• Title/Summary/Keyword: 비동기적 분산 시스템

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페트리 네트를 이용한 경량전철시험선 선로의 모형화 (Modeling of Railway Networks for LRT Test Line Using Petri Nets)

  • 최권희;송중호;최규형;황현철
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.570-576
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    • 2010
  • 본 논문에서 우리는 Petri Net을 사용하여 철도 선로를 모형화 하는 문제를 다루었다. Petri Net는 병행적, 비동기, 분산, 병렬, 비결정론, 확률론 등의 특성을 가진 정보처리시스템을 기술하고 시스템의 동적거동의 특성을 연구하기 위해 고안된 도식적, 수학적 모델링 도구이다. 검증 사례로서, 한국형 경량전철시험선 선로를 철도 시설물의 구성품(세그먼트, 궤도, 분기기, 승강장)으로 모델링하고, 대피선이 있는 단일 궤도에서 두 대의 열차가 동일한 방향에서 함께 진행하고 있거나 반대방향에서 동시에 진행을 하지만 충돌을 하지 않는다는 것을 보장하면서 설정된 진로를 이동하는 Peri Net 모형을 구현하였다.

무선 센서 노드를 위한 FSM 기반 운영체제의 구현 (Implementing Finite State Machine Based Operating System for Wireless Sensor Nodes)

  • 하승현;김태형
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.85-97
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    • 2011
  • 무선 센서 네트워크는 단거리 무선 통신으로 연결된 지능 센서가 사람과 실세계 객체간의 효과적인 매개자 역할을 하므로 최근 유비쿼터스 컴퓨팅 환경을 가능하게 할 수 있는 핵심적인 기술 중 하나로 각광을 받고 있다. 무선 센서 네트워크는 대량으로 분산된 극도의 내장형 시스템으로 볼 수 있다. 이 시스템은 분산 시스템으로서 병행성과 비동기적 이벤트 처리 능력에 대한 요구사항과 함께 내장형 시스템으로서 자원제한성에 따른 심각한 요구사항을 갖고 있다. 이러한 일견 상충하는 두 가지 요구사항을 갖는 무선 센서 네트워크의 운영 환경과 구조는 시스템 개발자에게 매우 독특한 어려움을 제기하고 있으므로 우리는 유한상태기계에 기반을 둔, 매우 새로운 형태의 센서 네트워크용 운영체제를 제안한다. 본 논문에서는 센서 네트워크의 특성을 감안한 설계 목표를 명시하고, 간결하고 효율적인 상태기반 운영체제인 SenOS 설계와 구현의 핵심 사항을 제시한다. 또한 이러한 SenOS가 심각한 자원제한성을 갖는 센서 노드 상에서 원하는 반응성을 갖으면서도 적은 비용으로 동적 재구성이 가능하다는 것을 설명한다. 이러한 성능은 대표적인 센서 노드용 운영체제인 TinyOS의 성능평가에 사용된 벤치마크 프로그램을 수행하고 그 결과를 TinyOS의 경우와 비교한다.

분산전원이 연계된 배전계통의 양방향 구간개폐기의 동작 알고리즘에 관한 연구 (A study on the Operation Algorithm for Bi-directional Sectonalizer in Distribution System Interconnected with Distributed Generations)

  • 윤기갑;정점수;안태풍;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1802-1809
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    • 2009
  • 기존의 배전계통은 전원 측인 배전용변전소에서 부하 측인 수용가로 전력을 단 방향으로 공급하는 것이 일반적이지만, 태양광과 풍력 등과 같은 분산전원이 배전계통에 연계되는 경우에는 분산전원에서 발생하는 전력이 계통으로 공급되는 역 조류가 발생하여 기존의 시스템과 달리 양방향으로 전력이 공급되게 된다. 이러한 양방향 전력공급은 기존의 시스템에 악 영향을 끼칠 수 있는데, 배전선로에 설치되어 있는 보호협조기기에 심각한 문제점을 발생시킬 수 있다. 특히 기존의 구간 개폐기는 주 전원 측의 전력만 감지할 뿐, 분산전원 측의 역 조류 감지 및 보호를 하지 못해 오동작을 일으킬 가능성이 존재한다. 이러한 경우 분산전원의 단독 운전뿐만 아니라 배전계통과 분산전원의 비동기 투입에 의하여 배전계통에 악영향을 끼칠 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 이에 대한 대책으로서 역 조류를 감지하는 구간 개폐기의 양방향 동작 알고리즘을 제시하고, 이에 대한 성능을 확인하기 위하여, 배전계통의 대표적인 해석 S/W인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 보호기기 모의시험 장치를 제작하여 하드웨어적인 시험 결과를 분석하여, 본 논문에서 제안한 구간개폐기의 양방향 동작 알고리즘에 대한 효용성과 타당성을 확인하였다.

