• Title/Summary/Keyword: 단분산

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A synchronous/asynchronous hybrid parallel method for some eigenvalue problems on distributed systems

  • 박필성
    • Proceedings of the Korean Society of Computational and Applied Mathematics Conference
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    • 2003.09a
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    • pp.11-11
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    • 2003
  • 오늘날 단일 슈퍼컴퓨터로는 처리가 불가능한 거대한 문제들의 해법이 시도되고 있는데, 이들은 지리적으로 분산된 슈퍼컴퓨터, 데이터베이스, 과학장비 및 디스플레이 장치 등을 초고속 통신망으로 연결한 GRID 환경에서 효과적으로 실행시킬 수 있다. GRID는 1990년대 중반 과학 및 공학용 분산 컴퓨팅의 연구 과정에서 등장한 것으로, 점차 응용분야가 넓어지고 있다. 그러나 GRID 같은 분산 환경은 기존의 단일 병렬 시스템과는 많은 점에서 다르며 이전의 기술들을 그대로 적용하기에는 무리가 있다. 기존 병렬 시스템에서는 주로 동기 알고리즘(synchronous algorithm)이 사용되는데, 직렬 연산과 같은 결과를 얻기 위해 동기화(synchronization)가 필요하며, 부하 균형이 필수적이다. 그러나 부하 균형은 이질 클러스터(heterogeneous cluster)처럼 프로세서들의 성능이 서로 다르거나, 지리적으로 분산된 계산자원을 사용하는 GRID 환경에서는 이기종의 문제뿐 아니라 네트워크를 통한 메시지의 전송 지연 등으로 유휴시간이 길어질 수밖에 없다. 이처럼 동기화의 필요성에 의한 연산의 지연을 해결하는 하나의 방안으로 비동기 반복법(asynchronous iteration)이 나왔으며, 지금도 활발히 연구되고 있다. 이는 알고리즘의 동기점을 가능한 한 제거함으로써 빠른 프로세서의 유휴 시간을 줄이는 것이 목적이다. 즉 비동기 알고리즘에서는, 각 프로세서는 다른 프로세서로부터 갱신된 데이터가 올 때까지 기다리지 않고 계속 다음 작업을 수행해 나간다. 따라서 동시에 갱신된 데이터를 교환한 후 다음 단계로 진행하는 동기 알고리즘에 비해, 미처 갱신되지 않은 데이터를 사용하는 경우가 많으므로 전체적으로는 연산량 대비의 수렴 속도는 느릴 수 있다 그러나 각 프로세서는 거의 유휴 시간이 없이 연산을 수행하므로 wall clock time은 동기 알고리즘보다 적게 걸리며, 때로는 50%까지 빠른 결과도 보고되고 있다 그러나 현재까지의 연구는 모두 어떤 수렴조건을 만족하는 선형 시스템의 해법에 국한되어 있으며 비교적 구현하기 쉬운 공유 메모리 시스템에서의 연구만 보고되어 있다. 본 연구에서는 행렬의 주요 고유쌍을 구하는 데 있어 비동기 반복법의 적용 가능성을 타진하기 위해 우선 이론적으로 단순한 멱승법을 사용하여 실험하였고 그 결과 순수한 비동기 반복법은 수렴하기 어렵다는 결론을 얻었다 그리하여 동기 알고리즘에 비동기적 요소를 추가한 혼합 병렬 알고리즘을 제안하고, MPI(Message Passing Interface)를 사용하여 수원대학교의 Hydra cluster에서 구현하였다. 그 결과 특정 노드의 성능이 다른 것에 비해 현저하게 떨어질 때 전체적인 알고리즘의 수렴 속도가 떨어지는 것을 상당히 완화할 수 있음이 밝혀졌다.

