• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.21 no.3
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• pp.594-600
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• 2017

This paper proposes a global search based motion estimation algorithm for high performance HEVC encoder and its hardware architecture. To eliminate temporal redundancy, motion estimation in HEVC inter-view prediction uses global search and fast search algorithm to search for a predicted block having a high correlation with the current PU in an interpolated reference picture. The global search method predicts the motion of all candidate blocks in a given search area, thus ensuring optimal results, but has a disadvantage of large computation time. Therefore we propose a new algorithm that reduces computational complexity by reusing SAD operation in global search to reduce computation time of inter prediction. As a result of applying the proposed algorithm to standard software HM16.12, the computation time was reduced by 61%, BDBitrate by 11.81%, and BDPSNR by about 0.5% compared with the existing search algorithm. As a result of hardware design, the maximum operating frequency is 255 MHz and the total number of gates is 65.1K.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2023.05a
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• pp.350-350
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• 2023

SCE-UA(Shuffled Complex Evolution-University Arizona)기법은 최적해 탐색 알고리즘으로 개념적 강우유출 모형(conceptual rainfall runoff model)의 보정을 위한 도구로 개발되었다. SCE-UA기법은 메타휴리스틱 방법의 일종으로 최적해를 구하기 위하여 여러번 목적함수 값을 계산해야 한다. 이 때 목적함수 계산 횟수와 해의 수렴과 관련된 제어 매개변수가 존재하며, 사용자가 적절한 값을 입력해주어야 한다. 이 연구에서는 SCE-UA와 관련된 제어 매개변수의 기능에 대해서 검토하였다. 그리고 집합체 수의 변화에 따라서 검사함수인 Ackley function의 전역해를 얼마나 잘 탐색하는지 검토하였다. 검토 결과 랜덤 시드에 따라서 전역해 탐색 결과가 달라졌으며, 집합체의 수가 증가할수록 목적함수 계산 횟수는 증가하는 경향을 나타내었다. 검사함수의 차원(결정 변수의 수)이 증가하면 전역해의 탐색률이 감소하며, 집합체의 수가 많아지면 전역해를 더 잘 찾는 경향이 나타나지만, 목적함수 계산 횟수는 더 많아지게 되는 것을 확인할 수 있었다. 2차원인 경우 집합체의 수가 7개 이상일 때 탐색 성공률은 90% 이상이 되었지만, 10차원인 경우 집합체의 수가 시험 최대값인 20개일 때의 전역해 탐색률은 37%에 그쳤다. 이 연구의 결과는 SCE-UA 기법의 설정 매개변수에 관한 기본 개념을 이해하고, 사용자가 설정 매개변수 선정 시에 활용할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2000.09a
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• pp.241-244
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• 2000

본 논문에서는 처리 구조, 계산량, 그리고 압축 성능 측면을 동시에 고려하여 head-and-shoulder 영상에 효과적으로 적용될 수 있는 움직임 추정 방법을 제안한다. 제안된 방법은 두 단계로 구성되며, 첫번째 단계에서는 등간격 전역 탐색을 수행하고, 두번째 단계에서는 경계를 갖는 지역 탐색을 수행한다 제안 방법을 head-and-shoulder영상에 적용한 결과, 탐색 영역 8 인 경우 전역 탐색과 비교할 때 PSNR 은0.06 dB 이하로 차이가 나며, 부호화시 발생 데이터양도 103 % 이하로 거의 차이가 나지 않았다 그러나 계산량에 있어서는 전역 탐색과 비교할 때 91% 의 계산량 절감 효과가 있다. 이것은 부호화기 전체 계산량 대비 전역 움직임추정 계산량이 34.71% 를 차지한다는 사실을 고려해볼 때, 부호화기의 계산량을 31.6%줄이는 결과를 의미한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.226-226
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• 2011

