• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제33권8호
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• pp.554-561
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• 2006

최근, SoC 설계연구가 활발히 진행되고 있으며, 하나의 시스템에 보다 많은 수의 IP가 포함되고 있다. 많은 IP 간의 효율적인 통신과 재사용율을 높이기 위해 다양한 프로토콜과 버스 구조들이 연구되고 있다. 기존의 공유 버스 구조의 문제점을 해결하기 위해 제안된 SNP(SoC Network Protocol) 와 SNA(SoC Network Architecture)는 각각 peer-to-peer 방식의 프로토콜과 버스 구조이다. 한편 AMBA AHB 는 대규모 SoC 시스템에 다소 부적절한 구조를 가짐에도 불구하고 산업 표준으로 자리매김 해왔다. 따라서 기존의 많은 IP들이 AMBA 인터페이스를 가지고 있으나 SNP 와는 프로토콜과 완벽하게 호환되지 않는 문제점을 가지고 있다. 기존의 IP 들의 인터페이스를 SNP 로 바꾸기 전까지는 새로 제안된 버스 구조에서도 AMBA AHB 와의 호환성을 완전히 배제할 수가 없다. 본 논문에서는 기존의 SNP 가 확장된 XSNP(extended SNP) 스펙과 SNA 기반 시스템에서 이를 지원하는 SNA 컴포넌트를 제안한다. AMBA AHB 와 SNP 사이의 프로토콜 변환을 지원하기 위해서 기존 SNP 의 페이즈를 1 비트 확장하여 새로운 8 개의 페이즈를 추가하였다. 따라서 AMBA 호환 가능한 IP 는 SNP 를 통해 성능 감쇠 없이 AHB-to-XSNP 변환기를 통해 통신할 수 있다. 또한 이러한 확장 방법은 AMBA AHB 뿐 아니라 SNP 와 다른 버스 프로토콜 사이의 신호 변환에도 이용하여 SNP 의 유연성과 성능을 향상시킬 수 있다. 제안된 구조의 검증 / 평가를 위해 다양한 시뮬레이션을 수행하였으며, AMBA AHB 와의 호환성에 있어 문제가 없다는 것을 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.107-112
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• 2020

본 논문에서는 LSM-tree 기반 키밸류 스토어에서 인메모리 데이터 관리를 위해 사용되는 스킵 리스트에 대한 연구를 수행하였다. 키밸류 스토어에서 사용되는 스킵 리스트는 덮어쓰기를 허용하지 않고 삽입만으로 모든 변경을 처리하는 삽입 기반 스킵 리스트이다. 이러한 동작 방식은 스냅샷 분리(Snapshot Isolation)을 통해 다중 읽기/쓰기 요청을 동시다발적으로 처리할 수 있는 MVCC(Multi-Version Concurrency Control)을 지원할 수 있다. 그러나 중복된 키가 다수 스킵 리스트에 존재함에 따라 리스트 탐색 시 불필요한 노드 방문으로 성능이 심각하게 저하될 수 있다. 특히 특정 범위의 데이터를 집합적으로 탐색하는 범위 탐색(Range Query)나 스캔(Scan) 연산 발생 시 심각한 오버헤드가 발생한다. 본 논문은 이러한 오버헤드를 줄이기 위해 새롭게 고안된 스트라이드 스킵 리스트(Stride Skip List)를 제안한다. 스트라이드 스킵 리스트는 동일 키의 마지막 노드에 대한 인덱싱 포인터를 추가적으로 유지하여 불필요한 노드 방문을 피할 수 있도록 한다. 제안된 기법은 RocksDB의 인메모리 컴포넌트를 활용하여 구현되었으며 다양한 워크로드에서 SCAN 연산의 성능을 기존 스킵 리스트 대비 최대 350배까지 향상시켰다.