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Design Technique and Application for Distributed Recovery Block Using the Partitioning Operating System Based on Multi-Core System (멀티코어 기반 파티셔닝 운영체제를 이용한 분산 복구 블록 설계 기법 및 응용)

  • Park, Hansol
    • Journal of IKEEE
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    • v.19 no.3
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    • pp.357-365
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    • 2015
  • Recently, embedded systems such as aircraft and automobilie, are developed as modular architecture instead of federated architecture because of SWaP(Size, Weight and Power) issues. In addition, partition operating system that support multiple logical node based on partition concept were recently appeared. Distributed recovery block is fault tolerance design scheme that applicable to mission critical real-time system to support real-time take over via real-time synchronization between participated nodes. Because of real-time synchronization, single-core based computer is not suitable for partition based distributed recovery block design scheme. Multi-core and AMP(Asymmetric Multi-Processing) based partition architecture is required to apply distributed recovery block design scheme. In this paper, we proposed design scheme of distributed recovery block on the multi-core based supervised-AMP architecture partition operating system. This paper implements flight control simulator for avionics to check feasibility of our design scheme.

A Design of high throughput IDCT processor in Distrited Arithmetic Method (처리율을 개선시킨 분산연산 방식의 IDCT 프로세서 설계)

  • 김병민;배현덕;조태원
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.40 no.6
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    • pp.48-57
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    • 2003
  • In this paper, An 8${\times}$l ID-IDCT processor with adder-based distributed arithmetic(DA) and bit-serial method Is presented. To reduce hardware cost and to improve operating speed, the proposed 8${\times}$1 ID-IDCT used the bit-serial method and DA method. The transform of coefficient equation results in reduction in hardware cost and has a regularity in implementation. The sign extension computation method reduces operation clock. As a result of logic synthesis, The gate count of designed 8${\times}$1 1D-IDCT is 17,504. The sign extension processing block has gate count of 3,620. That is 20% of total 8${\times}$1 ID-IDCT architecture. But the sign extension processing block improves more than twice in throughput. The designed IDCT processes 50Mpixels per second and at a clock frequency of 100MHz.

Morphology of Poly(butyl acrylaye)/Poly(methyl methacrylate) Composite Latex Prepared by 2-stage Dispersion Polymerization (중합공정에 따른 PBA/PMMA Composite Latex 모폴로지의 연구)

  • Lee, Ki-Chang;Choe, Hyeon-Seong
    • Elastomers and Composites
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    • v.46 no.1
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    • pp.60-69
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    • 2011
  • The various types of PBA/PMMA composite latexes were prepared by $2.1\;{\mu}m$ PBA seeded batch and seeded semi-continuous dispersion polymerization. The morphology of the PBA/PMMA composite latexes by seeded batch process was found to be closely dependant on the weight ratios of methanol/water in polymerization medium and of PBA seed/MMA at the second stage. In general, egg, snowman, confetti, peanut-like nonspherical composite latex particles were formed with increasing amount of water and MMA as a result of the occurrence of the phase separation between PBA seed and PMMA. The morphology of the PBA/PMMA composite latexes by seeded semi-continuous process was controlled by the addition time of MMA, especially, spherical shaped core(PBA)/shell(PMMA) composite latex particles were prepared under the monomer-starved condition at the second stage.

갱신이론과 전산모사를 통한 비고전적 단일 효소 반응시간 분포와 고분자 특이 수송 현상의 정량적 이해

  • Kim, Dae-Hyeon;Jeong, In-Chun;Song, Sang-Geun;Kim, Ji-Hyeon;Seong, Jae-Yeong
    • Proceeding of EDISON Challenge
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    • 2015.03a
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    • pp.24-31
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    • 2015
  • 효소는 생명 현상을 구현하는 단백질 촉매인데 그 동안 효소의 촉매 반응 속도는 Michaelis-Menten(MM) 모델로 대부분 설명되어 왔다. 그러나 MM 모델은 실험으로 측정된 단일 효소 반응시간의 확률분포 모양을 설명할 수 없다. MM 모델에 반응계수의 정적 무질서 개념을 도입한 효소 반응 모델도 기질 농도에 따라 변화하는 효소 반응시간의 통계적 요동을 설명하지 못한다. 우리는 단일 효소 반응시간의 통계적 요동이 기질에 따라 변화하는 양상을 설명하기 위해 효소 반응을 구성하는 개별 화학반응을 단순히 푸아송 과정이 아닌 갱신과정(renewal process)으로 확장한 효소 반응 모델을 제안한다. 우리는 이 단일 효소 반응 모델과 기질에 따른 효소 반응시간 분산 변화 데이터를 비교하여 효소-기질 복합체의 지속시간 분포를 간단한 형태로 얻어내었다. 또한, 이 정보를 토대로 전산모사를 수행하여 효소 반응시간의 확률분포를 얻어내고, 실제 실험 결과 및 기존 이론들과 비교하였다. 뿐만 아니라 단일 효소 반응시간의 확률분포를 연속 시간 임의의 보행자(continuous time random walker)의 대기시간 확률분포(waiting time distribution)로 대응하면, 평균 제곱 변위가 시간에 따라 단순히 증가 하지 않는 고분자의 특이 수송(anomalous diffusion) 현상도 정량적으로 설명할 수 있었다.

