• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.8 no.7
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• pp.1553-1557
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• 2004

A real-time processing system for embedded hardware genetic algorithm is suggested. In order to operate basic module of genetic algorithm in parallel, such as selection, crossover, mutation and evaluation, dual processors based architecture is implemented. The system consists of two Xscale processors and two FPGA with evolvable hardware, which enables to process genetic algorithm efficiently by distributing the computational load of hardware genetic algorithm to each processors equally. The hardware genetic algorithm runs on Linux OS and the resulted chromosome is executed on evolvable hardware in FPGA. Furthermore, the suggested architecture can be extended easily for a couple of connected processors in serial, making it accelerate to compute a real-time hardware genetic algorithm. To investigate the effect of proposed approach, performance comparisons is experimented for an typical computation of genetic algorithm.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2004.04a
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• pp.382-384
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• 2004

최근 인터넷의 발달과 함께 인터넷 상에서의 데이터 보안에 대한 요구가 매우 증가되고 있다. 그래서 공개키 또는 비밀키 알고리즘을 사용하여 데이터 보안을 해결하고 있다. 대부분의 공개키 알고리즘은 모듈러 연산들을 기반으로 살고 있으며 이 중 복잡도가 가장 높은 모듈러 멱승 연산은 모듈러 곱셈 연산을 반복 수행하여 계산된다. 그래서 모듈러 곱셈연산을 효율적으로 계산하기 위한 많은 방법들이 제안되어 왔으며 하드웨어 구현 시 속도와 효율성 문제로 몽고메리 곱셈기에 대한 연구가 주목을 받아 왔다. 현재 몽고메리 곱셈 알고리즘을 이용한 곱셈기는 대부분이 성능과 면적만을 고려한 구조로 보안성 향상을 위해 입력 데이터의 비트수 증가 시 곱셈기의 구조 변경이 요구된다. 따라서 본 논문에서는 비트수 길이가 변하더라도 곱셈기 구조는 변함이 없는 GF(p)상에서의 Scalable한 몽고메리 곱셈기 구조를 제안한다. Sealable한 곱셈기의 구조는 FPGA와 같이 메모리를 포함하는 하드웨어 플랫폼에 적합하다. 제안된 구조는 Xilinx FPGA를 이용하여 하드웨어로 구현하며 ModelSim Tool을 통해 기능 및 타이밍 시뮬레이션을 수행한다.

• Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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• v.3 no.1
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• pp.1-11
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• 1998

본 논문에서는 "실행 프로세서 " , "대기 프로세서" 그리고 "프로세서 절체"와 같은 향상된 개념과 기법을 사용하여 실시간 시스템에 의한 이중화 구조를 설계하고 신뢰성을 평가한다. 이중화구조는 동일한 두 개의 하드웨어 요소로 구성되며, 신속한 결함검출과 결함분리를 위한 유용한 여러 복구단계로 구성되었기 때문에 하드웨어와 소프트웨어의 부가로 인한 시스템의 부담을 최소화 시키고, 시스템이 연속성을 유지하도록한다. 기존의 결함허용 기법과 비교해서, 제안한 구조는 삼중화 구조(TMR) 보다 신뢰성이 향상됨을 보인다. 삼중화 구조(TMR) 보다 신뢰성이 향상됨을 보인다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2011.07a
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• pp.359-360
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• 2011

본 논문에서는 고속으로 디지털 홀로그램을 생성할 수 있는 하드웨어구조를 제안하였다. 수정된 컴퓨터 생성 홀로그램(computer-generated hologram, CGH) 알고리즘을 이용하고, 전체 화소에서 홀로그램의 한 화소씩 연산하는 방법을 선택하여 홀로그램 한 화소씩 계산하고 바로 출력 하여 메모리 병목현상을 제거하기 위한 파이프라인 기반의 하드웨어 구조를 제안하였다. CGH 알고리즘을 바탕으로 입력부, 연산부, 및 정규화부로 구성된 디지털 홀로그램 생성기의 구조를 제안하였고, 객체의 화소만 저장하여 반복 사용하기 때문에 메모리의 사용량을 줄일 수 있었다. 제안한 하드웨어는 세로 방향으로 확장을 하여 동작을 병렬화시킬 수 있다. 제안한 하드웨어는 1K의 광원에 대해 HD급 홀로그램을 초당 약 87장을 생성할 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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• 1998.03a
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• pp.57-60
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• 1998

