반도체 양자구조에 대한 광특성을 이해하기 위하여 정상상태에서의 흡수 스펙트럼과 광여기 발광측정을 통하여 양자구속효과 등의 선형 광특성에 대해 알아보았다. 또한 반도체 양자 구조를 이용한 광소자 개발에 있어서 매우 중요한 반도체의 비선형 광특성을 이해하기 위하여 비선형성을 일으키는 쿨롱 스크리닝, 띠채움, 밴드갭 재규격화, 그리고 열효과 등에 대해 알아 보았다. 그리고 광여기에 의해 생성되는 운반자들의 동력학에 대해 알아보고 이러한 운반자들의 시간에 따른 움직임을 측정하는 degenerate four-wave mixing과 differential transmission spectroscopy등의 시간 분해 분광학에 대해 소개하였다.
최근 양자프로세서와 관련한 연구개발이 본격화되면서 실제 수행가능 한 양자계산량도 계속 증가하고 있다. 이에 양자컴퓨팅은 본격적으로 활용화단계로 진입하고 있다고 볼 수 있다. 다만 아직은 큰 규모의 양자컴퓨팅이 가능하지 않기 때문에 작은 규모의 문제이지만 고전컴퓨팅으로는 해결하기 힘들고, 양자컴퓨팅으로는 효과적으로 계산할 수 있는 문제를 대상으로 하고 있다. 본 연구에서는 이와 관련하여 양자컴퓨터를 이용한 작은 크기의 양자시뮬레이션분야의 실질적인 계산성능에 대한 정량적인 분석 결과를 보고한다. 분석결과 현재까지의 결함허용 기반 양자컴퓨팅은 양자계산성능의 측면에서 다양한 문제점을 갖고 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 이와 관련하여 향후 수행해야 할 연구개발 내용을 정리하였다.
본고는 2003~2013년 기간 동안 62개 국가를 대상으로 양국간 FTA와 자국 및 무역상대국의 다양한 FTA체결 확산이 양자간 무역에 미치는 영향을 중력모형과 공간모형을 이용하여 분석하였다. 본고는 먼저 중력모형과 공간모형을 이용하여 양국이 체결한 FTA가 양자간의 무역 및 수출입에 미치는 영향과 동시에 모형 적용의 적절성을 분석하였다. 그 다음으로 공간모형만을 이용하여 양국간의 FTA를 통제한 상태에서 자국 및 무역상대국이 체결한 FTA가 양자간의 무역에는 어떤 영향을 미치는지를 분석하였다. 분석결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 양자간의 FTA가 무역에 미치는 영향을 분석할 때에는 중력모형보다는 공간회귀모형을 이용하는 것이 더 적절하다. 이는 양자간 무역에서 공간적 파급효과가 중요하다는 것을 의미한다. 둘째, 이미 많은 연구들이 증거를 제시하였듯이 양국간에 체결한 FTA는 FTA 회원국의 양자간 무역을 확대시키는 역할을 한다. 셋째, 자국 및 무역 상대국이 FTA를 많이 체결할수록 양자간의 무역은 증가한다. 넷째, 양자간에 FTA를 체결한 상태에서 자국 및 무역상대국이 FTA를 많이 체결할 경우 무역 다각화 또는 무역전환효과의 발생으로 인하여 양자간의 무역이 감소한다. 결론적으로 본고는 FTA 정책의 추진에 있어서 무역 자체의 확대 및 무역의 다각적 확대를 위해서는 FTA를 가능한 많이 체결해야 하겠지만, 그 만큼 기존에 체결한 FTA의 효과는 반감되기 때문에 새로운 FTA를 체결할 경우 정치적 이유가 아니라면 상대적으로 시장이 큰 국가와 추진하는 것이 유리하다는 정책적 시사점으로 제시하고 있다.