계층 자료구조의 결합과 3차원 클러스터링을 이용하여 적응적으로 부하 균형된 GPU-클러스터 기반 병렬 볼륨 렌더링 (Adaptive Load Balancing Scheme using a Combination of Hierarchical Data Structures and 3D Clustering for Parallel Volume Rendering on GPU Clusters)

  • 이원종;박우찬;한탁돈
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제33권1_2호
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    • pp.1-14
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    • 2006
  • 대용량 볼륨 데이타를 가시화하는 효과적인 방법인 후-정열 병렬 렌더링은 부하균형에 의해 성능이 결정된다. 기존의 정적 데이타 분할 방법은 태스크 병렬성만의 관점에서는 자기균형을 쉽게 얻을 수 있었지만, 데이타 내부의 빈 공간을 고려하지 않았기 때문에 데이타 병렬성의 관점에서는 심각한 불균형을 초래할 수 있었다. 본 논문은 태스크 병렬성과 데이타 병렬성이 함께 고려된, 적응적이며 확장적인 부하 균형 기법을 제안한다. 우리는 계층적 자료 구조인 옥트리와 BSP-트리를 효과적으로 결합하여 볼륨 데이타의 실제 영역만을 추출하여 렌더링 노드들로 균등하게 분산시켰으며, 각 렌더링 노드들에서는 3차원 클러스터링 알고리즘을 적용하여 렌더링 순서를 효과적으로 결정하였다. 제안하는 방법은 기존의 정적 데이타 분산 기법에 비해 최대 22배의 병렬성을 높였고 동기화 비용을 낮추어 렌더링 성능을 크게 향상시켰음을 실험을 통해 알 수 있었다.

