• 제목/요약/키워드: 분산알고리즘

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분산된 대사 네트워크에 대한 경로탐색을 위한 분산 알고리즘 (Distributed Algorithm to search paths in distributed metabolic pathway networks)

  • 이선아;이건명
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제1호
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    • pp.349-352
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    • 2005
  • 이 논문에서는 분산된 생물학의 대사 네트워크들이 있을 때, 이를 통합하지 않은 상태에서 경로검색을 하는 분산 알고리즘을 제안한다. 대사 네트워크는 여러 데이터베이스에 존재하며 서로 중복되는 데이터를 가지고 있다. 제안한 방법은 네트워크 사이의 중첩이 있는 부분을 하이퍼 노드로 하고, 네트워크 자체는 하이퍼 에지로 하는 추상 하이퍼 그래프를 만들어서, 이를 이용한 상위수준의 경로를 구축한다. 각 네트워크내의 중첩된 영역간의 경로를 미리 계산해 둔 다음, 상위수준의 경로에 기반하여 분산된 대사네트워크 간에 존재하는 경로를 검색한다. 추상 하이퍼 그래프는 데이터베이스를 하이퍼 노드로 하는 것에 대한 경로탐색을 한 다음, 그 경로에 따라 데이터베이스 내에 존재하는 대사경로를 탐색한다. 이때 존재하는 대사경로가 많기 때문에 각각의 대사경로를 하이퍼 노드로 하는 추상 하이퍼 그래프를 만들어 경로를 탐색하고 나서 그 하위 노드에 대해 경로탐색을 한다. 이는 분산된 네트워크를 통합할 저장 공간 및 탐색시간을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

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

  • 박필성
    • 한국전산응용수학회:학술대회논문집
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    • 한국전산응용수학회 2003년도 KSCAM 학술발표회 프로그램 및 초록집
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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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부분적 분산형 수동적 중복 알고리즘 (Partially Decentralized Passive Replication Algorithm)

  • 안진호
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권6호
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    • pp.507-514
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    • 2005
  • 본 논문에서는 메시지 전달 분산시스템서 결정적 서버를 위한 부분적 분산형 수동적 중복 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 반드시 주 서버가 아니더라도 임의의 보조서버가 자신이 수신한 클라이언트 요구에 대해 서버로부터 그 요구의 전달일련번호를 얻은 후, 그 보조서버가 직접 해당 요구를 처리하고, 이에 대한 다른 중복 서버들과의 조정에 대한 책임자 역할을 수행할 수 있도록 한다. 이러한 바람직한 특성 때문에, 제안된 알고리즘이 기존의 부하균등 기법과 결합된다면, 주 서버에의 급격한 부하 발생을 효율적으로 피할 수 있다. 따라서, 이 알고리즘은 기존의 수동적 중복 알고리즘보다 결정적 중복 서버 시스템에 대한 높은 확장성을 제공할 수 있다. 본 논문에서 수행한 시뮬레이션에서 기존 알고리즘에 비해 제안한 알고리즘이 클라이언트 요구 당 평균응답시간을 $16.5\%{\~}52.3\%$까지 줄일 수 있다는 것을 보여준다.

통계적 품질관리 시스템 구축에 있어서의 우선순위를 고려한 분산처리 시스템 알고리즘의 적용 (Applying Distributed-System Considering Processing Priority Algorithm to Real-Time Statistical Process Control System)

  • 이상혁;이홍철
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (B)
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    • pp.286-288
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    • 2002
  • 본 연구에서는 자동화된 부품생산 공장에서의 실시간 통계적 공정관리 시스템의 구축사례를 소개하고, 생산현장에서 지속적으로 올라오는 많은 양의 품질정보를 실시간으로 처리하기 위해 적용된 우선순위를 고려한 분산처리방식을 응용한 알고리즘을 제시한다.

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이동망을 위한 적응적 분산 위치 관리 알고리즘 (An Adaptive Distributed Location Management Algorithm for Mobile Networks)

  • 이주영;배인한
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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    • pp.550-552
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    • 2001
  • 미래의 PCS 네트워크 설계에서 하나의 중요한 문제는 위치 정보의 효율적인 관리이다. 우리는 이동망내의 위치 정보 데이터베이스들의 공간 국소성과 원격 이동 호스트들에 의한 국부 이동 호스트들의 위치 질의 선호도를 고려한 적응적 분산 위치 관리 알고리즘을 제안하고, 그것의 성능을 분석적 모델로 평가한다.

분산 응용을 위한 보안 서비스 API 설계 모델 (A Design Model on Security Service API for Open Distributed Applications)

  • 김수광;강창구;최용락
    • 한국정보보호학회:학술대회논문집
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    • 한국정보보호학회 1997년도 종합학술발표회논문집
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    • pp.413-428
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    • 1997
  • 본 논문은 개방형 분산 시스템에서 여러 분산 응용 프로그래머들에게 보안 서비스 제공을 위한 설계모델에 대하여 분석한다. 범용 보안 서비스는 응용 프로그래머에게 공통적으로 사용할 수 있는 암호 알고리즘 및 인터페이스를 제공함으로써 프로그래머가 암호 알고리즘을 알지 못하여도 보안 서비스를 제공할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 다양한 응용 환경 또는 시스템 하부 구조에 독립적으로 사용될 수 있는 범용 암호 서비스 구조를 설계하기 위하여 PKI, GSS-API 및 GCS-API를 중심으로 각각 관련된 요구사항과 설계 모델을 분석한다.