선 스펙트럼 주파수를 양자화하기 위한 대부분의 방법들이 가중 유클리드 거리에 기반하고 있는 반면, 본 논문에서는 청각 마스킹 효과에 기반한 에러 척도를 사용하여 선 스펙트럼 주파수를 효과적으로 양자화하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 noise-to-mask ratio (NMR)를 선 스펙트럼 주파수의 양자화에 적합하도록 변형한 새로운 에러 척도를 유도하고, 이를 사용하여 선 스펙트럼 주파수를 양자화한다. 한편, 본 논문에서는 양자화하고자 하는 음성 프레임이 갖는 청각적인 특성을 고려하여 동적으로 비트를 할당하는 적응 양자화 알고리즘을 제안하였다. 성능 평가를 위해서 11948 프레임의 테스트 자료를 기존의 방법과 제안한 방법으로 각자 양자화하고 perceptually transparent frame의 비운 및 이때의 평균 비트율을 비교한 결과, 기존의 방법이 1800 bps의 비트율에서 89.9%의 perceptually transparent frame을 얻은 데 비해, 제안한 방법은 770 bps의 평균 비트율에서 95.5%의 perceptually transparent frame을 얻음으로써 제안한 방법이 효과적임을 보였다.
다양한 양자모델(Quantum model)을 적용한 터널 전계 효과 트랜지스터(tunnel field effect transistor; TFET)의 전류 및 커패시턴스(Capacitance)-전압 특성을 조사하였다. 사용된 양자 모델은 density gradient, Bohm Quantum Potential(BQP), Vandort quantum correction 모델을 슈뢰딩거-푸아송 모델과 calibration하여 사용하였다. BQP, Vandort, density gradient 모두 구동전류는 감소하였다. BQP를 단독으로 사용한 경우에 SS(subthreshold swing)와 on-set 전압($V_{onset}$)은 일정하지만 구동전류에서만 약 3배 전류가 감소하였으며, BQP와 Vandort 사용한 경우와 density gradient를 사용한 경우에 모두 $V_{onset}$이 약 0.07 eV 이동하였으며, SS가 40 mV/dec 이상으로 증가하였다.
본 논문에서는 양자 통신을 실제적인 환경에서 구현하고자 하는 노력의 일환으로 개발된 연속 변수 양자 통신 기법에 대해 소개한다. 연속 변수 양자 통신 전반에 대한 설명에 이어 이를 이용한 최신 응용 기술들을 소개한다. 연속 변수 환경에서 구현된 다중 접속 채널, 최소 제곱 예측법, 그리고 다중 반송파 기법을 소개하고 그 효과와 한계를 서술한다.
본 논문에서는 임베디드 시스템에서의 양자화 기계학습을 수행할 경우 발생하는 양자화 오차를 효과적으로 보상하기 위한 방법론을 제안한다. 경사 도함수(Gradient)를 사용하는 기계학습이나 비선형 신호처리 알고리즘에서 양자화 오차는 경사 도함수의 조기 소산(Early Vanishing Gradient)을 야기하여 전체적인 알고리즘의 성능 하락을 가져온다. 이를 보상하기 위하여 경사 도함수의 최대 성분에 대하여 직교하는 방향의 보상 탐색 벡터를 유도하여 양자화 오차로 인한 성능 하락을 보상하도록 한다. 또한, 기존의 고정 학습률 대신, 내부 순환(Inner Loop) 없는 비선형 최적화 알고리즘에 기반한 적응형 학습률 결정 알고리즘을 제안한다. 실험결과 제안한 방식의 알고리즘을 비선형 최적화 문제에 적용할 시 양자화 오차로 인한 성능 하락을 최소화시킬 수 있음을 확인하였다.
본 논문에서는 H.264의 부호화 고속 처리를 위한 skip 모드 블록의 사전 예측을 통한 변환 과정 및 양자화 과정 생략 기법에 대해 제안한다. 정수 여현 변환과 양자화의 유도 과정을 이용하여 생략 가능 블록을 예측하고, 이를 이용하여 압축 효율에 영향 없이 효과적으로 양자화 생략하는 방식에 대해 기술한다. 실험 결과를 통해 제안방식을 이용한 예측된 블록이 효과적으로 예측되어 생략되었음을 확인할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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