• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.11 no.5
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• pp.426-432
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• 2001

This paper is implementation of cellular automata neural network system using evolving hardware concept. This system is a living creatures'brain based on artificial life techniques. Cellular automata neural network system is based on the development and the evolution, in other words, it is modeled on the ontogeny and phylogney of natural living things. The phylogenetic mechanism are fundamentally non-deterministic, with the mutation and recombination rate providing a major source of diversity. Ontogeny is deterministic and local physics. Cellular automata is developed from initial cells, and evaluated in given environment. And genetic algorithms take a part in adaptation process. In this paper we implement this system using evolving hardware concept. Evolving hardware is reconfigurable hardware whose configuration si under the control of an evolutionary algorithm. We design genetic algorithm process for evolutionary algorithm and cells in cellular automata neural network for the construction of reconfigurable system. The effectiveness of the proposed system if verified by applying it to Exclusive-OR.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2000.04b
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• pp.214-216
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• 2000

본 논문에서는 유전자 프로그래밍을 이용하여 온라인 적응 학습이 가능 진화 하드웨어의 진화 전략을 구성하였다. 유전자 프로그래밍은 특유의 트리형 개체구조가 여러 개의 프로세스의 합을 통한 복합 임무의 수행 구조로 해석될 수 있다는 이점에 비하여, 하드웨어 구현이 어렵고 crossover 연산자의 사용이 어렵다는 단점등에 의하여 진화 하드웨어의 동적 재구성 알고리즘으로 널리 사용되지 못하였다. 본 논문에서는 유전자 프로그래밍의 이러한 단점을 극복할 수 있는 개체 표현 및 하드웨어 구현 방법을 제안하였으며, 제안된 방법론에 기존의 연구 결과를 결합하여 유전자 프로그래밍의 수행 효율을 높일 수 있는 진화 전략을 구성하였다. 제안된 진화 전략은 자율 이동 로봇 실험에 적용되어 효율성을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Electrical and Electronic Material Engineers Conference
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• 2004.11a
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• pp.703-706
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• 2004

공정기술의 발달과 컴퓨터 구조적인 발전에 의해서, 시스템의 동작속도가 기하급수적으로 증가하고 있다. 동작속도의 증가는 CMOS로 구현된 chip의 RC 특성에 의해서 timing variation 문제가 발생할 가능성이 높아지면서 테스트 비용이 전체 설계비용에서 차지하게 되는 비중이 급격하게 증가하고 있다. 따라서 온라인 테스트와 진화하드웨어 등이 테스트 비용감소를 위해서 연구되고 있다. 본 논문에서는 네트워크프로세서의 생존성을 위해서, 패킷엔진의 pipline의 각 stage사이의 clock slack borrowing을 이용해서 timing variation 문제를 자체적으로 해결할 수 있다는 것을 mixed-mode simulation을 통해서 통합 검증하였다. 또한 기존의 off-chip 진화하드웨어에 비해서 on-chip구현을 통해서 진화하드웨어의 성능향상과 메모리에 의해서 발생하는 overhead를 감소시키는 것이 가능함을 확인했다.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers D
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• v.49 no.3
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• pp.133-144
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• 2000

Genetic Algorithm(GA) has been known as a method of solving large-scaled optimization problems with complex constraints in various applications. Since a major drawback of the GA is that it needs a long computation time, the hardware implementations of Genetic Algorithm Processors(GAP) are focused on in recent studies. In this paper, a hardware-oriented GA was proposed in order to save the hardware resources and to reduce the execution time of GAP. Based on steady-state model among continuos generation model, the proposed GA used modified tournament selection, as well as special survival condition, with replaced whenever the offspring's fitness is better than worse-fit parent's. The proposed algorithm shows more than 30% in convergence speed over the conventional algorithm in simulation. Finally, by employing the efficient pipeline parallelization and handshaking protocol in proposed GAP, above 30% of the computation speed-up can be achieved over survival-based GA which runs one million crossovers per second (1㎒), when device speed and size of application are taken into account on prototype. It would be used for high speed processing such of central processor of evolvable hardware, robot control and many optimization problems.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2018.06a
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• pp.39-40
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• 2018

최근 광 기반의 디지털 케이블 방송망에서 기존 케이블 방송 전송 방식 변경 없이 양방향 스마트 미디어 연동을 위한 기술이 개발되고 있다. 그 중에 RoIP(RF-Signal over IP) 기술은 저가형 보급 장치의 형태로 개발함으로써 광 동축 접점에서 망의 진화를 용이하게 하여 망 설비의 재투자 없이 보급을 실현할 수 있다. RoIP 단말을 저가형 보급 장치로 제작하기 위하여 RF 버스트 신호 감지 및 처리 기술은 하드웨어 로직 사용량을 줄이고 복잡도를 감소시킬 수 있도록 구현되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 케이블 방송 시스템을 설계하고 하드웨어 로직 사용량을 줄이면서 복잡도를 감소시키는 구현 방안에 대하여 제안한다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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• v.42 no.5
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• pp.59-68
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• 2005

A novel immunotronic approach to fault detection in hardware based on symbiotic evolution is proposed in this paper. In the immunotronic system, the generation of tolerance conditions corresponds to the generation of antibodies in the biological immune system. In this paper, the principle of antibody diversity, one of the most important concepts in the biological immune system, is employed and it is realized through symbiotic evolution. Symbiotic evolution imitates the generation of antibodies in the biological immune system morethan the traditional GA does. It is demonstrated that the suggested method outperforms the previous immunotronic methods with less running time. The suggested method is applied to fault detection in a decade counter (typical example of finite state machines) and MCNC finite state machines and its effectiveness is demonstrated by the computer simulation.

