• Title/Summary/Keyword: Computational power

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Towards Low Complexity Model for Audio Event Detection

  • Saleem, Muhammad;Shah, Syed Muhammad Shehram;Saba, Erum;Pirzada, Nasrullah;Ahmed, Masood
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권9호
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    • pp.175-182
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    • 2022
  • In our daily life, we come across different types of information, for example in the format of multimedia and text. We all need different types of information for our common routines as watching/reading the news, listening to the radio, and watching different types of videos. However, sometimes we could run into problems when a certain type of information is required. For example, someone is listening to the radio and wants to listen to jazz, and unfortunately, all the radio channels play pop music mixed with advertisements. The listener gets stuck with pop music and gives up searching for jazz. So, the above example can be solved with an automatic audio classification system. Deep Learning (DL) models could make human life easy by using audio classifications, but it is expensive and difficult to deploy such models at edge devices like nano BLE sense raspberry pi, because these models require huge computational power like graphics processing unit (G.P.U), to solve the problem, we proposed DL model. In our proposed work, we had gone for a low complexity model for Audio Event Detection (AED), we extracted Mel-spectrograms of dimension 128×431×1 from audio signals and applied normalization. A total of 3 data augmentation methods were applied as follows: frequency masking, time masking, and mixup. In addition, we designed Convolutional Neural Network (CNN) with spatial dropout, batch normalization, and separable 2D inspired by VGGnet [1]. In addition, we reduced the model size by using model quantization of float16 to the trained model. Experiments were conducted on the updated dataset provided by the Detection and Classification of Acoustic Events and Scenes (DCASE) 2020 challenge. We confirm that our model achieved a val_loss of 0.33 and an accuracy of 90.34% within the 132.50KB model size.

최적 트림 조건하에서 벌브개조를 통한 선박저항성능 개선 연구 (Numerical Simulation for Improvement in Resistance Performance by Bulb Retrofit under Optimal Trim Conditions)

  • 박현석;서대원
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.1070-1077
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    • 2022
  • 최근 국제해사기구의 해양환경오염규제가 강화되어 오고 있다. 선박의 에너지 효율지수는 선박의 설계관점에서 매우 중요한 지표이다. 더욱이 새롭게 건조되는 선박은 물론 기존 운항 선박에도 에너지 효율지수를 만족하도록 강화하고 있다. 이에 따라 운항되고 있는 기존선박의 에너지 효율지수를 높이기 위해 선수 벌브개조, 운항 중 트림 최적화, 에너지 절감장치등 다양한 방법이 적용되고 있다. 본 연구에서는 전산 유체역학을 이용하여 다양한 선수/선미 트림조건에서 선박의 저항성능을 계산하고 분석하였다. 이를 바탕으로 최적화 된 트림조건에서 선박의 저항성능을 더욱 개선하기 위해 선수 벌브의 형상을 재설계하였다. 그 결과 정수 중에서 개선된 벌브 형상을 적용한 경우, 유효마력이 약 5% 향상되는 것을 확인하였으며, 향후 파도 중에서 재설계된 벌브형상이 저항성능에 미치는 영향을 조사할 예정이다.

영역내 부하 관리를 위한 확장적 하이브리드 P2P MMOG 클라우드 구조 (A Scalable Hybrid P2P MMOG Cloud Architecture for Load Management in a Region)

  • 김진환
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.83-91
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    • 2022
  • 본 논문은 영역 별로 부하가 관리되는 MMOG를 위해서 확장가능한 하이브리드 P2P 클라우드 구조를 제시한다. 게임 세계는 여러 게임 영역으로 분할되며 각 게임 영역은 이러한 MMOG 클라우드 환경에서 최소 한 개 이상의 피어 즉 플레이어에 의해 서비스된다. 특정 영역에 플레이어들의 수가 급증한 경우에도 그들의 상호 작용이 원활하게 지원되도록 부하는 영역별로 관리되어야 한다. 제시된 구조에서 자원 공급이 효율적으로 실현되며 플레이어들은 클라우드 서버와 효과적으로 상호 작용할 수 있고 기존의 클라이언트 서버 MMOG 구조에서의 병목 현상을 회피할 수 있다. 이 구조는 플레이어들의 처리 능력을 활용함으로써 클라우드에 있는 서버의 부하 즉 컴퓨팅 능력과 통신량을 절감하게 된다. 시뮬레이션 결과 제시된 하이브리드 P2P 클라우드 구조는 혼잡 지역 또는 핫스팟에서 플레이어들의 수에 따라 이용가능한 자원도 같이 증가됨에 따라 클라이언트 서버 구조에 비하여 서버의 통신 대역폭을 상당부분 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

A Typo Correction System Using Artificial Neural Networks for a Text-based Ornamental Fish Search Engine

