• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.168-168
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• 2017

ICT 융합 스마트팜 내의 환경계측 센서, 영상 및 사양관리 시스템의 증가에도 불구하고 이들 장비에서 확보되는 데이터를 적절히 유효하게 활용하는 기술이 미흡한 실정이다. 돈사의 경우 가축의 복지수준, 성장 변화를 실시간으로 모니터링 및 예측할 수 있는 데이터 분석 및 모델링 기술 확보가 필요하다. 이를 위해선 가축의 생리적 변화 및 행동적 변화를 조기에 감지하고 가축의 복지수준을 실시간으로 감시하고 분석 및 예측 기술이 필요한데 이를 위한 대표적인 정보 통신 공학적 접근법 중에 하나가 Data mining 이다. Data mining에 대한 연구 수행에 필요한 다양한 소프트웨어 중에서 Open source로 제공이 되는 4가지 도구를 비교 분석하였다. 스마트 돈사 내에서 열환경 모델링을 목표로 한 데이터 분석에서 고려해야할 요인으로 데이터 분석 알고리즘 도출 시간, 시각화 기능, 타 라이브러리와 연계 기능 등을 중점 적으로 분석하였다. 선정된 4가지 분석 도구는 1) R(https://cran.r-project.org), 2) OpenCV(http://opencv.org), 3) OpenNN (http://www.opennn.net), 4) Orange(http://orange.biolab.si) 이다. 비교 분석을 수행한 운영체제는 Linux-Ubuntu 16.04.4 LTS(X64)이며, CPU의 클럭속도는 3.6 Ghz, 메모리는 64 Gb를 설치하였다. 개발언어 측면에서 살펴보면 1) R 스크립트, 2) C/C++, Python, Java, 3) C++, 4) C/C++, Python, Cython을 지원하여 C/C++ 언어와 Python 개발 언어가 상대적으로 유리하였다. 데이터 분석 알고리즘의 경우 소스코드 범위에서 라이브러리를 제공하는 경우 Cross-Platform 개발이 가능하여 여러 운영체제에서 개발한 결과를 별도의 Porting 과정을 거치지 않고 사용할 수 있었다. 빌트인 라이브러리 경우 순서대로 R 의 경우 가장 많은 수의 Data mining 알고리즘을 제공하고 있다. 이는 R 운영 환경 자체가 개방형으로 되어 있어 온라인에서 추가되는 새로운 라이브러리를 클라우드를 통하여 공유하기 때문인 것으로 판단되었다. OpenCV의 경우 영상 처리에 강점이 있었으며, OpenNN은 신경망학습과 관련된 라이브러리를 소스코드 레벨에서 공개한 것이 강점이라 할 수 있다. Orage의 경우 라이브러리 집합을 제공하는 것에 중점을 둔 다른 패키지와 달리 시각화 기능 및 망 구성 등 사용자 인터페이스를 통합하여 운영한 것이 강점이라 할 수 있다. 열환경 모델링에 요구되는 시간 복잡도에 대응하기 위한 부가 정보 처리 기술에 대한 연구를 수행하여 스마트팜 열환경 모델링을 실시간으로 구현할 수 있는 방안 연구를 수행할 것이다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제2권4호
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• pp.592-602
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• 1995

자동 배선 시스템의 배선영역 모델링 방법은 논-그리드(non-grid)와 그리드 방식 을 사용하고 있다. 본 논문에서는 라우팅 속도를 개선하기 위해 논-그리드와 그리드 방식을 혼합하여 자동 배선 시스템을 개발 하였다. 그리드방식은 PCB상에 전기적, 물 리적 요소들이 적다 할지라도 보드와 그리드의 크기에 제약을 받기 때문에 메모리가 많아지게 되어 자동 배선 속도를 감소시키는 단점을 가지고 있고, 논-그리드 방식은 shape-based 방식의 영역 처리방식을 사용하므로 메모리를 상당히 적게 소요된다. 그러므로 본 논문에서는 논-그리드 방식과 그리드 방식을 적용하여 초기 배선시에는 전자를 적용해 속도를 개선시켰고, 초기 배선시 연결되지 않은 배선은 후자를 적용해 서 완전한 배선이 이루어 질 수 있도록 하였다. 따라서, 본 시스템을 이와 같은 방식 을 이용하여 IBM 486DX2-66 컴퓨터의 Windows NT 환경하에서 Borland C＋＋로 개발하 였다.

