• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.379-382
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• 2002

GA(Genetic Algorithm)는 자연계 진화를 모방한 계산 알고리즘으로서 단순하고 응용이 쉽기 때문에 여러 분야에 사용되고 있다. 하지만 GA의 단점은 일반적인 소프트웨어로 동작시켰을 때는 실행속도가 느리다는 것이다. 특히 chromosome이 길 경우 연속적인 교차, 돌연변이를 수행해야한다. GA Processor(GAP)는 GA를 수행하기위한 전용 Processor로서 GA의 동작을 빨리 수행할 수 있게 한다. 본 논문에서는 pipeline 구조의 GAP를 설계하여 GA를 수행함에 있어 소프트웨어와 하드웨어의 성능을 비교한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.82-90
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• 2001

유전자 알고리즘(GA: Genetic Algorithm)은 다양한 영역에서 NP 문제를 해결하는 방법으로 알려져 있다. GA는 긴 연산 시간을 필요하다는 결점 때문에 최근 GA를 하드웨어로 구현하려는 연구가 주목 받아왔다. 본 논문은 GA의 하드웨어 구현을 위한 전용 원칩 컴퓨터를 제안한다. 제안된 전용 원칩 컴퓨터는16 비트 CPU core와 하드웨어 GA로 구성되어 있다. 기존의 하드웨어 GA는 GA의 처리하는데 있어서 메인 컴퓨터에 의존적이었으나 제안된 전용 원칩 컴퓨터는 메인 컴퓨터에 독립적이다. 또한 기존의 하드웨어 GA는 염색체의 길이가 고정되어 있는 데 비해 제안된 전용 원칩 컴퓨터의 염색체의 길이는 가변이며 16 비트 단위로 Pipeline 처리를 한다. 실험 결과는 제안된 원칩 컴퓨터가 랜덤 비트 동기 회로를 위한 진화 하드웨어 설계에 적용할 수 있다는 것을 보여준다.

• 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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• 한국반도체및디스플레이장비학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.151-156
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• 2005

본 논문에서는 비선형 역학 시스템에서 복합적 지능 알고리즘을 이용하여 시스템의 제어 성능을 개선시키는 방법에 대하여 논의하였다. 기존의 비선형 제어를 위한 뉴럴 네트워크 및 유전자 알고리즘은 학습이 종료된 후에 고정된 상태에서는 훌륭한 제어를 보여주지만, 환경 변화와 같은 변이 인자가 발생되면 제어가 제대로 되지 않으며 재학습을 해야만 한다. 이때 재학습에 드는 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다. 제안하는 시스템에서는 변이 인자가 발생되었을 때의 상황을 항원으로 하는 면역 시스템을 기존 제어시스템에 추가하여 사용함으로써 보다 안정적이며 빠른 제어 수행이 가능함을 보일 것이다. 또한 기존에 하드웨어로 구성하기 어려웠던 유전 알고리즘을 하드웨어로 구성하기 쉽도록 유전 인자를 메모리 주소로 하는 알고리즘을 만들게 되었다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 춘계학술대회 및 임시총회
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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.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.396-403
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• 1999

본 논문에서는 새로운 블록기반 신경망을 제안하고 블록기반 신경망의 패턴류 성능을 확인하였다. 블록기반 신경망은 4개의 가변 입출력을 가지는 블록을 기본 구성요소로하고 있으며 블록들의 2차원배열 형태로 이루어진다. 블록기반 신경망은 재구성가능 하드웨어에 의하여 구현이 용이하고 구조 및 가중치의 최적화에 진화 알고리즘을 적용시킬수 있는 새로운 신경망 모델이다. 블록 기반 신경망의 구조와 가중치를 재고성 가능 하드웨어(FPGA)의 비트열에 대응시키고 유전자 알고리즘에 의하여 전역최적화를 하여 구조와 가중치를 최적화한다. 유전 알고리즘에 의하여 설계된 블록기반 신경망을 비선형 결정평면을 가지는 여러 학습패턴에 적용하여 패턴분류 성능을 확인하였다.

