광선-다각형 교차 계산은 광선 추적법 계산의 상당 부분을 차지하는 중요한 구성요소로서, 보편적으로 정적인 장면에 대해서는 kd-트리와 같은 공간 자료구조를 사용하여 교차 계산을 가속하여왔다. 최근 CPU에 비해 상대적으로 제한된 계산구조를 가지는 GPU에 적합하도록 변형된 kd-트리 탐색 기법이 몇 가지 제시되어 왔는데, 본 논문에서는 이러한 기존 방법을 보완할 수 있는 두 가지 구현 기법을 제안한다. 첫째, 트리 탐색을 위한 스택을 전역 메모리에 할당할 경우 전역 메모리 접근으로 인한 비용을 줄이고자 하는 캐쉬 적용 스택 방법과 둘째, 기존의 로프 방법의 문제점인 상당한 메모리 요구량을 줄이고자 하는 적은 깊이의 스택(short stack)을 사용한 로프 방법을 제시한다. 제안된 방법의 효용성을 보이기 위하여 기존의 GPU용 탐색 방법과의 성능 비교 분석을 수행한다. 이러한 실험 결과는 향후 GPU용 광선추적법 소프트웨어 개발자들이 상황에 맞는 적절한 kd-트리 탐색 방법을 선택할 수 있도록 해주는 중요한 정보를 제공하게 될 것이다.
낸드 플래시 메모리는 빠른 접근 시간과 저전력의 특성을 가지고 있어 저장장치로 많이 사용되고 있는 추세이다. 하지만 저사양의 임베디드 장치에서는 메모리 요구사항과 구현상의 복잡성으로 FTL을 적용하기에는 비용이 많이 든다. 이러한 이유로 FTL을 구현하기 힘든 임베디드 장치에 적용할 수 있는 B+ 트리 연구들이 다수 제안되었다. 이런 연구들은 낸드 플래시 메모리에서 제자리 업데이트가 불가하다는 단점을 고려하여 삽입과 갱신의 성능을 최적화 하였다. 하지만 B+ 트리에 기존의 가비지 컬렉션 기법들을 적용하면 낸드 플래시 메모리의 페이지 위치를 변경하게 되고 B+ 트리의 재구성을 발생시켜 전체적인 성능을 저하시킨다. 이러한 문제를 해결하고자 본 논문에서는 낸드 플래시 메모리를 기반으로 하는 B+ 트리와 이와 유사한 인덱스 트리 구조에 적용할 수 있는 가비지 컬렉션 기법을 제안한다. 제안하는 가비지 컬렉션 기법은 블록 정보 테이블과 대리 블록을 이용하여 B+ 트리의 재구성을 발생시키지 않는다. 제안된 기법의 성능평가를 위해, 낸드 플래시 메모리가 장착된 실험 장치에 B+ 트리와 ${\mu}$-Tree를 구현하고 제안된 기법을 적용하였다. 구현 결과 B+ 트리에서 제안된 기법이 GAGC(Greedy Algorithm Garbage Collection)보다 삽입된 키의 개수가 약 73% 많았으며, ${\mu}$-Tree에서 제안된 기법이 GAGC보다 시간 오버헤드가 약39% 적었다.
IoT 환경에서는 정확한 정보의 전달을 위하여 사용자의 상황에 따라 수집된 정보를 추론하여 새로운 정보, 즉 상황 정보를 생성하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 IoT 환경에서 센싱 되는 민감한 정보를 보호하기 위해 상황인식을 통한 정보의 접근제어 기법을 제안하고자 한다. 이는 사용자의 상황을 고려하여 접근을 허가하는 접근권한 관리에 중점을 두고 있으며 승인되지 않은 사용자가 네트워크에 저장되어있는 데이터에의 접근 제약(접근제어 정책)을 둔다. 이를 위해 기존에 연구된 CP-ABE 기반의 상황 정보 접근제어 기법에 대해 분석한 후, 상황 정보의 범위에 동적인 상황을 포함시켜, 확장된 다차원 상황 속성(Context Attribute)을 반영하는 접근제어 정책을 제안한다. 본 논문에서는 동적인 상황을 고려한 접근제어 정책을 IoT 센서퓨전 환경에 적합하도록 설계하였다. 따라서 기존의 연구와 비교해 데이터의 다양성 확보 및 정확한 정보의 수집이 가능하고, 기존 상황 속성의 확장이 가능하다는 장점을 갖는다.
