• 제목/요약/키워드: Capacity Constraints

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Managing Deadline-constrained Bag-of-Tasks Jobs on Hybrid Clouds with Closest Deadline First Scheduling

  • Wang, Bo;Song, Ying;Sun, Yuzhong;Liu, Jun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권7호
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    • pp.2952-2971
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    • 2016
  • Outsourcing jobs to a public cloud is a cost-effective way to address the problem of satisfying the peak resource demand when the local cloud has insufficient resources. In this paper, we studied the management of deadline-constrained bag-of-tasks jobs on hybrid clouds. We presented a binary nonlinear programming (BNP) problem to model the hybrid cloud management which minimizes rent cost from the public cloud while completes the jobs within their respective deadlines. To solve this BNP problem in polynomial time, we proposed a heuristic algorithm. The main idea is assigning the task closest to its deadline to current core until the core cannot finish any task within its deadline. When there is no available core, the algorithm adds an available physical machine (PM) with most capacity or rents a new virtual machine (VM) with highest cost-performance ratio. As there may be a workload imbalance between/among cores on a PM/VM after task assigning, we propose a task reassigning algorithm to balance them. Extensive experimental results show that our heuristic algorithm saves 16.2%-76% rent cost and improves 47.3%-182.8% resource utilizations satisfying deadline constraints, compared with first fit decreasing algorithm, and that our task reassigning algorithm improves the makespan of tasks up to 47.6%.

모바일 장치와 클라우드 사이 거리의 영향 측정에 대한 연구 (A Design of Measuring impact of Distance between a mobile device and Cloudlet)

  • 니욘사바 에릭;장종욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.232-235
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    • 2015
  • 최근, 모바일 장치는 컴퓨터와 비슷한 기능을 갖추고 있다. 그러나, 모바일 장치는 낮은 처리 능력, 제한된 메모리, 예측할 수 없는 연결 및 제한된 배터리 수명 등 과 같은 제약으로 인해 제한된 리소스를 가지고 있다. 모바일 장치의 능력을 향상시키기 위한 아이디어는 컴퓨팅 인프라 모바일 장치로부터 부하를 이동하는 클라우드 컴퓨팅 및 가상화 기술을 사용하는 것이다. 이러한 기술은 모바일 장치에서 resource-rich cloud 또는 서버로 많이 계산되는 리소스를 이동하는 기술로 구성된다. 이러한 기술에 대한 목표를 달성하기 위하여, 연구자들은 모바일 클라우드 애플리케이션 모델을 설계를 하고 있었다. 이 논문에서 우리는 cloudlet architecture에 대해 강조하고, 그 방법론과 cloudlet과 모바일 장치사이에서 영향 측정에 대해 설계에 대해 연구한다.

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웨어러블 컴퓨터를 위한 저전력 실시간 운영체제 eRTOS 설계 및 구현 (Design and Implementation of eRTOS Real-time Operating Systems for Wearable Computers)

  • 조문행;최찬우;이철훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제8권9호
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    • pp.42-54
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    • 2008
  • 오늘날의 내장형 시스템은 군사 무기체계, 로봇, 인공위성 등과 같이 전통적인 내장형 시스템과 휴대폰, PMP(Portable Multimedia Player), PDAs(Personal Digital Assistants)와 같이 통신과 멀티미디어 기기가 결합된 디지털 컨버전스 시스템에서 먹는 PC, 웨어러블 컴퓨터와 같은 차세대 PC 개념으로 진화하고 있다. 차세대 PC는 문서작성 인터넷 검색 데이터 관리 등에서 사용되었던 기존의 PC에서 분기된 네트워크 기반의 인간중심 디지털 정보기기이다. 웨어러블 컴퓨터는 극히 전력과 메모리 제한적인 시스템으로, 구성 하드웨어의 제약 사항을 극복하고 사용자 서비스의 QoS를 제공하기 위해 초소형이면서 저전력 기능을 갖춘 실시간 운영체제를 사용해야만 한다. 본 논문에서는 웨어러블 컴퓨터를 위한 저전력 실시간 운영체제 eRTOS를 설계 및 구현하였다. 본 논문에서 구현한 eRTOS는 18KB의 풋프린트(footprint)로 동적 전력 관리 기법(Dynamic Power Management)과 장치 전력 관리 기법(Device Power Management)의 저전력 기법이 구현되어 있다. 웨어러블 컴퓨터의 응용프로그램을 실험하여 47%의 전력 소모 감축효과를 확인하였다.

