고장은 시스템의 하나 이상의 구성 요소에서 비정상적인 출력이 나타나는 현상으로 인명 손실, 임무 실패 등의 비극적인 결과를 야기하게 된다. 따라서 고장대처 문제는 시스템 안전성 향상을 위한 매우 중요한 주제이다. 본 논문에서는 고장대처제어 기법 관련 기술현황과 문제점을 살펴보고, 이어서 네트워크 기반 시스템의 고장대처제어 기법 적용을 통해 현재의 문제점을 해결할 수 있는 가능성을 검토한다. 아울러 고장대처 제어 기법이 전통적인 항공우주 분야뿐 아니라 공장자동화 등 일반적으로 시스템 고장이 인명손상으로 연결되지 않는 것으로 인식되는 산업분야에서도 시스템의 신뢰도, 유지보수 편의성, 제품의 품질 개선 등의 측면에서 매우 유용하게 적용될 수 있음을 소개한다.
일본은 2001년 확정한 $\ulcorner$e-Japan 중점계획$\lrcorner$에서 정한 220개의 시책 중 1차년도로 예정된 103개의 시책을 모두 이행하였다. 그리고 2002년 6월 추진성과를 재검토하여 새로이 $\ulcorner$e-Japan 중점계획 2002$\lrcorner$를 발표하였다. 여기서는 일본의 정보보안 추진전략의 전체상을 살펴보기 위한 방안으로 $\ulcorner$e-Japan 중점계획 2002$\lrcorner$중 '고도정보통신 네트워크의 안전성 및 신뢰성 확보방안'을 소개한다.
무선 센서 네트워크에서 신뢰성 있는 이벤트 탐지는 중요한 연구 주제들 중 하나이다. 신뢰성 있는 이벤트 탐지를 위한 기존 연구들은 탐지 대상인 이벤트를 탱크 혹은 군인과 같은 개별적인 개체로 가정했다. 최근 많은 연구들이 화재 혹은 생화학물질과 같은 연속적인 개체의 탐지에 관심을 까지게 되었지만, 단지 통신비용의 절감에 집중하고 있기 때문에 신뢰성에 대한 고려는 부족하다. 따라서 우리는 신뢰성 있는 연속 개체 탐지 방안을 제안 하고자 한다. 신뢰성 있는 연속 개체 탐지는 단순한 연구 주제가 아니다. 하나의 점으로 나타낼 수 있는 개별 개체와는 달리, 넓은 영역을 포함하며 지리적 조건이나 바람 같은 물리적 환경에 의해 형태가 변할 수 있는 연속 개체는 유동적인 2차원 도형으로 표현되기 때문이다. 따라서 개별 개체 탐지의 신뢰성을 측정하기 위해 사용되었던 신뢰성 지표로는 연속 개체 탐지의 신뢰성을 측정할 수 없다. 본 논문에서는 연속 개체 탐지에 적절한 신뢰성 지표를 새롭게 정의하고, 새로운 신뢰성 지표를 사용한 신뢰성 측정 결과를 통해 연속 개체 탐지의 오류를 복구하는 방안을 제안한다.
An algorithm to get network reliability, where each link has probability of fuzzy number, is proposed. Decomposition method and fuzzy numbers arithmetic are applied to the algorithm. Pivot link is chosen one by one from start node recursively at time of decomposition, and arithmetic of fuzzy complementary numbers is included at the same time. No criteria of pivot link selection and the recursive calculation make the algorithm simple.
유비쿼터스 컴퓨팅은 그 발전배경에 있어서 이동성을 강조하고 있다. 개인의 휴대 단말은 점차 작고 잘 보이지 않게 되면서 주변의 컴퓨팅 자원을 활용하는 위탁컴퓨팅 모델이 부각되고 있다. 하지만 개인의 휴대 단말이 악의적인 네트워크 환경이나 위탁컴퓨터에 대해서는 무기력한 것이 사실이다. 이를 보완하기 위해서는 휴대 단말이 신뢰할 수 있는 신뢰 그룹에게 원하는 작업을 위탁할 수 있어야 하고 서버 그룹과 클라이언트 그룹 사이의 서로 다른 기능을 제공해야 한다. 논문은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 휴대 단말인 클라이언트들이 신뢰할 수 있는 신뢰 서버들을 효율적으로 관리할 수 있는 비대칭형 그룹 관리 시스템을 설계하고 제안한다.
최근 모바일 기기와 근거리 무선 통신 기술 등의 발달로 기존 중앙 집중 처리 시스템의 한계를 개선하기 위해 모바일 P2P 네트워크에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 모바일 P2P네트워크에서 피어는 배터리, 메모리, 저장 공간 등과 같은 제한적인 요소들을 가진다. 모바일 P2P 네트워크에서 안전한 콘텐츠 공유를 위해서는 피어의 신뢰성이 판별되어야 한다. 본 논문에서는 제한된 모바일 P2P 네트워크에서 신뢰도를 판별하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 피어의 평가 정보를 이용하여 직접적으로 피어가 평가한 값과 다른 피어가 평가한 간접적인 평가 값을 이용하여 피어의 신뢰성을 판별한다. 피어가 가지는 평가 정보로 최근 갱신 시간을 활용한다. 피어 평가 정보의 최근 갱신 시간을 비교하여 평가 정보 공유 시 중복되는 평가 정보를 감소시킨다. 성능 평가를 통해 제안된 기법이 메시지 수를 감소시키며 신뢰성에 대한 정확도를 향상 시키는 것을 입증한다.