시공간 데이타베이스는 최근에 많은 주목을 받았지만, 영역 합 질의에 대한 연구는 그 중요성에 비하여 많이 부족하다. 영역 합 질의를 처리하기 위하여, 많은 양의 데이타에 대한 직접적인 접근은 엄청난 계산 비용을 야기하기 때문에, 최근에 기존 색인 기법을 활용한 materialization 방법이 제안되었다. 간단하면서 효과적인 방법은 시공간 조건을 가지는 윈도우 질의를 효율적인 처리하는 MVR-tree에 materialization 방법을 적용하는 것이다. 그러나, MVR-tree는 노드들 사이의 존재하는 원형 경로 때문에, 중간 노드에 미리 계산된 합을 유지하는 것이 불가능하다. 다른 색인 구조들에 기초한 집합적 구조(aggregate structures)는 만족스러운 질의 성능을 제공하지 못 한다. 본 논문에서는 적응적 분할 기법을 사용하는 새로운 색인 기법(Adaptive Partitioned Aggregate R-Tree, APART)과 다양한 환경에서 영역합 질의를 효율적으로 처리하는 질의 처리 알고리즘을 제안한다. 실험 결과는 APART의 성능이 다양한 상황에서 기존의 집합적 색인 기법들보다 2배 이상 우월하다는 것을 보여준다.
비밀분산법은 하나의 비밀정보(secret)를 분산시켜 다수의 참가자(participant)들에게 공유시키고 필요시 허가된 참가자 부분집합만이 비밀을 복원할 수 있도록 하는 암호 프로토콜이다. 본 논문에서는 트리(tree) 형태의 계층 구조를 갖는 참가자들에게 적용할 수 있는 새로운 비밀분산법을 제안한다. 참가자들은 트리 상의 상위 레벨에 따라 비밀정보의 복원에 대한 우선권을 갖는다. 그러나 상위 레벨에 속하는 참가자들이 부재 시에는 하위 레벨에 속하는 자식 노드들에게 위임 티켓(delegation ticket)을 전송하여 비밀정보의 복원 권한을 위임할 수 있다. 이러한 위임 과정은 최상위 레벨인 루트부터 비밀정보를 복원하는데 참여 가능한 하위 레벨까지 순차적으로 수행될 수 있으므로, 제안하는 비밀분산법은 참가자들의 상황에 따라 동적인 접근구조(dynamic access structure)를 갖는다.
기존에 제안된 색인 구조는 연속적 이동 객체를 갱신하기 위해 이동 객체의 기존 위치를 삭제하고 새로운 위치를 삽입하는 과정을 반복하기 때문에 많은 갱신 비용을 소요한다. 본 논문에서는 연속적 이동 객체의 갱신 비용을 감소시키기 위한 새로운 색인 구조를 제안한다. 제안하는 색인 구조는 이동 객체의 위치를 저장한 공간 분할 방식의 색인 구조와 이동 객체의 위치를 직접 접근하기 위한 보조 색인 구조로 구성된다. 노드의 팬아웃을 증가시키기 위해 자식 노드에 대한 정보는 실제 분할 영역을 저장하는 것이 아니라 kd-tree로 저장한다. 또한, 이동 객체의 위치 갱신을 빠르게 처리하기 위해 색인 구조 전체를 순회하지 않고 단말 노드를 직접 접근하여 상향식으로 갱신을 수행한다. 제안하는 색인 구조의 우수성을 입증하기 위해 다양한 분포 특성에 따라 이동 객체를 생성하고 이동 객체에 대한 삽입, 갱신, 검색 성능을 비교 분석한다.
