• 제목/요약/키워드: 기본행렬연산

검색결과 27건 처리시간 0.023초

이중 CPU PC에서 병렬 계산을 위한 Matlab 행렬 연산 라이브러리의 구현 및 성능 측정 (An implementation and performance measurement of Matlab matrix operation library for parallel computing on dual CPU PC)

  • 김철민;이정훈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
    • /
    • pp.871-873
    • /
    • 2001
  • 본 논문에서는 전기 단층 촬영 기법과 같이 많은 양의 데이터에 대해 산술 계산을 수행하는 응용의 수행속도를 개선하기 위하여 이중 CPU PC 상에서 Matlab의 기본연산, 즉 행렬 곱하기, 역행렬 계산, 의사 역행렬 계산 등을 병렬로 수행하는 라이브러리 프로그램을 구현하고 그 성능을 측정한다. 구현된 라이브러리는 행렬의 곱하기, 역행렬 계산, 의사 역행렬 계산 등 기본적인 행렬 연산에 대해 각 CPU에서 수행될 쓰레드를 생성하고 이 쓰레드에 분할 행렬을 인자로 넘겨줌으로써 병렬 계산을 실행하도록 하고 부분 결과를 합성하여 최종적인 결과를 산출하게 된다. 구현된 코드를 수행시켜 속도를 측정한 결과 행렬의 곱하기는 최대 69%, 역행렬은 34.8 %, 의사 역행렬은 52 % 까지 수행시간을 단축시켰다. 이에 의해 전기 단층 촬영 프로그램은 한번의 전류 주입에 대해 영상 복원에 소요되는 시간을 48 %로 감소시켰다.

  • PDF

카오스 함수와 기본 행렬변환을 통한 영상의 암호화 (Image encryption through the chaos function and elementary row column operations)

  • 김태식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양정보통신학회 2005년도 추계종합학술대회
    • /
    • pp.269-272
    • /
    • 2005
  • 영상 데이터의 효과적인 암호화를 위하여 logistic 함수를 이용함 chaos 암호화 알고리즘을 구축하였다. 이 방식은 블록기반 암호화 기법에 비해 빠른 계산을 할 수가 있고 비밀 키로서 두 개의 초기 변수를 수신자에게 보내면 된다. 그렇지만 실수 연산을 하는 관계로 회수를 높여 암호의 안전성을 높이는 대신 행렬 기본 연산을 이용한 합성암호화 알고리즘을 구성하였다. 제안된 알고리즘에서는 송신자에게 logist 함수로부터 생성된 비밀 키와 이를 기반으로 만들어 진 반복 회수 키 열을 그대로 사용한다.

  • PDF

삼중 행렬 곱셈의 효율적 연산 (An Efficient Computation of Matrix Triple Products)

  • 임은진
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
    • /
    • 제11권3호
    • /
    • pp.141-149
    • /
    • 2006
  • 본 논문에서는 회로 설계 소프트웨어에서 사용되는 primal-dual 최적화 문제의 해를 구하기 위해 필요한 삼중 행렬 곱셈 연산 ($P=AHA^{t}$)의 성능 개선에 관하여 연구하였다. 이를 위하여 삼중 행렬 곱셈 연산의 속도를 개선하기 위하여 기존의 2단계 연산 방법을 대신하여 1단계 연산 방법을 제안하고 성능을 분석하였다. 제안된 방법은 희소 행렬 H의 블록 대각 구조의 특성을 이용하여 부동 소숫점 연산량을 감소시킴으로써 성능 개선을 이루었으며 더불어 메모리 사용량도 기존 방법에 비하여 50% 이하로 감소하였다. 그 결과 Intel Itanium II 플랫폼에서 기존 2단계 연산 방법과 비교하여 속도 면에서 주어진 실험 데이터 집합에 대하여 평균 2.04 의 speedup을 얻었다. 또한 본 논문에서는 플랫폼의 메모리 지연량과 예측된 캐쉬 미스율을 이용한 성능 모델링을 통하여 이와 같은 성능 개선 수치의 가능 범위를 보이고 실측된 성능개선을 평가하였다. 이와 같은 연구는 희소 행렬의 성능 개선 연구를 기본 연산이 아닌 복합 연산에 적용하는 연구로써 큰 의미가 있다.

