• Title/Summary/Keyword: 병렬 알고리즘

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A Java Class Luibrary for Higher-Level Synchronization Mechanism (고수준 동기화를 위한 자바 클래스 라이브러리)

  • Kim, Myeong-Ho
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.5 no.2
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    • pp.283-294
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    • 1999
  • 병행적 프로그램 개발을 위한 Java 언어의 기능은 저수준의 기능으로 프로그래밍이 불편하고 오류를 범할 가능성이 높다. 본 논문에서는 병렬 알고리즘에서 빈번히 활용되는 세마포어, 여러 유형의 버퍼와 버퍼그룹, 베리어 작업 영역등의 동기화 제어구조를 클래스 라이브러리의 형태로 개발하였다. 이 라이브러리를 활용하면 동기화 기능의 구현에 관한 복잡한 내용이 제어구조 클래스에 효과적으로 은폐되고, 병렬 알고리즘의 구조와 이를 구현하기 위한 제어가 분리될 수 있다. 단일 목적의 동기화 기능을 위하여 복수 구현이 제공되므로 알고리즘의 구조를 수정하지 않으면서도 보다 적절한 구현을 선택하도록 프로그램을 변경할수도 있다.

Geoacoustic Parameters Inversion Using Parallel Multi-Population Genetic Algorithm (병렬 다중 개체군 유전 알고리즘을 이용한 지음향 파라미터 역산)

  • Oh Taekhwan;Na Jungyul;Lee Seongwook;Kim Seongil;Park Joung-Soo
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.24 no.6
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    • pp.309-316
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    • 2005
  • This paper Presents the geoacoustic inversion with Parallel Multi-Population Genetic Algorithm (PMPGA). This method is the modified form of simple genetic algorithm (SGA), which is devised for complementing the defects of simple genetic algorithm. The light bulb source and vertical line array (VLA) receiver are used for geoacoustic inversion. The results of this study show the geoacoustic Parameters can be estimated by PMPGA and the proposed algorithm is 1.7 times as fast as serial one on an average.

Adaptive User and Topic Modeling based Automatic TV Recommender System for Big Data Processing (빅 데이터 처리를 위한 적응적 사용자 및 토픽 모델링 기반 자동 TV 프로그램 추천시스템)

  • Kim, EunHui;Kim, Munchurl
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.195-198
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    • 2015
  • 최근 TV 서비스의 가입자 및 TV 프로그램 콘텐츠의 급격한 증가에 따라 빅데이터 처리에 적합한 추천 시스템의 필요성이 증가하고 있다. 본 논문은 사용자들의 간접 평가 데이터 기반의 추천 시스템 디자인 시, 누적된 사용자의 과거 이용내역 데이터를 저장하지 않고 새로 생성된 사용자 이용내역 데이터를 학습하는 효율적인 알고리즘이면서, 시간 흐름에 따라 사용자들의 선호도 변화 및 TV 프로그램 스케줄 변화의 추적이 가능한 토픽 모델링 기반의 알고리즘을 제안한다. 빅데이터 처리를 위해서는 분산처리 형태의 알고리즘을 피할 수 없는데, 기존의 연구들 중 토픽 모델링 기반의 추론 알고리즘의 병렬분산처리 과정 중에 핵심이 되는 부분은 많은 데이터를 여러 대의 기계에 나누어 병렬분산 학습하면서 전역변수 데이터를 동기화하는 부분이다. 그런데, 이러한 전역데이터 동기화 기술에 있어, 여러 대의 컴퓨터를 병렬분산처리하기위한 하둡 기반의 시스템 및 서버-클라이언트간의 중재, 고장 감내 시스템 등을 모두 고려한 알고리즘들이 제안되어 왔으나, 네트워크 대역폭 한계로 인해 데이터 증가에 따른 동기화 시간 지연은 피할 수 없는 부분이다. 이에, 본 논문에서는 빅데이터 처리를 위해 사용자들을 클러스터링하고, 클러스터별 제안 알고리즘으로 전역데이터 동기화를 수행한 것과 지역 데이터를 활용하여 추론 연산한 결과, 클러스터별 지역별 TV프로그램 시청 토큰 별 은닉토픽 할당 테이블을 유지할 때 추천 성능이 더욱 향상되어 나오는 결과를 확인하여, 제안된 구조의 추천 시스템 디자인의 효율성과 합리성을 확인할 수 있었다.

