• Title/Summary/Keyword: 하드웨어

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Hardware Implementation of Genetic Algorithm for Evolvable Hardware (진화하드웨어 구현을 위한 유전알고리즘 설계)

  • Dong, Sung-Soo;Lee, Chong-Ho
    • 전자공학회논문지 IE
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    • v.45 no.4
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    • pp.27-32
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    • 2008
  • This paper presents the implementation of simple genetic algorithm using hardware description language for evolvable hardware embedded system. Evolvable hardware refers to hardware that can change its architecture and behavior dynamically and autonomously by interacting with its environment. So, it is especially suited to applications where no hardware specifications can be given in advance. Evolvable hardware is based on the idea of combining reconfigurable hardware device with evolutionary computation, such as genetic algorithm. Because of parallel, no function call overhead and pipelining, a hardware genetic algorithm give speedup over a software genetic algorithm. This paper suggests the hardware genetic algorithm for evolvable embedded system chip. That includes simulation results for several fitness functions.

Hardware/Software Co-design and Verification by Synchronous language for Embedded System (임베디드 시스템을 위한 동기적 언어 기반 하드웨어/소프트웨어 통합 설계 및 검증)

  • Lee, Su-Young;Kim, Jin-Hyun;Choi, Jin-Young
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.10a
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    • pp.469-474
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    • 2006
  • 전통적인 임베디드 시스템 개발은 하드웨어와 소프트웨어가 독립적으로 개발된다. 그러나 시스템 개발 후 오류 발생 시, 하드웨어와 소프트웨어 둘 중 어디에서 발생했는지 알아내기 어려웠다. 따라서 임베디드 시스템 개발을 위해 하드웨어/소프트웨어의 통합 설계 방법이 연구기관들에 의해 제시되어 왔다. 본 논문은 현실적으로 많이 사용되고 있는 일반 임베디드 시스템 개발 방법으로부터 접근하는 HW/SW 통합 개발 방법을 제안하였다. 즉, 이미 만들어진 하드웨어를 설계 단계로 끌어올려 정형 기법을 통해 하드웨어를 설계 및 정형 검증하여 견고한 하드웨어를 만들고, 이를 기반으로 소프트웨어를 정형 명세 및 검증하는 하드웨어/소프트웨어 통합 개발을 수행하였다. 따라서 개발 후 하드웨어 또는 소프트웨어에서 발생할 수 있는 오류를 최소화하고 오류가 발생하였다고 해도 개발 전에 설계상에서 오류를 수정할 수 있어 임베디드 시스템의 신뢰성을 보장하였다. 또한 설계 과정의 어떤 시점에서 개발 중인 가상의 하드웨어가 아닌 개발 완료된 하드웨어의 실제 코드를 테스트할 수 있으므로, 현실적인 임베디드 시스템 개발에 더 효과적인 하드웨어/소프트웨어 통합 개발 방법론을 제시하여 그 효율성을 높였다.

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An Effective Evolvable Hardware Through Modular Circuit Evolution (모듈 회로 진화를 통한 효과적인 진화 하드웨어)

  • 황금성;조성배
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.10b
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    • pp.13-15
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    • 2001
  • 진화 하드웨어(Evolvable Hardware: EHW)는 환경에 적응하여 스스로 하드웨어 구성을 변경할 수 있는 하드웨어로서 최근에 많은 관심과 함께 연구가 이뤄지고 있다. 하지만, 하드웨어의 복잡도가 증가할수록 진화를 위해 탐색해야 하는 해공간의 크기가 기하급수적으로 증가하기 때문에 아직까지 복잡한 하드웨어에 대해서는 좋은 활용방안을 찾지 못하고 있다. 이 논문에서는 이런 복잡한 하드웨어를 모듈별로 나눠서 진화시키는 방법을 제시하여 좀더 효율적인 진화의 가능성을 보인다. 기존에 주로 사용되던 회로 진화 디자인과 이를 모듈별로 나눠서 진화하는 방식을 실험을 통해 비교하고, 효과적으로 진화시간을 단축할 수 있음을 보인다.

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Design of state machine using Evolvable Hardware and Genetic Algorithm Processor (GAP와 진화 하드웨어를 이용한 State Machine설계)

  • 김태훈;선흥규;박창현;이동욱;심귀보
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.179-182
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    • 2002
  • GA(Genetic Algorithm)는 자연계 진화를 모방한 계산 알고리즘으로서 단순하고 응용이 쉽기 때문에 여러 분야에 전역적 최적해 탐색에 많이 사용되고 있다. 최근에는 하드웨어를 구성하는 방법의 하나로서 사용되어 진화하드웨어라는 분야를 탄생시켰다. 이와 함께 GA의 연산자체를 하드웨어로 구현하는 GA processor(GAP)의 필요성도 증가하고 있다. 특히 진화하드웨어를 소프트웨어상에서 진화 시키는 것이 아닌 GAP에 의해 진화 시키는 것은 독립된 구조의 진정한 EHW 설계에 필수적이 될 것이다. 본 논문에서는 GAP 설계 방법을 제안하고 이를 이용하여 진화하드웨어로 State machine을 구현하고자 한다. State machine의 경우 구조상 피드백이 필요하기 때문에 가산기나 멀티플렉서보다는 훨씬 복잡하고 설계가 까다로운 구조이다. 제안된 방법을 통하여 명시적 설계가 어려운 하드웨어 설계에 GAP를 이용한 하드웨어의 진화에 적용함으로써 그 유용성을 보인다.

