• 제목/요약/키워드: Computation

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HALO SPIN PARAMETER IN COSMOLOGICAL SIMULATIONS

  • Ahn, Jieun;Kim, Juhan;Shin, Jihye;Kim, Sungsoo S.;Choi, Yun-Young
    • 천문학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.77-86
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    • 2014
  • Using a cosmological ${\Lambda}CDM$ simulation, we analyze the differences between the widely-used spin parameters suggested by Peebles and Bullock. The dimensionless spin parameter ${\lambda}$ proposed by Peebles is theoretically well-justified but includes an annoying term, the potential energy, which cannot be directly obtained from observations and is computationally expensive to calculate in numerical simulations. The Bullock's spin parameter ${\lambda}^{\prime}$ avoids this problem assuming the isothermal density profile of a virialized halo in the Newtonian potential model. However, we find that there exists a substantial discrepancy between ${\lambda}$ and ${\lambda}^{\prime}$ depending on the adopted potential model (Newtonian or Plummer) to calculate the halo total energy and that their redshift evolutions differ to each other significantly. Therefore, we introduce a new spin parameter, ${\lambda}^{\prime\prime}$, which is simply designed to roughly recover the value of ${\lambda}$ but to use the same halo quantities as used in ${\lambda}^{\prime}$. If the Plummer potential is adopted, the ${\lambda}^{\prime\prime}$ is related to the Bullock's definition as ${\lambda}^{\prime\prime}=0.80{\times}(1+z)^{-1/12}{\lambda}^{\prime}$. Hence, the new spin parameter ${\lambda}^{\prime\prime}$ distribution becomes consistent with a log-normal distribution frequently seen for the ${\lambda}^{\prime}$ while its mean value is much closer to that of ${\lambda}$. On the other hand, in case of the Newtonian potential model, we obtain the relation of ${\lambda}^{\prime\prime}=(1+z)^{-1/8}{\lambda}^{\prime}$; there is no significant difference at z = 0 as found by others but ${\lambda}^{\prime}$ becomes more overestimated than ${\lambda}$ or ${\lambda}^{\prime\prime}$ at higher redshifts. We also investigate the dependence of halo spin parameters on halo mass and redshift. We clearly show that although the ${\lambda}^{\prime}$ for small-mass halos with $M_h$ < $2{\times}10^{12}M_{\odot}$ seems redshift independent after z = 1, all the spin parameters explored, on the whole, show a stronger correlation with the increasing halo mass at higher redshifts.

히스토그램 시퀀스 구성을 위한 공간 지역성 보존 척도 (Spatial Locality Preservation Metric for Constructing Histogram Sequences)

  • 이정곤;김범수;문양세;최미정
    • 정보화연구
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    • 제10권1호
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    • pp.79-91
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    • 2013
  • 본 논문은 히스토그램 시퀀스(histogram sequence)에 저차원 변환을 적용할 때, 어떤 공간 채움 곡선(space filling curve: SFC)의 성능이 가장 좋은지를 판단하는 체계적인 평가방법을 제안한다. 히스토그램 시퀀스는 이미지를 주어진 SFC에 따라 시계열 형태로 표현한 것을 말한다. 히스토그램 시퀀스는 매우 고차원이므로 저장 및 검색이 매우 어렵다. 효율적인 저장 및 검색을 위해서 시계열 저차원 변환의 하한을 사용할 수 있는데, 이 하한의 성능은 SFC의 종류에 따라 큰 영향을 받게 된다. 본 논문에서는 히스토그램 시퀀스를 저차원 변환할 때 어떤 SFC의 성능이 좋은지를 평가하기 위해, "히스토그램 시퀀스에서 엔트리들이 인접하면 이미지에서도 해당 셀들이 인접해야 한다"는 공간지역성(spatial locality)의 개념을 제안한다. 다음으로, 공간 지역성을 정량적으로 평가할 수 있는 공간 지역성 보존 척도(spatial locality preservation metric)를 제안하고, 이를 계산하기 위한 정형적인 방법을 제시한다. 본 논문에서는 공간 지역성 보존 척도 측면에서 총 다섯 가지의 SFC를 평가하고, 이 평가 결과가 실제 이미지 매칭의 저차원 변환 성능 평가와 유사함을 확인한다. 또한, 저차원 변환 기반의 k-NN(k-nearest neighbors) 검색을 실험하여, 공간 지역성 보존 척도가 가장 낮은 힐버트-오더가 k-NN 검색에서도 가장 좋은 성능을 보임을 통해, 제안한 공간 지역성 보존 척도의 유용성을 입증한다.

