• 제목/요약/키워드: 병렬/분산 컴퓨팅

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그리드 컴퓨팅을 이용한 BLAST 성능개선 및 유전체 서열분석 시스템 구현 (Performance Improvement of BLAST using Grid Computing and Implementation of Genome Sequence Analysis System)

  • 김동욱;최한석
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.81-87
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    • 2010
  • 본 논문에서는 현재 생물정보학 연구에서 가장 많이 사용하고 있는 BLAST의 문제점을 분석하고 이에 따른 해결책을 제시하기 위하여 그리드 컴퓨팅을 이용한 G-BLAST(Grid Computing을 이용한 Basic Local Alignment Search Tool)를 제안한다. 본 연구에서 제안하고 있는 G-BLAST을 이용한 시스템은 이기종 분산 환경에서 수행이 가능한 서열분석 통합 소프트웨어 패키지이며 기존 서열분석 서비스의 취약점인 검색 성능을 개선하여 BLAST 검색 기능을 강화 하였다. 또한, BLAST 결과를 사용자가 관리 및 분석이 용이하도록 데이터베이스 및 유전체 서열분석 서비스 시스템을 구현하였다. 본 논문에서는 G-BLAST시스템의 성능확인을 위하여 병렬컴퓨팅 성능테스트 기법을 도입하여 구현된 시스템을 기존 BLAST와 속도 및 효율부분에서 비교하여 성능개선을 확인하였으며 서열결과 분석에 필요한 자료를 사용자관점에서 제공해주고 있다.

웹기반 그리드컴퓨팅 프레임워크의 설계 및 구현 (Design and Implementation Web-based Grid-computing Framework)

  • 강경우;강윤희;김도현;조광문;궁상환
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2003년도 춘계종합학술대회논문집
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    • pp.461-465
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    • 2003
  • 고성능 컴퓨팅 자원에서의 그리드 컴퓨팅은 다양한 대규모 계산 문제를 해결하기 위해 적용되고 있다. 응용 프로그램 개발자들에게 분산된 컴퓨팅 자원을 제공하는 다양한 소프트웨어들이 개발되었다. 그러나, 이들 시스템들은 웹기반이 아니거나 협력작업을 위한 기능을 제공하지 않거나 실시간으로 결과를 볼 수 있는 도구를 제공하지 않는다. 네트워크 어플리케이션 개발 측면에서 보면 웹기술은 일반적으로 사용하는 기술이 되고 있다. 특히, 인터페이스가 플랫폼과 독립적이라는 특징 때문에 더욱 그렇다. 본 연구에서는 MPI를 이용해 작성된 병렬 SPMD 어플리케이션의 수행을 위한 웹기반 프레임워크를 제안한다. 또한, 실시간 가시화 기술을 이용해서 협력연구를 위한 환경을 개발하였다.

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Edge Computing 환경에서의 Stale Synchronous Parallel Model 연구 (Stale Synchronous Parallel Model in Edge Computing Environment)

  • 김동현;이병준;김경태;윤희용
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제57차 동계학술대회논문집 26권1호
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    • pp.89-92
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    • 2018
  • 본 논문에서는 Edge computing 환경에서 다수의 노드들로 구성된 네트워크의 디바이스를 효율적으로 관리하기 위한 방법을 제안한다. 기존의 클라이언트-서버 모델은 모든 데이터와 그에 대한 요청을 중심 서버에서 처리하기 때문에, 다수의 노드로부터 생성된 많은 양의 데이터를 처리하는 데 빠른 응답속도를 보장하지 못한다. Edge computing은 분담을 통해 네트워크의 부담을 줄일 수 있는 IoT 네트워크에 적합한 방법으로, 데이터를 전송하고 받는 과정에서 네트워크의 대역폭을 사용하는 대신 서로 연결된 노드들이 협력해서 데이터를 처리하고, 또한 네트워크 말단에서의 데이터 처리가 허용되어 데이터 센터의 부담을 줄일 수 있다. 여러병렬 기계학습 모델 중 본 연구에서는 Stale Synchronous Parallel(SSP) 모델을 이용하여 Edge 노드에서 분산기계 학습에 적용하였다.