계층적 KLT 특징 추적기의 하드웨어 구현 (A Hardware Implementation of Pyramidal KLT Feature Tracker)

  • 김현진;김경환
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제46권2호
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    • pp.57-64
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    • 2009
  • 본 논문에서는 계층적 KLT 특징 추적기의 하드웨어 구조를 제안한다. 계층적 KLT 특징 추적기(pyramidal Kanade-Lucas-Tomasi feature tracker)는 주로 MPU를 기반으로 구현되어 왔으나 반복연산 과정이 많아 실시간으로 처리하기 어려우므로, 실시간 수행을 위하여 FPGA(Field Programmable Gate Array)를 이용하여 구현하였다. 본 논문에서는 추출되는 특징점의 수를 일정하게 유지하기 위해 입력 영상의 밝기에 적응적으로 임계값을 설정하는 특징점 추출 알고리즘을 제안한다. 또한 계층적 KLT 추적 알고리즘을 메모리의 용량 및 대역폭의 한계를 극복하고, FPGA의 병렬처리 특성에 적합한 구조로 변환한다. 소프트웨어로 실행한 결과와의 비교를 통하여 특징점의 추출 및 추적이 유사한 양상으로 이루어짐을 검증하였고, $720{\times}480$ 영상 입력에 대해 초당 30 프레임의 full frame rate로 추적이 수행됨을 확인하였다.

이동통신 역방향 스케줄러에서의 고신뢰성 자원 할당 기법 (Reliability Constrained Resource Allocation in Cellular Network Uplink Scheduler)

  • 이성원;정광렬;박애순
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.57-66
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    • 2010
  • 본 연구에서는 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE)와 같은 이동통신 네트워크에서 역방향 전송이 전용회선 방식이 아닌 패킷 전송으로 이루어지는 환경에서의 고신뢰성 역방향 패킷 스케줄링 기법을 제안하고, 기존 방안과 성능을 비교하여 장단점을 분석한다. 제안하는 고신뢰성 역방향 패킷 스케줄링 기법은 전송속도 혹은 처리용량의 극대화를 추구하는 기존 방식과 다르게 현재 차세대 이동통신의 핵심 연구 분야로 고려되는 Machine Type Communication (MTC) 분야에서, 단말의 위치 및 단말의 무선링크 상태에 독립적으로, 반드시 단말이 생성한 정보가 네트워크로 전송되어야 하는 요구사항을 만족하도록 제안되었으며, 성능 평가를 통하여 제안방안이 기존 방안 대비 우수한 신뢰성을 제공하는 것을 확인하였다.

미국 전력산업에서 기업의 소유권 형태에 따른 운영성과의 차이 분석 (Ownership Structure and Performances: An Analysis of Cooperatives and Investor-Owned Utilities in the U.S. Electric Power Industry)

  • 장희선
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제27권1호
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    • pp.161-194
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    • 2018
  • 본 연구는 미국 전력산업에서 협동조합과 민영전기사업자간의 소유권 형태의 차이가 기업의 운영성과에 미치는 영향을 분석한다. 2001년부터 2014년까지의 패널데이타를 구축하여 비용함수, 이중차분법 등을 추정한 결과, 협동조합은 높은 이자비용과 제한된 자금조달 등 소유권 형태로 인해 자본이용에 제한이 있고 운영한계비용 또한 기업 규모에 따라 가파르게 증가하는 반면, 민영전기사업자의 경우 상대적으로 자유로운 자본접근성을 바탕으로 전력산업에 존재하는 규모의 경제를 잘 활용하고 있는 것으로 분석되었다. 그러나 본 연구에서 소유권 형태가 기업의 수익성에 미치는 영향은 찾지 못하였으며, 발전효율성과 소유권형태의 상관관계 또한 통계적으로 유의미하지 않은 것으로 분석되었다.

Active Distribution System Planning for Low-carbon Objective using Cuckoo Search Algorithm

  • Zeng, Bo;Zhang, Jianhua;Zhang, Yuying;Yang, Xu;Dong, Jun;Liu, Wenxia
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.433-440
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    • 2014
  • In this study, a method for the low-carbon active distribution system (ADS) planning is proposed. It takes into account the impacts of both network capacity and demand correlation to the renewable energy accommodation, and incorporates demand response (DR) as an available resource in the ADS planning. The problem is formulated as a mixed integer nonlinear programming model, whereby the optimal allocation of renewable energy sources and the design of DR contract (i.e. payment incentives and default penalties) are determined simultaneously, in order to achieve the minimization of total cost and $CO_2$ emissions subjected to the system constraints. The uncertainties that involved are also considered by using the scenario synthesis method with the improved Taguchi's orthogonal array testing for reducing information redundancy. A novel cuckoo search (CS) is applied for the planning optimization. The case study results confirm the effectiveness and superiority of the proposed method.