무선 랜 규격에서의 고속 알고리즘을 이용한 LDPC 복호기 구현 (Implementation of LDPC Decoder using High-speed Algorithms in Standard of Wireless LAN)

  • 김철승;김민혁;박태두;정지원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.2783-2790
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    • 2010
  • 본 연구에서는 무선 랜 표준안인 802.11n에서 채널 부호화 알고리즘으로 채택된 LDPC부호의 복호 알고리즘의 저복잡도에 대해 연구를 하였다. 샤논의 한계에 근접하기 위해서는 큰 블록 사이즈의 LDPC 부호어 길이와 많은 반복횟수를 요구한다. 이는 많은 계산량을 요구하며, 그리고 이에 따른 전력 소비량(power consumption)을 야기 시키므로 본 논문에서는 세 가지 형태의 저복잡도 LDPC 복호 알고리즘을 제시한다. 첫째로 큰 블록 사이즈와 많은 반복 횟수는 많은 계산량과 전력 소모량을 요구하므로 성능 손실 없이 반복횟수를 줄일 수 있는 부분 병렬 방법을 이용한 복호 알고리즘, 둘째로 early stop 알고리즘에 대해 연구 하였고, 셋째로 비트 노드 계산과 체크 노드 계산 시 일정한 신뢰도 값보다 크면 다음 반복 시 계산을 하지 않는 early detection 알고리즘에 대해 연구 하였다. 위 세가지 알고리즘을 적용하여 FPGA 칩에 구현한 결과 N=648, R=1/2일 때, 복호 속도는 알고리즘을 적용하지 않았을 때 보다 거의 두배에 가까운 110Mbps이고, 약 45%의 디바이스 사용량이 감소하였다.

비용 요소에 근거한 신뢰도 최적화 및 On-Line SIS 지원 도구 연구 (Advanced Optimization of Reliability Based on Cost Factor and Deploying On-Line Safety Instrumented System Supporting Tool)

  • 아디스;박명남;김현승;신동일
    • 한국가스학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.32-40
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    • 2017
  • SIS는 공정안전시스템 분야에서 폭넓게 활용될 수 있는 계장안전시스템이다. SIS는 유해화학물질 누출 사고로부터 인간, 물질적 자산 그리고 환경에 미치는 피해를 줄이기 위해 필수적이다. 현재 전기, 전자 그리고 프로그래밍 가능한 전자 (E / E/ PE) 장치가 기계, 공압 및 유압 시스템과 상호 작용하는 통합 안전 시스템은 IEC 61508과 같은 국제 안전 표준을 따르도록 되어있다. IEC 61508은 안전 수명주기의 모든 사항을 규정한다. SIS 지원 도구 없이 안전 수명주기에 따라 IEC 61508의 요구 사항을 충족시키는 것은 복잡한 일이다. 본 연구에서는, 사용자가 보다 쉽게 안전 수명주기의 설계 단계를 구현할 수 있도록 도움을 줄 수 있는 On-Line SIS 지원 도구를 제시하였다. On-Line SIS 지원 도구는 데이터 읽기 및 수정 시스템과 통합될 수 있는 안드로이드 응용 프로그램의 형태로 되어있다. 이 도구는 안전 수명주기의 설계 단계에서 소요되는 계산 시간을 줄이고 계산 과정에서 발생할 수 있는 오류를 줄인다. 또한 On-Line SIS 지원 도구는 비용 요소에 근거한 최적화 접근법을 제시할 수 있으며, multi-objective GA를 사용하여 최적의 솔루션 조합을 찾을 수 있도록 하였다.