  • PDF

확률분포 생성을 통한 근사 행렬 곱셈 간소화 방법 (Probability distribution-based approximation matrix multiplication simplification algorithm)

  • 권오영;서경택
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제26권11호
    • /
    • pp.1623-1629
    • /
    • 2022
  • 행렬 곱셈은 과학 및 공학 분야에서 널리 사용되는 기본 연산이다. 딥러닝의 학습 알고리즘에도 행렬 곱셈이 많이 사용된다. 따라서 행렬 곱셈을 효과적으로 수행하기 위한 다양한 알고리즘들 개발하고 있다. 이중 행렬 곱셈의 연산량을 줄이는 방법으로 근사 행렬 곱셈 방법이 있다. 근사 행렬 곱셈은 행렬의 열과 행을 선택하기 위한 적절한 확률 분포를 결정하고, 이 분포에 따라 행렬의 열과 행을 선택하여 근사 행렬 곱셈을 수행한다. 기존의 방법들을 행렬 곱셈에 참여하는 두 개의 행렬 A, B를 모두 고려하여 확률 분포를 생성한다. 본 논문은 행렬 A만을 대상으로 근사 행렬 곱셈에 사용될 행렬의 열과 행을 선택하는 확률 분포를 생성하는 방법을 제안하였다. 기존의 방법들과 제안된 방법들을 사용하여 1000×1000, 2000×2000, 3000×3000, 4000×4000, 5000×5000 행렬에 대하여 근사 행렬 곱셈을 수행하였다. 기존의 방법보다 제안한 방법을 적용한 근사 행렬 곱셈이 평균 0.02%에서 2.34%까지 원래 행렬 곱셈 결과에 더 근접하는 결과를 보였다.

분자의 사중극자모멘트의 계산 (제1보). 연산자법에 의한 사중극자모멘트행렬요소의 계산 (Calculation of the Molecular Quadrupole Moments (I). Calculation for the Quadrupole Moment Matrix Elements by Operator Technique)

  • 안상운;고정수
    • 대한화학회지
    • /
    • 제23권5호
    • /
    • pp.296-306
    • /
    • 1979
  • 연산자법을 사중극자모멘트행렬요소를 계산하는데 응용하였다. Spherical harmonics의 전개방법과 사중극자모멘트행렬요소를 Mulliken의 overlap integral 로 전환시키는 방법을 사용하여 Slater 궤도함수쌍에 대한 사중극자모멘트행렬요소이 기본식을 유도하였다. 두 방법에 의하여 계산한 사중극자모멘트행렬요소의 값이 일치하였으며 바닥상태의 HCl 분자에 대하여 계산한 사중극자모멘트의 값이 Nesbet의 값과 일치하였다.

  • PDF

국부적 대수 변환을 이용한 영상 암호 (A Image Encryption by the local algebraic transformations)

  • 김태식
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국콘텐츠학회 2012년도 춘계 종합학술대회 논문집
    • /
    • pp.267-268
    • /
    • 2012
  • 본 논문에서는 효과적인 영상암호를 위하여 영상을 여러 단계별 블록화 한 뒤 암호화 과정을 수행한다. 이러한 암호화 과정의 효과적인 연산을 위하여 기본 행렬 변환을 이용한 대수적 연산과 비정칙적 복잡 함수의 무작위적 특이성을 이용한다.

  • PDF

혼돈함수와 기본 행렬 연산을 이용한 영상의 암호화 (Image Encryption using the chaos function and elementary matrix operations)

  • 김태식
    • 한국산업정보학회논문지
    • /
    • 제11권1호
    • /
    • pp.29-37
    • /
    • 2006
  • 오늘날 컴퓨터 네트워크의 발전과 휴대통신의 광범위한 보급으로 연예 오락, 영상 문화콘텐츠, 전자상거래 또는 의료분야에 이르기 까지 멀티미디어 자료의 응용은 매우 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나 실제 이들 자료들이 발달된 통신망을 통하여 효율적으로 전파, 활용되기 위해서는 무엇보다도 이들을 저장하거나 전송하는 과정에서 충분한 안정성이 전제되어야 할 것이다. 이를 위하여 오늘날 많은 암호화 방법들이 개발되어 응용되고 있다. 그러나 대부분 원문에 대한 자료를 텍스트에 기반으로 하게 됨으로, 영상과 같이 자료의 양이 방대하고 실시간 처리하는데 제약이 존재하는 멀티미디어 자료에 직접 적용하기는 문제점이 많다. 이에 본 논문에서는 먼저 복잡성과 초기 조건에 대한 민감성 등 카오스적 특성을 지닌 Logistic 함수를 이용한 암호화 기법을 도입하고 다음으로 비트평면상에서 Boolean 행렬의 기본 연산을 이용한 대수적 암호화 알고리즘을 수행함으로써 효과적인 영상 암호화 방법을 제시하였다.

