• 제목/요약/키워드: Computing time-delay

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병렬 연산을 이용한 방출 단층 영상의 재구성 속도향상 기초연구 (Preliminary Study on the Enhancement of Reconstruction Speed for Emission Computed Tomography Using Parallel Processing)

  • 박민재;이재성;김수미;강지연;이동수;박광석
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권5호
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    • pp.443-450
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    • 2009
  • 목적: 기존의 영상 재구성은 간소화된 투사 물리 모델을 사용하고 있다. 하지만 3D 재구성과 같은 실제적인 물리 모델은 시간이 많이 걸려서 임상에서 모든 데이터에 적용하기 힘들고, 복잡한 물리모델을 설명하기 위해 큰 메모리를 사용하면 한대의 일반적인 재구성 머신으로는 불가능하다. 개인 컴퓨터들에서도 큰 규모의 기술을 가능하게 하기위해, 병렬 연산을 이용한 빠른 재구성의 현실적인 분산메모리 모델을 제시한다. 대상 및 방법: 실제로 구현하는 가능성을 보기 위해 가상 컴퓨터들을 이용하여 선행 연구를 진행하였고, 다양한 가능성을 테스트하기 위해 상용서비스를 하고 있는 슈퍼컴퓨터(Tachyon)에서 성능 테스트를 하였다. 가장 많이 사용되는 2D 투사 영상과 실제적인 물리 모델인 3D 응답라인을 이용한 기댓값 최대화 알고리즘을 테스트하였다. 스터디 중 특정 반복횟수 이후에 속도가 최대 6배까지 느려지는 현상이 발견되어 컴파일러 최적화를 통해 병렬 효율의 극대화를 꾀하였다. 결과: Linux에서 MPICH와 NFS를 이용하여, 여러 컴퓨터에서 하나의 프로그램으로 분산 연산이 가능하였다. 병렬 연산을 했을 때 동일한 반복 연산에서 재구성된 영상간의 차이가 실수의 유효숫자(6bit) 정도임을 확인하였다. 2배의 연상장치를 사용했을 때 1.96배의 좋은 병렬화 효율을 보여주었다. 반복 연산 횟수가 증가함에 따라 느려지는 현상은 SSE를 이용한 Vectorization 방법을 사용했을 때 해결할 수 있었다. 결론: 이번 연구를 통해 일반 컴퓨터들을 이용한 현실적인 병렬 컴퓨터 시스템을 구성하여, 작은 메모리의 단일 일반 컴퓨터로는 불가능한 간단화 할 수 없는 복잡한 물리 과정도 영상 재구성 방법에 사용 가능하게 되었다.

임베디드 시스템 인터페이스용 미들웨어 설계 및 성능분석 (Design and Performance Analysis of the Interface Middleware for Embedded Systems)

  • 김명선;이수원;이철훈;최훈;조길석
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권1호
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    • pp.52-62
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    • 2008
  • 임베디드 응용프로그램 개발의 적시성(time-to-market)을 위해, 기존 임베디드 응용프로그램의 재사용 기법과 각기 다른 플랫폼에 인터페이스 시켜주는 인터페이스용 미들웨어에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 인터페이스용 미들웨어 연구로서 기존의 MT 프로젝트, Xenomai, Legacy2linux 기술들은 미들웨어에서 제공되는 API가 특정 운영체제에 종속되거나 API의 확장성을 제공하지 못한다는 한계점이 있다. 본 논문에서 제안하는 임베디드 시스템 인터페이스용 미들웨어는 운영체제에 대한 종속성을 제거하여 다양한 운영체제를 지원한다. 또한, 미들웨어의 확장 및 동적 재구성이 가능한 컴포넌트 기반 구조로 설계되어, 자원 제한적인 임베디드 시스템에서 응용프로그램을 효율적으로 실행시킬 수 있다. 본 논문에서 제안하는 미들웨어의 추가에 따른 응용프로그램의 실행 지연은 미들웨어 API의 실행 시 최소 $0.3{\mu}sec$에서 최대 $5{\mu}sec$ 정도이며, 이는 응응프로그램의 실행 성능에 큰 영향을 주지 않을 것으로 판단된다.