Journal of information and communication convergence engineering
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제8권2호
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pp.212-218
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2010
In wireless sensor networks (WSNs), both efficient energy management and Quality of Service (QoS) are important issues for some applications. For creating robust networks, real-time services are usually employed to satisfy the QoS requirements. In this paper, we proposed a hierarchical real-time MAC (medium access control) protocol for (m,k)-firm constraint in wireless sensor networks shortly called HRTS-MAC. The proposed HRTS-MAC protocol is based on a dynamic priority assignment by (m,k)-firm constraint. In a tree structure topology, the scheduling algorithm assigns uniform transmitting opportunities to each node. The paper also provides experimental results and comparison of the proposed protocol with E_DBP scheduling algorithm.
As the elderly population are rapidly growing, the elderly who needs special care and nursing homes for them are also growing. However, many nursing homes were planned without considering the hierarchial space organization such as division of housing unit and nursing unit based on the cognitive and behavioral characteristics of the elderly or accessibility and supportiveness of the staff. This study was to examine the hierarchial characteristics in space organization of nursing homes by using Space Syntax. The subjects were 8 nursing homes in Busan. First, spaces in nursing homes were divided into five areas based on the literature review. Then the hierarchy of space organization for the access layer and layers of living floors was grasped by using G-graph. The access layer has a tree-type hierarchical structure and high visuality. Also, average depth of the space was 5. Then the full integration was analyzed. Mobile area, such as elevator, hallways, or living rooms has a high accessibility and the middle corridor type has commonly been characterized. The nursing stations were analyzed through the control degree and it was low in three nursing homes such as B, C, and G. The low clarity was showed in B, D, and F. The low clarity means that it is relatively difficult to recognize the whole space organization of nursing home. Even though the hierarchy of their living floors was tree-type structure with a high visuality, they has a type of grouping spaces around hallways and spreading, or a ring type.
무선 모바일 환경에서 통신 장비의 에너지와 전송 대역폭 효율을 위해 방송 기법이 널리 사용되고 있다. 기존에는 비계층적 데이터를 대상으로 한 인덱싱 연구들이 있었으나, 웹과 이동통신 환경에서 널리 사용되는 XML 데이터에 대한 방송 인덱싱 연구는 미미한 실정이다. 본 연구에서는 XML문서에 대한 새로운 방송 인덱싱 방법으로 TOP 트리를 제안한다. TOP 트리는 XML 문서에 포함된 엘리먼트들을 같은 경로를 갖는 엘리먼트 그룹으로 분류한 후, 해당 그룹을 순서화된 고유 ID가 부여된 노드로 구성하고 엘리먼트 그룹간의 관계를 간선으로 연결한 경로 요약 트리이다. 본 논문에서는 TOP 트리 기반 방송 스트림 생성 방법과다중 경로 질의 처리 방법을 제안하고 실험을 통해 제안 방법의 우수성을 입증한다.
차세대 비디오 부호화 표준 기술 탐색을 진행하고 있는 JVET(Joint Video Exploration Team)의 참조 SW 코덱인 JEM(Joint Exploration Model)은 재귀적 QTBT(Quadtree plus Binary Tree) 분할 구조의 부호화단위(CU)를 제공한다. QTBT를 통하여 새로운 블록 형태를 추가하여 부호화 효율 이득을 얻을 수 있는 반면, 부호화 복잡도 또한 크게 증가하는 문제가 있다. 본 논문에서는 JEM 부호화기의 복잡도 감소를 위해 상위 분할 깊이(depth)와 현재 분할 깊이의 율-왜곡(Rate-Distortion: RD) 비용을 사용하는 고속 블록 분할 깊이 결정 기법을 제안한다. 실험결과 JEM 5.0 대비 AI(All Intra) 부호화 구조에서 0.7%의 BD-rate 증가에 21.6%의 부호화 시간 감소를 보였고, RA(Random Access)에서는 1.2%의 BD-rate 증가에 11.0%의 시간 감소 효과를 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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