요골동맥 직경 변화에 따른 맥파 측정 시스템 개발 (Development of an Measuring System for Pulse Wave Corresponding to Different Radial Artery Diameters Caused by Indentation)

  • 이전;우영재;전영주;이유정;김종열
    • 전기학회논문지
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    • 제57권12호
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    • pp.2351-2357
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    • 2008
  • Noninvasive radial artery pulse wave has been widely used not only for the pulse wave analysis(PWA) itself but also for assessment of arterial stiffness with estimated aortic pulse wave from peripheral pulse wave. However, it has been found that the deformation of pulse shape can be caused readily by changing measuring position, indentation pressure, and so on. So, in this study, we have developed a system which can measure radial pulse wave and skin displacement simultaneously while the indentation body goes down to occlude subject's radial artery. This system can be divided into a measuring apparatus part, an indentation control hardware part, a data acquisition part and a control and computation part. And, the measuring apparatus consists of an arm-rest, a step motor, an indentation body, a laser displacement sensor(LK-G30, Keyence Co.) and pulse wave sensor. Under load-free condition and radial artery loaded condition, the evaluation of developed system has been performed. From these results, we can conclude: 1) The developed system can control the indentation body quantitatively and the adopted laser displacement sensor shows linear output characteristic even with skin as a reflector. 2) This system can measure the pulse wave and the displacement of indentation body, that is, skin displacement simultaneously at each specific level of indentation body. 3) This system can provide the number of motor steps used to get down the indentation body, the measured skin displacement, the calculated indentation pressure, the calculated pulse pressure and the pulse waveform as well as the information generated by combining these with each others. 4) This system can reveal the relationship between the morphological changes of pulse wave and the estimated displacement of radial artery wall by indentation. Consequently, the developed system can furnish more abundant information on radial artery than previous diagnosis systems based on tonometric measurement. In further study, we expect to setup the standard measuring process and to concrete the algorithm for the estimation of radial artery's diameter and of displacement of radial artery's wall. Furthermore, with well designed clinical studies, we hope to turn out the usefulness of developed system in the field of cardiovascular system evaluation.

시뮬레이션을 이용한 정보시스템 아키텍쳐 모델링에 관한 연구 (A Study on the Architecture Modeling of Information System using Simulation)

  • 박상국;김종배
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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    • pp.455-458
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    • 2013
  • 종래의 정보시스템 아키텍쳐 설계는 설계자 개인의 경험을 바탕으로 진행되어 정보시스템의 적절한 자원 배분 활용과 성능 향상에 한계로 작용되어 오고 있다. 개인 경험에 의존한 아키텍쳐 설계는 설계자 경험의 다양성, 관련 업무 및 환경에서의 지식수준, 개인의 성향에 따른 아키텍쳐 품질수준에 많은 차이가 발생한다. 이러한 문제점은 결국 고비용의 하드웨어 자원 낭비라는 결과를 초래한다. 업무 현장에서는 아키텍쳐의 성능 모니터링, 병목구간 발견 및 정보시스템 운영 프로세스 상의 문제점을 발견하고 대응할 목적으로 사후적 모니터링 Tool 들이 다양하게 개발되어 운영되고 있다. 그러나 아키텍쳐 설계 초기에 사전적으로 예측하여 대응하기 위한 시뮬레이션 툴이나 모델들은 거의 없으며, 있더라도 제한적인 모델에서만 적용 가능하다. 이러한 문제점들을 개선하고자 정보시스템 아키텍쳐 설계를 위한 시뮬레이션 모델을 우선 파이롯 형태로 개발, 실험을 통하여 타당성을 검증한다. 실험의 결과 오차율이 허용범위 이내에서 발생되면 시뮬레이션 모델이 현실 세계의 정보시스템 아키텍쳐 특성을 잘 반영하고 있다고 할 수 있다. 향후에 본 개발 모델이 다양하게 활용 가능한 수준으로 개발된다면 그동안 수식계산에 의존해 오던 방식을 벗어나 정확한 성능산정이 가능할 것이고 잘못된 아키텍쳐 설계로 인한 유휴자원의 발생 및 예산낭비를 예방할 수 있다.