• 한국통신학회논문지
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• 제28권4B호
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• pp.323-338
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• 2003

주기억장치 데이터베이스 시스템(MMDBMS)은 디스크가 아닌 주기억장치를 주요 저장 매체로 사용하므로, 고성능이 요구되는 데이터베이스 응용을 효과적으로 지원한다. 최근, 인터넷을 중심으로 고속 데이터 처리와 함께, 보다 향상된 데이터 표현력과 보다 엄격한 데이터 일관성 보장에 대한 요구가 증대되고 있다. MMDBMS에서는 모든 데이터가 주기억장치에 상주하기 때문에, 성능에 대한 오버헤드 없이 그러한 요구를 만족시킬 수 있는 방법을 제공할 수 있다. 이들은 구체적으로 데이터를 처리하기 위한 연산과 참조 무결성과 같은 제약들로 이루어진다. 이들로 구성된 데이터 모델은 MMDBMS에서 데이터베이스의 표현력을 측정하는 중요한 컴포넌트이다. 본 논문에서는 통신 서비스의 제공에 필요한 요구들과 이를 지원하는 데이터 모델에 대해 설명한다. 다루는 주요 이슈들은 1) 포인터를 사용한 테이블간의 관계성 정의, 2) 관계성에 의한 데이터들의 항해, 3) 포인터 연산에 대한 참조 무결성 지원, 4) 죠인시 균일한 처리 시간 보장, 5) 객체지향 특성 지원, 6) 다중 테이블간 인덱스의 공유 등이다. 본 논문에서는 복잡한 응용 환경에서 이러한 이슈들을 지원할 수 있도록 설계한 데이터 모델에 대해 설명한다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제13D권5호
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• pp.633-640
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• 2006

공간 데이터마이닝 분야에서 객체간의 거리, 연결성, 상대적인 밀도를 기반으로 비슷한 객체들을 하나의 그룹으로 묶는 공간 클러스터링은 중요한 컴포넌트이다. 공간 클러스터링 알고리즘은 밀도 기반 클러스터링과 격자 기반 클러스터링 알고리즘 등으로 나눌 수 있다. 밀도 기반 클러스터링 알고리즘은 다양한 모양과 크기의 클러스터를 구분할 수 있으며, 잡음을 제거할 수 있는 장점을 가지고 있는 반면에, 격자 기반 클러스터링 처리속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. 하지만, 대량의 공간 데이터 집합을 클러스터링 하는 것은 데이터 처리 비용이 급격하게 증가하기 때문에 클러스터링 처리 결과에 큰 영향을 준다. 본 논문은 대용량의 공간 데이터베이스에서 공간 객체간의 고밀도 영역을 식별하여 잡음을 제거하기 위한 수치데이터 값과 기본 격자간격 개수를 정의하는 확장된 밀도-격자 기반 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 고밀도 영역 식별을 위하여 threashold(DT)를 정의하였으며, 격자 및 밀도 기반 기법의 장점을 이용하여 임의의 객체 클러스터링을 식별할 수 있는 성능을 향상시켰다. 성능평가에서 기존의 클러스터링 알고리즘과의 다양한 비교 평가 실험을 통하여, 제안 알고리즘이 빠르고 정확한 데이터 클러스터링 결과를 나타냄을 보인다.

• 한국음향학회지
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• 제40권3호
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• pp.234-240
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• 2021

본 논문에서는 잡음 환경에서 효과적인 음성 인식을 위해 마스크 기반의 음성 향상 기법을 개선한다. 마스크 기반의 음성 향상 기법에서는 심층 신경망을 기반으로 추정한 마스크를 잡음 오염 음성에 곱하여 향상된 음성을 얻는다. 마스크 추정 모델로 VoiceFilter(VF) 모델을 사용하고 추정된 마스크로 얻은 음성으로부터 잔여 잡음을 보다 확실히 제거하기 위해 Spectrogram Inpainting(SI)기법을 적용한다. 본 논문에서는 음성 향상 결과를 보다 개선하기 위해 마스크 추정을 위한 모델 학습 과정에 사용되는 조합된 손실함수를 제안한다. 음성 구간에 남아 있는 잡음을 보다 효과적으로 제거하기 위해 잡음 오염 음성에 마스크를 적용한 Triplet 손실함수의 Positive 부분을 컴포넌트 손실함수와 조합하여 사용한다. 실험 평가를 위한 잡음 음성 데이터는 TIMIT 데이터베이스와 NOISEX92, 배경음악 잡음을 다양한 Signal to Noise Ratio(SNR) 조건으로 합성하여 만들어 사용한다. 음성 향상의 성능 평가는 Source to Distortion Ratio(SDR), Perceptual Evaluation of Speech Quality(PESQ), Short-Time Objective Intelligibility(STOI)를 이용한다. 실험을 통해 평균 제곱 오차로만 훈련된 기존 시스템과 비교하여, VF 모델은 평균 제곱 오차로 훈련하고 SI 모델은 조합된 손실함수를 사용하였을 때 SDR은 평균 0.5dB, PESQ는 평균 0.06, STOI는 평균 0.002만큼 성능이 향상된 것을 확인했다.