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대용량 파일에 의한 프로세스간의 동기화 (Inter-Process Synchronization by Large Scaled File)

  • 하성진;황선태;정갑주;이지수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (1)
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    • pp.322-324
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    • 2002
  • 최근에 지역적으로 분산된 컴퓨팅 자원을 어디에서나 활용할 수 있도록 해주는 GRID가 많은 주목을 받고 있다. 특히 단백질 분자모사나 고에너지 물리학 분야 둥과 같이 매우 많은 계산을 요구하는 분야에서는 GRID를 통해서 계산 자원을 제공받을 수 있다. GRID에서 제공되는 계산 능력을 잘 활용하기 위해서 각 분야에서 사용되는 어플리케이션을 병렬화 할 수도 있지만 이미 계산 방법이나 결과가 검증되어 있는 기존의 패키지를 활용하는 것도 매우 중요하므로 기존 패키지에 의한 직렬 또는 지역적으로 병렬인 프로세스를 매우 많이 생성하여 GRID를 채우는 것도 한 방법이라 하겠다. 일반적으로 이와 같은 패키지는 기동할 때에 패러미터 파일을 참조하게 되고 그 계산 결과는 매우 큰 파일로 출력이 되는데 본 논문에서는 대용량 파일에 의해서 프로세스간에 동기화 및 통신을 이루어야할 때 발생하는 문제를 해결하는 방안을 제시한다. 동기화와 통신을 동시에 다루어야 하므로 Linda 개념을 도입하였으며 기존 Linda에서는 Tuple Space안에서 대용량 파일 처리를 고려하기 어려우므로 이에 대한 해결책을 제안하였다.

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확장된 MapReduce를 이용한 병렬 진화 전략 (Parallel Evolution Strategy Using an Extended MapReduce)

  • 최현화;이미영;이규철
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.97-98
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    • 2009
  • 진화 전략은 생식, 돌연변이, 재조합과 같은 생물의 진화과정을 모델링하여 복잡한 문제를 해결하고자 하는 개체군 기반의 조합 최적화 알고리즘 중의 하나이다. 데이터 집약적이며, 소요 시간이 오래 걸리는 진화 전략은 클라우드 컴퓨팅 하의 IT 서비스로서 적합한 대표적인 예이다. 이에 본 논문에서는 최근 분산 환경 하에서 병렬 처리 응용을 쉽게 개발할 수 있도록 지원하는 프로그래밍 모델인 MapReduce 를 확장하여 진화 전략을 수행할 수 있는 방법을 제안한다.

DSV 기반 자원 고가용성을 위해 GPU를 이용한 신속한 자동 확장 기법 (Rapid Auto-scaling Mechanism using GPU for Resource High Availability based on DSV)

  • 박부광;김현우;변휘림;허윤아;송은하;정영식
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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    • pp.197-198
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    • 2015
  • IT 기술의 진보적 발전에 따라 클라우드 컴퓨팅 분야 연구들이 활발히 진행되고 있다. 클라우드 컴퓨팅은 가상화 기술을 이용하여 크게 인프라, 플랫폼, 소프트웨어 관점으로 나뉘어 사용자에게 다양한 서비스를 제공한다. 가상화 기술 중에 Desktop Storage Virtualization (DSV)은 분산된 레거시 데스크탑으로 구성되어 있기 때문에 비가용 상태 시간별 클러스터링 및 사용자 요청에 따른 자동 확장이 매우 중요시된다. 본 논문에서는 GPU의 many-core를 이용하여 분산된 데스크탑의 성능 상태 분석 및 자동 확장을 위해 스레드별로 호스트를 매핑하고 병렬적으로 처리하는 Rapid Auto Scaling Mechanism (RASM)을 제안한다.

분산 이기종 컴퓨팅 시스템에서 효율적인 리스트 스케줄링 알고리즘 (An Efficient List Scheduling Algorithm in Distributed Heterogeneous Computing System)

  • 윤완오;윤정희;이창호;김효기;최상방
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제46권3호
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    • pp.86-95
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    • 2009
  • 이기종 컴퓨팅 환경에서 방향성 비순환 그래프(directed acyclic graph DAG)의 효율적인 스케줄링은 시스템의 성능을 높게 만드는데 매우 중요한 역할을 한다. 이기종의 컴퓨팅 환경에서 DAG로 표현되는 프로그램의 최적 스케줄링 방법을 찾는 것은 잘 알려진 '정해진 시간 내에 해결하기 어려운 문제(NP-complete)' 이다. 본 논문은 분산 이기종 컴퓨팅 시스템에서 병렬로 실행 가능한 프로그램을 위한 새로운 리스트 스케줄링 알고리즘인 HRPS(Heterogeneous Rank-Path Scheduling)를 제안하였다. HRPS의 가장 궁극적인 목적은 프로그램의 실행시간을 최소화하는 것이다. 알고리즘의 성능을 위해 DAG 입력 그래프를 이용하여 기존에 제안되어진 CPOP, HCPT, FLB 알고리즘과 스케줄의 길이를 비교한 결과 성능 향상의 결과를 얻을 수 있었다.

