• 제목/요약/키워드: 그래픽 프로그래밍

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CUDA 연산을 이용한 개선된 영상 매칭 방법에 관한 연구 (A Study on Improved Image Matching Method using the CUDA Computing)

  • 조경래;박병준;윤태복
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권4호
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    • pp.2749-2756
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    • 2015
  • 최근 데이터의 질이 높아짐에 따라 영상을 처리하는데 많은 시간이 소모되는 문제가 제기되어 영상 처리 알고리즘의 가속화가 필요하게 됨으로써, 기존의 CPU와 CUDA(Compute Unified Device Architecture) 기반의 인식 시스템에서 연산속도와 성능이득 비교를 위해 OpenMP를 가지고 측정할 수 있는 문자 인식시스템으로 학습된 문자데이터가 입력되면 매칭이 가장 잘 되는 영상의 영역을 인식하는 환경으로 구현하여 각 영문 알파벳의 글씨체가 일정하고 크기가 규격화 되어 있으므로 문자를 학습하고 문자 정합도를 계산하기 위한 영상 매칭 방법을 구현하게 되었다. GPGPU(General Purpose GPU)프로그래밍 플랫폼 기술인 CUDA연산 기법을 이용하여 알고리즘을 빠르고 효율적으로 처리하는 OpenMP에서 인텔 i5 2500의 네 개의 코어를 사용하여 인식 할 때, 기존 CPU의 성능보다 4배의 속도가 나오지 않고 데이터의 분할과 병합 연산의 지연으로 인해 약 3.2배의 속도로 향상되는 가속화 방법을 제안하고 그래픽카드에서 처리하는 병렬처리 결과, 순차적 연산을 수행하였던 CPU 기반의 처리에 비해 성능이득이 약 21X(배)로 향상됨을 확인하였다.

임베디드 기기 바이너리 취약점 분석 효율성 제고를 위한 중간어 변환 기술 (Intermediate-Representation Translation Techniques to Improve Vulnerability Analysis Efficiency for Binary Files in Embedded Devices)

  • 정병호;김용혁;배성일;임을규
    • 스마트미디어저널
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    • 제7권1호
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    • pp.37-44
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    • 2018
  • 임베디드 기기는 시퀀스 제어 기능과 수치연산 기능을 활용하여 제어 프로그램에 따라 산업현장의 기기 등 다양한 자동화 시스템에 활용된다. 현재 임베디드 기기는 기업의 산업현장, 원전, 대중교통 같은 국가기반시설에서 제어 시스템으로 활용되고 있다. 따라서 임베디드 기기를 대상으로 하는 공격은 큰 경제적 손실과 사회적 손실을 야기할 수 있다. 임베디드 기기를 대상으로 하는 공격은 대부분 데이터, 코드 변조로서 제어 프로그램을 대상으로 이루어진다. 산업 자동화 임베디드 기기의 제어 프로그램은 일반적인 프로그래밍 언어와 달리 회로 구조를 표현하기 위하여 설계되었고, 대부분의 산업 자동화 제어 프로그램은 그래픽 기반 언어인 LAD로 설계되어있어 정적분석이 용이하지 않다. 이러한 특징으로 인하여 산업 자동화 제어 프로그램에 대한 취약점 분석 및 보안 관련 연구는 정형 검증, 실시간 모니터링 수준에 그친다. 또한 사전에 취약점을 탐지하고 공격에 대한 대비가 가능한 산업 자동화 제어 프로그램 정적분석 연구는 매우 저조한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 산업 자동화 임베디드 프로그램에 대한 정적분석 효율성 증대를 위하여 회로 구조를 표현하기 위해 설계된 산업 자동화 제어 프로그램을 논리식으로 표현하기 위한 방법을 제시한다. 또한 다양한 제조사의 산업 자동화 제어 프로그램을 통합적으로 분석하기 위하여 LLVM IR을 활용한 중간어 변환 기술을 제안한다. LLVM IR을 활용함으로서 동적 분석에 대한 통합분석이 가능하다. 본 연구에서는 해당 방법에 대한 검증을 위하여 S 사(社)의 제어 프로그램을 대상으로 하여 논리식 형태의 중간어로 변환하는 프로그램의 시제품을 개발하였다.