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Designing a Bitonic Sorting Algorithm for Shared-Memory Parallel Computers and an Efficient Implementation of its Communication (공유 메모리 병렬 컴퓨터 환경에서 Bitonic Sorting 알고리즘 설계와 효율적인 통신의 구현)

  • Lee, Jae-Dong;Kwon, Kyung-Hee;Park, Yong-Beom
    • The Transactions of the Korea Information Processing Society
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    • v.4 no.11
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    • pp.2690-2700
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    • 1997
  • This paper presents parallel sorting algorithm, SHARED-MEMORY-BS and REDUCED-BS, which are implemented on shared-memory parallel computers. These algorithm sort N keys in $O(log^2N)$ time. REDUCED-BS users a parity strategy which gives an idea for the efficient usage of the local memory associated with each processor. By taking advantage of the local memory associated with each processor, the communication of REDUCED-BS is decreased by approximately half that of SHARED-MEMORY-BS. On the basis of alleviating the communication, the algorithm REDUCED-BS results in a significant improvement of performance.

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Uniform Load Distribution Using Sampling-Based Cost Estimation in Parallel Join (병렬 조인에서 샘플링 기반 비용 예측 기법을 이용한 균등 부하 분산)

  • Park, Ung-Gyu
    • The Transactions of the Korea Information Processing Society
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    • v.6 no.6
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    • pp.1468-1480
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    • 1999
  • In database systems, join operations are the most complex and time consuming ones which limit performance of such system. Many parallel join algorithms have been proposed for the systems. However, they did not consider data skew, such as attribute value skew (AVS) and join product skew (JPS). In the skewness environments, performance of framework for a uniform load distribution and an efficient parallel join algorithm using the framework to handle AVS and JPS. In our algorithm, we estimate data distributions of input and output relations of join operations using the sampling methodology and evaluate join cost for the estimated data distributions. Finally, using the histogram equalization method we distribute data among nodes to achieve good load balancing among nodes in the local joining phase. For performance comparison, we present simulation model of our algorithm and other join algorithms and present the result of some simulation experiments. The results indicate that our algorithm outperforms other algorithms in the skewed case.

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Parallel Processing of K-means Clustering Algorithm for Unsupervised Classification of Large Satellite Imagery (대용량 위성영상의 무감독 분류를 위한 K-means 군집화 알고리즘의 병렬처리)

  • Han, Soohee
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.35 no.3
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    • pp.187-194
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    • 2017
  • The present study introduces a method to parallelize k-means clustering algorithm for fast unsupervised classification of large satellite imagery. Known as a representative algorithm for unsupervised classification, k-means clustering is usually applied to a preprocessing step before supervised classification, but can show the evident advantages of parallel processing due to its high computational intensity and less human intervention. Parallel processing codes are developed by using multi-threading based on OpenMP. In experiments, a PC of 8 multi-core integrated CPU is involved. A 7 band and 30m resolution image from LANDSAT 8 OLI and a 8 band and 10m resolution image from Sentinel-2A are tested. Parallel processing has shown 6 time faster speed than sequential processing when using 10 classes. To check the consistency of parallel and sequential processing, centers, numbers of classified pixels of classes, classified images are mutually compared, resulting in the same results. The present study is meaningful because it has proved that performance of large satellite processing can be significantly improved by using parallel processing. And it is also revealed that it easy to implement parallel processing by using multi-threading based on OpenMP but it should be carefully designed to control the occurrence of false sharing.