  • Hyunhak Song;Sungyoon Cho;Wongi Jeon;Kyungwon Park;Jaedong Shim;Kiwon Kwon
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권8호
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    • pp.2278-2291
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    • 2023
  • Imported ornamental fish should be quarantined because they can have dangerous diseases depending on their habitat. The quarantine requires a lot of time because quarantine officers collect various information on the imported ornamental fish. Inefficient quarantine processes reduce its work efficiency and accuracy. Also, long-time quarantine causes the death of environmentally sensitive ornamental fish and huge financial losses. To improve existing quarantine systems, information on ornamental fish was collected and structured, and a server was established to develop quarantine performance support software equipped with a text search engine. However, the long names of ornamental fish in general can cause many typos and time bottlenecks when we type search words for the target fish information. Therefore, we need a technique that can correct typos. Typical typo character calibration compares input text with all characters in a calibrated candidate text dictionary. However, this approach requires computational power proportional to the number of typos, resulting in slow processing time and low calibration accuracy performance. Therefore, to improve the calibration accuracy of characters, we propose a fusion system of simple Artificial Neural Network (ANN) models and character preprocessing methods that accelerate the process by minimizing the computation of the models. We also propose a typo character generation method used for training the ANN models. Simulation results show that the proposed typo character correction system is about 6 times faster than the conventional method and has 10% higher accuracy.

유동해석을 활용한 DUT Shell의 최적 방열구조 설계 (Design of Optimal Thermal Structure for DUT Shell using Fluid Analysis)

  • 이정구;진병진;김용현;배영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.641-648
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    • 2023
  • 최근 4차 산업 혁명 중에서 인공지능의 급성장은 반도체의 성능 향상 및 회로의 집적을 기반으로 진보하였다. 전자기기 및 장비의 내부에서 연산을 돕는 트랜지스터는 고도화 및 소형화 되어 가며 발열의 제어 및 방열의 효율 개선이 새로운 성능의 지표로 대두되었다. DUT(Device Under Test) Shell은 트랜지스터의 검수를 위하여 정격 전류를 인가한 후, 임의의 발열 지점에서 전원을 차단한 상태에서, 방열을 통하여 트랜지스터의 내구도를 평가하여 불량 트랜지스터를 검출하는 장비이다. DUT Shell은 장비 내부의 방열 구조에 따라 동시에 더 많은 트랜지스터를 테스트할 수 있기 때문에 방열 효율은 불량 트랜지스터 검출 효율과 직접적인 관계를 갖는다. 이에 본 논문에서는 DUT Shell의 방열 최적화를 위하여 배치구조의 다양한 방법을 제안하고 전산유체역학을 이용하여 최적의 DUT Shell의 다양한 변형과 열 해석을 제안하였다.

AES 기반 화이트박스 암호 기법의 지연 시간과 연산량 분석 (Analysis of Latency and Computation Cost for AES-based Whitebox Cryptography Technique)

  • 이진민;김소연;이일구
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.115-117
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    • 2022
  • 화이트박스 암호 기법은 암호 키 정보를 소프트웨어 기반 암호화 알고리즘에 섞어 암호 키의 노출을 막는 방식이다. 화이트박스 암호 기법은 허가되지 않은 역공학 분석으로 메모리에 접근하여 기밀 데이터와 키를 유추하기 어렵게 만들어서 종래의 하드웨어 기반의 보안 암호화 기법을 대체하는 기술로 주목받고 있다. 하지만, 암복호화 과정에서 연산 결과와 암호 키를 숨기기 위해 크기가 큰 룩업테이블을 사용하기 때문에 암복호 속도가 느리고, 메모리 사이즈가 커지는 문제가 발생한다. 특히 최근 저가, 저전력, 경량의 사물인터넷 제품들은 제한된 메모리 공간과 배터리 용량 때문에 화이트박스 암호을 적용하기 어렵다. 또한, 실시간 서비스를 지원해야 하는 네트워크 환경에서는 화이트박스 암호의 암복호화 속도로 인해 응답 지연 시간이 증가하여 통신 효율이 열화된다. 따라서 본 논문에서는 S.Chow가 제안한 AES 기반 화이트박스(WBC-AES)를 사용하여 속도와 메모리 요구조건을 만족할 수 있는지 실험 결과를 토대로 분석한다.

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A new semi-analytical approach for bending, buckling and free vibration analyses of power law functionally graded beams

  • Du, Mengjie;Liu, Jun;Ye, Wenbin;Yang, Fan;Lin, Gao
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제81권2호
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    • pp.179-194
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    • 2022
  • The bending, buckling and free vibration responses of functionally graded material (FGM) beams are investigated semi-analytically by the scaled boundary finite element method (SBFEM) in this paper. In the concepts of the SBFEM, the dimension of computational domain can be reduced by one, therefore only the axial dimension of the beam is discretized using the higher order spectral element, which reduces the amount of calculation and greatly improves the calculation efficiency. The governing equation of FGM beams is derived in detail by the means of the principle of virtual work. Compared with the higher-order beam theory, fewer parameters and simpler control equations are used. And the governing equation is transformed into a first-order ordinary differential equation by introducing intermediate variables. Analytical solutions of the governing equation can be obtained by pade series expansion in the direction of thickness. Numerical example are compared with the numerical solutions provided by the previous researchers to verify the accuracy and applicability of the proposed method. The results show that the proposed formulations can quickly converge to the reference solutions by increasing the order of higher order spectral elements, and high accuracy can be achieved by using a small number of the elements. In addition, the influence of the structural sizes, material properties and boundary conditions on the mechanical behaviors of FG beams subjected to different load types is discussed.

