반도체 광증폭기에 기반을 둔 소자들을 이용한 전광 반가산기가 처음으로 구현되었다. 전광 반가산기의 동작속도와 신호 형식은 각각 10Gb/s와 RZ였다. 전광 반가산기의 SUM과 CARRY의 동작에는 각각 전광 XOR 논리소자와 전광 AND 논리 소자가 이용되었으며 두 연산이 동시에 구현되었다.
기후변화로 인해 다양한 재난이 복합적으로 발생하고 있으며, 특히 해안과 인접해 있는 지역은 풍랑, 지진해일 등으로 인해 다양한 위험에 노출되어 있는 실정이다. 이에 따라 각 지자체는 자연재해대책법에 의거하여 자연재해저감종합계획을 수립하고 저감대책을 마련하고 있으나, 수립 절차에 따른 비용과 시간이 많이 소요되고 있다. 따라서 위험지역의 지리적·사회적 조건을 고려한 맞춤형 재해예방기법 도출방안이 필요하다. 이에 본 연구에서는 과거 피해이력과 침수예상도 정보가 반영된 위험성평가 지도를 활용하여 위험지역 유형을 4단계(관심, 주의, 경계, 위험)로 구분하고, 단계별 구조물적 대책과 비구조물 대책의 적용방안을 제시하였으며, 구조물적 대책과 비구조물적 대책의 도출에는 지역맞춤형 요소와 특성요소를 활용하였다. 지역맞춤형 요소는 자연인자, 재해영향인자, 재해원인인자, 지형인자, 사회인자로 구분하였으며, 각 인자별로 세부인자를 선택하여 논리연산에 따라 재해예방기법을 도출하였다. 특성요소는 효율성, 시공성, 공공성으로 구분하였고, 각 구분별 세부요소를 평가하여 재해예방기법의 우선순위를 도출하였다. 본 연구를 통해 향후 해안가 복합재난이 예상되는 지역을 대상으로 지역맞춤형 재해예방기법을 도출할 수 있을 것이며, 자연재해저감종합계획 수립 시에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
본 논문에서는 환자와 같은 특정 객체의 움직임을 감지하고 추적하기 위한 효율적인 영상처리 시스템을 제안한다. 이진화된 차 영상에서 객체의 윤곽선추출을 위하여 기존 알고리즘대비 대비 정밀한 감지가 가능하고 혼성모드설계에 용이한 세선화 알고리즘을 적용하여 영역을 추출한다. 연산량이 많은 이진화와 세선화 단계를 RTL(Register Transfer Level) 기반으로 설계하여 논리회로 합성을 거쳐 최적화된 하드웨어 블록으로 대체된다. 설계된 이진화 및 세선화 블록은 표준 180n CMOS 라이브러리를 이용하여 논리회로로 합성한 후 시뮬레이션을 통하여 동작을 검증하였다. 소프트웨어기반의 성능비교를 위해 32bit FPGA 임베디드시스템 환경에서 640 × 360 해상도의 샘플 영상을 적용하여 이진 및 세선화 연산에 대한 성능분석도 실시하였다. 검증결과 혼성모드 설계가 이전의 소프트웨어로만 이루어지는 처리속도에서 이진 및 세선화 단계에서 93.8% 향상될 수 있음을 확인하였다. 제안된 객체인식을 위한 혼성모드 시스템은 인공지능 네트워크가 적용되지 않는 엣지 컴퓨팅 환경에서도 환자의 움직임을 효율적으로 감시할 수 있을 것으로 기대된다.
