• 응용통계연구
• /
• 제29권6호
• /
• pp.1077-1094
• /
• 2016

아파치 스파크는 빠르고 범용성이 뛰어난 클러스터 컴퓨팅 패키지로, 복구 가능한 분산 데이터셋이라는 새로운 추상화를 통해 데이터를 인메모리에 유지하면서도 결함 감내성을 얻을 수 있는 방법을 제공한다. 이러한 추상화는 하드디스크에 직접 데이터를 읽고 쓰는 방식으로 결함 감내성을 제공하는 기존의 대표적인 대용량 데이터 분석 기술인 맵 리듀스 프레임워크에 비해 상당한 속도 향상을 거두었다. 특히 로지스틱 회귀 분석이나 K-평균 군집화와 같은 반복적인 기계 학습 알고리즘이나 사용자가 실시간으로 데이터에 관한 질의를 하는 대화형 자료 분석에서 스파크는 매우 효율적인 성능을 보인다. 뿐만 아니라, 높은 범용성을 바탕으로 하여 기계 학습, 스트리밍 자료 처리, SQL, 그래프 자료 처리와 같은 다양한 고수준 라이브러리를 제공한다. 이 논문에서는 스파크의 개념과 프로그래밍 모형에 대해 소개하고, 이를 통해 몇 가지 통계 분석 알고리즘을 구현하는 방법에 대해 소개한다. 아울러, 스파크에서 제공하는 기계 학습 라이브러리인 MLlib과 R 언어 인터페이스인 SparkR에 대해 다룬다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
• /
• 제16권6호
• /
• pp.707-711
• /
• 2010

대부분의 관계형 데이터베이스 시스템은 대량의 키 값을 효율적으로 검색하고 관리하기 위하여 $B^+$-트리 기반의 인덱스 구조를 사용하며, $B^+$-트리를 효율적으로 생성하기 위해 일반적으로 상향식 벌크로드 기법을 사용한다. 비록 벌크로드 기법이 키를 하나씩 삽입하여 인덱스를 생성하는 방식보다 효율적이긴 하지만, 데이터가 클 경우 전체 데이터를 정렬해야하기 때문에 많은 시간을 필요로 한다. 벌크로드 기법의 성능을 개선하기 위하여, 본 논문에서는 NDIVIA에서 제공하는 병렬 컴퓨팅 아키텍쳐인 CUDA를 활용한 GPU 기반의 효율적인 $B^+$-트리 병렬 벌크로드 기법을 제안한다. 제안하는 병렬 벌크로드 기법의 성능을 증명하기 위하여 실험을 수행한 결과, 기존 CPU 벌크로드 방법보다 약 70% 이상 성능이 향상됨을 확인하였다.

• International journal of advanced smart convergence
• /
• 제4권2호
• /
• pp.109-119
• /
• 2015

The interaction between wireless sensors such as Internet of Things (IoT) and Cloud is a new paradigm of communication virtualization to overcome resource and efficiency restriction. Cloud computing provides unlimited platform, resources, services and also covers almost every area of computing. On the other hand, Wireless Sensor Networks (WSN) has gained attention for their potential supports and attractive solutions such as IoT, environment monitoring, healthcare, military, critical infrastructure monitoring, home and industrial automation, transportation, business, etc. Besides, our virtual groups and social networks are in main role of information sharing. However, this sensor network lacks resource, storage capacity and computational power along with extensibility, fault-tolerance, reliability and openness. These data are not available to community groups or cloud environment for general purpose research or utilization yet. If we reduce the gap between real and virtual world by adding this WSN driven data to cloud environment and virtual communities, then it can gain a remarkable attention from all over, along with giving us the benefit in various sectors. We have proposed a Pub/Sub-based sensor virtualization framework Cloud environment. This integration provides resource, service, and storage with sensor driven data to the community. We have virtualized physical sensors as virtual sensors on cloud computing, while this middleware and virtual sensors are provisioned automatically to end users whenever they required. Our architecture provides service to end users without being concerned about its implementation details. Furthermore, we have proposed an efficient content-based event matching algorithm to analyze subscriptions and to publish proper contents in a cost-effective manner. We have evaluated our algorithm which shows better performance while comparing to that of previously proposed algorithms.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제15권7호
• /
• pp.1-11
• /
• 2015