UML 표기법을 활용한 게임메카닉스 설계내용 표현방법 (A Representation Method of Game Mechanics Using UML Notations in Game Design)

  • 장희동
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.47-53
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    • 2006
  • 일반 소프트웨어 개발과 달리, 게임개발은 기획, 프로그래밍, 그리고 그래픽디자인과 같은 다양한 분야의 전문가들이 한 팀을 이루어 진행된다. 그래서 게임개발은 개발참여자들 사이에 정확하고 효율적인 의사소통이 매우 어려운 특징이 있다. 성공적인 게임개발을 위해서, 게임디자인문서의 설계내용들을 모든 개발참여자들이 정확하게 이해하고 있어야 한다. 특히 게임디자인 설계요소인 게임메카닉스는 게임플레이 로직이 집중되어 있기 때문에, 오류 없는 내용과 오류 없는 표현, 그리고 모든 개발참여자들의 정확한 이해가 요구된다. 그러나 게임개발의 규모가 커지면서, 게임메카닉스의 내용도 복잡하고 방대하여, 개발 참여자들이 모든 내용을 정확하게 이해하는 것이 어렵게 되었다. 또한 게임메카닉스의 변경관리를 위한 형상관리가 복잡해져 그 효율성이 떨어지게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 UML표기법을 활용한 게임메카닉스 표현방법을 제안한다. 제안하는 방법은 게임메카닉스의 설계내용을 UML표기법을 사용하여 표현하기 때문에, 비주얼적 표현과 논리적 표현을 동시에 만족한다. 또한 UML 모델기반 형상관리가 가능하기 때문에 효율적인 게임메카닉스의 형상관리가 가능하다. 제안하는 표현방법의 효과성을 제시하기 위해, $\ulcorner$듀드를 잡아라$\lrcorner$ 게임디자인문서의 내용을 제안하는 방법으로 변환하여 표현해서 비주얼적 표현능력, 논리적 표현능력, 그리고 효율적인 형상관리 가능성을 보여주었다.

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대학일반물리학(大學一般物理學) 력학단원(力學單元) CAI 프로그램의 개발(開發) (DEVELOPMENT OF MECHANICS CAI PROGRAM FOR UNIVERSITY SCIENCE STUDENT)

  • 김창식
    • 한국과학교육학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.1-8
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    • 1990
  • 컴퓨터를 학교교육(學校敎育)에서 다루어야 할 부분(部分)은 컴퓨터의 발전사(發展史), 사회적영향(社會的影響), 사회적(社會的)문제 등과 같은 컴퓨터 인식수준(認識水準)( computer awareness )과 프로그래밍, 시뮬레이션, 그래픽, 문제해결(問題解決) 펙케이지 등과 같은 컴퓨터 리터러시( computer literacy )가 있다. 박성익, 1988) 이 중에서 문제해결(問題解決)팩케이지가 CAI 인데 이를 위해서는 코스웨어가 중요하고 코스웨어를 위해서는 저작자(著作者) 언어(言語)가 반드시 있어야 한다. 이 저작자(著作者) 언어(言語)는 코스설계(設計) 지원(支願), 코스입력지원(入力支願), 코스 디버그 지원(支願), 코스 편집(遍輯) 지원(支願), 코스자료(資料) 작성지원(作成支願), 평매(評賣)지원 등이 가능해야 한다. (중산화언(中山和彦), 1987) 그러나 우리나라에서는 이 저작자(著作者) 언어(言語)가 없어 CAI 연구(硏究)에 제약을 받아 훌륭한 프로그램이 작성(作成)되지 못하고 있다. 본 연구(硏究)도 저작자(著作者) 언어(言語)를 사용한 것이 아니고 BASIC 언어(言語)를 사용한 것이기 때문에 많은 제약이 있어 일반화(一般化) 하기에는 다소 문제(問題)가 있다. 이상의 연구(硏究) 결과(結果)를 요약하면 다음과 같다. 1. 일반물이학(一般物理學) 력학단원(力學單元)의 CAI 학습목표(學習目標)를 제시하였다. 2. 사전평가(事前評價) 20문항, 개별학습(個別學習) 90문항, 최종평가(最綜評價) 20문항을 개발(開發)하였다. 3. BASIC 언어(言語)로 주프로그램, 사전평가(事前評價) 루틴, 개별학습(個別學習) 루틴, 최종평가(最終評價) 루틴으로 응성(鷹成)된 프로그램을 개발(開發)하였다. (63,000번으로 구성) 4. 개발(開發)된 프로그램으로 20명의 학생(學生)에게 적용(適用)해본 결과(結果)는 학습능솔(學習能率)이 현저히 향상(向上)됨을 보여주었다. 5. 수년간(數年間) 시행(施行)하면서 수정(修正)하는 일은 앞으로의 과제(課題)이다.