낸드 플래시 메모리 상에서 효율적인 MR-트리 동작을 위한 지연 연산 기법 (Delay Operation Techniques for Efficient MR-Tree on Nand Flash Memory)

  • 이현승;송하윤;김경창
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권8호
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    • pp.758-762
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    • 2008
  • 플래시 메모리 중 저장장치로 사용되는 낸드 플래시 메모리는 유비쿼터스 및 모바일 환경에 적합한 특성으로 다양한 분야의 저장장치로 이용되고 있으며 효율적인 활용을 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 모바일 환경에서 이용할 수 있는 멀티미디어 데이타베이스 시스템을 위한 인덱스로써 공간 데이타 액세스가 가능한 R-트리의 검색 성능을 향상시킨 MR-트리는 메인 메모리 데이터베이스 시스템에서 캐쉬 미스를 줄이고 중간 노드의 이용률을 높임으로써 연산 성능을 높일 수 있는 특성을 가진다. 본 논문에서는 검색 성능이 좋은 MR-트리를 활용하여 낸드 플래시 메모리 기반에서 효율적인 동작을 위한 지연 연산 기법을 제안하였다. MR-트리의 노드 크기를 낸드 플래시 메모리의 쓰기 연산 단위에 맞추고 인덱스 수정 연산 시 노드 크기만큼 지연 연산하여 쓰기 연산으로 인한 플래시 메모리에서의 추가적인 비용을 줄이고 연산 횟수를 줄여 인덱스 성능을 향상 시켰다.

실시간 운영체제의 우선순위 역전현상 해결을 위한 프로토콜 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Protocol for Solving Priority Inversion Problems in Real-time OS)

  • 강성구;경계현;고광선;엄영익
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제13A권5호
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    • pp.405-412
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    • 2006
  • 실시간 운영체제는 정해진 시간 내에 작업처리를 완료해야 하는 분야에 주로 사용되고 있으며, 최적의 실시간 운영체제를 설계하고 개발하기 위해서는 효과적인 스케줄링 정책, 인터럽트 지연 최소화, 우선순위 역전현상 해결 등의 조건을 만족시켜야한다. 이러한 조건들 중에서 우선순위 역전현상을 해결하기 위해 지금까지 basic priority inheritance 프로토콜, priority ceiling emulation 프로토콜 등이 제안되었으나, 하나의 프로세스가 동시에 다수의 자원을 소유하는 경우 또는 재귀적으로 자원을 소유하거나 요청하는 경우와 같이 대표적인 두 가지 복잡한 우선순위 역전현상에 대해서는 해결이 불가능하다. 이에 본 논문에서는 재귀적 자료구조를 기반으로 다양한 우선순위 역전현상을 효과적으로 해결할 수 있는 RPI(Recursive Priority Inheritance) 프로토콜을 설계하고, 이를 리눅스 커널에 구현하여 검증한 내용을 보인다.

전파 오류가 빈번한 802.11 무선 랜에서의 VoIP 용량 분석 (The VoIP Capacity Analysis of 802.11 WLANS with Propagation Errors)

  • 정낙천;안종석
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권1호
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    • pp.101-105
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    • 2008
  • 본 논문은 전파 오류가 빈번한 802.11 무선 랜에서 VoIP(Voice over IP) 용량(capacity)을 해석적으로 계산할 수 있는 수학적 모델을 제안한다. 기존 모델은 오류가 발생하는 무선 채널에서의 VoIP의 용량을 시뮬레이션으로만 예측하였다. 본 논문은 전파 오류 환경에서 VoIP 용량을 해석적으로 평가하기 위해 기존 모델을 확장하여, 전파 오류, 전송 지연, 음성 품질, AP(Access Point)에서의 대기 시간 등의 영향을 포함하도록 하였다. 제안한 VoIP 용량 모델은 3%에서 9%까지의 오차 범위에서 시뮬레이션의 결과와 같다.

TLDP: 다중 방송 채널 환경을 위한 새로운 방송 스케쥴링 기법 (TLDP: A New Broadcast Scheduling Scheme for Multiple Broadcast-Channel Environments)

  • 권혁민
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.63-72
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    • 2011
  • 방송 기반의 데이터 전파는 모바일 컴퓨팅 환경에서 보편적으로 받아들여지는 통신 방식이다. 그러나 많은 데이터를 방송해야 할 경우에 방송 채널의 순차성으로 인하여 원하는 데이터를 수신하기까지의 예상 지연시간이 증가한다. 이 대기시간을 줄이기 위하여 본 논문은 다중 채널을 통하여 데이터를 방송하는 문제를 연구한다. 기존의 기법들은 각 채널의 평형 방송을 가정하고 데이터들을 액세스 확률에 근거하여 분할하고 다중 채널에 할당한다. 만일 동일 채널에 할당된 데이터들도 그들의 액세스 확률에 근거하여 방송빈도를 다르게 한다면 성능은 더 향상될 것이다. 이와 같은 관점에서 본 논문은 동일 채널에 할당된 데이터들의 액세스 확률의 차이를 방송 스케줄에 반영할 수 있는 두 단계 동적프로그래밍 기법으로 명명된 새로운 방송 스케줄링 기법을 제안한다.