병렬 영상처리 기반의 고속 머신 비전기술동향

  • Park, Eun-Su;Choe, Hak-Nam;Kim, Jun-Cheol;Jeong, Eum-Han;Kim, Hak-Il
    • ICROS
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    • v.15 no.3
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    • pp.31-39
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    • 2009
  • 본 고에서는 병렬 영상처리를 이용한 고속 머신 비전(Machine Vision) 기술의 동향에 관해 다룬다. 머신 비전에서 사용되는 대표적인 고속 상용 영상처리 라이브러리인 MIL, HALCON, IPP에 대해 소개하고 현재 활발히 연구되고 있는 SSE, OpenMP, CUDA와 같은 병렬 처리 기술에 대하여 알아 본다. 이러한 병렬 처리 기술을 실제 영상처리 알고리즘에 적용하여 그 성능을 고속 상용 영상처리 라이브러리의 성능과 비교하여 소개된 병렬 처리 기술을 실제 PCB 기판 자동검사와 같은 머신 비전에 적용한 연구사례에 대해서 알아본다.

The Contact and Parallel Analysis of SPH Using Cartesian Coordinate Based Domain Decomposition Method (Cartesian 좌표기반 동적영역분할을 고려한 SPH의 충돌 및 병렬해석)

  • Moonho Tak
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.25 no.4
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    • pp.13-20
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    • 2024
  • In this paper, a parallel analysis algorithm for Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH), one of the numerical methods for fluidic materials, is introduced. SPH, which is a meshless method, can represent the behavior of a continuum using a particle-based approach, but it demands substantial computational resources. Therefore, parallel analysis algorithms are essential for SPH simulations. The domain decomposition algorithm, which divides the computational domain into partitions to be independently analyzed, is the most representative method among parallel analysis algorithms. In Discrete Element Method (DEM) and Molecular Dynamics (MD), the Cartesian coordinate-based domain decomposition method is popularly used because it offers advantages in quickly and conveniently accessing particle positions. However, in SPH, it is important to share particle information among partitioned domains because SPH particles are defined based on information from nearby particles within the smoothing length. Additionally, maintaining CPU load balance is crucial. In this study, a highly parallel efficient algorithm is proposed to dynamically minimize the size of orthogonal domain partitions to prevent excess CPU utilization. The efficiency of the proposed method was validated through numerical analysis models. The parallel efficiency of the proposed method is evaluated for up to 30 CPUs for fluidic models, achieving 90% parallel efficiency for up to 28 physical cores.

Performance Evaluation of Parallelization Methods for Volume Rendering (볼륨렌더링을 위한 병렬화 방법들의 성능평가)

  • 김진호;김남규;김지인;정갑주
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 1999.10b
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    • pp.641-643
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    • 1999
  • 많은 처리시간을 요구하는 대규모 3차원 데이터의 영사화(대규모 볼륨렌더링)에서는 병렬처리가 반드시 요구된다. 대규모 볼륨렌더링의 처리시간은 크게 데이터입력 시간과 입력된 데이터의 영상화(연산) 시간으로 구성된다. 따라서 데이터 입력 과정과 연산 과정 모두를 병렬화할 필요가 있다. 입출력 병렬화 및 알고리즘 병렬화는 각각 독립적으로 적용가능하다. 본 논문에서는 (1)순차 볼륨렌더링, (2)병렬연산 기반 볼륨렌더링, (3)병렬입출력 기반 볼륨렌더링, (4) 병렬연산 및 병렬입출력 기반 볼륨렌더링 등 네 가지 경우를 각각 구현하여 성능을 비교하였다. 실험결과에서는 병렬연산 및 병렬 입출력이 동시에 적용되는 (4)가 가장 좋은 성능을 보이는 것으로 나타났다.

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Parallel Gaussian elimination on Shared Memory Model with Application to Cryptoanalysis (암호 해독 응용을 위한 공유 메모리 모델상에서의 병렬처리)

  • Jeong, Chang-Seong;Choi, Yun-Hui
    • Review of KIISC
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    • v.2 no.2
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    • pp.47-55
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    • 1992
  • 암호응용분야에 있어서의 이산대수 문제나 인수분해 문제는 방대한 양의 데이타를 다루는 문제로 많은 계산시간이 소요되므로 이들 문제들에 대한 고속 병렬처리는 매우 중요하다. 본 논문에서는 역행렬 문제나 이산대수 문제와 인수분해 문제의 중요한 과정인 선형시스템을 푸는데 효율적인 고속 병렬 알고리즘들을 소개한다.

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