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방사성 폐기물 저장시설에서의 방사선 작업 중 피폭선량 최소화를 위한 최적 작업경로 계획 (Planning of Optimal Work Path for Minimizing Exposure Dose During Radiation Work in Radwaste Storage)

  • 박원만;김경수;황주호
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제30권1호
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    • pp.17-25
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    • 2005
  • 원자력 발전의 안정성이 사회적 문제로 제기된 이후 작업종사자에 대한 작업 중 방사선 피폭량에 대한 관심이 높아지고 있다. 현재의 방법에 의하면 방사선 작업 계획의 수립 시 작업 공간 내 선량률이 일정하다는 가정 하에 피폭선량을 예측하므로 작업 경로에 따른 피폭선량의 변화에 대한 고려가 이루어지지 않고 있다. 본 연구에서는 작업자와 선원과의 거리가 고려되 수정된 방사선 피폭량 계산식을 이용하여 방사성 폐기물 저장시설에서의 작업 중 작업경로 변화에 따른 방사선 피폭량을 계산하였다. 이 계산식을 이용하여 주어진 작업 공간과 선원 조건하에서 작업 중 방사선 피폭량을 최소로 하는 최적 작업경로를 탐색할 수 있는 수치해석 알고리즘을 제안하였다. 이를 위하여 2차원 작업공간에서 무한개의 작업경로를 유한개의 경로로 근사화하고 근사화된 모든 작업경로 중 피폭선량이 최소가 되는 작업경로를 탐색하였다. 또한, 3차원 그래픽 기술과 Java 프로그래밍을 이용한 가상작업 시뮬레이션 프로그램을 개발하고 작업 공간의 선량률 가시화 및 가상 작업 시뮬레이션을 수행하여 방사선 작업 계획의 수립을 위한 도구로서의 가능성을 검토하였다. 수치해석 계산과 시뮬레이션 과정을 통하여 최적 작업경로는 작업자와 선원과의 거리를 증가시키고 작업 시간을 단축시킬 수 있는 경로로 제시되었고, 이를 바탕으로 방사선 피폭량은 작업시간뿐만 아니라 작업자와 선원간의 거리에 영향을 받음과 최적화된 방사선 방호를 위해 작업경로가 고려되어야 함을 확인하였다.

다음색 감정 음성합성 응용을 위한 감정 SSML 처리기 (An emotional speech synthesis markup language processor for multi-speaker and emotional text-to-speech applications)

  • 유세희;조희;이주현;홍기형
    • 한국음향학회지
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    • 제40권5호
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    • pp.523-529
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    • 2021
  • 본 논문에서는 감정 마크업을 포함하는 Speech Synthesis Markup Language(SSML) 처리기를 설계하고 개발하였다. 다양한 음색과 감정 표현이 가능한 음성합성 기술이 개발되고 있으며 다양한 음색 및 감정 음성합성의 응용 확대를 위하여 표준화된 음성 인터페이스 마크업 언어인 SSML을 감정 표현이 가능하도록 확장한 감정 SSML(Emotional SSML)을 설계하였다. 감정 SSML 처리기는 그래픽 사용자 인터페이스로 손쉽게 음색 및 감정을 원하는 텍스트 부분에 표시할 수 있는 다음색 감정 텍스트 편집기, 편집 결과를 감정 SSML 문서로 생성하는 감정 SSML 문서 생성기, 생성된 감정 SSML 문서를 파싱하는 감정 SSML 파서, 감정 SSML 파서의 결과인 다음색 감정 합성 시퀀스를 기반으로 합성기와 연동하여 음성 스트림의 합성 을 제어하는 시퀀서로 구성된다. 본 논문에서 개발한 다음색 감정합성을 위한 감정 SSML 처리기는 프로그래밍 언어 및 플랫폼 독립적인 개방형 표준인 SSML을 기반으로 하여 다양한 음성합성 엔진에 쉽게 연동할 수 있는 구조를 가지며 다양한 음색과 감정 음성합성이 필요한 다양한 응용 개발에 활용될 것으로 기대한다.

