• 제목/요약/키워드: 고장극복

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중복구조 실시간 시스템에서의 고장 극복 및 최적 체크포인팅 기법 (Fault Recovery and Optimal Checkpointing Strategy for Dual Modular Redundancy Real-time Systems)

  • 곽성우
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.112-121
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    • 2007
  • 본 논문에서는 중복 구조 시스템을 이용하여 각 프로세서에서의 출력을 비교하여 효율적으로 고장을 탐지하고, 체크포인팅 기법을 적용하여 과도 고장뿐 아니라 영구적 고장을 극복하기 위한 방법을 제안한다. 매 체크포인터에서는 각 프로세서로부터의 출력과 과거 체크포인터에 저장된 데이터를 불러와 서로 비교한 후 과거 체크포인터로 회귀할지 태스크의 수행을 계속 수행할지 결정한다. 과도 고장과 영구 고장이 발생할 수 있는 상황에서 제안된 체크포인팅 기법을 탑재한 중복 구조 시스템을 마코프 모델을 이용하여 모델링한다. 마코프 모델로부터 실시간 태스크가 데드라인 이내에서 성공적으로 수행을 끝낼 확률을 계산하고, 이 확률식을 이용하여 중복구조 시스템에 탑재할 체크포인터 구간을 최적화한다. 최적화된 체크포인터 구간은 태스크의 성공적 수행 확율을 최대화 하도록 선정하였다.

유전 알고리즘을 이용한 고장포용 라우팅 알고리즘 설계 (A Fault-Tolerant Routing Algorithm Using a Genetic Algorithm)

  • 문대근;김학배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.2836-2838
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    • 1999
  • 고신뢰도의 요구를 보장하는 병렬 구조의 분산시스템의 사용이 증가함에 따라 네트워크 상에서 메시지전달을 방해하는 요소고장의 영향을 최소화시킬 수 있는 고장포용 라우팅에 대한 중요성이 부각되고 있다. 그러나, 네트워크의 복잡한 환경 때문에 요소고장을 극복하기 위한 고장포용 라우팅 알고리즘의 설계는 쉬운 일이 아니다. 본 논문에서는 2차원 메쉬 네트워크에 적용되는 최적의 고장포용 라우팅 알고리즘을 설계하기 위하여 관련 응용분야에서 그 유용성이 검증된 유전 알고리즘을 이용한다. 제안된 알고리즘은 wormhole 라우팅 방식을 사용하며, 교착상태를 없애기 위하여 하나의 물리적 채널을 공유하는 4개의 가상채널을 사용한다. 마지막으로, 시뮬레이션을 통하여 제안된 알고리즘이 기존의 다른 고장포용 라우팅 알고리즘보다 우수함을 증명한다.

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기본 모드를 침해하는 과도 고장이 존재하는 입력/출력 비동기 순차 회로에 대한 내고장성 제어 (Fault-Tolerant Control of Input/Output Asynchronous Sequential Circuits with Transient Faults Violating Fundamental Mode)

  • 양정민;곽성우
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.399-408
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    • 2022
  • 본 논문에서는 기본 모드 원리를 침해하는 과도 고장이 존재하는 입력/출력 비동기 순차 회로의 내고장성 교정 제어 시스템을 제안한다. 비동기 순차 회로의 과도 천이 과정에서 발생하는 비-기본 모드 고장을 극복하기 위해서는 고장에 의한 상태 천이가 종료되는 시점을 알아야 하며, 회로를 고장 상태로부터 원래 도달해야 하는 상태와 출력 등가적인 상태로 보내기 위한 교정 동작을 구현해야 한다. 본 논문에서는 이러한 고장 탐지 및 극복을 구현할 수 있는 출력 피드백 교정 제어기의 존재 조건을 규명한다. FPGA 실험을 통해 제안된 제어 시스템의 설계 과정을 제시하고 응용 가능성을 검증한다.

비동기 순차 머신의 비-기본모드에서 발생하는 고장 극복을 위한 교정 제어 (Fault-Tolerant Corrective Control for Non-fundamental Mode Faults in Asynchronous Sequential Machines)

  • 양정민;곽성우
    • 전기전자학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.727-734
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    • 2020
  • 본 논문은 과도 고장을 가지는 비동기 순차 머신에 대한 내고장성 교정 제어를 다룬다. 본 논문에서 다루는 고장은 머신이 과도 상태 천이를 거칠 때 발현할 수 있으므로 비-기본 모드(non-fundamental mode)에서 원하지 않는 상태 천이를 일으킨다. 본 논문에서는 비동기 순차 머신의 비-기본 모드에서 발생하는 과도 고장을 탐지하고 극복할 수 있는 새로운 내고장성 제어 시스템을 제안한다. 교정 제어 이론의 틀 안에서 내고장성 제어기의 존재 조건과 설계 과정을 제시한다. 또한 제안된 제어 시스템의 효용성을 검증하기 위해 FPGA 실험을 실시한다.

