• 제목/요약/키워드: 나눗셈 계산법

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포함제와 등분제 맥락에서 자연수 나눗셈 계산법 지도의 문제 (On Teaching Algorithm for Whole-number Division in Measurement and Partition Contexts: Analysis of Korean Math Textbooks and Teachers' Guidebooks)

  • 임재훈
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.395-411
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    • 2013
  • 나눗셈 맥락에는 크게 포함제 맥락과 등분제 맥락이 있다. 아동들은 학습을 통하여 포함제 맥락과 등분제 맥락에서 자연수 나눗셈 세로 형식 계산법의 원리를 점진적으로 이해해 갈 것으로 기대된다. 수학 교과서와 교사용 지도서는 아동들의 자연수 나눗셈 계산법의 종합적 이해를 지원할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 2007 교육과정에 따른 교과서와 교사용 지도서의 자연수 나눗셈 관련 내용을 분석한 결과, 교과서와 교사용 지도서는 편의적으로 포함제 맥락과 등분제 맥락을 사용하고 있었다. 이와 같은 편의적인 사용은 포함제와 등분제 맥락에서 자연수 나눗셈 계산법의 종합적 이해를 어렵게 할 수 있다. 이 논문에서는 교과서와 지도서 분석 결과를 바탕으로 포함제와 등분제 맥락에서 자연수 나눗셈 계산법의 종합적 이해를 도모하는 데 필요한 제언을 제시하였다.

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분수 포함제와 제수의 역수 곱하기 알고리즘의 연결성 (Quotitive Division and Invert and Multiply Algorithm for Fraction Division)

  • 임재훈
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.521-539
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    • 2016
  • 피제수와 제수가 분수인 나눗셈에서, 포함제는 공통분모 알고리즘과 등분제는 제수의 역수 곱하기 알고리즘과 대응한다고 여겨져 왔다. 분수 나눗셈 학습 지도에서 이와 같은 이분법을 넘어서려는 시도가 있어 왔다. 이러한 시도에서 포함제와 제수의 역수 곱하기 알고리즘을 연결하는 방법으로는, 공통분모 알고리즘을 이용하는 방법, $1{\div}$(제수)를 매개로 하는 방법, 제수 쪽의 양을 1이라고 가정하는 방법이 있다. 기존의 방법들에서 포함제와 제수의 역수 곱하기 알고리즘의 관련은 중간까지만 유지되거나 제수의 역수 곱하기 알고리즘이라는 최종 결과만 등분제와 공유한다. 이 논문에서는 기존 방법의 한계를 넘어, 포함제와 제수의 역수 곱하기 알고리즘의 연결성을 새로운 관점에서 심층 논의한다. 포함제를 측정접근법과 동형접근법으로 해결하는 과정에서 등분제에서와 동일한 수식 변형 과정을 거쳐 제수의 역수 곱하기 알고리즘이 유도될 수 있다. 이 연구의 결과는, 분수 나눗셈 계산법 학습 지도에 관한 이론적 논의의 장을 확장함과 더불어, 포함제와 등분제를 아우르는 분수 나눗셈의 통합 계산법 학습 지도 프로그램 개발에 국소 이론으로 사용될 수 있다.

개선된 이진 확장 GCD 알고리듬 기반 GF(2163)상에서 Iterative 나눗셈기 설계 (Design of Iterative Divider in GF(2163) Based on Improved Binary Extended GCD Algorithm)

  • 강민섭;전병찬
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제17C권2호
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    • pp.145-152
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    • 2010
  • 본 논문에서는 표준기저(standard basis) 표기법을 이용하여 GF($2^{163}$) 상에서개선된 나눗셈 알고리듬을 제안하고, 제안한 알고리듬을 기반으로 한 반복 하드웨어 구조(iterative hardware structure)를 갖는 고속 나눗셈기를 설계한다. 제안한알고리듬은 이진 확장 GCD 알고리듬을 기본으로 하고 있으며, 모듈러감소 (modular reduction)를 위한 모든 산술연산은 기존의 방법과 달리 하나의 while루프 내에서 수행된다. 제안된 알고리듬을 기본으로 하여 설계된 나눗셈기는 모듈러 연산을 위한 각 모듈이 하나의 클럭에 의해서제어되므로 계산 속도가 매우 빠르다. 여기에서 사용하는 감소 다항식(reduction polynomial)은 SEC2 (Standards for Efficient Cryptography) 에서 권장하는 $f(x)=x^{163}+x^7+x^6+x^3+1$이며, 차수(degree) m은 163을 사용한다. 제안한 알고리듬은 Verilog HDL(Hardware Description Language)을 사용하여 FPGA로 구현되었으며, Xilinx-VirtexII XC2V8000 FPGA 상에서 85MHz로 동작함을 확인하였다. 또한, 구현 결과 및 성능 평가를 통하여 제안한 알고리듬의 종래의 두 알고리듬보다 성능이크게 개선됨을 보인다.