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CIOS 몽고메리 모듈러 곱셈 알고리즘 기반 Scalable RSA 공개키 암호 프로세서 (Scalable RSA public-key cryptography processor based on CIOS Montgomery modular multiplication Algorithm)

  • 조욱래;신경욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.100-108
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    • 2018
  • 512/1,024/2,048/3,072 비트의 4가지 키 길이를 지원하는 scalable RSA 공개키 암호 프로세서를 설계하였다. RSA 암호의 핵심 연산블록인 모듈러 곱셈기를 CIOS (Coarsely Integrated Operand Scanning) 몽고메리 모듈러 곱셈 알고리듬을 이용하여 32 비트 데이터 패스로 설계하였으며, 모듈러 지수승 연산은 Left-to-Right (L-R) 이진 멱승 알고리듬을 적용하여 구현하였다. 설계된 RSA 암호 프로세서를 Virtex-5 FPGA로 구현하여 하드웨어 동작을 검증하였으며, 512/1,024/2,048/3,072 비트의 키 길이에 대해 각각 456,051/3,496,347/26,011,947/88,112,770 클록 사이클이 소요된다. $0.18{\mu}m$ CMOS 표준셀 라이브러리를 사용하여 100 MHz 동작 주파수로 합성한 결과, 10,672 GE와 $6{\times}3,072$ 비트의 메모리로 구현되었다. 설계된 RSA 공개키 암호 프로세서는 최대 동작 주파수는 147 MHz로 예측되었으며, 키 길이에 따라 RSA 복호 연산에 3.1/23.8/177/599.4 ms 가 소요되는 것으로 평가되었다.

저장 공간 및 연산 효율적인 RFID 경계 결정 프로토콜 (A Storage and Computation Efficient RFID Distance Bounding Protocol)

  • 안해순;윤은준;부기동;남인길
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권9B호
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    • pp.1350-1359
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    • 2010
  • 최근에 근접 인증(proximity authentication)을 위해 사용하는 RFID 시스템이 경계 위조(distance fraud), 마피아 위조(mafia fraud), 테러리스트 위조(terrorist fraud) 공격들과 같은 다양한 위치 기반의 중계 공격(relay attack)들에 취약함이 증명되었다. 이러한 중계 공격들을 방지하기 위해 리더와 태그사이의 데이터 왕복 전송 시간을 측정하는 경계 결정(distance-bounding) 프로토콜이 한 해결책으로 연구되고 있다. 2008년에 Munilla와 Peinado는 Hancke-Kuhn이 제안한 프로토콜을 수정하여 보이드-시도(void-challenge) 기법을 적용한 RFID 경계 결정 프로토콜을 제안하였다. Hancke-Kuhn 프로토콜과 비교하여 Munilla-Peinado의 프로토콜은 공격자에게 n번의 왕복에서(5/8)n의 성공 확률을 제공함으로써 공격 성공 확률을 감소시켜준다. 하지만 저장 공간 낭비와 많은 해쉬 함수 연산으로 인해 저비용 수동형 태그에는 비효율적이다. 이에 본 논문에서는 태그측의 해쉬 함수 연산량을 줄이고, 적은 저장 공간을 요구함으로써 저비용 수동형 태그에 적합한 새로운 RFID 경계 결정 프로토콜을 제안한다. 결론적으로 제안한 경계 결정 프로토콜은 Munilla-Peinado의 프로토콜과 비교하여 저장 공간 효율성과 연산 효율성을 높여줄 뿐만 아니라, $(5/8)^n$의 공격자 성공 확률을 보장함으로써 동일한 안전성을 제공할 수 있다.