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회선분배장치에서 과부하 데몬의 효율적인 부하분산 알고리즘 (The Useful Load Balancing Algorithm For Overloaded Daemon In WDCS)

  • 문형섭;노봉남
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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    • pp.487-489
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    • 2000
  • 회선분배장치를 제어관리하는 W/S의 Daemon 중에서 Event 처리를 담당하는 EvtProc Daemon의 경우를 들어 효율적인 부하 분산 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서는 대량의 Event 발생 시 담당 프로세스가 연속적으로 fork, exec 하지 않고 일정시간 대기함으로써 fork와 exec의 오버헤드를 줄이고 같은 Op Code의 연이은 Even 발생에 대기중인 프로세스가 이를 처리함으로써 더욱더 오버헤드를 줄일 수 있다. 그리고 Event를 처리하는 Child 생성에 있어 주 Child가 부하분산을 담당하게 함으로써 효율적이고 안정적으로 관리할 수 있는 방안을 제시하였다.

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독립사업부제를 대비한 분산형 배전용 조류계산 알고리즘 (Distributed Load Flow Algorithm for Power Distribution System under Strategic Business Unit)

  • 김동현;노디르노베코프;이호철;윤용태;이상성;이송근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.33-35
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    • 2006
  • 배전 독립사업부제 도입 및 분산전원의 출현으로 배전계통은 계획 및 운영에 있어서도 변화가 일어 날 것이다. 예로, 기존의 방사상 구조의 배전 계통은 분산 전원의 출현으로 부분적인 그물망 구조로 변형될 수 있으며, 사업 구역이나 사업 지역으로 나누어진 배전계통에서는 서로 다른 관리 체제 하에서 운영이 필요하기 때문에 각 배전회사간의 정보 공유 문제가 발생할 수도 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 분화된 배전 계통의 특성을 고려하여 송전계통과 같이 전체 시스템에 대해 조류 계산하지 않고 배전 계통을 몇 개의 영역으로 나누고 다른 영역과의 경계 정보만을 이용하여 자신의 영역에 대한 조류 계산을 수행하는 알고리즘을 제안하였다. 이런 특성을 최대한 반영한 각 영역의 조류 계산은 분산 전원의 투입으로 인한 양방향 조류가 발생하게 되므로 그물망 구조로 된 구역과 기존의 방사상 구조로 된 영역으로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 구역 특성에 맞고 배전 계통에 적용 가능한 알고리즘으로 먼저 분리 구역별 조류 계산을 수행한 후 그 다음 경계치 교환으로 배전 계통 전체의 조류 계산을 수행하는 알고리즘을 제안한다. 즉 방사상 구조 영역에서는 back/forward sweep 방법으로 수행하고 그물망 구조 영역에서는 Full Newton-Raphson 방법으로 구분하여 영역의 특성에 맞게 수행하였다.

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최소분산제어론을 이용한 유도전동기의 속도제어 (Speed Control of Induction Motor using Minimum Variance Control Theory)

  • 오원석;신태현
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제10권5호
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    • pp.83-93
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    • 1996
  • 본 연구는 부하변동이 갖은 유도 전송기 속도제어 시스템에 적합한 최소분산제어 알고리즘을 제안하고 구현을 실제적인 파라미터 추정방법을 제안한다. 그리고 고속 연산 신호처리요 프로세인 TMS 320C25를 이용한 제어 시스템을 구성한다. 적응칙은 선택적 망각인자를 갖는 순환형 최소자승법이 실제적 구현의 관점에서 언급되며, 일반적인 망각인자 알고리즘과 비교분석한다. 제어칙은 최소분산 제어 알고리즘으로 한다. 제어시스템은 알고리즘의 적용이 용이하도록 PC에 기초한 DSP제어 시스템으로 설계 제작한다. 시뮬레이션과 실험을 통하여, 본 연구의 초소분산제어 시스템이 부하변동에 강인한 구조를 갖고 있으며 유도전동기 제어에 실제적 구현이 가능함을 입증한다.

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SBIBD를 이용한 분산시스템의 부하 균형 알고리즘 (Synchronous Distributed Load Balancing Algorithm Employing SBIBD)

  • 김성열
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.386-393
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    • 2004
  • 분산시스템에서 비집중화된 방법으로 부하균형을 유지하기 위해서는 네트워크상의 각 노드는 다른 노드들의 부하상태정보를 가져야만 한다. 네트워크상에 v 개의 노드가 존재할 때 모든 노드간에 부하정보를 교환하기 위해서는 $Ο({v^2})$의 트래픽 오버헤드가 필요하게 된다. 이 논문에서는 분산된 노드간에 동기적으로 동작하는 부하균형 알고리즘을 제시한다. 이를 위해 먼저 SBIBD(Symmetric Balanced Incomplete Block Design)에 근거하여 (v,k+1,1)구조에 의해 $v={k^2}+k+1$ 개의 노드간의 통신을 위해 2k 정규그래프 구조를 갖는 네트워크 토폴로지를 구성하였다. 이 망에서 동작하도록 고안된 부하균형 알고리즘은 Ο(v√v)의 메시지 오버헤드를 가지면서 각각의 노드가 v개의 모든 노드에 대한 부하상태정보를 가지도록 한다. 또한 이 알고리즘은 모든 링크가 부하상태정보 전송을 위해 √v의 동일한 트래픽을 갖도록 설계되었다.