타원곡선 암호시스템을 위한 GF(2$^{m}$ )상의 비트-시리얼 나눗셈기 설계 (Design of a Bit-Serial Divider in GF(2$^{m}$ ) for Elliptic Curve Cryptosystem)

  • 김창훈;홍춘표;김남식;권순학
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권12C호
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    • pp.1288-1298
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    • 2002
  • 타원곡선 암호시스템을 GF(2$^{m}$ )상에서 고속으로 구현하기 위해서는 빠른 나눗셈기가 필요하다. 빠른 나눗셈 연산을 위해선 비트-패러럴 구조가 적합하나 타원곡선 암호시스템이 충분한 안전도를 가지기 위해서는 m의 크기가 최소한 163보다 커야 한다. 즉 비트-패러럴 구조는 0(m$^2$)의 면적 복잡도를 가지기 때문에 이러한 응용에는 적합하지 않다. 따라서, 본 논문에서는 CF(2$^{m}$ )상에서 표준기저 표기법을 사용하여 모듈러 나눗셈 A(x)/B(x) mod G(x)를 고속으로 수행하는 새로운 비트-시리얼 시스톨릭 나눗셈기를 제안한다. 효율적인 나눗셈기 구조를 얻기 위해, 새로운 바이너리 최대공약수(GCD) 알고리즘을 유도하고, 이로부터 자료의존 그래프를 얻은 후, 비트-시리얼 시스톨릭 나눗셈기를 설계한다. 본 논문에서 제안한 나눗셈기는 0(m)의 시간 및 면적 복잡도를 가지며, 연속된 입력 데이터에 대하여, 초기 5m-2 사이클의 지연 후, m 사이클 마다 나눗셈의 결과를 출력한다. 제안된 나눗셈기를 동일한 입출력 구조를 가지는 기존의 연구 결과들과 비교 분석한 결과 칩 면적 및 계산 지연시간 모두에 있어 상당한 개선을 보인다. 따라서 제안된 나눗셈기는 적은 하드웨어를 사용하면서 고속으로 나눗셈 연산을 수행할 수 있기 때문에 타원곡선 암호화시스템의 나눗셈 연산기로 매우 적합하다. 또한 제안한 구조는 기약 다항식(irreducible polynomial) 선택에 있어 어떤 제약도 두지 않고, 단 방향의 신호흐름을 가지면서, 매우 규칙적이기 때문에 필드 크기 m에 대해 높은 유연성 및 확장성을 제공한다.였다. an extraction system, a new optical nonlinear joint transform correlator(NJTC) is introduced to extract the hidden data from a stego image in real-time, in which optical correlation between the stego image and each of the stego keys is performed and from these correlation outputs the hidden data can be asily exacted in real-time. Especially, it is found that the SNRs of the correlation outputs in the proposed optical NJTC-based extraction system has been improved to 7㏈ on average by comparison with those of the conventional JTC system under the condition of having a nonlinear parameter less than k=0.4. This good experimental results might suggest a possibility of implementation of an opto-digital multiple information hiding and real-time extracting system. 촉각에 있는 지각신경세포가 뇌의 촉각엽으로 뻗어 들어가 위의 5가지 신경연접중 어느 형을 형성하는지를 관찰하기 위하여 좌측 촉각의

ATM 적응계층에 적용 가능한 (128, 124) Reed Solomon 부호의 직접복호법 및 VHDL 시뮬레이션 (Direct Decoding Algorithm of (128, 124) Reed-Solomon Codes for ATM adaptation laye and Its VHDL Simulation)