연구개발의 세계화와 외국인 연구 인력의 활용 전략

  • 임덕순
    • 한국기술혁신학회:학술대회논문집
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    • 한국기술혁신학회 1999년도 추계학술대회
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    • pp.521-543
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    • 1999
  • 최근 과학기술 혁신 활동의 세계화 현상과 함께 한국의 연구개발 활동도 점차 세계화되고 있다. 그러나 한국의 연구개발 활동의 세계화 현상 및 바람직한 방향에 관한 연구는 별로 없다. 세계화에 따라 국내 연구개발 자원의 유출현상도 발생하지만, 해외 연구개발 자원을 활용할 수 있는 기회도 증가한다. 본 논문에서는 연구개발 활동의 세계화에 관한 흐름 및 개념을 제시하고, 국내 외국인 연구 인력의 활용 현황 및 활용성과 영향 요인을 조사하여 외국인 연구인력 활용 방안을 탐색하였다. 외국과의 연구자 교류는 1996년 현재 유입이 약 4,300명, 유출이 약 16,000명으로 유출이 크지만, 많은 규모는 아니다. 국내 활용 외국인 연구자의 경우 1998년에는 주춤하였지만 꾸준한 증가 추세에 있다. 외국인은 비선진국, 특히 러시아 및 중국의 연구자들을 많이 활용되고 있다. 활용 분야는, 기초, 응용, 개발 연구별로 고루 분포되어 있으며, 상대적으로 정보 전자통신, 에너지 및 자원 분야에서 활용을 많이 하고 있었다. 외국인 연구자들이 참가한 프로젝트는 한국에서 기술도입기나 기술성장기에 해당하는 프로젝트들이 거의 대부분이었다. 월평균 급여는 1,500,000원부터 2,300,000원 정도의 범위에 속했다. 활용 기간을 보면 50%이상이 1년 미만이었으며 2년 이상은 약 10%정도 수준으로 단기간 활용을 위주로 하고 있는 편이다. 외국인 연구자 활용의 이유로써는 외국인 연구자가 가지고 있는 과학기술 지식을 흡수하거나 공동으로 신기술 지식을 개발하려는 목적 등이 지원제도 이용 차원이나, 해외 연구 네트워크 구축, 단순한 연구인력 충원 차원 등의 목적보다 많은 것으로 나타났다. 이는 기초과학 수준이 높은 북방권 국가들의 과학자들이 주로 활용되고 있다는 점에서도 잘 알 수 있으며 우리의 과학기술 약점을 보완하는 원천으로써 외국인 연구 인력이 대안이 되고 있음을 시사한다. 본 연구에서는 한국 연구 조직에서 일하는 외국인 연구자들의 동기 및 성과에 영향을 미치는 많은 요인들을 확인할 수 있었다. 상관관계, 분산분석, 회귀분석 등을 통해 활용 성과에 미치는 영향 요인들을 도출하였다. 설문 분석을 통하여 동기 및 성과 사이에는 강한 상관관계가 존재하는 것을 확인할 수 있었으며 이는 전통적인 동기 이론들과 부합한다. 대부분의 변수가 동기 및 성과에 동시에 영향을 미치는 것으로 조사되었으며 그중에서도 조직 협력 문화, 외국인 연구자의 의사소통 및 협력성, 외국인 연구자의 연구 능력 관련 변수들 및 연구 프로젝트의 기술수명주기, 외국인 연구자의 기존 기술지식의 흡수 등이 가장 중요한 변수로 나타났다. 이는 우리가 주로 중국 및 러시아 과학자들을 활용하여 상업화하는 외국인 연구인력 활용 패턴과도 일치하는 결과이다. 즉 우호적인 조직문화를 가지고 있는 연구 조직에서, 이미 과학기술 지식을 많이 가지고 있고 연구 능력도 높은 외국인 과학기술자를, 한국에서 기술이 태동 또는 성장하고 있는 연구 분야에서 활용하는 것이 가장 성과가 좋다는 사실을 확인시켜 주고 있다. 국내에서 최초로 수행된 본 연구는 외국인 연구 인력의 활용 성과가 매우 높으며, 우리의 과학기술혁신시스템을 보완하는 유효한 수단으로써 외국인 연구 인력이 중요한 대안이 될 수 있음을 발견하였다. 외국인 연구 인력을 잘 활용하기 위하여 문제점 및 개선방안을 활용 환경, 연구 인력이 중요한 대안이 될 수 있음을 발견하였다. 외국인 연구 인력을 잘 활용하기 위하여 문제점 및 개선 방안을 활용 환경, 연구 인력관리. 인력 교류사업, 외국인 과학자 지원 창구 등으로 나누어서 정리하였다. 연구시설, 주거시설 등의 하드웨어적 환경에 대한 개선도 중요하지만 연구 인력의 관리 능력 제고, 인력 교류 사업의 개선, 정보 제공 등 소프트웨어적인 활용 능력을 제고하는데 정책적인 관심을 기울이는 것이 중요하다고 판단된다.

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양방향 다중 중계기 채널에서의 중계기 선택 기법 (Relay Selection Algorithm for Two-way Multiple Relay Channels)