• 한국음향학회지
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• 제31권2호
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• pp.93-99
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• 2012

음성코딩 시 성도는 Linear Predictive Coding (LPC) 계수를 이용해서 모델링 한다. 일반적으로 LPC 계수는 양자화와 선형보간 관점에서 유리한 Line Spectral Frequency (LSF) 파라미터로 변경하여 사용한다. 10차 이상의 다차원 LSF 데이터를 벡터 양자화를 이용하여 직접 코딩하게 되면 벡터 내 상관관계 (intra-frame correlation)를 모두 이용할 수 있으므로 rate-distortion 관점에서는 높은 효율을 기대할 수 있다. 하지만, 계산량과 메모리 요구량이 높아져서 실제 코딩 시스템에서는 사용할 수 없게 되므로, 차원을 나누어 압축하는 Split Vector Quantization (SVQ)이 이용된다. 또한, LSF 데이터는 과거 벡터와의 벡터 간 상관관계 (inter-frame correlation)가 높으므로, 이를 이용한 Predictive Split Vector Quantization (PSVQ)이 사용되고 있다. PSVQ는 SVQ 보다 높은 rate-distortion 성능을 보인다. 본 논문에서는 음성 저장 장치를 위한 최적의 PSVQ를 구현하기 위해서 다수의 과거 프레임 정보와의 벡터 간상관관계 (inter-frame correlation)를 고려한 Multi-Frame AR-model 기반 SVQ (MF-AR-SVQ)를 제안하였다. 기존 PSVQ와 비교해 보았을 때, MF-AR-SVQ는 계산량과 메모리 요구량의 큰 증가 없이, 평균 spectral distortion 관점에서 약 1비트의 성능 향상을 보였다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제29권5호
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• pp.347-357
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• 2002

그래프는 실세계의 많은 문제를 효과적으로 모델링하여 해를 구할 수 있는 강력한 방법을 제공하기 때문에 그래프의 표현 방법과 알고리즘 개발에 다양한 연구가 진행되어 왔다. 하지만, 대부분의 연구가 메인 메모리에 수용 가능한 크기를 갖는 그래프만을 고려하였기 때문에 큰 문제에 적용하기 위해서는 아직도 많은 어려움이 존재한다. 이를 극복하기 위하여 본 논문에서는 관계형 데이타베이스 이론에 기반하여 그래프를 표현하고 그래프 알고리즘을 정의할 수 있는 방법을 제안한다. 이 방법에서 그래프는 릴레이션으로 표현되며 그래프의 각 정점과 간선은 이 릴레이션의 튜플로서 저장된다. 이렇게 저장된 그래프에 대한 알고리즘은 추출, 선택, 죠인과 같은 관계대수 연산을 이용하여 정의되며 SQL과 같은 데이타베이스 언어를 사용하여 구현될 수 있다. 또한, 본 논문은 그래프의 저장 및 관리뿐만 아니라 다양한 응용프로그램 개발에도 사용될 수 있는 기본적인 그래프 함수들을 라이브러리화 하였다. 이와 같은 데이터베이스에 기반한 방법은 메모리에 수용되지 않는 크기의 그래프를 효과적으로 처리할 수 있는 방법을 제공할 뿐만 아니라 다양한 응용프로그램 개발을 용이하게 할 것이다. 또한, 데이타베이스가 제공하는 기본적인 기능인 다중사용자에 의한 동시공용 등과 같은 많은 장점을 가진다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.165-171
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• 2019

