• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.1-9
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• 2021

본문에서는 순수 함수형 언어인 하스켈로 작성된 심볼릭 실행의 병렬화를 위한 상태 모나드 기반의 라이브러리에 결정적 병렬화를 적용하기 편리한 API를 설계/구현하고 멀티코어 컴퓨터에서 벤치마크를 통해 실제 성능을 향상을 확인해 본다. 일반적으로 순수 함수형 프로그램은 병렬화가 쉽다고 알려져 있으나 실제 구현에서 핵심 알고리듬 외적인 부분에서 의도치 않은 순차적 데이터 의존성의 발생으로 병렬화가 어려워질 수 있다. 심볼릭 실행 구현에서는 지금껏 사용했던 변수와 겹치지 않는 새 이름을 생성함으로써 서로 다른 범위의 이름이 같은 변수끼리 혼동하는 착오를 피하는 방식을 종종 활용한다. 그런데 이를 순차적 상태 관리로 구현한 경우가 많아 병렬화에 걸림돌이 된다. 이 논문에서는 하스켈의 범용적 이름 관리 라이브러리인 unbound-generics의 새 이름 생성 기능에 순차적 의존성을 회피할 수 있는 확장 기능을 제공함으로써 병렬적 심볼릭 실행 구현을 간소화하는 데 기여하였다. 우리가 구현한 병렬화 확장의 특징은 기존 unbound-generics 라이브러리의 내부 구현을 그대로 유지한 상태의 확장이라는 점으로, 기존에 unbound-generics로 작성된 순차적 심볼릭 실행기의 성능 저하 우려가 전혀 없다는 점이다. 따라서 병렬화가 필요한 부분에만 확장 기능을 적용하는 방식으로 활용하여 성능을 개선할 수 있다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (A)
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• pp.595-597
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• 2002

본 연구는 주어진 병렬 프로그램에 대해서 병릴 시스템의 성능을 효과적으로 이끌어낼 수 있는 최적 프로세서 수를 결정하는 방법에 관한 것이다. 최적 프로세서 수는 병렬 시스템의 성능 뿐만 아니라 비용도 같이 고려하여 이들 조건이 균형을 이루어 가상 효율적인 성능을 이끌어낼 수 있는 병렬 시스템의 프로세서 수로 정의된다. 최적 프로세서 수는 주어진 병렬 프로그램에 대해서 얼마나 많은 프로세서를 사용할 수 있는지 알려줄 수 있으므로, 보다 객관적이고 구체적인 병렬 시스템의 확장성 기준으로도 사용될 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권1호
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• pp.11-17
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• 2021

본 논문에서는 순수 함수형 언어로 작성된 쌍방시뮬레이션 알고리듬의 성능을 멀티코어 프로세서 컴퓨터에서 병렬화로 향상시키는 방법을 연구한다. 이 병렬화에 있어 핵심 아이디어는 순수 함수형 프로그램의 참조 투명성을 십분 활용하면 병렬화가 전혀 고려되지 않고 작성된 초기 구현으로부터 최소한의 수정만으로 성능 개선 효과를 기대할 수 있다는 것이다. 초기 구현과 병렬화 구현 둘 다 순수 함수형 언어인 하스켈로 작성되었다. 초기 구현을 병렬화할 때 변화는 아주 적어서 병렬화된 구현에서도 초기 구현의 프로그램 구조가 거의 그대로 유지되었다. 벤치마크를 통해 제시된 간단한 병렬화만으로도 초기 구현과 비교해 두 배 이상의 성능 개선을 확인했다. 또한, 병렬화와는 별개의 최적화 기법인 메모이제이션이 적용된 버전의 쌍방시뮬레이션 구현에도 같은 방식의 병렬화를 적용함으로써 마찬가지로 성능을 개선할 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권1_2호
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• pp.1-14
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• 2006