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Design of Computer Hardware Fault Detector using ROM BIOS (ROM BIOS를 이용한 컴퓨터 하드웨어 장애인식 모듈 설계)

  • Nahm, Eui-Seok
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.4 no.3
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    • pp.21-26
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    • 2013
  • Currently almost people use a personal computer for various purpose. But some people are not familiar to computer system. If they see only black screen on the monitor when they turn on the computer power, they can not recognize whether it is hardware or software faults. So, in this paper is aimed to develop the module of computer hardware fault detecter using ROM BIOS before OS booting. This module use PCI interface with mother board of computer. Before os booting, it can get the ROM BIOS memory by interrupt and show what hardware is fault according to the predefined memory content of BIOS.

A Consideration for Management of Hardware Design Data (하드웨어 설계 데이터 관리에 관한 고찰)

  • Lee, Jae-Cheol;Kim, Yong-Yeon
    • Electronics and Telecommunications Trends
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    • v.12 no.2 s.44
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    • pp.119-126
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    • 1997
  • 대규모 시스템의 개발에 있어서 하드웨어 설계 데이터가 방대해짐에 따라 데이터의 형상 관리가 필요하게 되었고, 보다 효율적인 설계 관리하에서 신뢰성 있는 하드웨어 설계용 라이브러리를 설계하기 위해서는 데이터 관리 도구가 요구된다. 고속병렬컴퓨터 시스템 개발을 위한 하드웨어 설계 환경에서는 설계 데이터의 효율적인 형상 관리를 위하여 TDM(Team Design Manager) 설계 관리 도구를 적용하였다. 본 고에서는 여러 워크스테이션(머신)들로 구성되어 클라이언트/서버 컴퓨팅을 지원하는 분산 하드웨어 환경에서의 설계 데이터 형상 관리환경 및 하드웨어 설계 데이터의 관리기법에 관하여 고찰하였다.

Diverse Hardware Evolution using Speciation (종분화를 이용한 다품종 하드웨어의 진화)

  • 황금성;조성배
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.04b
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    • pp.307-309
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    • 2001
  • 진화 하드웨어(Evolvable Hardware: EHW)는 환경에 적응하여 스스로 하드웨어 구성을 변경할 수 있어서 근래에 많은 관심을 모으고 있는 분야이다. EHW는 목표 하드웨어를 탐색하기 위해 일반적으로 진화 알고리즘을 사용하는데, 진화 알고리즘은 하나의 목표 하드웨어 탐색 기능만을 수행한다. 본 논문에서는 종분화(Speciation) 알고리즘을 EHW에 적용하여 더욱 다양한 회로들을 얻을 수 있음을 보인다. 종분화 알고리즘은 동시에 여러 종의 해를 발견하게 해주고, 기존 진환 알고리즘에 비해 후반 탐색범위도 넓게 유지된다. 이를 6멀티플렉서의 진화에 적용한 결과, 다양한 품종의 하드웨어를 동시에 얻었고, 기존 진화 알고리즘에 비해 35%정도 빠른 세대에 해를 발견할 수 있었다.

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Evolvable Hardware Using Ant Colony System (개미 집단 시스템을 이용한 진화 하드웨어)

  • 황금성;조성배
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2002.10d
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    • pp.244-246
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    • 2002
  • 진화 하드웨어(Evolvable Hardware)는 환경 적응력이 강하고 최적의 상태를 유연하게 유지하는 하드웨어 설계 기법이나 회로가 복잡해질수록 진화가 어려워지는 문제로 인해 활용이 늦어지고 있다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위한 많은 연구 중 회로 진화 과정 분석을 위한 방법으로 개미집단 시스템을 제안한다. 경로 최적화 알고리즘인 개미집단 시스템을 적절히 변형하여 진화 하드웨어에 적용시키는 방법을 제안하고 이를 실험으로 확인하였으며, 실험 결과 하드웨어의 진화 과정을 관찰할 수 있었고, 목표 하드웨어의 해공간 특성이 페로몬으로 분포하고 있음도 관찰할 수 있었다.

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Hardware Synthesis From Coarse-Grained Dataflow Specification For Fast HW/SW Cosynthesis (빠른 하드웨어/소프트웨어 통합합성을 위한 데이타플로우 명세로부터의 하드웨어 합성)

  • Jung, Hyun-Uk;Ha, Soon-Hoi
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.32 no.5
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    • pp.232-242
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    • 2005
  • This paper concerns automatic hardware synthesis from data flow graph (DFG) specification for fast HW/SW cosynthesis. A node in BFG represents a coarse grain block such as FIR and DCT and a port in a block may consume multiple data samples per invocation, which distinguishes our approach from behavioral synthesis and complicates the problem. In the presented design methodology, a dataflow graph with specified algorithm can be mapped to various hardware structures according to the resource allocation and schedule information. This simplifies the management of the area/performance tradeoff in hardware design and widens the design space of hardware implementation of a dataflow graph compared with the previous approaches. Through experiments with some examples, the usefulness of the proposed technique is demonstrated.

Hardware Implementation of Genetic Algorithm and Its Analysis (유전알고리즘의 하드웨어 구현 및 실험과 분석)

  • Dong, Sung-Soo;Lee, Chong-Ho
    • 전자공학회논문지 IE
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    • v.46 no.2
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    • pp.7-10
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    • 2009
  • This paper presents the implementation of libraries of hardware modules for genetic algorithm using VHDL. Evolvable hardware refers to hardware that can change its architecture and behavior dynamically and autonomously by interacting with its environment. So, it is especially suited to applications where no hardware specifications can be given in advance. Evolvable hardware is based on the idea of combining reconfigurable hardware device with evolutionary computation, such as genetic algorithm. Because of parallel, no function call overhead and pipelining, a hardware genetic algorithm give speedup over a software genetic algorithm. This paper suggests the hardware genetic algorithm for evolvable embedded system chip. That includes simulation results and analysis for several fitness functions. It can be seen that our design works well for the three examples.