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Process Development of Self-Assembled Monolayers(SAMs) of Colloidal Particles (콜로이드 입자의 자기 배열성을 이용한 Monolayer 형성에 관한 연구)

  • Ko, Hwa-Young;Lee, Hae-Weon;Kim, Joo-Sun;Moon, Joo-Ho
    • Journal of the Korean Ceramic Society
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    • v.39 no.10
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    • pp.981-987
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    • 2002
  • Monodispersed colloidal silica was prepared by Stober process. We have synthesized monodispersed colloidal silica of carious sizes (100 nm, 200 nm, 300 nm) by controlling volume ratios of TEOS(Tetraethylorthosilicate), $NH_4OH$, Ethanol and D. I. water. Shape and monodispersity of the synthesized colloidal particles were observed by Scanning Electron Microscopy(SEM) and laser light scattering particle analyzer. Self-assembled monolayer of monodispersed colloids was achieved by dipping Si substrate into a well-dispersed silica suspension. It was determined that uniformity and spatial extent of the self-assemble monolayer of monodispersed colloids are significantly influenced by the experimental parameters such as concentration, pH and surface tension of the colloidal suspension. We have observed a hexagonally well-ordered packing colloidal monolayer in a relatively large area (1.5 mm ${\times}$ 1.5 mm) as confirmed by SEM.

HEPA Filter Tests Using PLS and Composite Nanospheres (PLS 및 복합 나노구체를 이용한 HEPA 필터 시험)

  • Hwang, Min-Jin;Sung, Dong Chan;Moon, Hee
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.24 no.4
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    • pp.357-362
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    • 2013
  • Monodispersed polystyrene latex spheres (PLS) and PS-MPS/silica composite nanospheres were used to test high efficiency particulate air (HEPA) filters. Prior to filter tests, all nanospheres used in this work were characterized by measuring their average particle diameters and coefficients of variation (CV) for assessing them as artificial dusts. The average particle sizes of PLS and composite nanospheres could be well controlled in the range of 100~300 nm well by changing reaction temperature and the amount of a stabilizer during emulsion polymerization. The CV of all nanospheres were also in the range of 3~7%, lower than 15% that is the criterion for monodispersed particle distributions. Furthermore the results of HEPA filter tests show that all nanospheres used were quite proper as artificial dusts for testing air filters.

