본 논문은 ATM(Abstract Timed Machine)에서의 시간 명세 방법에 대해서 기술한다. ATM은 임무 위급 시스템과 같은 실시간시스템을 명세, 분석 및 검증 할 수 있는 LTS(Labeled Transition System) 정형 기법이다. 실시간 시스템이 요구하는 많은 속성 중 특히 시간 제약에 대해서는 사용자나 개발자 모두에게 명확하고 간결한 명세기법이 요구된다. ATM에서는 전이와 모드의 시간 제약을 간략하게 표현할 수 있는 방법을 제공한다. 또한 주기적 동작을 패턴인식하여 보여주는 주기 주제 모드를 통하여 주기와 관련된 동작과 시간 제약을 쉽게 파악할 수 있게 하며 주기적 동작을 선택적으로 간략화하는 방법을 제공한다. 본 논문은 ATM의 다양한 시간에 대한 요구사항에 대한 표현방법을 기술하고 예를 통해서 살펴본다.
90일간에 걸쳐 수집된 후천성 맹인의 체온데이타를 분석하였다. 이 데이타는 1일 주기 리듬을 갖고 있음을 잘 보여주었으며, 데이타 분석 방법으로는 시계열분석을 이용, 잡음을 제거하고 푸리에분석방법에 의하여 추정데이타를 만든후, 원 데이타와의 오차 자승항이 최소가 되는 주기를 찾는 방법을 사용하였다. 전체 데이타를 1일, 3일, 5일씩의 길이로 잘라서 분석을 하였으며 90여일에 걸친 분석 결과들을 모아 추정파형의 진폭과 서카디안 페이즈를 그래프로 도시하였다. 고찰결과, 1. 이 맹인의 체온데이타는 24, 25시간의 일정한 주기를 갖고있다. 2. 이 데이타는 24시간의 주기와 24, 25시간의 주기로 분리할 수 있다. 3. 따라서 1일 주기리듬의 체온데이타는 근소한 차이의 두 가지 성분이 존재함을 알 수 있다.라는 결론을 내릴 수 있었다.
주기적인 연관규칙은 타겟데이터베이스를 일정 단위시간으로 나누었을 때 연관규칙이 만족하는 구간이 일정한 주기마다 발생하는 패턴을 탐색하는 방법이다. 하지만, 이 방법은 엄격한 주기를 가지도록 하여 실제 데이터에 그대로 적용하기가 어려웠다. 예를 들이 편의점 데이터에서 매일 오전 7시-8시 사이에 주기적으로 발생하는 연관규칙을 발견할 때, 이러한 연관규칙을 주기적인 연관규칙이라고 한다. 하지만, 실제 데이터에서는 날씨와 같이 사람의 행동에 영향을 미치는 다른 요인 때문에 항상 일정한 주기를 가지는 연관규칙을 찾기는 어렵다. 본 논문에서는 주기가 일정하지 않은 연관규칙을 찾기 위해서 연관규칙의 주기성을 허용 오차를 포함하며 재정의하고, 오차를 허용하기 위한 탐색 알고리즘을 보완하였다. 반면에, 오차를 허용함으로써 오차를 허용하지 않는 경우보다 더 많은 주기성을 찾을 수 있을 뿐만 아니라, 동일한 주기를 가지지만 오프셋이 다른 여러 개의 비슷한 주기가지 찾게 되어 사용자가 의미 있는 연관규칙을 찾는데 방해가 된다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서 오차를 허용하는 주기적 연관규칙의 오차의 정도를 측정하기 위한 단위로 집중도(intensity)와 경향성(tendency)을 제안한다. 주기적 연관규칙이 매 주기마다 정확한 세그먼트에 나타나는 정도를 나타내는 집중도와, 최소 평균오차를 의미하는 경향성을 이용하여 유사한 주기들 중에서 대표주기만을 찾을 수 있도록 한다. 또한, 오차를 허용하는 주기적 연관규칙에서 오차가 주로 발생하는 패턴을 분석함으로써 고객들의 수요 경향성을 더 잘 파악할 수 있다. 예를 들어, 평소에는 매일 오진 7시∼8시에 나타나던 연관성이 지각하는 사람들이 같은 월요일에는 1시간 늦은 8시∼9시에 나타난다는 오타 정보까지 파악할 수 있다. 이러한 월요일마다 1시간 늦게 나타나는 오차의 경향성을 나타내는 오차 주기(error cyc1e)를 이용함으로써 고객들의 수요의 경향성을 좀 더 세밀한 부분까지 파악할 수 있게 해 준다.
다른 지역에 존재하는 자원이나 데이터들을 이용가능하게 하고, 지정된 마감시간내에 결과를 제공해야 하는 시간적 특성을 가진 분산 실시간 시스템의 성능과 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점을 가진다. 이러한 시스템에서 수행되는 타스크는 크게 주기적 타스크와 비주기적 타스크로 나누어지는데, 빠른 수행시간을 위해 대부분의 타스크들은 병렬로 처리되기 위해 여러 개의 서브 타스크들로 분할되어 실행된다. 본 연구에서는 분산 실시간 환경에서 임의의 시간에 마감시간을 가지고 도착한 주기적 타스크에 서브 타스크의 유형에 따라 서브 타스크간의 통신시간과 수행시간을 고려한 EST(Earliest Start Time)기법을 이용하여 서브 타스크들의 효율적인 마감시간 할당 알고리즘과 ITC(Inter Task Communication)시간을 개선하기 위한 처리기 중복 할당 알고리즘을 제시하고 있다. 수행된 결과는 기존의 방법과 비교하여 타스크 전체의 마감시간 위반 최소화와 처리기의 이용률 개선 및 처리기간의 통신시간과 수행 완료시간을 개선하고 있다.