대용량 볼륨 데이타를 가시화하는 효과적인 방법인 후-정열 병렬 렌더링은 부하균형에 의해 성능이 결정된다. 기존의 정적 데이타 분할 방법은 태스크 병렬성만의 관점에서는 자기균형을 쉽게 얻을 수 있었지만, 데이타 내부의 빈 공간을 고려하지 않았기 때문에 데이타 병렬성의 관점에서는 심각한 불균형을 초래할 수 있었다. 본 논문은 태스크 병렬성과 데이타 병렬성이 함께 고려된, 적응적이며 확장적인 부하 균형 기법을 제안한다. 우리는 계층적 자료 구조인 옥트리와 BSP-트리를 효과적으로 결합하여 볼륨 데이타의 실제 영역만을 추출하여 렌더링 노드들로 균등하게 분산시켰으며, 각 렌더링 노드들에서는 3차원 클러스터링 알고리즘을 적용하여 렌더링 순서를 효과적으로 결정하였다. 제안하는 방법은 기존의 정적 데이타 분산 기법에 비해 최대 22배의 병렬성을 높였고 동기화 비용을 낮추어 렌더링 성능을 크게 향상시켰음을 실험을 통해 알 수 있었다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 1999년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.603-607
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• 1999

저궤도 인공위성 전력계 시스템에서 배터리는 식(eclipse) 기간 동한 부하에 전력 공급을 담당한다. 따라서 배터리는 전체 위성의 수명과 성능을 결정 짓는 가장 중요한 요소이다. 이러한 배터리의 신뢰성을 향상시키기 위해, 다이오드를 사용하여 배터리를 병렬로 구성하는 시스템이 사용되고 있다. 본 논문에서는 이러한 배터리 병렬 구조 시스템의 성능 검증을 위해 배터리의 충방전 특성을 효율적으로 시뮬레이션 할 수 있는 Functional 모델링의 방법을 제시하고, 그 모델을 배터리 병렬 구조 인공위성 전력계 시스템에 적용하여 배터리 병렬 구조에 의해 생기는 배터리 불균형과 그 원인을 확잉하고 나아가 대안을 제시하였다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제49차 동계학술대회논문집 22권1호
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• pp.149-151
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• 2014

주의(attention)를 어떻게 할당하는가는 정신물리학뿐만 아니라, 컴퓨터 시각과정을 모델링하는데 중요한 주제 중 하나이다. 기존 연구는 saliency와 같은 활성화 값에 의해서 주의탐사 순위가 결정된다. 본 논문에서는 주의탐사과정을 병렬처리를 통한 활성화 값 추출과정과 순차적 처리를 통한 공간적 전략과정으로 구분하였다. 단서패러다임에 기초한 계산모형을 이용하여, 실제 인간의 수행결과를 AUC와 Levenshtein 척도를 이용하여 비교하였다. Fixation point 비교에서는 인간과 활성화를 기반으로 한 계산모형의 수행은 높은 상관성을 가지고 있었다. 주의궤적 혹은 scanpath 분석에서는 활성화기반 전략보다는 공간적 전략 모형이 더 높은 유사성을 보였다. 이는 주의탐사과정이 병렬처리과정을 통해 얻어진 saliency에 의해서만 결정되는 것이 아니라, 목표물간의 근접성 등의 공간적 전략을 통해 순차적 (sequential) 경로가 생성됨을 의미한다.

• 전자통신동향분석
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• 제30권4호
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• pp.36-45
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• 2015

매니코어는 단순한 기능을 가진 수백~수천 개 코어를 하나의 CPU에 집적하여 성능을 구현하는 것으로 근본적으로 이를 활용할 병렬프로그래밍이 필요하다. 단순히 속도를 높이는 방향으로 발전하던 하드웨어는 병렬성을 증대하는 방향으로 발전하고 있고 이에 따라 프로그래밍 패러다임 역시 변하고 있다. 병렬화를 위한 여러 기술이 하드웨어에 구현되고 프로그래머가 이를 보다 적극적으로 활용할 수 있게 하는 유용한 병렬프로그래밍 모델이 필요하다. 또한, 컴퓨팅 환경은 자원의 활용도를 중시하는 시스템 중심에서 응용 및 서비스 중심으로 변화하고 있으므로, 그 도메인에 적합하게 프로그래밍할 수 있는 환경이 요구된다. 매니코어에서 병렬시스템 구조를 활용하는 방법을 결정하는 병렬프로그래밍 모델은 그 목적에 유연하게 제공되고 또한 컴퓨팅 환경 변화에 따라 새로운 개념의 모델을 정립하는 데 있어 유용해야 한다.