AI 키즈폰의 소비자리뷰 분석을 통한 제품개선 전략에 대한 연구 (Formulating Strategies from Consumer Opinion Analysis on AI Kids Phone using Text Mining)

  • 김도훈;차경진
    • 한국전자거래학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.71-89
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    • 2019
  • 기업은 소비자가 만족하는 제품을 개발하고 개선하기 위하여 설문조사와 같은 전통적인 마케팅리서치 방법을 이용하여, 소비자의 의견을 듣고, 분석하여 반영하는 노력을 한다. 최근에는 인터넷 사이트, 사회관계망(SNS) 등 소비자 커뮤니케이션 플랫폼에서 관련 자료를 수집하고 분석하는 방법이 주목을 받고 있다. 한편, 급속한 정보통신기술의 발달과 함께 이동통신사들이 아동을 위한 디지털상품을 출시하고 있는데, 특히 유해한 콘텐츠로부터 아동을 보호하고, 부모와 아동들에게 필요한 정보와 기능은 보완된 디지털 디바이스들이 등장하고 있다. 이 가운데 키즈폰은 불필요한 기능은 없애고 아동들에게 기본 안전 기능을 담은 웨어러블 디바이스로서 부모가 쉽게 자녀의 위치를 실시간으로 알게 해주는 유용한 도구이다. 키즈폰은 스마트폰에 비해 저렴하고 간편하지만 고장이 잦고, 안전 이외에 유용한 기능을 기대하기 힘들며, 부가적인 기능들 또한 유용하지 못하다는 점이 지적되고 있다. 본 연구는 국내 이동통신사의 키즈폰(Kids Phone)에 대한 리뷰를 분석하여, 제품들의 특성과 장단점을 파악하고, 디바이스와 서비스에 대한 개선방안을 제안함으로써, SNS 소비자 분석을 통한 제품 서비스 개선 전략수립 방법을 제시하고자 한다. 이를 위해 국내 쇼핑몰의 리뷰 섹션에서 자료를 수집하고, TF/IDF, 감성분석, 네트워크분석 등의 텍스트 마이닝 기법을 활용하여 소비자 감성분석을 실시하였다. 고객 리뷰는 온라인 쇼핑몰과 네이버 블로그에서 크롤링하여 수집 하였으며, 통계/데이터 마이닝 및 그래픽은 'R'과 빅데이터 분석 솔루션 'Textom', 그리고 오픈소스 프로그래밍 언어인 'Python'을 함께 사용하여 분석하고 시각화하였다. 본 연구를 통해 각 이동통신사의 현재 제품(키즈폰)에 대한 소비자가 느끼는 주요이슈와 제품의 장단점을 파악할 수 있었으며, 더 나아가 감성분석을 바탕으로 키즈폰 제품의 서비스 개선전략 방향을 제안할 수 있었다.