협업 필터링(Collaborative Filtering)은 유용성과 정교성 면에서 가장 성공적인 추천 알고리즘으로 평가받으며 산업계나 학계에서 많이 활용 및 연구되고 있지만, 기본적으로 사용자들이 평가한 점수에만 기반하여 추천결과를 생성하는 한계점이 있다. 이에 본 연구는 사용자가 상품을 구매할 때 자신이 신뢰하는 타인의 추천을 더 적극적으로 수용할 것이라는 점에 착안하여, 사용자의 평점 외에 사용자 간 신뢰관계를 소셜네트워크분석으로 분석한 결과를 추가로 반영하는 추천 알고리즘들을 제안하였다. 구체적으로 본 연구에서는 소셜네트워크분석에서 네트워크 내의 중심적 위치를 나타내는 척도인 내향 및 외향 중심성을 활용하여 사용자 간 유사도를 산출하는 알고리즘들과 사용자 신뢰 네트워크를 탐색하여 추천 대상이 되는 사용자가 직접 간접적으로 신뢰하는 사용자의 평가점수를 보다 높게 반영하는 알고리즘을 제안한 뒤 그 성능을 비교해 보았다. 실제 데이터에 적용하여 분석한 결과, 사용자 신뢰 네트워크의 내향 중심성 지수를 조건 없이 적용한 경우에는 오히려 정확도의 감소만을 야기하는 것으로 나타났고, 일정 임계치 이상의 외향 중심성을 갖는 사용자에 한해 내향 중심성 지수를 고려한 추천 알고리즘은 전통적인 협업 필터링에 비해 약간의 정확도 개선이 이루어짐을 확인할 수 있었다. 아울러, 사용자 신뢰 네트워크를 기반으로 탐색하는 알고리즘이 가장 우수한 성능을 보이는 것을 알 수 있었으며, 전통적인 협업 필터링과 비교해서도 통계적으로 유의한 수준의 정확도의 개선이 이루어짐을 확인할 수 있었다.
여기에 지오캐스팅(geocasting)이란 어떤 특정한 지역(지오캐스트 영역이라 함)에 있는 모든 노드들에게 데이터를 전송하는 통신형태이다. 기존의 에너지 관련 프로토콜은 주로 통신 경로 설정 시 주로 최소 홉 수, 즉 전송 에너지를 최소화하기 위한 최단거리 관점에서 최적의 경로를 구하며, 각 노드의 잔여 에너지와 링크 에러율에 대해 고려하지 않는 것이 대부분이다. 본 논문에서는 ad-hoc 네트워크에서 에너지 효율적이고 신뢰성 있는 전송을 하기 위한 지오캐스팅 방법인 MLRG를 제안한다. MLRG는 위치기반과 라우팅-기반인 지오캐스팅으로 각 노드의 잔여 전력을 파악한 경로 탐색과 새롭게 제안하는 cost 관계식을 통해 네트워크 활동시간을 최대화하고, 링크의 에러율도 고려하여 신뢰성 있는 통신이 가능하다.
애드혹 네트워크는 고정된 기반 구조 없이 이동 호스트들로만 구성된 네트워크이다. 이러한 네트워크는 노드의 이동으로 인한 토폴로지의 잦은 변화로 관리면에서 많은 어려움이 있다. 따라서, 애드혹 네트워크의 라우팅 경로(Routing Path)에 대한 신뢰도를 높이는 것이 점점 중요해 지고 있다. 본 논문에서는 기존의 ZRP(Zone Routing Protocol)를 기반으로 하여 라우팅 경로의 전체적인 홉(hop) 수를 줄이고, 경로상의 노드들끼리의 인증을 통하여 라우팅 경로의 신뢰성을 향상시키는 경로 탐색 방안을 제안하였다. 또한 토폴로지의 잦은 변화로 인한 라우팅 경로 유지의 어려움을 질의 제어 메커니즘을 통하여 해결하고자 시도하였다. 본 논문의 방안은 시뮬레이션을 통하여 그 효율성을 입증할 수 있었다.
저전력 애드혹 네트워크 환경에서 명령 및 데이터의 전달을 위해 라우팅 기법은 필수적이며 최근에는 신뢰성과 확장성을 고려한 네트워킹 기법에 대한 연구가 많이 이루어지고 있다. 저전력 네트워킹 기술에서 네트워크 계층의 성능은 하위 데이터 링크 계층의 동작과 밀접한 연관이 있으며 신뢰성과 확장성을 지원하기 위해 TDMA 기반의 메쉬 라우팅 기법이 고려되고 있다. 본 논문에서는 TDMA 기반 저전력 애드혹 네트워크에서 TDMA MAC의 특성과 토폴로지 기반으로 할당된 주소를 활용한 메쉬 라우팅 알고리즘을 제안한다. 또한, TDMA MAC이 동작하는 센서 네트워크 플랫폼에서 제안한 기법을 구현한 결과를 제시한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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