• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제29권3호
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• pp.230-245
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• 2002

실시간 응용을 위한 데이타베이스 시스템은 각 트랜잭션에 부여된 시간 제약사항을 만족해야 한다. 일반적으로, 트랜잭션 스케줄러는 종료시한이라는 형태로 각 트랜잭션의 시간 제약 사항을 표현하며 이는 그 트랜잭션의 우선순위로 사용이 된다. 최근, 보안이 많은 실시간 응용에서 중요한 요구사항이 되고 있다. 많은 시스템에서 기밀성을 띤 정보가 서로 다른 인가등급을 가진 사용자에 의해 공유된다. 시간 제약사항과 동시에 기밀 데이타를 관리하는 응용에서 진보된 데이타베이스 시스템의 사용이 증가하면서 시간 제약사항과 보안 요구사항을 만족하는 병행수행 제어 프로토콜의 개발이 요구되어지고 있다. 본 논문에서는 보안 요구사항과 실시간 요구사항을 보장하는 두 개의 병행수행 제어 프로토콜들을 제안한다. 제안하는 프로토콜들은 다중버전 로킹에 기반을 두고 있지만 두 가지 제약사항을 만족시키기 위해서 얼림이라는 새로운 기법을 사용한다. 또한, 제안하는 프로토콜의 정확성을 증명하고 기존의 로킹에 기반을 둔 프로토콜들보다 높은 병행수행 정도를 제공함을 증명한다. 마지막으로, 몇 가지 예제를 통해 다른 프로토콜들과 성능 분석을 수행하여 성능 향상이 있음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권8호
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• pp.1567-1576
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• 2015

본 논문은 실시간 전송을 위한 신뢰적 실시간 데이터 전송 프로토콜을 제안한다. 재전송은 전송 장애를 복구하는 방법으로 알려져 있지만, 딜레이로 인해 실시간 전송 요구사항에 위배될 수 있다. 제안하는 프로토콜은 브로드 캐스팅과 시간적 기회 배분 방법을 이용한다. 센서노드의 전송범위 내에는 실시간 전송 요구사항을 만족하는 다수의 이웃노드가 존재할 수 있다. 모든 이웃노드들은 한 센서노드로부터 브로드캐스팅된 데이터를 수신할 수 있고, 각 이웃노드는 시간적 기회 배분 방법을 이용하여 배정된 전송 시간슬롯에 다음 홉 노드에게 데이터를 전달한다. 시간적 기회 배분 방법은 데이터 전송이 가능한 시간슬롯과 실시간 전송 요구사항을 만족시키는 전송 허용시간을 이용한다. 송신노드는 전송 제한시간을 전송 허용시간으로 나누어 다수의 시간슬롯을 생성하며, 각 이웃노드의 전송 허용시간에 따라 하나의 시간슬롯에 다수의 센서노드가 포함 될 수 있다. 각 시간슬롯에서 전송 허용시간이 가장 짧은 노드부터 전송 우선권을 부여해 가능한 많은 노드에게 데이터 전달 기회를 제공한다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제6권5호
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• pp.239-246
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• 2017

무선 센서 네트워크에서 구조대나 군 소대와 같은 이동 싱크 그룹을 위한 통신은 군집 이동 특성에 의해 이동성 지원 측면에서 새로운 도전 과제를 야기한다. 최근에 그룹 영역 기반의 이동성 지원 접근법이 제안되었지만, 접근법에서 제시하는 3 단계(싱크 그룹 영역 발견, 영역 정보 통지, 데이터 전달)의 과정은 과도한 플러딩(flooding)을 요구한다. 따라서 많은 에너지 소모와 혼잡 및 간섭으로 인한 데이터 전달 실패를 야기한다. 더욱이, 이는 개별 싱크 단위의 이동성을 지원하기 때문에 앞의 문제를 심화시킨다. 따라서, 본 논문은 가상 격자 구조를 활용한 에너지 효율적이고 신뢰성있는 이동 싱크 그룹 통신 방안(Energy-efficient and Reliable Mobile Group communication protocol, ERMG)을 제안한다. ERMG는 그룹 영역의 발견과 영역 정보 통지, 데이터 전달을 위해 오직 싱크 그룹을 관리하는 격자 셀의 대표(cell heads)와의 통신만을 요구한다. 또한, ERMG는 효율적인 이동성 지원을 위해 격자 단위의 이동성 지원 방안을 사용한다. 시율레이션 결과는 ERMG가 기존 방안들에 비해 에너지 소모량이 평균 30% 감소하였고, 전달 요구 시간 내 성공률이 평균 6% 증가하였음을 보인다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39B권5호
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• pp.281-290
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• 2014