Darwin Machine은 자기 자신의 구조를 전자적인 속도로 진화해 나가는 하드웨어로서 복잡한 구조와 성질으 진화 기법을 사용하여 만들어 나가는 진화공학(Evolutionary Engineering)의 한 예이다. 하드웨어가 전자적인 속도로 진화하기 위해서는 각각으리 하드웨어 구성요소들이 병렬적으로 작동해햐 하는데 셀룰라 오토마타는 이러한 문제를 해결하는 적합한 구조이며, 하드췌어에 쉽게 이식할 수 있는 장점이 있다. 신경망의 학습 능력과 진한 연산을 이용하면 효율적인 진화를 유도할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 하드웨어 구현을 위한 셀룰라 오토마타에 기반한 신경망을 보이고자 한다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 1999.10a
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• pp.646-648
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• 1999

본 논문에서는 RSA 암호 알고리즘의 핵심 계산 과정인 모듈로 곱셈 연산의 효율적인 하드웨어 구현을 위해 새로운 알고리즘과 하드웨어 구조를 제시한다. 기존의 몽고메리 알고리즘이 LSB 우선 방법을 사용한 것과는 달리 여기서는 MSB 우선 방법을 사용하였으며, RSA 암호 시스템에서 키가 일정 기간 동안 변하지 않고 유지된다는 점에 착안해 계수(Modulus)에 대한 보수(Complements)를 미리 계산해 놓고 이를 이용하여 모듈로 감소 처리를 간단히 덧셈으로 치환하도록 하였다. 보수들을 저장할 몇 개의 레지스터와 그들 중 하나를 선택하기 위한 간단한 멀티플렉서(Multiplexer)만을 추가함으로써 몽고메리 알고리즘이 안고 있는 홀수 계수 조건과 사후 연산이라는 번거로움을 없앨 수 있다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 하드웨어 복잡도가 몽고메리 알고리즘과 비슷하며 그 내부 계산 구조를 보여주는 DG(Dependence Graph)의 지역 연결성 (Local Connection), 모듈성(Modularity), 데이터의 규칙적 종속성 (Regular Data Dependency)등으로 인한 실시간 고속 처리를 위한 VLSI 구현에 적합하다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2001.09a
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• pp.253-256
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• 2001

G.UTE ADSL 모뎀에 적합한 주파수 영역 프로세서의 구조를 제안하였다. 주파수 영역의 연산과정에 대한 알고리듬 수준의 최적화를 수행하였고, 하드웨어 자원할당에 따른 설계의 효율성도 분석하였다. 제안된 프로세서는 한 개의 실수 곱셈기와 두 개의 실수 덧셈기를 병렬로 연결한 구조를 가지며, 기존의 연구결과에 비해 작은 하드웨어 크기를 차지한다. 설계된 시스템은 삼성 0.35㎛ 표준셀 라이브러리를 사용하여 합성하였으며, G.LITE ADSL 모뎀에 적합하게 적은 하드웨어 자원으로 필요한 연산을 효율적으로 수행한다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2003.07e
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• pp.1779-1782
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• 2003

본 논문에서는 새로운 색역폭(color gamut) 매핑 방법을 이용하여 디지털 TV 디스플레이 장치의 화질을 개선하는 방법을 제안하였다. 기존에 실시간 적응이 어렵던 색역폭 매핑 방법을 실시간으로 처리하기 위한 하드웨어 구조를 제안하였으며 이를 통하여 수 나노 초 단위의 처리 속도가 필요한 디지털 TV 의 디스플레이 장치에 성공적으로 적용이 가능하였다. 또한 제안된 하드웨어 구조는 필요에 따라 색역폭 매핑 해상도의 조절이 가능하여 해상도 및 하드웨어 구현 비용을 적절히 조절할 수 있는 장점이 있다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2000.07d
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• pp.2998-3000
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• 2000

본 논문에서는 BNN, 블록기반 신경망 모델을 재구성가능 하드웨어(FPGA)로 설계한다. 블록기 반 신경망은 재구성가능 하드웨어에 의하여 구현이 용이하고 구조 및 가중치의 최적화에 진화 알고리즘을 적용시킬 수 있다. 블록기반 신경망의 구조와 가중치를 표현하는 바이너리 스트링을 오프라인으로 진화시킨 후, 재구성가능 하드웨어로 구현한다. FPGA로 구현된 블록기반 신경망의 성능을 확인하기 위하여 간단한 성능시험에 사용되는 대표적인 패턴들을 사용하여 블록기반 신경망의 패턴분류 성능을 알아본다.

• 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.