최신 고성능 컴퓨팅 시스템에서는, 대용량 병렬 연산을 효과적으로 처리할 수 있는 GPU의 우수한 연산 성능을 그래픽 처리 이외의 범용 작업에 활용하는 GPGPU 기술에 관한 연구가 활발하게 진행 중이다. 하지만 범용 응용프로그램의 특성이 GPU 구조에 최적화되어 있지 않기 때문에 범용 프로그램 수행 시 GPGPU는 GPU의 연산 자원을 효과적으로 활용하지 못하고 있다. 그러므로 본 논문에서는 GPGPU 기술을 사용하는 컴퓨팅 시스템의 성능을 보다 향상시킬 수 있는 GPU 연구에 대한 방향을 제시하고자 한다. 이를 위하여, 본 논문에서는 GPU 성능 저하 원인 분석을 수행한다. GPU 성능 저하 원인을 보다 명확하게 분류하고자 본 논문에서는 GPU 코어의 상태를 완전 활성화 상태, 불완전 활성화 상태, 유휴 상태, 메모리스톨 상태, 그리고 GPU 코어 스톨 상태 등 5가지로 정의하였다. 완전 활성화 상태를 제외한 모든 GPU 코어 상태들은 컴퓨팅 시스템의 성능 저하를 유발한다. 본 논문에서 성능 저하 원인을 찾고자 벤치마크 프로그램의 특성에 따라 각 GPU 코어 상태의 비율 변화를 측정하였다. 분석 결과에 따르면, 불완전 활성화 상태, 유휴 상태, 메모리 스톨 상태 그리고 GPU 코어 스톨 상태는 연산 자원 활용률 저하, 낮은 프로그램 병렬성, 높은 메모리 요청, 그리고 구조적 해저드에 의해 각각 유발된다.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제43권2호
• /
• pp.51-59
• /
• 2006

일반 컴퓨터에서 중앙처리장치와 메모리 사이의 병목현상인 "Von Neumann Bottleneck"을 보이는데 본 논문에서는 이러한 문제점을 해소하고 검색위주의 응용분야에서 우수한 성능을 보이는 Content-addressable memory(CAM) 기반의 확장 가능한 범용 Associative Processor(AP) 구조를 제안하였다. 본 연구에서는 Associative computing을 효율적으로 수행할 수 있는 명령어 세트를 제안하였으며 다양하고 대용량 응용분야에도 적용할 수 있도록 구조를 확장 가능하게 설계함으로써 유연한 구조를 갖는다. 12 가지의 명령어가 정의되었으며 프로그램이 효율적으로 수행될 수 있도록 명령어 셋을 구성하고 연속된 명령어를 하나의 명령어로 구현함으로써 처리시간을 단축하였다. 제안된 프로세서는 bit-serial, word-parallel로 동작하며 대용량 병렬 SIMD 구조를 갖는 32 비트 범용 병렬 프로세서로 동작한다. 포괄적인 검증을 위하여 명령어 단위의 검증 뿐 아니라 최대/최소 검색, 이상/이하 검색, 병렬 덧셈 등의 기본적인 병렬 알고리즘을 검증하였으며 알고리즘은 처리 데이터의 개수와는 무관한 상수의 복잡도 O(k)를 갖으며 데이터의 비트 수만큼의 이터레이션을 갖는다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.37-41
• /
• 2014

FFT (Fast Fourier Transform) has been widely used in various fields such as image processing, voice processing, physics, astronomy, applied mathematics and so forth. Much research has been conducted due to the importance of the FFT and recently new FFT algorithms using a GPU (Graphics Processing Unit) have been developed for the purpose of much faster processing. In this paper, the new optimal FFT algorithm using the Pease FFT algorithm has been proposed reflecting the hardware configuration of a GPGPU (General Purpose computing of GPU). According to the experiments, the proposed algorithm outperformed by between 3% to 43% compared to the CUFFT algorithm.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제21권4호
• /
• pp.317-324
• /
• 2008

대형 구조물에 대한 최적설계를 고려할 때 구조해석에 많은 시간과 노력이 소비된다. 한대의 개인용 컴퓨터에 의한 대형 구조물의 구조해석은 대용량의 기억장치와 많은 계산시간이 요구되므로 반복적 해석이 필요한 대형 구조물의 설계에 효율적으로 이용되기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제의 대안으로 인터넷이 연결된 다수의 개인용 컴퓨터들로 고성능 병렬연산시스템을 구성하여 구조해석을 분산 처리하여 계산시간을 절감하였다. 아울러 반응표면의 근사를 위해 요구되는 구조해석을 상용 구조해석 어플리케이션으로 해결할 수 있다면 상용성이 확보되어 일반 구조물에 대하여도 반응표면법을 이용한 최적설계를 수행할 수 있을 것이다.