Ubiquitous 환경 하에서 고장 극복 암호 및 데이터 압축 (Fault Tolerant Encryption and Data Compression under Ubiquitous Environment)

  • 유영갑;김한벼리;박경창;이상진;김승열;홍윤기
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.91-98
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    • 2009
  • 본 논문은 암호화된 영상 데이터가 유비쿼터스 환경 하에서 무선 간섭에 의한 랜덤 오류를 가질 때 복호화 과정의 오류 산사태에 대한 해결책을 제시하였다. 영상 획득 장치는 영상 압축과 암호화 기능을 가지고서 데이터 트래픽 양을 줄이고 개인 정보를 보호하도록 구성한다. 블록 암호 알고리즘은 암호문의 단일 비트 오류가 여러 개의 픽셀 결함을 유발하는 산사태 효과를 겪을 수 있다. 새로운 고장 극복 방식은 오류의 산사태 효과를 다루는데 3 차원 데이터 셔플을 활용하여 에러 비트를 여러 프레임으로 분산시켜서 고립된 영상 결함으로 나타나도록 한다. 인접 화소 값에 대한 평균화 또는 다수결 회로는 에러정정을 위한 데이터 증가 없이 두드러져 보이는 화소 결함을 극복하도록 한다. 이 방식은 기존 Hamming code 방식보다 33% 적은 데이터 트래픽 부하를 가진다.

해석적 방법에 의한 고장 수목 순환 논리의 분석 : 실제 PSA에의 적용 예

  • 양준언;황미정;한상훈;김태운
    • 한국원자력학회:학술대회논문집
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    • 한국원자력학회 1996년도 춘계학술발표회논문집(2)
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    • pp.570-575
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    • 1996
  • 1단계 확률론적 안전성 평가 (Level 1 Probabilistic Safety Assessment, PSA)를 수행할 때 나타나는 보조계통 고장 수목간의 순환 논리는 사고 경위 정량화를 위하여 해결되어야만 한다. 기존의 PSA에서는 이를 위하여 별도의 고장 수목을 다시 작성하였으나, 이 방법을 사용하기 위하여서는 보조계통 간의 관계를 검토하여야 하며, 이에 따른 별도의 고장 수목을 작성하여야 하는 등 추가적인 작업이 요구된다. 또한 기존 방법은 일부 최소 단절군이 생성되지 않는 약점을 갖고 있다. 이에 따라 한국원자력연구소에서는 해석적으로 순환 논리를 푸는 방법을 개발하였으며, 이를 PSA용 코드인 KIRAP 코드에 구축하였다. 이에 따라 기존 방법의 약점을 극복하고 고장 수목간의 순환 논리를 자동으로 풀 수 있게 되었다. 본 논문에서는 개발된 해석적 방법을 설명하며, 또한 이 방법을 실제 PSA에 적용하며 나타난 여러 현상에 대하여 살펴본다.

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경계스캔이 적용된 보드에서의 고장 모델 및 전단 기법 (Fault Models and Diagonousis of Boundary Scan Board)

  • 문권우;송오영
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (하)
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    • pp.1619-1622
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    • 2002
  • 최근에 생산되는 디지털 VLSI칩들은 그 집적도가 계속 높아지고 있으며, 이러한 칩들을 장착한 보드의 경우도 그 복잡성이 점차 높아지고 있다. 이에 따라 칩 및 보드에 대한 철저한 테스트 과정이 요구된다. 지금까지 보드 테스트 방법으로 널리 쓰였던 ICT(In-Circuit Test)는 칩의 고집적화에 따른 핀 간격의 조밀화와 SMT(Surface Mount Technology), BGA(Ball Grid Array), MCM(Multi Chip Module) 등의 새로운 패키징 방식의 등장에 따라 테스트 방법으로의 한계성을 드러내고 있다. 이에 대한 대안으로 등장한 IEEE Std 1149.1 은 ICT의 한계성을 극복할 수 있는 기술일 뿐 아니라 여러 가지 장점을 가지고 있으며 그 활용 분야도 다양하다. 본 논문에서는 IEEE Std 1149.1에 따라 설계된 보드 상에서 발생 가능한 고장들에 대한 고장 모델을 제시한다. 또한 각 고장 모델들의 양상과 진단 기법을 제시한다. 이를 통해 IEEE Std 1149.1에 따라 설계된 보드 상에서 발생한 고장들을 검출할 수 있으며, 고장의 종류 및 성격, 그리고 고장의 발생 위치 등의 정보를 얻을 수 있다. IEEE Std 1149.1에 따른 보드 설계가 보드의 신뢰성 보장에 긴요함을 인식하는 계기가 되기를 기대하며 제시된 고장 모델 및 진단 기법이 기술적으로 중요한 참고자료가 되기를 기대한다.

