시켜, 기존 결정적 유한 오토마타에 비해 평균 40.0%의 메모리 감소 효과를 나타낸다.

유한 오토마타를 이용한 비디오 브라우징 시스템 (Video Browsing System using Finite Automata)

  • 서명필;김기원;이팔진
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2000년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.273-276
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    • 2000
  • 본 논문에서는 문서처리와 비디오 스트림 처리에 이용되는 이론적 배경을 고찰하고 , 제시된 이론을 바탕으로 하나의 비디오 스트림을 결정적 유한 오토마타 형태의 논리적인 구조로 재구성하여 사용자의 요구나 수준에 따라 가변적인 재생 시간을 갖는 비디오 브라우징 시스템을 구현하였다.

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오토마타를 이용한 가변재생 비디오 브라우징 시스템 (A Variable Playback Video Browsing System using Automata)

  • 김기원
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (상)
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    • pp.209-212
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    • 2001
  • 본 논문의 연구 목적은 효율적인 비디오 브라우징에 관한 연구이다. 비디오 스트림을 효율적으로 저장 및 재생하는 브라우징 시스템의 기본 구조로는 결정적 유한 오토마타를 사용하였다. 인덱싱 단계에서는 기존의 비디오 정보 또는 오디오 정보 한가지만을 사용하여 분야별로 특수하게 모델링하는 방법을 개선하여 비디오 스트림과 오디오 스트림 모두를 이용하는 새로운 인덱싱 방법을 제시하였다. 즉, 일차적으로 비디오 정보를 이용하여 동영상 데이터를 장면 단위로 분할한 후, 오디오 정보를 이용하여 에피소드 단위로 분할하여 인덱싱을 실행하였다. 이를 결정적 유한 오토마타 형태의 논리적인 구조로 에피소드들을 재구성하여 사용자의 요구에 따라 가변적인 재생 시간을 갖는 비디오 브라우징 시스템을 설계하였다.

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퍼지 유한상태 오토마타를 이용한 화재 불꽃 감지 (Fire-Flame Detection using Fuzzy Finite Automata)

  • 함선재;고병철
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제37권9호
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    • pp.712-721
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    • 2010
  • 본 논문에서는 화재 불꽃의 시각적 특징들을 확률적인 멤버십 함수로 모델링하고 이를 퍼지 유한상태 오토마타에 적용한 새로운 화재 불꽃 감지 알고리즘을 제안한다. 먼저 입력된 영상에서 배경모델을 이용하여 움직임 영역을 추출하고 불꽃 색상 모델을 적용하여 최종 화재 후보 영역을 결정한다. 불꽃영역은 일반적으로 연속적이며 불규칙한 패턴을 가지고 있으므로 명도와 웨이블릿 에너지의 왜도 값과 모션의 상승 방향성을 이용하여 확률모델을 생성하고 이를 퍼지 유한상태 오토마타에 적용한다. 퍼지 유한상태 오토마타는 오토마타의 성능과 퍼지 로직이 결합된 형태로 컴퓨터 시스템에서 불확실한 문제뿐 아니라 연속적인 공간에서 발생하는 문제를 처리하는 시스템적인 접근법을 제공한다. 제안된 알고리즘은 다양한 화재 영상에서 성공적으로 불꽃을 감지하였고 다른 알고리즘에 비해 더 좋은 성능을 보여주고 있다.

패턴 테이블을 이용한 코드 최적화 (Code Optimization Using Pattern Table)

  • 윤성림;오세만
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권11호
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    • pp.1556-1564
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    • 2005
  • 원시 프로그램에 대한 컴파일 과정 중 최적화 단계에서는 프로그램의 실행 속도를 개선시키고 코드 크기를 줄일 수 있는 다양한 최적화 기법을 수행한다[17]. 최적화 패턴 매칭 방법 중 스트링 패턴 매칭 방법은 중간 코드에 대응하는 최적의 패턴을 찾기 위한 방법으로 과다한 최적화 패턴 검색 시간으로 비효율적이다. 트리 패턴 매칭은 패턴 결정시 중복 비교가 발생할 수 있으며, 코드의 트리 구성에 많은 비용이 드는 단점을 가지고 있는 방법들이다[16,18]. 본 논문에서는 기존의 최적화 방법들의 단점을 극복하기 위한 방법으로 DFA (Deterministic Finite Automate) 최적화 테이블을 이용한 코드 최적화기를 제안하려고 한다. 이 방법은 다른 패턴 매칭 기법보다 결정적인 오토마타(Automata)로 구성하기 때문에 비용은 적어지고, 오토마타를 통해 결정적으로 패턴이 확정됨에 따른 패턴 선택 비용이 줄어들며, 최적화 패턴 검객 시간도 빨라지는 효율적인 방법의 최적화기이다.