컴퓨터 구조의 연구 결과, 특정 영역의 하드웨어를 개발하는 과정에서 가격 대 에너지 성능의 획기적인 개선이 이뤄진다고 알려져 있다. 본 논문은 인공신경망(NN)의 추론을 가속화시킬 수 있는 텐서 처리부(TPU) ASIC에 대한 분석을 수행하였다. 텐서 처리부의 핵심장치는 고속의 연산이 가능한 MAC 행렬곱셈기와 소프트웨어로 관리되는 온칩 메모리이다. 텐서 처리부의 실행모델은 기존의 CPU와 GPU의 실행모델보다 인공신경망의 반응시간 요구사항을 제대로 충족시킬 수 있으며, 수많은 MAC과 큰 메모리를 장착함에도 불구하고 면적이 작고 전력 소비가 낮다. 텐서플로우 벤치마크 프레임워크에 대하여 텐서 처리부를 활용함으로써, CPU 또는 GPU보다 높은 성능과 전력 효율을 나타낼 수가 있다. 본 논문에서는 텐서 처리부를 분석하고, 파이썬을 이용하여 모델링한 OpenTPU에 대하여 모의실행을 하였으며, 그 핵심장치인 행렬 곱셈부에 대한 합성을 시행하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권12호
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• pp.479-485
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• 2013

가상화는 다중의 온라인 서비스를 소규모의 컴퓨팅 자원에 배치하는 혁신적인 접근방식이다. 가상화된 서버 환경은 가상머신 (virtual machine: VM)으로 불리는 플랫폼의 다중 성능사이에 공유되는 컴퓨팅 자원들을 허용한다. 서버 가상화를 통해 응용 서버는 가상머신 으로 인캡슐 되었으며 CPU나 메모리 자원 풀에 API와 함께 재배치되었다. 네트워킹과 보안은 네트워크 가상화라는 새로운 소프트웨어 추상화 계층으로 이동하기 시작했으며, 가상 네트워크를 생성함으로써 여러 응용에 대하여 네트워킹과 보안을 빠르게 배치할 수 있게 되었다. SRN은 추계적 페트리 네트의 확장형으로 시스템 분석을 위한 함축된 모델링 기능을 제공한다. 본 논문에서는, 가상 스위치를 기반으로 한 네트워크 가상화 SRN 모델을 개발하고 모델에서 관심 있는 성능지표인 스위칭 지연과 처리율에 대한 수치결과를 가상 스위치 용량과 실행 중인 가상머신 수에 따라 구한다. 이들 성능지표는 SRN 모델에서 적절한 보상율을 제공하는 함수의 기댓값으로 표현되어 그 해가 구해진다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.1582-1589
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• 2006

잠금기법은 분산 병렬 시스템의 동기화에 필수적이다. 기존의 큐잉 잠금기법은 최초의 잠금 읽기와 잠금 경합발생 시 공유 데이터에 대한 잠금이 해제되었을 때 발생하는 잠금 읽기 재 시도로 두 개의 트래픽을 발생한다. 본 논문에서는 WPV(Waiting Processor Variable) 잠금기법이라 불리는 새로운 잠금기법을 제안한다 새로이 제안하는 기법은 오직 한 개의 잠금 읽기 명령을 사용한다. WPV 기법은 파이프라인 전송방식을 사용하여 최초의 잠금 읽기 단계에서 공유 데이터가 전송될 때까지 대기 한 후 잠금을 실시한다. 데이터에 대한 잠금을 수행중인 프로세서는 대기 상태의 다음 프로세서에 대한 정보를 저장하고 있으므로, 공유 데이터가 캐쉬 대 캐쉬 데이터 전송 기법에 의하여 대기중인 다음 프로세서로 바로 전송된다. 따라서 대기중인 프로세서 에 대한 변수는 연결 리스트 구조를 갖는다. 제안된 기법은 캐쉬 상태의 잠금기법을 사용하여 잠금 오버 헤드를 줄이고 다중 잠금 경합 발생시 FIFO를 유지하게 한다. 또한 본 논문에서는 기존의 메모리 및 캐쉬 큐잉 잠금기법에 대한 WPV 잠금기법의 해석적 모델링을 제시한다. WPV 잠금기법에 대한 시뮬레이션의 결과는 기존의 큐잉 잠금기법에 비하여 50%의 접근 시간의 감소를 보여주었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.1157-1162
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• 2007