  • 강유근;이재홍
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2008년도 추계학술대회
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    • pp.31-34
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    • 2008
  • 양방향 중계 채널(two-way relay channel)은 2명의 사용자가 중계기(relay)의 도움을 받아 서로 정보를 주고받는 통신 채널이다. 중계기에서는 각각의 사용자로부터 독립적으로 수신한 두 데이터 패킷에 네트워크 코딩 기법을 적용하고, 이를 통해 만든 패킷을 두 사용자에게 동시에 전송한다. 따라서 양방향 중계 채널에서는 기존의 협력 통신에 비해 보다 효율적인 자원의 사용이 가능하다. 한편, 다중 중계기 환경에서의 중계기 선택 기반 전송 방식은 시스템의 전력 제한(power constraint), 전송 패킷의 동기화(synchronization) 문제 등을 고려할 때 다중 중계기 기반 전송 방식보다 우수한 성능을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 양방향 다중 중계기 채널에서 중계기 선택 기법을 제안한다. 양방향 중계 채널에서는 수신한 두 신호의 결합을 위해 중계기에서 네트워크 코딩 기법을 적용함으로써 중계기의 부담이 보다 증가하는 특징이 있다. 또한, 중계기는 신호 전송 시 두 사용자 모두에게 전송하게 되고 이로 인해 두 수신지와의 채널 조건을 모두 고려하여야 한다. 따라서 중계기 선택은 데이터 패킷의 전송이 시작되기 전에 분산된 방식(distributed method)으로 이루어지며, 각각의 사용자와 중계기 간 일시적(instantaneous) 채널 이득을 바탕으로 사용자-사용자 간(end-to-end) 경로 조건의 최대값을 계산하는 메트릭(metric)을 중계기 선택 기준으로 사용한다. 모의실험을 통해 제안된 중계기 선택 기법이 중계기의 개수에 해당하는 다이버시티 이득을 얻을수 있음을 보여준다.

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통신 유형 변형을 이용하여 검사점 생성 개수를 개선한 검사점 Z-Cycle 검출 기법 (New Z-Cycle Detection Algorithm Using Communication Pattern Transformation for the Minimum Number of Forced Checkpoints)

  • 우남윤;염헌영;박태순
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권12호
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    • pp.692-703
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    • 2004
  • 통신 유도 검사점 기법(communication induced checkpointing)은 분산 프로세스들의 결함 내성을 위한 검사점 기법 중 한 가지이다. 각 프로세스가 동기화를 거치지 않고 독립적으로 생성한 지역 검사점은 일관성을 위배하는 불필요한 검사점(useless checkpoint)이 될 가능성이 있으며, 연속적인 프로세스의 롤백(rollback)을 유발시킨다. 이를 막기 위해서 통신 유도 검사점 기법은 추가로 강제적인 검사점(forced checkpoint)을 생성한다. 강제적 검사점의 개수는 전체 시스템 성능의 부하와 직결되므로 이를 줄이는 것이 중요하다. 이 논문에서는 "Z-cycle 부재" 조건을 만족하는 두 가지의 통신 기반 검사점 기법을 제안하며, 시뮬레이션 결과를 통해서 제안된 알고리즘들이 기존의 알고리즘들보다 적은 부하를 요구함을 보인다. 덧붙여, 인덱스를 사용한 기존의 통신 유도 검사점 기법은 일관적인 전역 회복점(consistent global cut)을 찾는데 비효율적임을 보인다.

이벤트 알림 서비스의 구조와 성능분석 (Architecture and Performance Analysis of An Event Notification Service)

  • 한영태;민덕기
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.201-208
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    • 2005
  • 이벤트 알림 서비스는 이벤트 기반의 메시징 서비스 미들웨어로 비즈니스 응용 프로그램, 분산 시스템 관리, 그리고 웹 서비스 통합을 위한 응용 프로그램 영역에서 사용하고 있다. 본 논문에서는 주제 기반의 이벤트 분배 서비스와 다양한 메시지 통신 서비스를 제공하는 이벤트 알림 서비스 아키텍처를 제시한다. 이벤트 분배 서비스는 이벤트들을 비동기적인 방식으로 전송하며 이벤트에 정의된 주제 정보와 시스템의 환경 정보를 활용하여 이벤트 전송이 빠르게 하였다. 또한 이벤트의 내용에 대한 필터링 기능을 포함하고 있다. 메시지 통신 서비스는 다양한 형식의 메시지와 다양한 통신 프로토콜을 지원하기 위한 통신 인프라스트럭처이다. 응용 프로그램의 도메인과 환경에 따라, 통신 인프라스트럭처는 성능과 유용성을 최적화하기 위해 재배치하여 사용할 수 있다. 본 논문에서는 우리가 개발한 이벤트 알림 서비스에 대한 성능 분석한 결과를 다양한 형식의 메시지 형식과 통신 프로토콜을 대상으로 제시한다.