• 지능정보연구
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• 제13권3호
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• pp.17-29
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• 2007

웹 표준 언어인 XML에 기반한 각종 표준들을 바탕으로 소프트웨어 에이전트와의 인터페이스에 초점을 맞추고 있는 차세대 웹에서 소프트웨어 에이전트의 두뇌 역할을 수행하기 위한 추론엔진은 시맨틱 웹(Semantic Web)에서의 규칙 표현을 위한 언어인 SWRL(Semantic Web Rule Language)을 이해할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 SWRL을 규칙 표현 방법으로 사용하고, OWL을 사실 표현 방법으로 사용하는 정방향 추론엔진인 SMART-F(SeMantic web Agent Reasoning Tools-Forward chaining inference engine)을 개발하고자 한다. 전통적인 규칙 추론 분야에서는 정방향 추론을 위하여 if-then 형태의 규칙을 네트워크 구조로 변환하여 정방향 규칙 추론의 효율성을 높인 Rete 알고리즘이 많이 사용되고 있다. 이를 시맨틱 웹 환경에 적용하기 위하여 SWRL 기반 정방향 추론을 위한 요구 기능을 분석하고, Rete 알고리즘에 도출된 차세대 시맨틱 웹의 요구 기능을 반영한 정방향 추론 알고리즘을 설계하였다. 또한, 유비쿼터스 환경에서의 각종 플랫폼의 독립성과 이식성을 확보하고 기기간의 성능 차이를 극복할 수 있도록 사실 베이스 및 규칙 베이스의 관리도구와 정방향 추론 엔진 등을 Java 컴포넌트로 개발하였으며, 이는 이미 개발된 역방향 추론엔진인 SMART-B와 규칙 베이스 및 사실 베이스를 완벽하게 호환 가능하므로 차세대 웹 환경에서의 지식 활용을 극대화시킬 것이다.

• 정보보호학회논문지
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• 제25권4호
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• pp.863-872
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• 2015

커널 루트킷은 운영체제의 컴포넌트 사이의 통신을 가로채거나 수정할 수 있기 때문에, 운영 체제의 무결성을 훼손시킬 수 있는 가장 위협적이고 널리 퍼진 위협 중 하나로 인식되고 있다. 커널 루트킷이 이미 커널 권한을 획득하였기 때문에 루트킷이 설치된 공간에서 커널을 보호하는 것은 안전하지 않다. 따라서 커널보호 시스템은 커널과 동일한 공간으로부터 독립적이어야만 한다. 루트킷을 탐지하기 위해 많은 연구들이 수행되어 왔지만 다른 연구들과 달리 TrustZone 기반 연구는 커널과 동일한 공간으로부터 분리되고, 독립된 공간에서 커널을 보호하는 것이 가능하다. 하지만 제안된 방법들은 커널보호 시스템을 완전히 독립시킬 수 없는 단점이 있다. 이러한 이유로, 우리는 TrustZone의 시큐어 타이머를 이용한 효율적인 커널 검사 시스템을 제안한다. 이 시스템은 레퍼런스의 무결성을 보장하기 위해 커널 원본 이미지인 vmlinux을 활용하여 측정하였다. 또한, 보호영역 크기에 대한 유연성을 제공함으로써 효율적으로 커널보호 시스템을 운영하는 것이 가능하다. 실험 결과들은 제안된 커널보호 시스템이 완전히 독립되어 운영되고, 런타임동안 최대 6%정도의 성능만 저하시킨다는 것을 보여준다.

