• 제목/요약/키워드: 그래프신호처리

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신호전이그래프에 기반한 비동기식 논리합성의 고유한 특성을 고려한 신호전이그래프의 자동생성 (Automatic STG Derivation with Consideration of Special Properties of STG-Based Asynchronous Logic Synthesis)

  • 김의석;이정근;이동익
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제9A권3호
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    • pp.351-362
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    • 2002
  • 신호전이그래프는 비동기식 유한상태기와 더불어 신호수준에서 비동기식 제어회로의 사양을 기술하기 위하여 사용되는 가장 대표적인 사양 기술언어이다. 그러나 신호전이그래프는 설계자에게 친숙한 사양기술언어가 아니며, 결과적으로 비동기식 시스템의 설계자가 목적시스템의 비동기식 제어부를 구성하는 수∼수십개의 비동기식 제어회로에 대한 신호전이그래프를 일일이 고안하고 기술하는 것은 매우 힘들고 시간소모적인 일이다. 본 논문에서는 최근에 제안된 프로세스 중심방식을 이용하여 신호전이그래프를 자동으로 생성하는 방법을 제안하고자 한다. 특히, 제안된 방법은 신호전이그래프의 자동생성 과정에서 신호전이그래프에 기반한 비동기식 논리합성의 고유한 특성들을 주의 깊게 고려하여 준다. 결과적으로 자동 생성된 신호전이그래프로부터 합성된 비동기식 제어회로는 면적, 합성시간, 성능, 구현성의 측면에서 매우 우수하다.

시간 제한 조건을 가진 자유 선택 신호 전이 그래프로부터 비동기 회로의 합성 (Synthesis of Asynchronous Circuits from Free-Choice Signal Transition Graphs with Timing Constraints)

  • 정성태;정석태
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제9A권1호
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    • pp.61-74
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    • 2002
  • 본 논문에서는 시간 제한 조건을 가진 자유 선택 신호 전이 그래프로부터 비동기 회로를 합성하는 방법을 기술한다. 이 방법에서는 상태 그래프를 생성하지 않고 신호 전이 그래프로부터 직접 신호 전이들간의 관계를 구하여 비동기 회로를 합성한다. 본 논문의 합성 방법에서는 자유 선택 신호 전이 그래프를 선택 행위가 없는 결정성 신호 전이 그래프에 대하여 타이밍 분석을 수행하여 임의의 두 신호 전이 사이의 시간 제약 병렬 관계와 시간 제약 인과 관계를 구한다. 다음에는 이 관계들을 이용하여 각 결정성 신호 전이 그래프에 대한 합성을 수행하고 그 결과를 합병함으로써 전체 회로를 합성한다. 실험 결과에 의하면 본 논문에서 제안한 합성 방법은 상태 공간이 큰 회로에 대하여 현저하게 합성시간을 단축시킬 수 있을 뿐 만 아니라 기존의 상태 그래프 기반 합성 방법과 비교하여 거의 같은 면적의 회로를 합성한다.

대역폭 제한 그래프신호를 위한 저 복잡도 샘플링 집합 선택 알고리즘 (Low-complexity Sampling Set Selection for Bandlimited Graph Signals)

  • 김윤학
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.1682-1687
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    • 2020
  • 대역폭 제한 그래프신호의 신호복원을 위해서 최대의 정보를 제공하기 위한 그래프 상의 노드를 선택하는 샘플링 집합 선택 알고리즘에 대해 연구한다. 저 복잡도 선택알고리즘을 구현하기 위해 직접적인 비용함수인 신호 복원오차를 최소화 하는 대신, 신호 복원오차의 최대값을 최소화하는 방법에 대해 집중한다, 이를 위해, 추가적인 복잡도 개선을 위해 유용한 근사화공식을 적용하여 성능손실을 최소화하면서 복잡도를 개선한 저 복잡도 탐욕알고리즘을 제안한다. 다양한 그래프신호에 대한 폭넓은 실험을 통해, 기존 저 복잡도 방식과 신호복원성능 및 복잡도를 평가 비교하여 기존방식대비 신호복원 및 복잡도면에서 모두 성능 개선이 있음을 보였으며, 이는 실시간 응용분야에서 실용적인 해결방식으로써 경쟁력 있는 대안을 제시한다.