무선 센서 네트워크의 실시간성은 단대단 거리를 기반으로 각 노드에서 유지해야할 최소 전송 속도를 정의하고 이를 만족하는 노드들을 매 홉마다 선택함으로써 일정 시간 내에 목적지까지 도달하는 것을 보장하는 것이다. 따라서 실시간성은 소스와 싱크사이의 거리에 매우 의존적이다. 하지만 전달과정 중 음영지역을 만난 경우에 이를 우회하기 위한 탐지 시간과 전송 노드에서는 예상할 수 없는 음영지역의 크기 때문에 이동 거리를 예상할 수 없게 된다. 따라서 노드는 실시간성을 위해 유지해야할 최소한의 전송속도를 정의할 수 없게 되고 실시간 전송에 문제가 발생한다. 따라서 이 문제를 해결하고자 음영지역 주변 노드 스스로 음영지역을 탐지하고, 이를 이용하여 소스는 음영지역을 탐지하지 않고 우회지점을 통해 고정된 거리를 우회함으로써 전송 중 음영지역으로 인한 문제를 해결하는 방안을 제안한다. 제안된 방안은 음영지역 경계노드들이 스스로 음영지역 근처에 위치하고 있는 것을 인지하고 상호간에 통신을 통하여 음영지역을 모델링함으로써, 데이터를 전송할 소스는 해당 음영지역 정보를 탐지하지 않고 우회하는 방법을 사용한다. 시뮬레이션은 기존방안에 비해 더 나은 실시간성을 가지는 것을 보인다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제44권2호
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• pp.149-159
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• 2006

본 연구는 고분자제품을 생산하는 실제 조업 중인 한 화학공장에서 발생되는 최적 생산일정을 얻어내고 그 결과를 산업에서 비전문가가 사용할 수 있도록 하는 프로그램을 작성한 것이다. 이를 위해 최적 생산계획의 목적함수를 생산량 환산 손실량(톤)으로 한 최적화용 모델을 작성하였고 최적화를 위해 유전 알고리즘을 적용하였다. 이 공장에서는 3가지 제품이 생산된다. 주요 생산품은 두 가지이나 제품 교체시 발생하는 저급 제품을 싼 가격에 판매하므로 총 3가지 제품으로 볼 수 있다. 하지만, 제품별로 포장의 종류가 bulk 제품, 국내용 포장제품, 수출용 포장제품 등 3가지(저급제품은 포장 종류가 한 가지)이다. 이 산업체는 여러 가지의 포장 종류에 따른 수요가 늘어 납기일에 제품을 완성하는데 어려움을 격고 있다. 본 연구에서는 정확한 모델링을 위해 현장 조업상황과 제약조건을 현실감 있게 구성하였고 이 모델을 바탕으로 최적의 생산일정을 찾아내는 S/W 프로그램을 개발하였다. 최적화에 사용된 유전알고리즘은 본 산업체의 공정특성을 최대한 반영하여 최적 해를 이끌어 내어 주었다. 그 결과 기존공정의 생산일정에 비해 50％ 이상의 손실액 감소를 얻어내었다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제28권3호
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• pp.484-493
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• 2001