  • 김창규
    • 정보보호학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.3-11
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    • 2000
  • AAL-1에서는 (128, 124) Reed-Solomon부호를 사용한 인터리버 및 디인터리버에 의해 ATM 셀에서 발생하는 오류를 정정하고 있다. Reed-Solomon부호의 복호법 중 직접복호법은 오류위치다항식의 계산없이 오류위치와 오류치를 알 수 있으며 유한체 GF(2m)의 표현에서 정규기저를 사용하면 곱셈과 나눗셈을 단순한게 비트 이동만으로 처리할 수 있다. 직접복호법과 정규기저를 사용하여 ATM 적응계층에 적용 가능한 (128, 124) Reed-Solomon부호의 복호기를 설계하고 VHDL로 시뮬레이션 하였으며 이 복호기는 동일한 복호회로에 의해 둘 또는 하나의 심벌에 발생한 오류를 정정할 수 있다.

측정 불확도 표현 지침서(GUM)와 Monte-Carlo Simulation에 의한 불확도 전파 결과의 비교 연구 (A Study on Comparison between the Propagation of Uncertainty by GUM and Monte-Carlo Simulation)

  • 서정기;민형식;박민수;우진춘;김종상
    • 대한화학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.31-37
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    • 2003
  • 측정 및 화학분석에 많이 이용되는 한 점 교정식에 대하여 측정 불확도 표기 지침서(GUM)의 근사법과 Monte-Carlo Simulation에 의해 계산된 각각의 확장불확도를 비교하였다. 이 비교를 위하여 임의의 자료들을 여러 농도 수준에서 정규 분포 또는 t-분포로 가정하여 계산하였다. 나눗셈에 의한 한 점 교정식의 비선형성과 t-분포 형식을 함에 따른 입력량의 과도한 퍼짐으로 인하여, 경우에 따라서, GUM의 근사법으로 계산된 불확도가 Monte-Carlo Simulation에 의해 계산된 것보다 약 50% 이상의 오류가 있다는 것이 확인되었다. 그러나, 검출 하한을 계산하기 위하여 한 점 교정식을 이용하는 경우, 반응량의 표준불확도가 상대적으로 매우 크고 비선형성에 희한 계산 오류가 상대적으로 무시되므로 근사식에 따른 계산 오류가 발생하지 않았다.

산대셈과 수판셈 (Counting Rods and Abacus)

  • 허민
    • 한국수학사학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.49-66
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    • 2005
  • 과거에 계산 도구의 주종을 이루었던 수판과 산대의 역사를 간략하게 알아본다. 그리고 산대셈과 수판셈의 원리와 방법을 곱셈과 나눗셈을 중심으로 구체적인 예를 통해 소개하고 비교한다. 이를 통해 수판셈의 원리는 산대셈으로부터 전승되었음을 확인하고, 수판의 교육적 가치를 모색한다.

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거스름돈 만들기 문제의 정확한 나눗셈 알고리즘 (An Exact Division Algorithm for Change-Making Problem)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.185-191
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    • 2022
  • 본 논문은 NP-난제로 다항시간 알고리즘이 알려져 있지 않은 거스름돈 만들기 문제(CMP)에 대해 $O{\frac{n(n+1)}{2}}$ 수행 복잡도의 나눗셈 알고리즘을 제안하였다. CMP는 주어진 돈 C를 cj,j=1,2,⋯,n의 동전으로 교환할 경우 교환되는 동전 개수 xj의 합을 최소화 시키는 문제이다. CMP에 대해 알려진 다항시간 알고리즘으로는 욕심쟁이 알고리즘(GA), 분할정복(DC)과 동적 계획법(DP)이 있으나 최적 해는 O(nC)의 DP로 구할 수 있으며, 일반적으로 C>2n으로 주어진 경우 수행 복잡도는 지수적으로 증가하는 경향이 있어 다항시간 알고리즘이라고 할 수 없다. 본 논문에서는 cj ≤ C에 한해, j 열에 n개의 cj 내림차순으로 배치하고, i행에는 cj의 약수를 모두 제외시킨 k개의 동전을 배치한 k×n 행렬에 대해 상삼각행렬과 주대각선 셀에 대해 나눗셈을 하여 몫(quotient)을 구하는 단순한 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘을 다양한 유형의 39개 벤치마킹 실험 데이터에 적용한 결과 최적 해를 단순히 계산기만을 사용하여도 빠르고 정확하게 구할 수 있음을 보였다.