복잡계 네트워크 기반 무선 네트워크를 위한 브로드캐스트 스케줄링 기법 (Broadcast Scheduling for Wireless Networks Based on Theory of Complex Networks)

  • 박종홍;서순호;정종문
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • 본 논문에서는 복잡계 네트워크 이론에 기반한 무선 네트워크 토폴로지를 구성하고, 실제 환경의 토폴로지 구성을 반영한 척도없는 네트워크의 노드 링크 분포 확률을 분석하여 실제 무선 네트워크를 위한 브로드캐스트 전송 스케줄링 알고리즘 기법을 제안한다. 본 논문에서는 기존의 브로드캐스트 스케줄링 알고리즘 기법들이 반영하지 못한 복잡계 네트워크의 특성을 분석하고 그 특성에 맞는 알고리즘 기법과 분석 기법에 대하여 제안한다. 실험 결과를 통해 제안하는 방식의 알고리즘법이 네트워크의 지연시간 감소와 전송효율에 있어서의 우수함을 밝히고, 복잡계 네트워크 기반 무선 네트워크의 전송효율과 전체지연시간에 대한 최적화 방식의 기법을 제안한다.

끊김 없는 DASH 기반 라이브 스트리밍 서비스를 제공하기 위한 세그먼트 스케줄링 기법 (Segment Scheduling Scheme to Support Seamless DASH-based Live Streaming Service)

  • 윤두열;정광수
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.310-314
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    • 2016
  • DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 기반 라이브 스트리밍 서비스의 품질을 향상시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 DASH 기반 스트리밍 기술들은 낮은 버퍼링 지연을 유지하면서 끊김 없는 재생을 제공하지 못하여, 라이브 스트리밍 서비스의 QoE(Quality of Experience)가 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 QoE 기반의 세그먼트 스케줄링 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 세그먼트 수신 시간과 변화량을 기반으로 세그먼트 요청시간을 적응적으로 스케줄링 한다. 시뮬레이션 결과를 통해 제안한 기법이 낮은 버퍼링 지연을 보장하고 버퍼 언더플로우를 적게 발생시켜 라이브 스트리밍 서비스의 QoE 향상을 확인하였다.

Proxy Mobile IPv6 네트워크에서 포워딩 모드를 지원하는 인증기법의 성능분석 (Performance Analysis of Proxy-AAA Authentication Scheme in PMIPv6 Networks with Forwarding Mode Supporting)

  • 이승현;신동렬;정종필
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.15-25
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    • 2012
  • 모바일 IP 환경 내 MN의 이동 과정에서 인증은 초기화되고, 이러한 시작점으로부터 과도한 비용이 발생한다는 전제하에 현재까지 연구는 특정 상황에서의 비용 감소의 요구사항을 명확히 제시하지 못하고 있다. 본 논문에서는 이런 점에 착안한 제안 기법은 계층적 AAA (Authorization, Authentication, Accounting)로부터 발전되어 빠른 인증과 Diameter 프로토콜 기반의 모바일 IP를 지원하며, AAA 서버는 LMA (Local Mobility Anchor)에 배치하여 짧고 간단한 빠른 이동 인증과 계층적 인증을 통해 도메인 내 인증에서의 비용을 줄여준다. 제안하는 Proxy-AAA 기법은 기존 인증기법들과 바인딩 업데이트 기법들을 개선하였으며 도메인 내 이동과 인증뿐만 아니라 도메인 간에서도 적용된다. 이를 수학적 모델링과 성능 평가를 통해 기존의 단점을 보완할 수 있음을 보여준다.

FANET에서 UAV간 링크 상태 예측에 기반한 라우팅 기법 (Routing Method based on Prediction of Link State between UAVs in FANET)

  • 황희두
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제19권11호
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    • pp.1829-1836
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    • 2016
  • Today, the application area and scope of FANET(Flying Ad Hoc Network) has been extended. As a result, FANET related research are actively conducted, but there is no decision yet as the routing protocol for FANET. In this paper, we propose the OLSR-Pds (Prediction with direction and speed) which is added a method to predict status of link for OLSR protocol. The mobility of nodes are modeled using Gauss-Markov algorithm, and relative speed between nodes were calculated by derive equation of movement, and thereby we can predict link status. An experiment for comparing AODV, OLSR and, OLSR-Pds was conducted by three factors such as packet delivery ratio, end to end delay, and routing overhead. In experiment result, we were confirm that OLSR-Pds performance are superior in these three factors. OLSR-Pds has the disadvantage that requires time-consuming calculations for link state and required for computing resources, but we were confirm that OLSR-Pds is suitable for routing to the FANET environment because it has all the characteristics of proactive protocol and reactive protocol.