• 정보처리학회논문지C
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• 제14C권4호
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• pp.371-382
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• 2007

본 논문에서는 주기 및 비주기 태스크의 효율적인 관리를 제공하는 실시간 센서 노드 플랫폼을 설계하고 구현하였다. 기존 센서 노드의 소프트웨어 플랫폼은 제한된 센서 노드의 자원을 효율적으로 사용하기 위하여 메모리 및 전력 소비량의 최소화에만 초점을 두었기 때문에 태스크의 실시간성과 빠른 평균 응답시간을 보장하는 실시간 센서 노드의 소프트웨어 플랫폼에는 적합하지 않다. 이에 본 논문에서는 센서 노드의 소프트웨어 플랫폼으로 많이 사용되고 있는 TinyOS 기반에서 태스크의 실시간성과 빠른 평균 응답시간을 보장할 수 있는 기법과 한계를 분석하였으며, 모든 주기 태스크가 마감시한 내에 실행이 완료되는 것을 보장하고 비주기 태스크의 응답시간을 최소화하는 실시간 센서 노드 플랫폼을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 플랫폼은 Atmel사의 초경량 8비트 마이크로프로세서인 Atmega128L이 탑재된 센서 보드에서 구현되었다. 구현된 실시간 센서 플랫폼의 성능을 분석한 결과, 모든 주기 태스크의 마감시한 보장을 제공함과 동시에 향상된 비주기 태스크의 평균 응답시간과 낮은 시스템의 평균 처리기 이용률을 확인할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.147-156
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• 2010

USN 미들웨어에 대한 몇몇 연구가 이미 존재하지만 아직까지 미들웨어 표준이 정의되지는 않은 상태이므로 어떠한 미들웨어가 가장 효과적일지는 알 수 없다. 특별히 본 논문에서는 미들웨어의 많은 기능들 가운데 센서 네트워크 환경에서 지능형 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다. 센서를 기반으로 하는 많은 응용들은 단순히 센서의 값을 취하거나 모니터링 하기 위해서센서를 사용하기보다는이를기반으로 상황을인지하고 지능형서비스를 제공하기를 원한다. 그러나 현재 센서 네트워크 미들웨어 수준에서 지능형 서비스를 지원하기 위한 필요성은 인식하고 있으나, 구체적으로 어떻게 지능형 서비스를 제공할 것 인지에 대한 연구는 찾아보기 힘들다. 그러므로 본 논문에서는 범용의 USN 미들웨어에서 지능형 서비스를 지원하기 위한 컴포넌트를 설계하고 구체적인 서비스지원 방법을 제안한다. 이러한 목적을 위하여 본 논문에서는USN 미들웨어 응용에서 제공하는 서비스와 센서 네트워크를 정의하고 두 개념들을 연계하기 위해서 센서-서비스 온톨로지를 제안한다. 센서-서비스 온톨로지는 저수준의 정보로부터 고수준의 정보를 추론하기 위하여 사용된다. 또한 응용의 상황 정보를 추론에 반영하기 위하여 규칙을 이용한 추론방법을 제안한다. 논문은 제안한 지능형 서비스 미들웨어는 프로토타입을 구현하고 성능평가를 통하여 다양한 응용을 위해서 사용될 수 있음을 보인다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제48권8호
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• pp.33-44
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• 2011

본 연구에서는 AMBA 3.0 AXI 프로토콜을 사용하여 고성능 및 저전력이 요구되는 MPSoC에 적합한 하이브리드 온-칩 버스구조를 설계하였다. AXI의 채널 중에서 트래픽이 많은 쓰기데이터 채널 및 읽기데이터 채널은 Crossbar 버스구조로 설계하여 고속 처리를 가능하게 하였다. 또한 MPSoC에서의 컴포넌트 추가에 따른 오버헤드(회로크기, 연결회선, 전력소모 등)를 줄이기 위해 트래픽이 적은 주소 채널과 쓰기 응답 채널은 Shared 버스구조로 공유하도록 설계하였다. 본 연구에서는 Hybrid 버스구조의 검증을 위해 Shared 버스구조 및 Crossbar 버스구조와 함께 시간, 공간, 파워 영역에서 각각 비교 실험하였다. $16{\times}16$ 버스 실험에서 Hybrid 버스구조는 Crossbar 버스구조와 비교해서 마스터의 대기시간은 약 9%, 전체 실행시간은 약 4%의 차이에 그쳐 비슷한 성능을 보여준다. 반면 오버헤드에서는 Crossbar 버스구조와 비교하여 회로 크기는 47%, 연결 회선 수는 52%, 동적 전력 소모는 66%의 감소 효과를 보인다. 따라서 본 연구에서 설계한 하이브리드 온-칩 버스구조는 Crossbar 버스 구조와 비교하여 고성능 및 저전력이 요구되는 MPSoC 인터커넥션에 매우 효과적임을 보이고 있다.