• 전자통신동향분석
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• 제29권5호
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• pp.167-175
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• 2014

매니코어 구조의 고성능 컴퓨팅 시대가 시작되고 있다. 매니코어의 성능을 활용하기 위해서는 병렬 프로그래밍이 필수적인데, 이 방식은 기존 프로그래밍에 비해 훨씬 더 복잡하고 어렵다. 또한 컴퓨터의 성능이 높아짐에 따라 소프트웨어의 규모와 복잡도 또한 증가하게 되며, 소프트웨어를 에러 없이 안전하게 개발하는 것은 매우 어려운 문제가 되고 있다. 이 문제해결에 도움을 줄 수 있는 한 방법으로 기존의 명령형 프로그래밍 언어 대신 Haskell과 같은 순수 함수형 언어의 이용을 고려한다. Haskell은 지난 수십 년 동안 람다 계산법, 타입 이론, 의미론 등의 강력한 이론적 배경하에 최신 기술을 수용하면서 발전하고 있는 순수 함수형 언어이다. 함수의 순수성은 결정적(deterministic) 병렬 프로그래밍을 표현하는데 매우 유리하다. 최근 이와 관련된 매우 고무적인 연구결과가 발표되고 있으며 여러 응용프로그램들이 개발되고 있다. Haskell은 여러 강력한 이론 덕택으로 병렬 프로그래밍뿐만 아니라 소프트웨어의 생산성 및 안정성과 관련된 많은 문제에 도움을 줄 수 있는 다목적 언어로써 주목 받고 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권8호
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• pp.884-894
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• 1999

순서적 동기화 및 내포 병렬성을 포함하는 공유메모리 병렬 프로그램에서의 경합(race)은 프로그램 수행에서 원하지 않은 비결정성(nondeterminism)을 야기할 수 있기 때문에 반드시 탐지되어져야 한다. 특히 프로그램 수행에서 최초경합(first race)을 탐지하는 것은 중요한데, 그 이유는 이 경합을 제거하면 다른 경합이 나타나지 않을 수도 있기 때문이다. 본 논문에서는 결정적 공유메모리 병렬프로그램을 위한 2단계 수행중 (two-pass on-the-fly) 최초경합 탐지 기법을 제시하며, 이것은 공유메모리 병렬 프로그램의 특정 수행에서 "최초로 발생되는" 경합들을 탐지하는 기법이다. 그리고 HPF 컴파일러를 이용하여 본 탐지 프로토콜을 공인된 벤치마크 프로그램에 적용하여, 병렬 프로그램 디버깅 시 고려하여야 할 파라미터들에 대한 실험으로부터 본 기법의 효율성을 보였다.Abstract Detecting races is important in debugging shared-memory parallel programs which have ordered synchronization and nested parallelism, because the races result in unintended non- deterministic executions of the programs. The first races are important in debugging, because the removal of such races may make other races disappear. It is even possible that all races reported would disappear once the first races are removed. This paper presents a new two-pass on-the-fly algorithm to detect the first races in such parallel programs. The algorithm reported in this paper is an on-the-fly algorithm that detects the races that "occur first" in a particular execution of shared-memory parallel programs. The experiment has accomplished, where two certified benchmark programs which can be executed under High Performance Fortran environments to get some parameters which improve debugging performance with our algorithm. with our algorithm.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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• pp.712-714
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• 1998

공유 메모리 병렬 프로그램의 주요 문제의 하나는 공유 변수에 접근하는 비 결정적 수행이다. 본 연구에서는 공유 메모리 병렬 프로그램의 접근이상(access anomaly)을 탐지하는 방법들중 수행중 탐지 기법을 보인다. 수행중 접근이상 탐지기법은 접근이상이 존재하면 적어도 하나는 탐지 할 수 있는 장점을 가지고 있다. 수행중 탐지 기법인 English-Hebrew Labeling 은 동기화 명령을 가지고 내포 병렬 루프 프로그램에서 적용될 수 있는 레이블링 기법으로 레이블링에 많은 저장장소를 필요로 하는 단점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 새로운 레이블링 방법을 소개하고, 기존의 English-Hebrew Labeling과 최악의 경우에 기억 장소 복잡도의 측면과 시잔 복잡도의 측면에서 효율성을 비교, 분석하게 된다.