국내 A 복합발전소에서 운전 중인 150 MW급 가스터빈 저압 1단 회전익의 교체주기 연장가능성을 다각적으로 모색하였다. 제작사가 추천한 24,000 등가운전시간 이상을 사용한 저압 1단 회전익의 외관검사, 열차폐코팅 제거 후 모재의 표면검사 및 균열검사를 각각 실시하였다. 또한 제작사별 150 MW급 가스터빈의 교체주기를 비교 분석하였다. 제작사가 추천한 24,000 등가운전시간 이상이 경과하여 27,000 등가운전시간을 운전한 저압의 외관을 검사한 결과 냉각홀 부위에 다수의 균열이 관찰되었다. 그러나 열차폐코팅을 제거한 상태에서 실시한 모재의 표면검사에서는 균열이 거의 관찰되지 않았으며, 모재까지 진행된 일부 미세 균열에 대해서는 절단면 검사를 통하여 균열깊이가 기능에 영향을 미치지 않는 수준임을 확인하였다. 따라서 본 연구대상 가스터빈 저압 1단 회전익의 교체정비주기는 현행 24,000 등가운전시간에서 3,000 등가운전시간의 연장이 가능할 것으로 보인다. 또한 연구대상 저압 1단 회전익에 대하여 제작사가 추천한 교체주기는 타제작사 1단 회전익 교체주기의 2/3 수준으로 짧게 설정되어 있어 교체주기 연장이 가능할 것으로 판단된다.
본 논문은 이동 컴퓨팅 환경에서 시간 주기적인 인간의 행동 패턴에 따른 캐쉬 일관성 기법을 제안하고자 한다. 행동 유형 모델을 근거로 하여 시간 주기적인 행동의 패턴과 이동 기기의 사용 패턴이 동일 또는 흡사함을 가정한다. 이를 통해 패턴 예측 테이블을 구성하고, 시간대별로 구성된 테이블의 예측 데이터를 사용하여 서버와의 통신할 때 지연 현상을 방지 하는 기법을 제안한다.
본 논문은 우선순위 스케줄링을 사용하는 주기적 실시간 시스템을 위해 제안된 확률적 분석 방법의 개선 방안을 제안한다. 기제안된 확률적 분석 방법은 (1) 시스템 적체 분석, (2) 작업별 적체 분석, (3) 작업별 간섭 분석을 거쳐서 각 태스크의 응답 시간 분포를 얻어냄으로써 태스크들의 종료시한 위반확률 (deadline miss probability)을 계산한다. 본 논문은 기제안된 확률적 분석 방법에 대해 주어진 태스크 집합의 하이퍼주기(hyperperiod)를 압축하여 시스템 적체 분석을 개선시킬 수 있음을 보인다. 하이퍼주기 압축 기법은 시스템 적체 분석에 요구되는 계산 시간을 단축시키고, 계산된 각 태스크의 종료시한 위반확률이 항상 원래 확률값의 상한(upper bound)이 된다는 장점이 있다. 실험 결과. 하이퍼주기 압축 기법이 정확도의 손실을 최소화하면서 상당한 계산 시간 단축을 가져올 수 있음을 확인하였다.
본 논문은 비주기 태스크에 대한 저전력 스케줄링을 달성하기 위한 새로운 동적 전압 조절(DVS) 알고리즘을 제안한다. 비주기 태스크는 주기(period)가 없고 발생시간(release time)과 최악실행시간(WCET) 예측이 불가능하기 때문에 기존의 DVS 알고리즘으로 스케줄링 할 수 없으므로 전력소모가 많이 발생하는 단점이 있다. 본 논문에서는 일정한 크기의 주기와 최악수행시간을 갖는 주기적인 가상태스크를 정의하고, 발생한 비주기 태스크를 가상태스크에 할당하여 이미 존재하는 주기 태스크들과 함에 DVS 스케줄링을 수행하는 알고리즘을 제안한다. 가상태스크의 주기와 최악수행 시간은 이미 존재하는 주기태스크들과 가상태스크를 모두 포함한 태스크 활용률을 계산하여, 그 값이 1에 가장 근접하는 값으로 설정한다. 제안하는 알고리즘은 기존의 주기 태스크에 대한 DVS 알고리즘보다 11%의 전력 감소 효과가 있음을 시뮬레이션을 통해 확인하였다.
막오염을 저감하는 여러 방법중의 하나인 backpulsing은 짧은 시간동안 고빈도로 역세척을 하는 것이다. 본 연구는 주기적인 역충격(frequence backpulsing)에 의한 중공사막의 오염을 줄이는데 있어서 적절한 역세 주기를 구하기 위하여 막이 오염되기 이전의 순수투과능을 나타내는 시간인 임계시간(critical time)을 구하는 것이 목적이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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