• 대한수학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.967-979
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• 2019

Chaotic dynamical systems, preferably on a Cantor-like space with some arithmetic operations are considered as good pseudo-random number generators. There are many definitions of chaos, of which Devaney-chaos and pos itive topological entropy seem to be the strongest. Let $A=\{0,1,{\dots},p-1\}$. We define a continuous map on $A^{\mathbb{Z}}$ using addition with a carry, in combination with the shift map. We show that this map gives rise to a dynamical system with positive entropy, which is also Devaney-chaotic: i.e., it is transitive, sensitive and has a dense set of periodic points.

• 시스템엔지니어링학술지
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• 제17권2호
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• pp.37-48
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• 2021

Improving the plant protection system against unforeseen changes/transients during operation is essential to maintain plant safety. Under this condition, it requires rapid and accurate signal processing. The use of an Intellectual Property (IP) core for floating point calculations for Safety Critical MMIS can make numerical computations easier and more precise, improving system accuracy. It can represent and manipulate rational numbers as well as a much broader range of values with dynamic range in nuclear power plant. Systems engineering approach (SE) is used through the development process, it helps to reduce complexity and avoid omissions and invalid assumptions as delivers a better understanding of the stakeholders needs. For the implementation on the FPGA target board, the 32-bit floating-point arithmetic with IEEE-754 standards has designed using Simulink model in Matlab for all operations of addition, subtraction, multiplication and division and VHDL code generated.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권6호
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• pp.84-90
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• 2023

In this article the problem of computing floating-point reciprocal cube root functions is considered. Our new algorithms for this task decrease the number of arithmetic operations used for computing $1/{\sqrt[3]{x}}$. A new approach for selection of magic constants is presented in order to minimize the computation time for reciprocal cube roots of arguments with movable decimal point. The underlying theory enables partitioning of the base argument range x∈[1,8) into 3 segments, what in turn increases accuracy of initial function approximation and decreases the number of iterations to one. Three best algorithms were implemented and carefully tested on 32-bit microcontroller with ARM core. Their custom C implementations were favourable compared with the algorithm based on cbrtf(x) function taken from C ＜math.h＞ library on three different hardware platforms. As a result, the new fast approximation algorithm for the function $1/{\sqrt[3]{x}}$ was determined that outperforms all other algorithms in terms of computation time and cycle count.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.143-152
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• 2012

본 논문은 스칼라 곱셈, Menezes-Vanstone 타원곡선 암호 및 복호 알고리즘, 점-덧셈, 점-2배 연산, 유한체상 곱셈, 나눗셈 등의 7가지 동작을 수행하는 GF($2^{191}$) 타원곡선 암호프로세서를 하드웨어로 설계하였다. 단순 전력 분석에 대비하기 위해 타원곡선 암호프로세서는 주된 반복 동작이 키 값에 무관하게 동일한 연산 동작으로 구성되는 몽고메리 스칼라 곱셈 기법을 사용하며, GF($2^m$)의 유한체에서 각각 1, (m/8), (m-1)개의 고정된 사이클에 완료되는 GF-ALU, GF-MUL, GF-DIV 연산장치가 병렬적으로 수행되는 동작 특성을 갖는다. 설계된 프로세서는 0.35um CMOS 공정에서 약 68,000개의 게이트로 구성되며, 시뮬레이션을 통한 최악 지연시간은 7.8 ns로 약 125 MHz의 동작속도를 갖는다. 설계된 프로세서는 320 kps의 암호율, 640 kbps을 복호율 갖고 7개의 유한체 연산을 지원하므로 다양한 암호와 통신 분야에 적용할 수 있다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제43권4호
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• pp.23-30
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• 2006

본 논문은 $LiNbO_3$ 광스위칭 소자를 이용한 광컴퓨터 시스템인 SPOC(Stored Program Optical Computer)의 제어 동작의 문제점을 개선한 회로를 설계하고 검증한다. SPOC의 메모리는 DLM(Delay Line Memory) 구조이고, 오퍼런드가 필요 없는 명령어도 메모리 접근 과정을 수행하기 때문에 메모리 접근에 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 또한 원하는 연산만을 선택하여 수행할 수 없기 때문에 산술논리장치에서 불필요한 연산이 많이 수행된다. 따라서 본 논문에서는 오퍼런드를 찾기 전에 미리 명령어를 해독함으로써 오퍼런드가 필요 없는 명령어의 메모리 접근을 제거하도록 회로를 개선한다. 또한 산술논리장치내의 모든 연산회로에 오퍼런드를 보내지 않고 특정 연산회로에만 오퍼런드를 보냄으로써 불필요한 연산을 줄인다. 그리고 DIR(Dual Instruction Register) 구조를 제시하여 전체 프로그램의 실행시간을 최소화한다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권5호
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• pp.1-6
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• 2016

영상 회전은 영상 처리나 영상 패턴 인식에서 중요한 전처리 방법 중 하나이다. 영상 회전은 회전 행렬의 곱으로 이루어 진다. 그러나 기존의 방법은 대량의 실수 연산과 삼각 함수 계산을 필요로 하므로 수행 시간이 오래 걸린다. 본 논문에서는 이 같은 두가지 주요 지체 연산과정을 제거한 새로운 고속 영상 회전 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 단지 2개의 전단 연산을 행하므로 매우 빠르다. 또한 최신 병렬 처리 기술인 CUDA를 적용한다. CUDA는 최근 널리 보급된 GPU를 이용한 대용량 병렬처리 계산 아키텍쳐이다. GPGPU는 그래픽 전용프로세서이므로 화소 단위의 병렬처리에 탁월한 성능을 보인다. 제안된 알고리즘은 기존의 회전 알고리즘과 다양한 크기의 영상에 대해 비교 실험한다. 실험 결과는 제안된 알고리즘이 기존의 방법보다 8배 이상의 매우 우수한 성능을 보인다.