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사용자 속성 관리의 효율적 지원을 위한 WebDAV 프로토콜의 확장 (Extending a WebDAV Protocol to Efficiently Support the Management of User Properties)

  • 정혜영;김동호;안건태;이명준
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제12C권7호
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    • pp.1057-1066
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    • 2005
  • WebDAV(Web-based Distributed Authoring and Versioning)는 웹 기반의 분산 저작과 버전관리를 지원하는 프로토콜로서 인터넷을 통하여 다양한 콘텐츠의 비동기적인 협업을 지원하는 표준 하부구조를 제공한다. WebDAV의 속성 관리는 자원의 주요 정보를 속성으로 설정하여 관리할 수 있는 기능이며, 이들 중 사용자 속성은 사용자 측에서 자유롭게 정의되고 관리될 수 있다는 특징이 있다. 이러한 사용자 속성의 자유로운 설정 기능은 협업시스템과 같은 웍 기반의 응용 시스템을 WebDAV 기반으로 개발하는데 매우 유용하다. 그러나 기존의 WebDAV 속성 관리 기능만으로는 다양한 응용 시스템 개발에 한계가 있다. 본 논문에서는 WebDAV의 사용자 속성 관리를 효율적으로 지원하기 위하여 기존의 WebDAV를 확장한 DavUP(WebDAV User property design Protocol) 프로토콜과 이의 활용에 대하여 기술한다. DavUP은 응용 시스템의 컬렉션 구조와 자원의 속성구조에 대한 정의를 제공하고 있으며, 이를 처리하기 위하여 WebDAV 프로토콜에 새로운 헤더를 추가하고 관련된 WebDAV 메소드의 정의를 확장하였다. DavUP 프로토콜의 실제적인 활용을 위하여 자체 개발한 DAVinci WebDAV 서버가 DavUP 프로토콜을 지원하도록 확장하였으며, 확장된 DAVinci 서버를 이용하여 사용자에게 효과적인 자료 공유 및 교환 기능을 제공하는 일반적인 공개작업장을 실험적으로 개발하여 DavUP프로토콜의 유용성을 검증하였다.

참가자가 밀집된 환경에서의 게재/구독을 위한 분산 해쉬 기반의 고속 서비스 탐색 기법 (Distributed Hashing-based Fast Discovery Scheme for a Publish/Subscribe System with Densely Distributed Participants)

  • 안시내;강경란;조영종;김노원
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38C권12호
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    • pp.1134-1149
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    • 2013
  • Pub/sub 기술은 메시지 기반으로 데이터 생성자의 위치, 시간, 동기화 등에 대한 데이터에 제한 없이 접근할 수 있게 하는 특징을 가지므로, 데이터 중심 서비스를 위한 미들웨어 구축 기술로 널리 활용되고 있다. 국제 표준화 기구인 OMG (Object Management Group)에서 정의한 DDS (Data Distribution Service)는 pub/sub 기반의 미들웨어 기술로서, 미국 군용 장비의 표준 미들웨어로 채택되는 등 그 유용성이 높이 인정받고 있다. 그러나 publisher와 subscriber가 밀집된 환경에서는, 시스템 초기 부팅 시에 시스템 내 data 생산과 소비 주체가 되는 Participant와 Endpoint들을 탐색하는 과정에서의 지연 시간이 길다는 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 지역적으로는 넓지 않지만 시스템 내의 Participant와 Endpoint의 수가 밀집된 환경에서의 탐색 시간을 줄일 수 있는 방안을 제시한다. 기존의 DDS 표준에서 정의하고 있는 표준 탐색 단계인 Participant 탐색 단계와 Endpoint 탐색 단계를 통합하고 분산 해쉬 기법의 Successor 개념을 도입하여 각 Participant마다 메시지를 전달해야 하는 대상의 수를 줄였다. 메시지 전달대상의 수를 줄임으로써 전송 프로토콜로 TCP를 적용하는 것이 가능해져, 메시지 전달의 신뢰성을 높일 수 있었다. 네트워크 시뮬레이터를 통한 성능 평가에서 본 연구에서 제안한 기법이 기존 기법에 비해 10%의 탐색 시간으로 시스템 내 Participant와 Endpoint를 발견할 수 있었다.