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패턴매칭을 위한 오토마타의 상태복잡도 (The state complexity of ${\sum}^*L$ for pattern matching)

  • 엄해성;한요섭
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(B)
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    • pp.478-480
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    • 2011
  • 우리는 패턴매칭에서 많이 사용되는 정규언어의 연산 ${\sum}^*L$에 대한 일반적인 경우의 상태복잡도와 단항 알파벳인 경우의 상태복잡도를 살펴본다. 정규언어의 상태복잡도는 해당 정규언어를 승인하는 최소결정적 유한 인식기의 상태 개수를 말한다. 패턴매칭, 검색엔진에 많이 사용되는 어떤 정규언어 L 에 대한 연산 ${\sum}^*L$의 상태복잡도를 살펴봄으로써, 좀 더 효율적인 리소스 관리를 통해 좀 더 빠른 검색을 할 수 있다.

DFA 패턴 매칭을 위한 코드 최적화기의 자동적 생성 (Automatic Generation of Code Optimizer for DFA Pattern Matching)

  • 윤성림;오세만
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제14A권1호
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    • pp.31-38
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    • 2007
  • 주어진 입력 프로그램과 의미적으로 동등하면서 좀 더 효율적인 코드로 바꾸는 것을 코드 최적화라 하며, 이런 과정은 코드 최적화기예 의해 수행된다. 본 논문에서는 코드 최적화기를 자동적으로 생성하는 도구인 코트 최적화긴 생성기를 설계하고 구현하였다. 즉 패턴 형식에 대한 표현을 입력으로 받아 기술된 형태의 최적화 코드를 찾아내는 DFA 패턴 매칭을 위한 코드 최적화기를 자동적으로 생성하는 것이다. DFA 패턴 매칭은 패턴들의 정규화 과정을 통해 패턴 검색 시 발생하는 중복 비교를 제거하여, 패턴 형태의 단순화 및 구조를 개선함으로 비용이 적게든다. DFA 패턴 매칭을 위한 코드 최적화기의 자동적 생성은 다양한 형태의 중간코드로 바뀌더라도 해당하는 코트 최적화기를 만들어야 하는 수고를 덜어줌으로써 코드 최적화에 대한 정형화(formalism)를 할 수 있다. 또한, DFA로 구성되어 최적화를 하기 때문에 최적화 속도가 빠르고, 코드 최적화기를 만드는데 필요한 시간과 비용을 절약할 수 있는 장점을 가진다.

2n 차 최대무게 다항식에 대응하는 90/150 RCA (90/150 RCA Corresponding to Maximum Weight Polynomial with degree 2n)

  • 최언숙;조성진
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.819-826
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    • 2018
  • 일반화된 해밍무게는 선형부호의 중요한 파라미터의 하나로써 암호시스템에 적용할 때 부호의 성능을 결정한다. 그리고 격자도를 이용하여 블록부호를 연판정으로 복호할 때 구현에 필요한 상태복잡도를 평가하는 척도가 되기도 함으로써 그 중요성이 한층 부각되고 있다. 특별히 삼항다항식을 기반으로 하는 유한체 상의 비트-병렬 곱셈기에 대한 연구가 진행되어왔다. 셀룰라오토마타(Cellular Automata, 이하 CA)는 국소적 상호작용에 의해 상태가 동시에 업데이트되는 성질이 있어서 LFSR보다 랜덤성이 우수하다. 본 논문에서는 효과적인 암호시스템 설계에 있어 중요한 요소 중 하나인 의사난수열 생성기의 효과적 합성에 관하여 다룬다. 먼저 간단한 90/150 전이규칙 블록의 특성 다항식의 성질을 분석하고, 이 규칙블록을 이용하여 삼항다항식 $x^2^n+x^{2^n-1}+1$($n{\geq}2$)에 대응하는 가역 90/150 CA와 $2^n$차 최대무게다항식에 대응하는 90/150 가역 CA(RCA)의 합성알고리즘을 제안한다.