편광 기반 주파수 스캐닝 간섭 시스템 및 병렬 프로그래밍 기반 측정 고속화 (A Polarization-based Frequency Scanning Interferometer and the Measurement Processing Acceleration based on Parallel Programing)

  • 이승현;김민영
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.253-263
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    • 2013
  • 광학측정기법 중 주파수 스캐닝 간섭계는 기존 3차원 측정기법과 비교하여 광학 하드웨어 구조가 측정과정동안 고정되어 있어, 대물렌즈나 대상물체의 수직 스캐닝 없이 단지 광원의 주파수만 특정한 주파수 밴드내에서 스캐닝 하여 대상물체에 주사되므로, 우수한 광학 측정 성능을 보인다. 광원의 주파수를 변경하여 간섭계를 통해 간섭 영상을 획득한 후, 밝기 영상 데이터를 주파수 영역 데이터로 변환하고, 고속 푸리에 변환을 통한 주파수 분석을 이용하여 대상 물체의 높이 정보를 계측한다. 하지만, 대상물체의 광학적 특성에 기인한 광학노이즈와 주파수 스캐닝동안 획득되는 영상의 수에 따라 증가하는 영상처리시간은 여전히 주파수 스캐닝 간섭계의 문제이다. 이를 위해, 1) 편광기반 주파수 스캐닝 간섭계가 광학 노이즈에 대한 강인성을 확보하기 위해 제안되어진다. 시스템은 주파수 변조 레이저, 참조 거울 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 대상 물체 앞단의 ${\lambda}/4$ 판, 편광 광분배기, 이미지 센서 앞단의 편광기, 광섬유 광원 앞단의 편광기, 편광 광분배기와 광원의 편광기 사이에 위치하는 ${\lambda}/2$ 판으로 구성된다. 제안된 시스템을 이용하여, 편광을 기반으로한 간섭이미지의 대조대비를 조절할 수 있다. 2) 신호처리 고속화 방법이 간섭계 시스템을 위해 제안되며, 이는 그래픽 처리 유닛(GPU)과 같은 병렬처리 하드웨어와 계산 통합 기기 구조(CUDA)와 같은 프로그래밍 언어로 구현된다. 제안된 방법을 통해 신호처리 시간은 실시간 처리가 가능한 작업시간을 얻을 수 있었다. 최종적으로 다양한 실험을 통해 제안된 시스템을 정확도와 신호처리 시간의 관점으로 평가하였고, 실험결과를 통해 제안한 시스템이 광학측정기법의 실적용을 위해 효율적임을 보였다.

특허의 기술이전 활성화를 위한 소셜 태깅기반 지적재산권 추천플랫폼 (Social Tagging-based Recommendation Platform for Patented Technology Transfer)

  • 박윤주
    • 지능정보연구
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    • 제21권3호
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    • pp.53-77
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    • 2015
  • 국내에서 출원되는 특허건수는 매년 증가하고 있으나, 이러한 특허들 중 상당수는 활용되지 못하고 사장되고 있다. 2012년 국정감사 자료에 따르면, 우리나라 대학 및 공공연구기관이 보유한 특허의 약 73%가 사회적 가치창출로 연결되지 못하는 휴면특허라고 한다. 즉, 대학/연구소 또는 사업화가 어려운 개인이 소유하고 있는 특허가, 이를 필요로 하는 수요기업에 성공적으로 기술 이전되지 못하는 것을 휴면특허 증가의 주요 문제점으로 생각할 수 있다. 본 연구는 급격히 축적되는 방대한 특허 자원들 속에서, 기업의 관심분야에 적합한 지식재산을, 보다 쉽고, 효과적으로 선별할 수 있도록 하는 소셜태깅 기반의 특허 추천플랫폼을 제안한다. 제안된 시스템은 기존 특허들로부터 핵심적인 내용 및 기술 분야를 추출하여 초기 추천을 수행하고, 이후 사용자들의 태그정보가 축적되면, 사회적 지식 (social knowledge)을 추천에 함께 반영하게 된다. 이러한 연구에는 특허청에서 운영하고 있는 KIPRIS(Korea Industrial Property Rights Information Service) 시스템에서 실제 특허자료 총 1638건을 수집한 후, 현재 특허 데이터에는 존재하지 않는 가상의 태그 정보를 추가한 반가상(semi-virtual) 데이터를 구성하여 활용하였다. 제안된 시스템은 프로그래밍 언어 JAVA를 활용하여 핵심 알고리즘을 구현하였으며, 그래픽사용자 인터페이스(Graphic User Interface)에 대한 프로토타입의 설계를 수행하였다. 또한, 시나리오테스트 방식으로 시스템의 운영타당성 및 추천 효과성을 확인하였다.