가중치를 갖는 그래프신호를 위한 샘플링 집합 선택 알고리즘 (Sampling Set Selection Algorithm for Weighted Graph Signals)

  • 김윤학
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.153-160
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    • 2022
  • 그래프신호가 각각의 가중치를 갖고 발생하는 경우 그래프상의 최적의 샘플링 노드집합을 선택하는 탐욕알고리즘에 대해 연구한다. 이를 위해 가중치를 반영한 복원오차를 비용함수로 사용하고 여기에 QR 분해를 적용하여 단순한 형태로 전개한다. 이렇게 도출된 가중치 복원오차를 최소화하기 위해 다양한 수학적 증명을 통해 반복적으로 노드를 선택할 수 있는 수학적 결과식을 유도한다. 이러한 결과식에 기반하여, 노드를 선택하는 샘플링 집합 선택알고리즘을 제안한다. 성능평가를 위해 다양한 그래프에서 발생하는 가중치를 갖는 그래프신호에 적용하여 기존 샘플링 선택 기술대비, 복잡도를 유지하면서 가중치 신호의 복원성능이 우수함을 보인다.

매크로-스타 그래프에서의 일-대-다 방송 알고리즘

  • 이형옥;류광택
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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    • pp.597-599
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    • 2000
  • 대규모 병렬 컴퓨터에서 메시지를 가진 한 노드에서 다른 모든 노드들로 그 메시지를 전달하는 방송은 데이터의 복제, 신호 처리와 같은 다양한 응용프로그램에서 이용되는 중요한 통신 패턴이다. 매크로-스타 그래프는 스타 그래프를 기본 모듈로 가지면서 스타 그래프가 갖는 노드 대칭성, 최대 고장 허용도, 계층적 분할 성질을 갖고, 스타 그래프보다 망 비용이 개선된 상호 연결망으로 최근에 제안되었다. 본 논문에서는 매크로-스타 그래프의 계층적 분할 성질과 기본 모듈을 이용한 매크로-스타 그래프에서의 일-대-다 방송알고리즘을 제안한다.

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저 복잡도를 갖는 효율적인 그래프 신호의 샘플링 알고리즘 (Efficient Sampling of Graph Signals with Reduced Complexity)

  • 김윤학
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.367-374
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    • 2022
  • 그래프 노드상에서 발생하는 그래프 신호의 일부를 선택해서 만든 샘플링 신호로부터 원신호를 복원하기 위해, 복원오차를 최소화하기 위한 최적의 샘플링 집합을 선택하는 알고리즘에 관해 연구한다. 복잡도 개선을 위해 복원오차를 직접적으로 최소화하는 대신에, 복원오차의 상한값을 비용함수로 사용하고, QR분해 적용을 통해 발생하는 상삼각행렬의 대각선상에 위치하는 값으로 샘플링을 결정할 수 있게 하는, 저 복잡도를 갖는 반복적 탐욕알고리즘을 제안한다. 기존의 샘플링 선택 방법과 비교하여, 제안 알고리즘이 복원 성능 저하를 평균 5%미만으로 유지하면서, 약 3.5배 빠른 실행시간을 보임을 다양한 그래프 상황에서 실험을 통해 확인한다.

임의의 그래프신호를 위한 고속 샘플링 집합 선택 알고리즘 (Fast Sampling Set Selection Algorithm for Arbitrary Graph Signals)

  • 김윤학
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.1023-1030
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    • 2020
  • 임의의 그래프 신호를 복원하기 위해 그래프상의 일부 노드로 구성된 샘플링 집합내의 노드들의 신호값만을 사용하게 되는 경우, 이를 위한 최적의 샘플링 집합 선택 문제에 대해 연구한다. 고도의 계산량을 요구하는 고유값 분해 (eigen decomposition)를 사용하지 않고, 노드를 선택하는 과정에서의 신호 변화값의 차이를 비용함수로 제시한다. 구체적으로, 기존 방식의 비용함수인 신호 복원오차를 최소화하는 대신에 본 연구에서는 신호 변화값의 차이를 비용함수로 채택하여 이를 최소화하는 간단하고 고속의 탐욕 (greedy) 샘플링 집합선택 알고리즘을 제안한다. 기존의 고속알고리즘과 성능평가 비교를 위해 다양한 그래프 신호에 대한 폭넓은 실험을 진행하여, 기존 방식 대비 신호복원 성능감소를 약 7% 이내로 유지하면서 실행시간을 10배이상으로 단축하였음을 보인다.