본 논문에서는 방향성 그래프에 기초하여 절점들 간의 입출력 관계가 트리의 특성을 갖는 연관관계를 분할연산기법과 수학적 해석을 통하여 함수로 변환하고 이를 회로 설계하는 방법에 대하여 논의하였다. 기존에 제안된 알고리즘이 임의의 절점수를 갖는 방향성 그래프에 대하여 같은 수의 잉여절점수를 삽입함으로써 생성되는 매개변수들이 양의 정수로 표현되지 못하여 회로의 설계가 불가능하게 되는 문제점이 있었다. 이를 개선하기 위해서 본 논문에서는 트리의 성질을 수학적으로 해석하여 주어진 임의의 절점수를 가지는 방향성 그래프에 대하여 절점들의 관계를 규명해주는 매개변수들과 논리레벨 P의 승수로 표현되어 항상 양의 정수 값을 갖도록 레벨 간에 각기 다른 잉여절점을 삽입하여 효율적인 회로설계를 하였다.
수학 교육에서 연산은 여전히 수학 학습의 가장 기본이다. 교과서가 학습자의 수준에 맞게 수학적 지식을 변환시켜 놓은 지식의 전달 매체라고 할 때 기초 연산중 하나인 나눗셈에는 어떤 변화가 있었는지 살펴보고 교수학적 원리를 밝히는 것이 본 연구의 목적이다. 1차 교과서와 2차 교과서는 교수학적으로 덜 구조화되어 있으며, 3차 교과서는 새수학의 영향으로 논리적 전개를 바탕으로 설명하는 방법을 사용하였다. 4차 교과서는 나눗셈의 개념적 지식을 독립적으로 다루기 시작하며 5차 교과서와 6차 교과서는 과정을 제시하는 도식의 사용으로 변화하였다. 7차 교과서는 내용 체계가 단계별로 구조화되었고 학생들이 지식을 구성하는 기회의 제공을 많이 다루고 있다. 학생들의 유의미한 학습을 위해 이러한 변화에 대한 시사점을 교실 현장과 교과서의 제작에 충분히 반영되어야 한다.
본 논문에선 리드솔로몬 디코더의 오류위치 탐색장치와 오류치 계산장치중 오류치 계산기의 효율적 설계에 대해 서술한다. 오류치계산은 오류위치가 결정이 되면 선형 연립방정식의 해를 구하면 되나 갈로이스 장상에서 승산장치, 제산장치등의 회로가 구성되져야 한다. 본 논문은 이들 연산회로의 효율적 설계법에 대해 기술하고 있다. 오류위치 계산장치의 설계법은 이미 많은 학자및 기술자들에 의해 연구가 진행되어 여기서는 오류값 계산장치에 대해 주로 연구를 진행 하였다.
본 논문은 휴대 멀티미디어 응용을 위한 고정 소수점 DSP(Multimedia Fixed-point DSP : MDSP) 칩 설계 및 구현에 관해 기술한다. MDSP는 멀티미디어 처리에 효율적인 명령어 집합을 가지며 SIMD, 벡터프로세싱의 병렬처리 기술과 DSP 기술의 장점을 접목하여 설계되었다. MDSP는 한 개의 데이터 경로가 목적에 따라 여러 개로 분할될 때 8, 16, 32, 40 비트 등의 다양한 데이터 형태의 처리가 가능하며, 멀티미디어 응용영역에서 핵심적인 역할을 하는 MAC 연산을 한 사이클에 2개를 수행하여 성능을 향상시킨다. 새롭게 제안된 스위칭 네트워크와 Packing 네트워크는 MPEG 디코딩, 인코딩, 콘볼루션 등의 알고리즘 처리시 연산과 데이터 변환을 중첩시켜 성능을 향상시킨다. Verilog HDL 모델을 구현하였고 0.6 ㎛ SOG 라이브러리(KG75000)를 이용하여 논리합성 및 시뮬레이션 하였다. 전체 게이트 수는 68,831개이며 MDSP는 30MHz에 동작한다.