독립형 마이크로그리드 내 분산전원별 최적용량 결정 방법 (Determining the Optimal Capacities of Distributed Generators Installed in A Stand-alone Microgrid Power System)

  • 고은영;백자현;강태혁;한동화;조수환
    • 전기학회논문지
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    • 제65권2호
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    • pp.239-246
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    • 2016
  • In recent years, the power demand has been increasing steadily and the occurrence of maximum power demand has been moving from the summer season to the winter season in Korea. And since the control of electric power supply and demand is more important under those situations, a micro-grid system began to emerge as a keyword for the sTable operation of electric power system. A micro-gird power system is composed of various kinds of distributed generators(DG) such as small diesel generator, wind turbine, photo-voltaic generator and energy storage system(ESS). This paper introduces a method to determine the optimal capacities of the distributed generators which are installed in a stand-alone type of microgrid power system based on the fundamental proportion of diesel generator. At first, the fundamental proportion of diesel generator will be determined by changing from 0 to 50 percent. And then we will optimize the capacities of renewable energy resources and ESS according to load patterns. Lastly, after recalculating the capacity of ESS with consideration for SOC constraints, the optimal capacities of distributed generators will be decided.

개선소성힌지해석과 유전자 알고리듬을 이용한 평면 강골조 구조물의 퍼지최적설계 (Fuzzy Optimum Design of Plane Steel Frames Using Refined Plastic Hinge Analysis and a Genetic Algorithm)

  • 이말숙;윤영묵;손수덕
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.147-160
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    • 2006
  • 본 논문에서는 개선소성힌지해석과 유전자 알고리듬을 이용한 평면 강골조 구조물의 퍼지최적설계 방법을 제시하였다. 개선소성힌지해석에서는 강골조 구조물의 기하학적 비선형성을 고려하기 위해 보-기둥 요소의 안정함수를 사용하였으며, 재료적 비선형을 고려하기 위해 잔류응력, 소성힌지, 그리고 기하학적 불완전성 등에 의한 점진적인 강성감소모델을 사용하였다. 유전자 알고리듬에서는 토너먼트 선택방법과 마이크로 유전자 알고리즘을 사용하였다. 목적함수로는 구조물의 총중량을 사용하였으며, 제약조건으로는 하중-저항능력, 사용성, 연성도, 그리고 시공성에 관한 기준을 고려하였다. 퍼지최적설계에서는 명확한 목적함수와 퍼지제약을 가지는 경우에 한하여 허용 오차는 제한값의 5%로 선택하고 비소속함수와 레벨컷 방법을 이용하여 0에서 1까지 0.2간격으로 나누어 최적화하였다. 여러 평면 강골조 구조물의 최적설계를 수행하여 일반GA최적설계와 퍼지GA최적설계의 최적값을 비교하였다.

전기차 카셰어링 시스템 최적화를 위한 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of Electric Vehicle Sharing System for Optimized Operation)

  • 서용원
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.93-108
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    • 2016
  • 전기차 카셰어링은 친환경차량인 전기차를 여러 사용자들이 함께 이용함으로써 교통부문의 온실가스 발생량을 감소시키고, 동시에 자가용 증가로 인한 공간 및 환경문제를 해결할 수 있는 방안으로 주목받고 있다. 그러나 아직 도입단계에 불과하기 때문에 전기차 카셰어링 시스템의 효율성이나 사업가능성에 대한 연구나 분석이 필요한 실정이다. 이러한 배경하에 본 연구에서는 전기차 카셰어링 시스템의 운영상태와 결과를 분석이 가능한 모형을 개발하였으며, 현재 실시되고 있는 시범사업 내용을 반영하여 시뮬레이션을 실시하였다. 시뮬레이션 결과 전기차 카셰어링 시스템 운영과 관련된 변수들 사이의 관계와 운영효율을 최대화 할 수 있는 최적용량 등을 분석하였다. 시뮬레이션 분석에서는 차량대수와 충전기수가 증가할수록 서비스 제공율은 계속 증가하다가 일정수준에 도달하면 증가폭과 그 효율이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 카셰어링 시스템 운영에 따른 수익과 비용을 분석하여 연간 운영 이익을 최대화 할 수 있는 최적 차량대수 및 최적 충전기 수를 도출하였다.