  • PDF

8진트리로 표현된 3차원 영상의 빠른 기학학적 변환 (Fast Geometric Transformations of 3D Images Represented by an Octree)

  • 허영남;박승진;김응곤
    • 한국정보처리학회논문지
    • /
    • 제2권6호
    • /
    • pp.831-838
    • /
    • 1995
  • 움직이는 3차원 물체를 화면상에 디스플레이하기 위해서는 많은 기하학적 연산을 필요로 하는데 CAD나 애니메이션 응용에서는 가능한한 빠른 속도로 변환을 수행하는 것이 중요한 문제이다. 8진트리로 표현된 3차원 영상의 기하학적 변환을 수행하기 위한 기존의 방법은 8진트리의 모든 노드에 변환 행렬연산을 적용함으로써 가능하였다. 본 논문에서는 8진트리로 표현된 3차원 영상의 기하학적 변환을 효율적으로 수행하기 위하여 8진트리의 각 노드에 기본벡터를 이용하여 직각좌표로 변환시키는 효율적인 방법을 제안한다. 본 논문의 공식을 이용하면 기하학적변환을 위한 행렬 연산을 기본 벡터에만 적용하면 되고, 덧셈과 2의 지수에 의한 곱셈 연산만이 소요된다.

  • PDF

하나의 n 차 정사각 불리언 행렬과 모든 n 차 정사각 불리언 행렬 사이의 연속곱셈에 관한 연구 (A Study on Multiplying an n × n Boolean Matrix by All n × n Boolean Matrices Successively)

  • 한재일
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
    • /
    • pp.459-461
    • /
    • 2006
  • 모든 n차 정사각 불리언 행렬 사이의 연속곱셈은 D-클래스 계산과 같은 응용에서 기본적으로 요구되는 연산이다. 그러나 불리언 행렬에 대한 많은 연구에도 불구하고 이에 대한 연구는 아직 보이지 않고 있다. 본 논문은 하나의 n차 정사각 불리언 행렬과 모든 n차 정사각 불리언 행렬 사이의 이중 연속곱셈을 효율적으로 할 수 있는 이론을 제시하고, 이를 모든 n차 정사각 불리언 행렬 사이의 연속곱셈에 적용한 실행결과를 보인다.

  • PDF

이진 자켓 비트열의 VLSI 구조 (A VLSI Architecture for the Binary Jacket Sequence)

  • 박주용;이문호
    • 한국통신학회논문지
    • /
    • 제27권2A호
    • /
    • pp.116-123
    • /
    • 2002
  • 자켓 행렬(Jacket matrix)은 왈쉬 하다마드(Walsh Hadamard) 행렬 구조를 바탕으로 확장한 행렬이다. 왈쉬 하다마드 행렬이 +1, -1을 기본 원소로 하고 있는 반면 자켓 행렬은 $\pm$1과 $\pm$$\omega$($\pm$j, $\pm$$_2$$^{n}$ )를 각각 원소로 가질 수 있다. 이 행렬은 중앙 부근에 무게(weight)를 갖는데, 하다마드 행렬 크기의 1/4 크기로 부호 부분과 무게 부분으로 구성된다. 본 논문에서는 기존에 행렬 중앙에 강제적으로 무게를 할당하여 자켓 행렬을 구성하였으나, 어떠한 크기의 행렬도 크기와 무게만 정해주면 생성해낼 수 있는 이진 인덱스를 이용한 간단한 비트열 형태의 일반식이 제시된다. 무게는 행과 열의 이진 인덱스의 최상위 두 비트를 Exclusive-OR 연산한 결과가 1인 원소에 부여된다. 또한 분산연산(Distributed Arithmetic:DA) 알고리즘을 이용한 고속자켓변환(Fast Jacket Transform)의 VLSI 구조를 제시한다. 자켓 행렬은 cyclic한 특성을 가지고 있어서 암호화, 정보 이론 및 WCDMA의 복소수 확산 QPSK 변조부에 응용될 수 있다.