최적 저수지운영을 위한 운영률 도출이나 강우-유출 및 수질 모형의 매개변수 추정 문제처럼 비선형적이고 추정해야할 변수의 수가 많은 경우, 수학적으로 모형화하기에 너무 복잡해서 선형계획법, 비선형계획법, 동적계획법 등을 사용하여 최적해를 구할 수 없는 경우도 있다. 이러한 문제에 대해서는 구조적 진화를 통해 최적해를 구하는 방법들이 사용된다. 일반적으로 미지수의 개수가 많아지면 전역최적해를 찾기가 어려워진다. 전역최적해를 찾는 여러 가지 방법들이 수자원 분야에서는 강우-유출모형의 매개변수를 추정하는데 많이 사용되고 있으며, 특히 유전자 알고리즘, SCE-UA 알고리즘 등 전역최적해를 찾는 메타휴리스틱 방법이 많이 사용되고 있다. 전역최적화 방법을 개발하는 연구자들은 최적화방법의 성능을 평가하기 위해 다양한 검사함수(test function)를 만들어 성능을 평가하고 있다. 본 연구에 사용한 검사함수는 Mishra의 연구(2006a, 2006b)에서 사용한 중요하고 복잡한 검사함수이다. 유전자 알고리즘, SCE-UA 알고리즘, DDS 알고리즘을 검사함수 중 전역해를 찾기 어려운 2 차원 함수 2 가지, 다차원 함수 4 가지 함수에 적용하여 각각의 탐색 성능을 평가하였다. 2차원 함수인 Bukin 함수에 대해서는 모든 최적화 방법이 전역최적해를 찾을 수 없었지만, 유전자 알고리즘이 가장 전역최적해에 가까웠고 다음으로 DDS 알고리즘 순서였다. 지역수렴 영역이 많을 것으로 판단되는 10, 30, 50 차원 Michalewicz 함수에 대해서는 DDS 알고리즘으로 구한 최적해가 전역최적해와 매우 근접하였고 다음으로 SCE-UA 알고리즘, 유전자 알고리즘 순이었다. 지역수렴 영역이 상대적으로 다른 함수보다 넓은 10 차원 Schwefel 함수에 대해서는 DDS 알고리즘으로 구한 최적해가 전역최적해와 거의 근접하였고 유전자 알고리즘과 SCE-UA 알고리즘은 매우 큰 편차를 보였다. 40, 80 차원 Schwefel 함수에 대해서는 3 가지 알고리즘 모두 전역최적해와 편차를 보였지만 DDS 알고리즘에 의한 최적해와 다른 두 알고리즘에 의한 최적해는 1 오더(order) 정도의 차이가 났다. 지역수렴 영역이 큰 Michalewicz 함수와 Schwefel 함수에 대한 결과는 매우 흡사한 결과이다. 이상과 같은 결과로, 유전자 알고리즘은 매개변수의 수가 적을 경우 우수한 탐색성능을 가졌으며, SCE-UA 알고리즘은 Griewank, Rastrigin 함수와 같은 형태인 경우 우수한 성능을 보였다. DDS 알고리즘은 전체적으로 우수한 탐색 능력을 가진 것으로 판단된다. 그러므로 수위구간 영역별 저수지운영률 도출을 위한 적절한 최적화방법으로 DDS 알고리즘을 선정하였다.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.22 no.6
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• pp.687-693
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• 2012

In this paper, we propose a optimal deployment method for cooperative exploration of swarm robots. The proposed method consists of two parts such as optimal deployment and path planning. The optimal area deployment is proposed by the K-mean Algorithm and Voronoi tessellation. The path planning is proposed by the potential field method and A* Algorithm. Finally, the numerical experiments demonstrate the effectiveness and feasibility of the proposed method.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.35 no.5
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• pp.541-552
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• 2002

Two global optimization methods, the SCE-UA method and the Annealing-Simplex(A-S) method for calibrating a daily rainfall-runoff model, a Tank model, was compared with that of the Downhill Simplex method. In synthetic data study, 100% success rates for all objective functions were obtained from the A-S method, and the SCE-UA method was also consistently able to obtain good estimates. The Downhill Simplex method was converged to the true values only when the initial guess was close to the true values. In the historical data study, the A-S method and the SCE-UA method showed consistently good results regardless of objective function. An objective function was developed, which puts more weight on the low flows.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.14 no.1
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• pp.9-15
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• 2009

Ant Colony System is new meta heuristic for hard combinatorial optimization problem. The original ant colony system accomplishes a pheromone updating about only the global optimal path using global updating rule. But, If the global optimal path is not searched until the end condition is satisfied, only pheromone evaporation happens to no matter how a lot of iteration accomplishment. In this paper, the length of the global optimal path does not improved within the limited iterations, we evaluates this state that fall into the local optimum and selects the next node using changed parameters in the state transition rule. This method has effectiveness of the search for a path through diversifications is enhanced by decreasing the value of parameter of the state transition rules for the select of next node, and escape from the local optima is possible. Finally, the performance of Best and Average_Best of proposed algorithm outperforms original ACS.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2010.06c
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• pp.275-278
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• 2010