실시간 데이터베이스 시스템이 분산환경으로 확장됨에 따라 기존의 실시간 병행수행 제어 기법을 분산환경으로 적용할 필요성이 대두되었다. 이에 본 논문에서는 중복 저장(replication)을 지원하는 분산 실시간 데이터베이스 시스템을 위한 효율적인 병행수행 제어 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 중복 저장을 지원하는 분산 실시간 환경에서 완료준비 단계에 도달한 트랜잭션의 우선 순위를 상승시킴으로써 트랜잭션의 완료를 최대한 보장하며 완료 준비 단계에서 재시작 되는 트랜잭션을 줄이고 잠금 지연 시간을 최소화한다. 도한, 우선 순위가 상승된 트랜잭션이 점유한 데이터에 대한 대여(lending)를 허용함으로써 데이터를 차용(borrowing)한 트랜잭션의 대기시간이 감소되고 전체적인 시스템 성능이 향상되었다. 제안한 기법에 대한 성능 평가에서는 Firm 실시간 데이터베이스 환경에서 2단계 완료 기법을 기반으로 DO2PL_PA와 MIRROR 기법을 대상으로 트랜잭션의 도착율, 크기, 쓰기 가능성 및 데이터 중복율에 대한 마감시한 초과비율을 비교한다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권7호
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• pp.377-392
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• 2005

컴퓨터 시스템이 등장한 이후 시스템 성능을 측정하고 분석하기 위한 많은 연구가 시스템 모델링, 성능 측정, 감시, 그리고 성능 예측 등 여러 분야에서 진행되었다. 그럼에도 불구하고, 각 성능 관련 분야를 하나로 묶는 통합 프레임워크에 관한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 특히 TMO(Time-Triggered Message-Triggered Object) 실시간 프로그래밍 모델의 경우, 간단한 감시 도구를 제외하고 성능 측정 도구나 분석 프레임워크가 없어, TMO 모델 기반 시스템 및 태스크를 분석하는데 어려움이 있다. 이에 따라, 본 논문에서는 TMO 모델 기반의 동적 분석 프레임워크인 TDAF(TMO based Dynamic Analysis Framework)를 제안한다. TDAE는 성능 측정 및 분석 단계를 전체적으로 다루며, 구성 요소인 부하 모델, 성능 모델, 그리고 보고 모델을 유기적으로 결합하여 보다 신뢰할 수 있는 정보를 개발자에게제공한다. 이를 지원하기 위해 기존 부하 모델에 TMO 모델을 결합하여 확장한 부하 모델을 제안하고, TMO 객체 부하를 파악할 수 있는 부하 계산 알고리즘을 제안한다. 또한 TMO 객체 부하를 고려하여 성능 측정지수를 구현한 성능 알고리즘과, 부하 및 성능을 기초로 실시간 태스크의 주기 및 데드라인을 도출할 수 있는 보고 모델과 알고리즘을 제안한다. 마지막으로 부하 계산 알고리즘의 타당성을 입증하기 위한 실험을 수행하고 그 결과를 제시한다.

• 정보처리학회논문지D
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• 제16D권3호
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• pp.339-352
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• 2009

유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 분산된 실시간 시스템의 행위와 공간, 시간 속성을 분석하고, 검증하기 위한 다양한 정형기법들이 존재한다. 그러나 대부분의 경우 공간과 행위를 같이 표현하는 구조적, 근본적 한계가 존재한다. 게다가 시간 속성이 포함되는 경우는 더욱 복잡해지게 된다. 이러한 한계를 해결하기 위하여 본 논문은 Timed Calculus of Abstract Real-Time Distribution, Mobility and Interaction(t-CARDMI)라는 새로운 정형기법을 제안한다. t-CARDMI는 행위의 표현으로부터 공간정보의 표현을 분리시켜 복잡도를 단순화 시키며, 시간 속성에 대해서 오직 행위적 표현에서만 허용하여 복잡한 명세를 덜 복잡하게 표현한다. t-CARDMI는 대기기간, 실행시작 만족시간, 실행시간, 실행완료 만족시간 등의 특유의 시간속성을 이동과 통신의 행위에서 모두 포함하는 특징을 갖는다. 새롭게 제안된 Timed Action Graph(TAG)는 공간과 시간을 포함하는 시스템의 명세를 분석하고 검증하기 위해서 공간과 시간속성을 2차원의 다이어그램으로 표현하며 그 안에서 이동과 통신의 정보를 분산된 그림정보로 표현하는 그래프로 t-CARDMI를 좀더 효율적으로 명세하고 분석할 수 있는 방법을 제공한다. t-CARDMI는 유비쿼터스 컴퓨팅에서의 분산된 실시간 시스템의 공간적, 행위적, 시간적 속성에 대한 명세, 분석 및 검증에 매우 효율적이고 효과적인 혁신적인 정형기법의 하나로 고려될 수 있다. 본 논문은 t-CARDMI의 문법과 의미, TAG 그리고 Specification, Analysis, Verification, and Evaluation (SAVE)로 명명된 툴을 제안하고 유비쿼터스 헬스케어 시스템 예제를 통해 효율성을 분석한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권9호
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• pp.2524-2532
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• 1999