유사한 인기도 추세를 갖는 웹 객체들의 클러스터링 (Clustering of Web Objects with Similar Popularity Trends)

  • 노웅기
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제15D권4호
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    • pp.485-494
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    • 2008
  • 인터넷이 광범위하게 활용됨에 따라 검색 키워드, 멀티미디어 객체, 웹 페이지, 블로그 등의 다양한 웹 객체들이 크게 증가하고 있다. 이러한 웹 객체들의 인기도는 시간에 따라 변화하며, 그러한 웹 객체 인기도의 시간적 패턴에 대한 마이닝이 여러 가지 웹 응용에 필요한 중요한 연구 과제가 되고 있다. 예를 들어, 검색 키워드에 대한 인기도 패턴의 분석은 앞으로 인기가 높아질 키워드를 미리 예측할 수 있게 하여 광고주들에게 키워드를 판매하기 위한 가격을 결정하는 데에 중요한 자료가 될 수 있다. 하지만, 웹 객체 인기도가 시간에 따라 변화하고 웹 객체의 개수가 매우 방대하다는 특성으로 인하여 웹 객체 인기도에 대한 분석은 매우 어려운 문제이다. 본 논문에서는 웹 객체 인기도의 시간적 패턴을 마이닝하기 위한 효율적인 알고리즘을 제안한다. 본 논문은 웹 객체 인기도를 시계열로 표현하고, 두 웹 객체 인기도 간의 유사성을 측정하기 위하여 gap 척도를 제안한다. gap 척도의 효율적인 계산을 위하여 FFT를 활용한 알고리즘을 제안하고, 밀도기반 클러스터링 알고리즘을 이용하여 유사한 인기도 추세를 갖는 웹 객체들의 클러스터를 생성한다. 본 논문에서는 웹 객체 인기도가 특정 분포를 따르거나 주기적이라고 가정하지 않는다. Google Trends 웹 사이트로부터 구한 검색 키워드 인기도를 이용한 실험을 통하여, 제안된 알고리즘이 실세계 응용에서 유용함을 보인다.

한국의 잔여지오이드고 모델링을 위한 FFT 및 LSC 방법 비교 (Comparison between FFT and LSC Method for the Residual Geoid Height Modeling in Korea)

  • 이동하;윤홍식;서용철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2D호
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    • pp.323-334
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    • 2011
  • 본 연구에서는 일반적인 중력지오이드 모델 결정방법인 Remove-Restore(R-R) 기법 적용 시 FFT 방법 및 LSC 방법에 의한 잔여지오이드고 모델링을 각각 적용하고, 이에 대한 정확도를 분석하여 보다 효율적인 지오이드 결정 방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 우리나라 육상 및 해상에서 측정된 총 6,296점의 중력관측자료에 대하여 Stokes 공식을 적용한 다중밴드 구면 FFT 방법 및 통계적 결정방법인 LSC 방법을 각각 적용하였으며, 503점의 GPS/Levelling 자료에서 획득된 기하학적 지오이드고를 이용하여 모델링시 계산 결과의 정확도 향상을 위하여 결정되어야 하는 다양한 계산요소 및 적합한 계산과정을 결정하였다. 그 후 각 방법에 의하여 계산된 잔여지오이드고를 통계적으로 분석하여 한국의 지오이드 결정을 위하여 적합한 잔여지오이드고 모델링 방안을 검토하였다. 그 결과 LSC 방법의 경우 중력관측자료의 오차, 분포밀도의 부족 및 공분산 해석시 지역별 특성의 영향으로 정확한 잔여지오이드고의 모델링이 적용되지 못하였으며, 다중밴드 구면 FFT 방법의 경우 Stokes 적분을 위한 적절한 적분반경 및 수정 kernel의 적용을 통해 LSC 방법보다 약 10cm 이상의 정확도가 향상된 잔여지오이드고가 계산되었다.