RF 플라즈마를 이용한 실리콘 나노입자의 합성 및 태양전지 응용에 관한 연구

  • An, Chi-Seong;Kim, Gwang-Su;Kim, Tae-Seong
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2011.02a
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    • pp.198-198
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    • 2011
  • 단분산 결정질 실리콘 나노입자 (<10 nm)는 양자점 효과로 인한 선택적 파장 흡수가 가능하므로 태양전지 분야에 응용 가능성이 크다. 특히 입경의 크기가 작아지면 부피대비 표면적이 넓어지기 때문에 태양빛 흡수 면적이 증가한다. 따라서 입자의 크기는 태양전지에서 효율을 결정하는 중요한 요소 중 하나이다. 이러한 이유에서 plasma arc synthesis, laser ablation, pyrolysis 그리고 PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition) 등이 실리콘 나노입자를 합성하는데 연구되어 왔으며, 특히 PECVD는 입자 생성과 동시에 균일한 증착이 이루어질 수 있기 때문에 태양전지 제작 시 공정 효율을 높일 수 있다. PECVD를 이용한 나노입자 합성에서 입경을 제어하는데 중요한 전구물질은 Ar과 SiH4가스이다. Ar 가스는 ICP (Inductively Coupled Plasma) 챔버 내부에 가해준 전력을 통해 가속됨으로써 분해되어 Ar plasma가 생성된다. 이는 공급되는 SiH4가스를 분해시켜 핵생성을 유도하고, 그 주위로 성장시킴으로써 실리콘 나노입자가 합성된다. 이때 중요한 변수 중 하나는 핵생성과 입자성장시간의 조절을 통한 입경제어 이다. 또한 공급되는 가스의 유량은 입자가 생성될 때 필요한 화학적 구성비를 결정하므로 입경에 중요한 요소가 된다. 마지막으로 공정압력은 챔버내부의 plasma 구성 요소들의 평균 자유 행로를 결정하여 SiH4가 분해되어 입자가 생성되는 속도와 양을 제어한다. PECVD를 이용한 실리콘 나노입자 형성의 주요 변수는 RF pulse, 가스(Ar, SiH4, H2)의 유량, Plasma power, 공정압력 등이 있다. 본 연구에서는 RF (Radio Frequency) PECVD방법을 이용하여 실리콘 나노입자를 만드는데 필요한 여러 변수들을 제어함으로써 이에 따른 입경분포 차이를 연구하였다. 또한 SEM (Scanning Electron Microscopy)과 SMPS (Scanning Mobility Particle Sizer)를 이용하여 각 변수에 따라 생성된 나노입자의 입경과 농도를 분석하였다. 이 중 plasma power에 따른 입경분포 측정 결과 600W에서 합성된 실리콘 나노입자가 상당히 단분산 된 형태로 나타남을 확인할 수 있었고 향후 다른 변수의 제어, 특히 DC bias 전압과 열을 가함으로써 나노입자의 결정성을 확인하는 추가 연구를 통해 태양전지 제작에 응용 할 수 있을 것으로 예상된다.

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Synthesis of Boehmite by Hydrothermal Homogeneous Precipitation Reaction (수열균일 침전반응에 의한 Boehmite 합성)

  • Ham, Yong-Mook;Kim, Jo-Woong;Choi, Choul-Ho
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.2 no.2
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    • pp.119-126
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    • 1991
  • This investigation was undertaken to study the synthesis of Boehmite by the hydrothermal homogeneous precipitation reaction of alum with urea. The reactions were carried out at a temperature of 100 to $250^{\circ}C$, 1 : 2 to 1 : 5 in a mole ratio of alum to urea and a reaction time of 0.5 to 20 hrs. The reaction precipitates were examined by X-ray diffraction analysis, scanning electron microscope, and chemical analysis. Under the condition of mole ratio 1 : 4 of alum to urea, the spherical and monodispersed amorphous aluminum sulfate hydrate was formed at $100^{\circ}C$, the mixture of spherical amorphous aluminum sulfate hydrate and Boehmite was formed at $150^{\circ}C$, Boehmite was formed at above $200^{\circ}C$, respectively. The reaction precipitates were dense, superior precipitable and filterable particle of average $2-4{\mu}m$.

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Electroless Ni Plating of Monodisperse Polymer Particles (단분산 가교 고분자 미립자의 무전해 니켈도금 연구)

  • Kim, Dong-Ok;Shon, Won-Il;Jin, Jeong-Hee;Oh, Seok-Heon
    • Polymer(Korea)
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    • v.31 no.3
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    • pp.184-188
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    • 2007
  • Monodisperse PMMA/HDDA polymer particles were coated via electroless Ni plating using sodium hypophosphite as a reducing agent in an acidic environment. In this study, the effects of 1) the pretreatment conditions, 2) the plating temperature, 3) the plating pH, and 4) the initial pH, control of plating bath on the variation of plating rate, surface state of plated particles and plating reproducibility were investigated. It was observed that every pretreatment steps, especially conditioning and acceleration step, were very important for obtaining uniform Ni plating and the plating rate was increased with the increase of plating temperature and pH. Moreover, the initial pH control of plating bath was critical for the plating reproducibility.