• The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers D
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• v.52 no.5
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• pp.295-304
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• 2003

In this paper, we proposed a hardware-oriented Genetic Algorithm Processor(GAP) based on subpopulation architecture for high-performance convergence and reducing computation time. The proposed architecture was applied to enhancing population diversity for correspondence to premature convergence. In addition, the crossover operator selection and linear ranking subpop selection were newly employed for efficient exploration. As stochastic search space selection through linear ranking and suitable genetic operator selection with respect to the convergence state of each subpopulation was used, the elapsed time of searching optimal solution was shortened. In the experiments, the computation speed was increased by over $10\%$ compared to survival-based GA and Modified-tournament GA. Especially, increased by over $20\%$ in the multi-modal function. The proposed Subpop GA processor was implemented on FPGA device APEX EP20K600EBC652-3 of AGENT 2000 design kit.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2012.07a
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• pp.367-368
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• 2012

본 논문에서는 현재 급변하는 국내 게임 산업의 변화를 살펴보면 소수의 인원으로 짧은 시간에 개발이 가능하고 휴대가 간편하며 리스크가 적은 스마트폰 게임 시장의 확장이 두드러지고 있다. 반면에 온라인 게임시장은 무분별한 규제 및 메이져급 게임회사의 중, 소 게임 회사 인수합병으로 인해서 게임 업계는 위축되는 현상으로 가고 있다. 하드웨어, 소프트웨어 및 플랫폼 환경의 빠른 변화로 인해서 게임 개발에 또 다른 영향을 주고 있는데 클라우드 서비스로 인해서 이동형 게임을 더욱 가속화 시킬 수 있게 되었고, On-Live같은 미들웨어 기술의 성장 속도를 보면 고 하이 퀄리티 게임을 이제는 무선 인터넷망을 통해서 손쉽게 즐길 수 있는 방향으로 진화하고 있다고 본다. 이러한 변화에 발맞춰서 게임 개발 환경 및 구축 형태도 진화 시켜야 한다고 보는데 기술적으로는 클라우드 서비스와 미들웨어 쪽에 맞춰서 개발해야 하고, 역기능 부분의 개선책으로 순기능 부분의 기능성 게임은 앞으로 개발 가능성이 매우 높으며 그 중 실버세대와 교육용 게임 시장이 대세로 될 것이다. 즉 이러한 트렌드 분석을 통해서 국내 게임의 발전 방향에 대해서 단점을 극복하고 장점을 부각시켜야 한다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2007.07a
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• pp.449-450
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• 2007

Evolvable hardware(EHW) is a dynamic field that brings together reconfigurable hardware, artificial intelligence, fault tolerance and autonomous systems. This paper gives an introduction to the field. The features that can be used to identify and classify evolvable hardware are the evolutionary algorithm, the implementation and the genotype representation. Evolvable hardware (EHW) is hardware that can change its own circuit structure by genetic learning to achieve maximum adaptation to the environment. In conventional EHW, the learning is executed by software on a computer.

• Information and Communications Magazine
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• v.18 no.11
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• pp.82-95
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• 2001

OXC는 정적인 점대점 광전송망에서 동적인 그물형 전광통신망으로 진화하기 위하여 망에 도입되어야 할 새로운 광네트워크 장비이다. OXC는 링크 단위의 스위칭을 하는 FXC 파장 단위의 스위칭 기능이 있으나 파장 변환 기능이 없는 WSXC, 그리고 파장 변환 기능이 있는 WIXC로 구분할 수 있으며, 이들간의 hybrid 도 가능하다. OXC 하드웨어의 중심을 이루는 것은 광스위치이다. MEMS 기술, 열광학 효과를 이용한 광도파로 기술, 전반사를 이용하는 bubble 스위치 기술 등을 사용하여 개발이 진행되고 있다. 현재까지는 이 중 3D MEMS 기술이 대용량 스위치를 구성할 가능성이 있는 기술로 받아들여지고 있다. OXC를 구성하는데 있어서 또 다른 핵심적인 기술에는 파장변환 기술이 있다. 광전 파장변환기와 전광 파장변환기 방식이 현재 연구되고 있으며 초기에는 광전변환 방식이 OXC 시스템에 적용될 가능성이 높다. 전광 파장변환기의 시스템 적용을 위해서는 좀 더 많은 연구가 필요할 것으로 보인다. OXC를 사용하는 전광통신망에서 광스위치 기술 이상으로 많은 논란이 되는 것은 망의 운용 문제이다. 현재 가장 많이 언급되는 모델은 오버레이 모델과 피어 모델이다. 오버레이 모델은 클라이언트/서버 개념에 기반한 모델인 반면 피어 모델은 광 네트워크 장비와 기존 장비를 대등한 관계로 정의한 모델이다. 각각의 모델에 대해서는 표준화 단체에 따라 약간씩 다른 입장을 취하고 있지만 상호 간에 수용 또는 타협할 점이 많다고 볼 수 있다. OXC를 포함하는 전광 통신망을 운용할 때에는 동적 연결 설정 및 해제를 위한 새로운 신호 방식이 필요하다. 이를 위하여 ITU-T 및 OIF에서 UNI와 NNI등의 인터페이스와 여기에 사용되는 신호 방식을 논의하고 있다. 그 외에도 전광 통신망 운용에 필요한 라우팅 및 파장할당 방법과 OXC를 이용한 그물형 망에서의 보호 및 복구에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다.