VHDL을 이용한 속도 독립 회로의 기술과 합성 (Specification and Synthesis of Speed-independent Circuit using VHDL)

  • 정성태
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권7호
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    • pp.1919-1928
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    • 1999
  • 기존의 속도 독립 회로 합성 시스템에서 사용되는 기술 방법들은 각각 특정한 설계 양식과 합성 방법에 적합하도록 만들어졌기 때문에 표준화 된 기술 방법으로 채택되지 못하고 있다. 본 논문에서는 하드웨어 기술을 위한 표준 언어인 VHDL을 이용하여 속도 독립 회로를 기술하고 합성하는 방법을 제안한다. VHDL은 광범위한 언어이므로 본 논문에서는 속도 독립 회로의 기술과 합성에 이용될 수 있는 VHDL 부집합을 정의한다. 그리고 VHDL로 기술된 회로 명세를 신호 전이 그래프로 변환한 다음에 기존의 합성 알고리즘을 이용하여 속도 독립 회로를 합성한다. 이를 위하여 각각의 VHDL 문을 부분적인 신호 전이 그래프로 변환하고 부분적인 신호 전이 그래프들을 합병함으로써 VHDL 프로그램 신호 전니 그래프로 변환하는 세계적인 방법을 제안한다. VHDL을 이용함으로써 시뮬레이션, 테스팅 등 기존의 VHDL 기반의 다양한 설계프로그램들과 속도 독립 회로 합성 프로그램을 통합하는 프레임워크 개발이 가능하게 되고 기존의 회로 설계자들이 쉽게 비동기 회로에 접근할 수 있게 되는 장점이 있다.

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민방위 경보음의 정형 명세에 관한 연구 (A Study on the Formal Specification of Civil Defense Alarm)

  • 오혜윤;정선일;권기현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.1078-1079
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    • 2015
  • 본 논문에서는 신호 시제 논리 명세를 통하여 민방위 경보음을 정형적으로 명세한다. 논리를 기반으로 한 정형 명세는 비정형 명세에 비하여 분명하고, 간결하며, 기계처리가 가능한 이점을 제공한다. 민방위 경보음에 대한 시간의 흐름에 따른 주파수의 변화를 그래프로 그린 후에 이를 신호시제 논리로 명세하고자 한다.

임계값 적용에 기반한 저 복잡도 그래프 신호 샘플링 알고리즘 (Low-Complexity Graph Sampling Algorithm Based on Thresholding)

  • 김윤학
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.895-900
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    • 2023
  • 그래프에서 전체 노드중 일부 노드를 선택하고 선택된 노드에서 발생하는 신호로부터 원 신호를 복원하는 저 복잡도를 갖는 샘플링 기술에 대해 연구한다. 이를 위해, 매 단계에서 한 개의 노드를 선택하는 탐욕 알고리즘을 기반으로, 기존의 방식인 최소 비용값을 갖는 노드를 찾기 위해 전체노드를 탐색 및 계산하는 방식을 취하지 않고 임계값을 설정하여 임계값 이하의 값을 갖는 노드를 선택하도록 하여 탐색 및 비용함수 계산비용을 줄이는 방식을 제안한다. 복원성능 저하를 막기 위해 정확한 임계값 설정이 요구되며, 이를 위해 임계값을 구하기 위한 매 단계에서 샘플링 집합 크기와의 관계식을 정립한다. 다양한 그래프상에서 복원성능 및 복잡도 (실행시간) 평가를 수행하여, 기존 방식 대비 복원성능을 유지하면서 평균 1.3배 이상 빠른 실행시간이 보임을 확인했다.