Sealing design optimization of nuclear pressure relief valves based on the polynomial chaos expansion surrogate model

  • Chaoyong Zong;Maolin Shi;Qingye Li;Tianhang Xue;Xueguan Song;Xiaofeng Li;Dianjing Chen
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권4호
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    • pp.1382-1399
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    • 2023
  • Pressure relief valve (PRV) is one of the important control valves used in nuclear power plants, and its sealing performance is crucial to ensure the safety and function of the entire pressure system. For the sealing performance improving purpose, an explicit function that accounts for all design parameters and can accurately describe the relationship between the multi-design parameters and the seal performance is essential, which is also the challenge of the valve seal design and/or optimization work. On this basis, a surrogate model-based design optimization is carried out in this paper. To obtain the basic data required by the surrogate model, both the Finite Element Model (FEM) and the Computational Fluid Dynamics (CFD) based numerical models were successively established, and thereby both the contact stresses of valve static sealing and dynamic impact (between valve disk and nozzle) could be predicted. With these basic data, the polynomial chaos expansion (PCE) surrogate model which can not only be used for inputs-outputs relationship construction, but also produce the sensitivity of different design parameters were developed. Based on the PCE surrogate model, a new design scheme was obtained after optimization, in which the valve sealing stress is increased by 24.42% while keeping the maximum impact stress lower than 90% of the material allowable stress. The result confirms the ability and feasibility of the method proposed in this paper, and should also be suitable for performance design optimizations of control valves with similar structures.

Study on an open fuel cycle of IVG.1M research reactor operating with LEU-fuel

  • Ruslan А. Irkimbekov ;Artur S. Surayev ;Galina А. Vityuk ;Olzhas M. Zhanbolatov ;Zamanbek B. Kozhabaev;Sergey V. Bedenko ;Nima Ghal-Eh ;Alexander D. Vurim
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권4호
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    • pp.1439-1447
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    • 2023
  • The fuel cycle characteristics of the IVG.1M reactor were studied within the framework of the research reactor conversion program to modernize the IVG.1M reactor. Optimum use of the nuclear fuel and reactor was achieved through routine methods which included partial fuel reloading combined with scheduled maintenance operations. Since, the additional problem in planning the fuel cycle of the IVG.1M reactor was the poisoning of the beryllium parts of the core, reflector, and control system. An assessment of the residual power and composition of spent fuel is necessary for the selection and justification of the technology for its subsequent management. Computational studies were performed using the MCNP6.1 program and the neutronics model of the IVG.1M reactor. The proposed scheme of annual partial fuel reloading allows for maintaining a high reactor reactivity margin, stabilizing it within 2-4 βeff for 20 years, and achieving a burnup of 9.9-10.8 MW × day/kg U in the steady state mode of fuel reloading. Spent fuel immediately after unloading from the reactor can be placed in a transport packaging cask for shipping or safely stored in dry storage at the research reactor site.

클라우드와 P2P 구조 기반의 MMORPG에서 소영역을 활용하는 관심 구역의 관리 기법 (Management Techniques of Interest Area Utilizing Subregions in MMORPG based on Cloud and P2P Architecture)

  • 김진환
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.99-106
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    • 2023
  • 본 논문에서 P2P 네트워킹과 클라우드 컴퓨팅이 통합된 MMORPG를 위한 소영역 기반의 관심 구역 관리 기법이 제시된다. 혼잡한 영역은 여러 소영역으로 분할되며 각각의 소영역을 관리하기 위한 플레이어가 조정자로 설정된다. 제시된 기법은 이런 플레이어의 통신과 컴퓨팅 오버헤드가 적정 범위 내에서 조절되는 부하 균형 메카니즘을 포함하고 있다. 또한 각 플레이어의 뷰가 게임 세계에서 이동될 때 뷰와 겹치는 여러 소영역들이 신속하고 연속적으로 전환될 수 있는 요건을 만족시키기 위한 메카니즘도 제공하고 있다. 자원이 효율적으로 공급되는 제시된 기법은 플레이어들의 처리 능력을 효과적으로 활용함으로써 클라우드에 있는 서버의 부하 즉 컴퓨팅 능력과 통신량을 감소시킨다. 시뮬레이션 결과 클라우드와 P2P 구조에 기반한 MMORPG는 혼잡 지역 또는 핫스팟에서 플레이어들의 수에 따라 이용가능한 자원도 같이 증가됨에 따라 클라이언트 서버 구조에 비하여 서버의 통신 대역폭을 상당부분 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.