JPEG2000은 기존의 정지영상압축부호화 방식에 비해 우수한 비트율-왜곡(Rate-Distortion)특성과 향상된 주관적 화질을 제공하며 인터넷, 디지털 영상카메라, 이동단말기, 의학영상 등 다양한 분야에서 적용될 수 있는 새로운 정지영상압축 표준이다. 본 논문에서는 SoC(System on a Chip)설계를 고려한 JPEG2000 인코더의 구조를 제안하고 IP(Intellectual Property)를 설계 및 검증하였다. 구현된 JPEG2000 IP는 DWT(Discrete Wavelet Transform)블록, 스칼라양자화블록, EBCOT(Embedded Block Coding with Optimized Truncation)블록으로 구성되어 있다. IP는 모의실험을 통해 구현 구조에 대한 타당성을 검증하였고, 반도체설계자산연구센터에서 제시한 'RTL Coding Guideline'에 따라 HDL을 설계하였다. 특히, DWT블록은 구현시 많은 연산과 메모리 용량이 필요하므로 영상을 저장할 외부 메모리를 사용하였고, 빠른 곱셈과 덧셈연산을 위한 3단 파이프라인 부스곱셈기(3-state pipeline booth multiplier)와 캐리예측 덧셈기(carry lookahead adder)를 사용하였다. 설계된 JPEG2000 IP들은 삼성 0.35$\mu\textrm{m}$ 라이브러리를 이용하여 Synopsys사 Design Analyzer 틀을 통해 논리 합성하였으며, Xillinx 100만 게이트 FPGA칩에 구현하여 그 동작을 검증하였다. 또한, Hard IP 설계를 위해 Avanti사의 Apollo툴을 이용하여 Layout을 수행하였다.
오늘날 전산망을 통해 대량의 다양한 언어 정보가 일상 언어로 교환되고 있다. 따라서 대량의 이러한 정보를 효율적으로 처리할 수 있는 언어 정보 처리 시스템이 필요하다. Hausser (1999)와 이기용(1999)는 그러한 언어 정보 처리 시스템으로 데이터베이스 의미론을 주장하였다. 이 의미론의 특징은 자연언어의 정보 처리 시스템 구축에 상업용 데이터베이스 관리 시스템을 활용한다는 점이다. 이때 야기되는 문제 중의 하나가 표상(representation)의 문제이다. 그 이유는 언어학의 표상 방법이 데이터베이스 관리 시스템의 표상 방법과 다르기 때문이다. 특히, 관계형 데이터베이스 관리 시스템(RDBMS)에서는 테이블 (table) 형식으로 각종 정보를 표시한다. 따라서, 이 논문의 주안점(主眼点)은 언어학에서 흔히 쓰이는 표상 방법, 즉 문장의 통사 구조를 표시하는 수형(tree)이나 의미 구조를 표시하는 논리 형태(logical form), 또는 단어나 구의 특성을 나타내는 자질 구조(feature structure)를 테이블 형식으로 대체하는 방법을 모색하는 것이다. 더욱이 관계형 데이터베이스 관리 시스템에서는 테이블에 대한 각종 연산, 특히 두 테이블을 연결(link)하는 작업이 가능하고 이런 연산 과정을 통해 정보를 통합하거나 여과할 수 있기 때문에 관련 정보를 하나의 테이블에 표상하거나 정보 자료의 분산 저장과 자료의 순수성을 유지하는 것이 용이하다. 이 논문은 곧 이러한 점을 가급적 간단한 예를 들어 설명하는 데 그 목적이 있다.
이 논문에서는 디지털 필터의 저전력 구현을 위한 새로운 DA(Distributed Arithmetic) 필터 구조를 제안한다. 제안된 구조는 입력샘플 비트 포맷에서 수직 방향으로 연산하는 기존의 DA 구조와는 달리 입력샘플 비트를 수평 방향으로 연산하여 ROM이 필요 없으며 Modified booth 알고리즘의 작용이 가능한 저전력 필터 구조이다 이와 더불어 제안된 필터 구조는 ROM이 필요 없게 되므로 고정된 필터 계수용 필터 뿐 아니라 변하는 필터계수를 갖는 필터 구현에 적용이 가능하다. 제안된 DA 구조와 기존의 DA 구조를 사용하여 20 탭 필터를 Verilog-HDL을 사용하여 구현하였으며, Synopsis로 논리합성한 결과 기존 구조에 비하여 41.6%의 구현 면적 감소효과를 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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