본 논문에서는 전력 증폭기를 효과적으로 모델링하기 위한 E-TDLNN(Expanded-Tapped Delay Line Neural Network) 방식을 제안하였다. 이 방식은 전력 증폭기의 메모리 효과를 효과적으로 제시한 TDLNN 방식에 외부 변화 인자인 게이트 바이어스를 불변(invariant) 입력으로 추가한 후 측정된 전력 증폭기의 출력 스펙트럼을 목표치로 신경망을 통해 학습시킴으로써 전력 증폭기를 모델링하는 방식이다. 제안한 방식의 타당성을 증명하기 위해 주 증폭기의 게이트 바이어스를 $3.4{\sim}3.6V$ 범위에서 0.01 V 스텝으로 변화시키며 측정한 여러 데이터 중 3.45 V와 3.50 V에 대해 학습시킨 후, 게이트 바이어스가 3.40 V, 3.48 V, 3.53 V, 3.60 V인 경우에 대하여 출력을 예측한 결과 실제 출력과 거의 동일한 신호를 예측할 수 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제12권2호
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• pp.68-72
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• 2002

본 연구에서는 터널링 자기저항 소자에서 절연층을 중심으로한 접합면의 정전 용량이 이를 메모리 소자로 사용하였을 때 접근시간에 미치는 영향을 알아보았다. 여기에서 얻어진 결과는 자장을 인가하지 않고 전기적 신호만을 입력하여 측정하였다. 이를 위해 시편에 1 MHz의 양극성 구형파를 인가하고 응답 파형을 오실로스코프로 관찰하여 시정수를 계산하였다. 그리고 각 cell의 접합면 면적에 따라 시정수를 비교하였다. 이렇게 측정된 시정수와 시편에서 각 부분의 전기적 저항 측정자료들을 기초로 전기 패드 리드 그리고 접합면과 같은 시편의 각 부위가 전기적 회로로 모델링 되었다. 그 결과 200$\mu\textrm{m}$$\times$200$\mu\textrm{m}$ cell에서 약 90 pF의 접합면 정전용량이 존재함을 유추할 수 있었다. 또한 모델링 결과와 실제 측정한 결과를 서로 비교하여 그 특성이 매우 유사함을 보였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제45권12호
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• pp.57-64
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• 2008

본 연구는 전송 수준 모델링 기법을 이용하여 SSD가 장착된 PC 시스템의 성능 분석 및 구조 탐색을 위한 시스템 수준 환경 구축을 제안한다. 구축된 시뮬레이션 환경은 SSD가 장착된 PC 시스템의 관점에서 다양한 구조적 변화에 대한 정량적인 성능 분석을 제공할 뿐만 아니라, 기존의 레지스터 전송 수준 모델링 기법보다 매우 빠른 시뮬레이션 속도를 제공한다. 구축된 시뮬레이터의 유용성을 보이기 위하여, PC 수준의 구조 탐색과 SSD 수준의 구조 탐색을 수행하였다. 특히 SSD 수준의 구조 탐색에서는 캐시 버퍼에서 저장된 데이터의 캐시 적중률에 따른 성능 변화와 NAND 플래시 메모리의 성능 변화가 전체 시스템 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 이러한 실험 결과는 제안된 시뮬레이터가 PC 환경하에서 SSD 및 PC 구조의 성능 분석 및 구조 개선에 효율적으로 활용될 수 있음을 보여주었다.