• 융합신호처리학회 학술대회논문집
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• 한국신호처리시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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• pp.357-360
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• 2005

유전자 알고리즘(Genetic Algorithm, GA)은 자연적 진화과정에서 생존 경쟁 측면의 가장 적합한 메커니즘이다. GA를 소프트웨어로 수행하는데 큰 지연시간은 필수적이기 때문에 하드웨어 설계를 이용하여 알고리즘 실행 속도를 증가시키기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 염색체의 임의의 유전인자를 기준으로 입력 받은 염색체에 대하여 GA 연산을 수행하는 유전 연산자를 설계한다. 설계된 디자인을 ARM 코어와 PLD로 구성된 Altera사의 Excalibur칩에 구현하여 동작을 검증하였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2783-2787
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• 2002

최근 멀티미디어 및 통신의 발달로 인하여 영상 정보를 이용한 응용시스템이 많이 연구되고있다. 중간 전달 매체를 이용한 응용시스템으로의 영상 정보를 전달과정에서 잡영(noise) 이 포함되어 시스템의 성능을 저하시키게 된다. 또한 잡영은 임의의 형태이기 때문에 상황에 따라 적합한 필터를 선택하기는 쉽지 않다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘 프로세서를 이용하여 필터들의 구성 및 파라미터를 조절하여 임의의 잡영에 진화적응적인 능력을 가지는 영상 전처리 필터를 구현하였다. 주파수 영역의 잡영에 대해서는 하드웨어에 적합하고 구현이 용이한 멀티밴드필터(Multi-Band filter)를 설계하여 사용하였다. 시스템은 유전자알고리즘과 필터블록에 대해서는 하드웨어(FPCA)로 구현하였고 적합도 평가는 PC 기반으로 수행하였다. 실험결과 순수 PC기반의 시뮬레이션에 비해 속도향상 및 성능면에서도 만족할 만한 결과를 얻었다.

• 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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• 제49권3호
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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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권5호
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• pp.930-936
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• 2008

유전자 알고리즘을 이용하여 바이오센서의 활동량을 측정하는 CMOS 이미지 모니터링 시스템을 개발하였다. 수중의 물벼룩, 물고기와 같은 살아있는 대부분 생물체는 수질을 모니터링하는 바이오센서로 자주 사용된다. 이미지 센서에 의해 바이오센서의 활동량의 측정은 이미지를 얻는 방법에 따라 다르게 측정됨으로 매우 어렵다. 제안된 모니터링 시스템은 유전자 알고리즘을 사용하여 바이오센서 활동량을 최적으로 측정할 수 있다. 그리고 이 시스템은 FPGA로 되어 있어 가격과 성능 면에서 우수한 작은 하드웨어로 구현된다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제41권4호
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• pp.51-58
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• 2004

본 논문에서는 fault tolerant 하드웨어에서 가장 기본이 되는 온라인 하드웨어 테스트 시스템 구현을 위하여 새로운 인공면역 알고리즘을 제안한다. 인공 면역 알고리즘은 알려진 자기(self) 정보만을 이용하여 항체 즉 tolerance condition을 가장 최적으로 생성하는 알고리즘이다. 이를 위하여 본 논문에서는 생체 면역 시스템의 중요한 원리인 antibody diversity 원리를 적용한 새로운 tolerance condition 생성 알고리즘을 제안한다. 또한 생체 면역 시스템에서의 중요한 세포인 APC (Antigen Presenting Cell)를 Quine-McCluskey 방법으로 구현한 후 유전자 알고리즘을 통해 tolerance condition을 자동 생성하는 알고리즘을 구현한다. 이렇게 제안된 알고리즘은 FSM(Finite State Machine)의 가장 전형적인 예인 십진카운터에 적용한 후 컴퓨터 모의 실험을 통해 그 성능을 확인한다.