문서 표절과 관련된 이슈가 급증함에 따라 유사 문서 탐색과 관련한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 인터넷의 발달로 인해 일반 사용자가 수많은 전자 문서에 쉽게 접근할 수 있게 됨에 따라 대용량 문서 집합에 대한 탐색 속도와 정확성의 중요성도 커지고 있다. 대용량 문서 집합 내에서 빠른 시간 내에 유사 문서를 탐색하는 방법에는 전역 사전을 이용하여 후보 문서 쌍(유사할 가능성이 높은 문서의 쌍)를 추출한 후 찾아낸 후보 문서 쌍에만 정밀한 검사를 수행함으로써 검사 시간을 줄이는 방법이 존재한다. 이 때, 후보 문서를 찾아내기 위하여 전역 사전(Global DICtionary, GDIC)이라는 자료 구조를 이용하게 되는데, 이 전역 사전을 효과적으로 사용하면 후보 문서 쌍을 찾아내는 시간을 기존보다 더욱 줄일 수 있다. 본 논문에서는 전역 사전을 더욱 효과적으로 활용하여 후보 문서 쌍 검색 시간을 대폭 줄이는 방법에 대해 기술하며, 어느 정도의 성능 향상이 있는지 실험을 통해 측정하였다. 20,000건의 실험용 말뭉치 자료와 6263건의 실존하는 보고 문서에 대해 실험한 결과, GDIC 생성에서 2.5~4,6%, 후보 문서 쌍 탐색에서 1%~15.4% 정도의 성능이 향상된 것을 확인할 수 있었다. 추후 update query를 최소화하여 GDIC 생성시간을 추가로 줄이는 방법에 대해 연구할 계획이다.

• Journal of Korea Multimedia Society
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• v.7 no.8
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• pp.1025-1034
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• 2004

This paper proposes an adaptive motion estimation algorithm using the temporal continuity of motion. We set up a squared global search region (GSR), which basically corresponds to the search region of FSA, and non-squared adaptive local search regions (LSRs), the positions for which are predicted by the motion vectors of the temporal neighbor blocks, are constructed in the GSR. The previous frame blocks that possibly have effects on the current block are to be the temporal neighbor blocks. Because motion estimation is only performed in the areas made by LSRs, we can estimate motion more correctly and reduce processing time. Experimental results show that the proposed method can enhance visual qualities with significant reductions of complexity by reducing search regions, when compared to the conventional methods.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2012.11a
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• pp.33-36
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• 2012

변이 탐색 범위는 스테레오 정합을 위한 변이 추정 알고리즘의 성능에 가장 큰 영향을 줄 수 있는 변수 중 하나이다. 일반적으로 이러한 변이 탐색 범위는 영상 전체의 최소 변이 값과 최대 변이 값의 범위로 정의된 전역적인 탐색 범위를 사용하게 된다. 이러한 전역적인 탐색 범위는 픽셀에 따라서 불필요한 범위에까지 탐색하게 하며, 이는 변이 추정의 성능적, 속도적 측면에서 좋지 않은 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 픽셀에 따라 변이 탐색 범위를 제한시키는 방법을 제안한다. 낮은 계산 복잡도를 갖는 간단한 변이 추정 알고리즘을 통해 먼저 변이 지도를 생성하여 각 픽셀 당 윈도우를 대응하여 변이 히스토그램을 만든다. 변이 히스토그램에 적응적인 임계 값을 적용하여 픽셀당 변이 후보군을 결정한다. 전역적인 변이 탐색 범위와 제안하는 방법으로 제한된 변이 탐색 범위를 각각 동일한 변이 추정 알고리즘에 적용해 보는 실험을 통해 제안하는 방법의 성능을 분석하였다. 실험 결과로부터 제안하는 방식은 변이 추정 알고리즘의 정확도 측면의 성능을 향상시켰고, 알고리즘의 속도를 평균 5배 이상 향상시켜주는 결과를 보여주었다.