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고신뢰 실시간 시스템을 위한 체크포인팅 프레임워크 (A Checkpointing Framework for Dependable Real-Time Systems)

  • 이효순;신현식
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제29권4호
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    • pp.176-184
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    • 2002
  • 본 논문은 고신뢰 실시간 시스템에 체크포인팅을 적용할 수 있도록 실시간성과 신뢰성을 모두 고려하는 체크포인팅 프레임워크를 제공한다. 실시간 태스크의 시간 예측성은 할당된 체크포인트의 수와 태스크가 실행 중에 감내 해야하는 고장의 수를 기반으로 태스크의 최악 실행 시간(WCET: Worst Case Execution Time)을 산출함으로써 보장된다. 태스크가 실행 중에 극복해야하는 고장의 수는 태스크의 신뢰성 요구조건을 기반으로 산출됨으로써 태스크의 신뢰성이 보장되도록 한다. 이렇게 얻어진 태스크들의 WCET와 태스크가 극복해야 하는 고장의 수를 이용하여, 각 태스크의 스케줄 가능성을 보장하기 위해 요구되는 최소의 체크포인트 수를 유도하는 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 프레임워크는 체크포인팅의 시간 중복량을 기반으로 하므로, 다른 시간 중복 기법에 대해서도 확장이 용이하다.

클러스터별 사례기반 시스템 구축을 통한 고장진단 시스템의 성능향상 (Performance Improvement of Malfunction diagnostic System by Developing Case-based Reasoning Systems for Individual Clusters)

  • 이재식;강자영
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2000년도 춘계정기학술대회 e-Business를 위한 지능형 정보기술 / 한국지능정보시스템학회
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    • pp.427-434
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    • 2000
  • 사례기반 추론은 사후학습기법이기 때문에, 사례베이스의 크기가 커지면 추론의 수행시간이 증가하여 전체적인 성능을 저하시킨다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 사례기반 시스템의 구현에 앞서 사례들이 저장되어 있는 사례베이스를 클러스터링 하였다. 클러스터링에 사용한 기법은 부분적 매칭에 의한 유사도를 기준으로 클러스터링을 하는 사례기반 클러스터링 기법이다. 도출된 클러스터 각각에 대해 가장 적합한 사례기반 시스템을 구축하여 고장진단의 분야에 적용하였다. 즉, 새로운 고장 사례가 입력되었을 때에 본 연구에서 구축된 시스템에서는 먼저 해당 클러스터를 판별한 후 그 클러스터에 적합한 사례기반 시스템으로 고장진단을 하게 되는 것이다. 그 결과, 하나의 사례기반 시스템을 구축하였을 때보다 수행시간이 감소하였으며, 적중률도 향상되었다.

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TMR 시스템 기반의 Checkpointing 기법에 관한 연구 (A Study for Checkpointing Schemes based on a TMR System)

  • 김태욱;강명석;김학배
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2003년도 추계학술발표논문집 (상)
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    • pp.397-400
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    • 2003
  • TMR(Triple Modular redundancy)은 공간여분(W/H 및 S/W)을 정적으로 활용하는 가장 간단한 구조를 지닌 대표적인 고장포용 기법중의 하나이다. TMR 구조 고장시 TMR 시스템 고장복구를 위해 잘못된 결과를 가지고 있는 프로그램의 일부분을 재실행 또는 프로그래밍 전체를 재시작하는 기법을 적용하는 것은 일반적으로 상당한 시간을 필요로 한다. 이러한 단점을 극복하기 위해 본 논문에서는 TMR 고장을 효과적으로 복구하기 위해 또 다른 형태의 시간여분 기법인 rollback과 rol1-forward 기법에 checkpoint들을 적용하여 처리하는 시간 및 공간여분을 혼용하는 기법을 제안하였다.

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