이동 에이전트 환경에서 최적화된 작업할당 방법에 대한 연구 (A Study of Optimized Task Allocation Method using Mobile Agents)

  • 김용호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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    • pp.622-624
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    • 2001
  • 인터넷 환경에서 유휴 컴퓨팅 자원들을 활용하여 병렬 작업들을 분산 처리하는 많은 연구들이 선행 되어왔다. 기존의 방법들은 하나의 작업을 여러 개의 작은 단위로 나누어 각각을 다수의 노드에서 분산 처리하는 방식으로 분해할 수 없는 다수의 작업에 대한 고려가 되어 있지 않다. 이러한 방법은 각 노드의 성능과 자원에 대한 고려가 없기 때문에 서로 다른 성능과 자원을 가지는 노드들로 구성된 시스템에서는 시스템을 효율적으로 사용할 수 없는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 이동 에이전트를 이용하여 각 노드의 성능과 자원에 대한 정보를 수집하고 이를 이용하여 주어진 작업에 대해 최적의 노드를 선택하여 할당하는 방법을 제안하고 구현하였다. 분해할 수 없는 작업의 경우 최적의 노드를 선택하여 작업을 할당하는 것은 작업 처리량을 극대화하여 시스템의 효율성을 높일 수 있을 것이다.

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뉴럴 네트워크의 브레인 컴퓨팅 (Neural Nets and Brain Computing)

  • 김응수
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1996년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.24-26
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    • 1996
  • 뇌는 신경세포로 이루어진 거대한 시스템이다. 이러한 뇌의 특징은 자기조직 시스템이면서 외계의 정보구조에 맞추어서 자신의 능력을 높일 수 있다는 것이다. 또한 뇌는 병렬정보처리 방식을 대폭적으로 채용한 시스템으로서 제어기구가 전체적으로 분산되어 있다. 이러한 뇌의 동작은 구조적으로 안정적이며 그 구성소자가 어느 정도 파괴되더라도 우수한 동작특성을 유지할 수 있다. 이것은 뇌에 있어서 정보가 거시화 및 분산화 되어 있다는 증거이며, 연상기억과 내용 어드레스 기억 등과 같은 탁월한 기억방식을 실현할 뿐만 아니라 망각능력도 가지고 있다. 현실의 뇌 그 자체를 조사하는 것이 어려운 상황에서는 뇌에 관한 여러 가지 모델을 만들고 이 모델을 구체적으로 상세히 조사함으로써 현실의 뇌를 이해하고자하는 방법이 중요시 된다. 본 강연에서는 이러한 구성적 방법론의 필요성 및 뇌의 생리학적 측면, 뇌의 모델로서의 측면 그리고 신경회로망의 발전단계와 뇌 과학의 세계적 연구동향에 관하여 살펴본다.

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TMO모델 기반의 실시간 센서 네트워크 운영체제의 설계 (Design of Real-Time Operating System for Sensor Network based on TMO Model)

  • 이재윤;이재안;김광;허신
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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    • pp.874-876
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    • 2005
  • 무선 센서 네트워크는 최근 대두되고 있는 유비쿼터스 컴퓨팅의 연구에 힘입어, 군사용의 목적으로만 사용되던 과거와는 달리 다양한 분야에서 많은 연구가 진행되고 있다. 센서 네트워크는 제한적인 자원을 가진 노드에서 데이터 감지로 인한 이벤트, 데이터 프로세싱 그리고 노드들 간의 통신이 동시에 발생하므로 병렬처리 기능과 실시간성을 가진 운영체제가 필수적으로 요구된다. 하지만 현재 연구되고 있는 센서 네트워크를 위한 운영체제들은 이러한 요구를 만족시켜 주지 못하고 있는 실정이다. 우리는 본 논문에서 정시보장, 분산환경의 특징을 갖는 분산 실시간 객체모델인 TMO 모델을 적용하여 실시간성을 보장해주는 센서네트워크 운영체제를 제안 한다.

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