• Spatial Information Research
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• 제17권3호
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• pp.371-379
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• 2009

최근 그래픽 프로세서(GPU)의 발전에 따라 대량의 프로세서를 탑재한 고성능 그래픽 카드가 개인 컴퓨터에서 널리 사용되고 있다. GPU를 사용하여 CPU의 부하를 줄이면서도 성능을 향상시킬 수 있어서 복잡한 연산을 처리해야 하는 다양한 응용 프로그램에 적용하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 복잡한 연산이 필요한 공간 데이터 처리의 성능을 향상시키기 위하여 GPU의 병렬 처리 기술을 활용하는 방법을 제안하였다. 원본 공간 데이터를 화면에 출력하기 위해서는 그래픽 처리 연산이 필요하며 같은 종류의 연산을 모든 데이터에 적용해야 하므로 GPU의 SIMD 병렬 처리를 사용하여 성능을 향상시킬 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.135-143
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• 2009

최근 모바일 장치에서 고해상도 영상의 인코딩 및 디코딩에 대한 요구가 늘어남에 따라 효율적인 영상 코덱 개발의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문은 JPEG 디코딩 과정에서 IDCT 변환과 컬러변환 배열간의 선형성을 바탕으로 이들 연산순서를 재배열함으로써 컬러변환 과정에서 요구되는 계산 횟수를 줄이고 재배열된 부동소수점 연산에 정수 맵핑을 적용하여 시간 복잡도를 줄임으로써 실행시간을 크게 단축하는 컬러변환 기법을 제안한다. 또한, 제안된 기법은 연산 재배열 및 정수 맵핑의 양자화오류로 인한 화질 저하를 다중 모드 채도 재구성 기법을 적용하여 보상하도록 한다. 임베디드 시스템 개발 플랫폼에서의 성능평가를 통해 제안 된 기법이 기존의 컬러변환 기법들과 비교하여 복원 영상의 화질 저하를 최소화하면서 실행시간을 크게 단축함을 알 수 있었다.

• 한국산업보건학회지
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• 제19권3호
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• pp.307-320
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• 2009

This study was conducted not only to review airborne asbestos levels reported in workplaces in Korea, but also to analyze their levels according to various characteristics All asbestos concentration reported as either geometric mean (GM) and geometric standard deviation (GSD) or ranges were transformed to arithmetic mean to estimate exposure level. In addition, weighted arithmetic means (WAMs) were calculated to weigh asbestos levels based on the different number of samples. Differences of asbestos levels among several characteristics such as industry type, decade, operation and sampling and analytical methods were analyzed using analysis of variance (ANOVA). The number of articles studying asbestos levels from workplaces was found to be 9 including two report types. Five of those were reported prior to 1990s and rest of them after 1990s. Only several industries such as asbestos textile, asbestos cement, brake-lining repair shops were studied, while various industries using asbestos or asbestos containing materials (ACMs) were not studied. ANOVA found that asbestos exposure levels (WAM = 5.26f/cc) reported from textile industry were significantly higher than those from other industries (cement = 0.63f/cc, brake-lining = 0.2f/cc - 0.47f/cc) (p < 0.0001). Average exposure levels studied prior to the 1990s (3.13f/cc) were found to be significantly higher than that (0.86f/cc) after the 1990s (p<0.0001). All WAMs reported until the 1994 were found to be higher than the current occupational exposure limits (0.1f/cc). This study recommends that retrospective exposure to asbestos based on various industry types and operations should be assessed.

• 전기전자학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.522-531
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• 2018

FIPS 186-2에 정의된 224-비트 소수체 타원곡선 암호와 2048-비트 키길이의 RSA 암호를 단일 하드웨어로 통합 구현한 공개키 암호 프로세서 EC-RSA를 설계하였다. ECC의 스칼라 곱셈과 RSA의 멱승 연산에 공통으로 사용되는 유한체 연산장치를 32 비트 데이터 패스로 구현하였으며, 이들 연산장치와 내부 메모리를 ECC와 RSA 연산에서 효율적으로 공유함으로써 경량화된 하드웨어로 구현하였다. EC-RSA 프로세서를 FPGA에 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, 180-nm CMOS 셀 라이브러리로 합성한 결과 11,779 GEs와 14 kbit의 RAM으로 구현되었고, 최대 동작 주파수는 133 MHz로 평가되었다. ECC의 스칼라 곱셈 연산에 867,746 클록 사이클을 소요되어 34.3 kbps의 처리율을 가지며, RSA의 복호화 연산에 26,149,013 클록 사이클이 소요되어 10.4 kbps의 처리율을 갖는 것으로 평가되었다.