대규모의 실시간 주문형 뉴스 제공 시스템(Real Time News On Demand)에서는 다수의 사용자들이 디스크에 저장된 뉴스 데이터를 실시간으로 동시에 접근하여 최대로 수용할 수 있는 사용자 수는 총 디스크 대역폭의 제한을 받는다. 본 연구에서는 이러한 디스크 대역폭의 한계를 극복하기 위하여 디스크 비용의 일부로 버퍼 캐쉬를 구성하여 실시간 뉴스 데이터에 적합하도록 버퍼를 블록 단위가 아닌 오브젝트 단위로 할당하는 버퍼 캐쉬 정책을 사용하고, 캐슁 대상 뉴스 데이터를 현재의 디스크 대역폭의 사용 정도와 해당 뉴스 데이터의 평균 요청 간격을 고려하여 선별함으로써 재접근 가능서이 낮은 데이터의 경우 캐슁 대상에서 제외시켜 볼 필요한 버퍼의 재 할당에 의한 메모리 오버헤드를 방지하는 실시간 뉴스 데이터에 적합한 캐슁 방법을 제안한다. 이렇게 함으로써 접근 빈도수가 높은 데이터의 경우 디스크의 접근 없이도 데이터의 획득이 가능하게 되어 디스크만으로 저장 시스템을 구성할 때와 비교하여 저 비용으로 저장 시스템을 구성할 수 있다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 성능을 시뮬레이션을 통하여 평가한 결과, 본 논문에서 제안한 캐슁 방법으로 뉴스 데이터에 대한 사용자의 요청을 처리했을 경우, 디스크만으로 저장 서버를 구성하였을 경우보다 30% 이상의 사용자를 지원할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제30권4호
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• pp.535-544
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• 2003

통합 서비스망은 실시간 응용들에게 고품질의 서비스를 제공하기 위해서 종단간 지연의 한계를 보장해야 한다. 이러한 보장 서비스는 라우터의 출력 포트에 설치되는 실시간 스케줄러에 의해서 제공된다. 그러나 현재까지 연구된 스케줄링 알고리즘들은 네트워크 유용도 혹은 확장성(scalability)에 문제점을 갖고 있다. 여기서 네트워크 유용도는 얼마나 많은 실시간 세션들을 승인할 수 있는 지를 의미한다. 본 논문은 서비스 곡선 알고리즘에서 높은 네트러크 유용도와 확장성 양쪽을 모두 성취할 수 있는 서비스 곡선 할당 방식을 제안한다. 서비스 곡선 알고리즘의 가장 큰 특징은 서비스 곡선 할당 방식에 따라서 네트워크 유용도와 확장성 모두가 결정된다는 점이다. 일상적인 믿음과 반대로, 데드라인을 계산할 때 전체 서비스 곡선이 아닌 일부만이 사용됨을 증명한다. 이 사실로부터 우리는 데드라인을 계산하는 비용이 상수 시간인 서비스 곡선 할당 방식을 제안한다. 또한, 수치결과를 통해서 제안하는 방식이 mutirate 알고리즘을 포함한 GPS 알고리즘들보다 더 높은 네트워크 유용도를 성취함을 보인다. 우리가 아는 한, 서비스 곡선 알고리즘이 제안하는 서비스 곡선 할당 방식을 채용하면 동일한 확장성을 갖는 스케줄링 알고리즘들 중에 가장 놀은 네트워크 유용도를 성취한다.