• 한국문헌정보학회지
• /
• 제49권2호
• /
• pp.291-311
• /
• 2015

This paper demonstrates the comparative analysis of the similarity and difference between Medical Subject Headings (MeSH) and social tags. Both types of metadata have the same purpose - that is, succinctly abstracting content of a given document - but are created from heterogeneous viewpoints. The former MeSH terms show the aspects of publication related professionals, whereas the latter social tags are from the perspectives of general readers. When both types of metadata are assigned to the same publications, do they consist of different nomenclatures reflecting the heterogeneous viewpoints or are they similar, since both metadata types describe the same publications? Social tags are also compared with family terms of MeSH terms in the given MeSH hierarchy, so as to understand the specificity of social tags, related to MeSH terms. Lastly, given the fact that readers assign social tags in casual ways without any restricted vocabulary, we tested how many social tags contain consumer health terms, which are familiar to laypeople. Through these comparisons, we ultimately aim to examine how much the highly controlled publication index reflects general readers' cognitive understandings and stress the necessity of general readers' involvement in the publication indexing process.

• 한국콘텐츠학회논문지
• /
• 제12권5호
• /
• pp.10-21
• /
• 2012

통합형셰이더 코어 구조 개발 이후 GPU는 그래픽스 전용 연산장치에서 범용 연산장치로 발달하고 있다. 특히, 병렬 응용 프로그램들은 병렬화된 하드웨어 구조를 효과적으로 활용할 수 있기 때문에, GPU를 활용하여 병렬 응용프로그램들을 실행시키는 기법이 주목을 받고 있다. 하지만, 현재의 GPU 구조는 비그래픽스 응용프로그램을 실행하는데 있어서 병렬성을 충분히 확보하지 못하다는 한계를 가지고 있기 때문에, 이를 해결하기 위해 GPU 구조는 빠르게 변화하고 있다. 본 논문에서는 GPU 구조의 개발 방향을 살펴보기 위해, 비그래픽스 병렬 응용프로그램들을 수행하는 경우에 코어 개수 및 동작 주파수 등의 하드웨어구조에 따른 GPU의 성능을 상세히 분석하고자 한다. 실험 결과, 코어 개수가 30에서 192로 늘어나고 동작주파수가 325MHz에서 450MHz로 증가함에 따라 GPU 성능은 28.9%에서 125.8%, 4.4%에서 16.2% 각각 향상되는 반면 성능 향상 효율성은 감소하는 것을 볼 수 있다. 성능 향상 효율성 감소의 주된 원인은 향상된 연산 능력에 맞추어 증가된 데이터 요구를 메모리가 적절하게 처리하지 못하기 때문이다. 결과적으로 GPU의 성능 향상 효율성을 더욱 높이기 위해서는 연산 능력 향상과 더불어 시스템 자원들 또한 GPU 구조에 맞게 변경되어야 함을 구체적인 실험을 통해 알 수 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제16권4호
• /
• pp.2749-2756
• /
• 2015

최근 데이터의 질이 높아짐에 따라 영상을 처리하는데 많은 시간이 소모되는 문제가 제기되어 영상 처리 알고리즘의 가속화가 필요하게 됨으로써, 기존의 CPU와 CUDA(Compute Unified Device Architecture) 기반의 인식 시스템에서 연산속도와 성능이득 비교를 위해 OpenMP를 가지고 측정할 수 있는 문자 인식시스템으로 학습된 문자데이터가 입력되면 매칭이 가장 잘 되는 영상의 영역을 인식하는 환경으로 구현하여 각 영문 알파벳의 글씨체가 일정하고 크기가 규격화 되어 있으므로 문자를 학습하고 문자 정합도를 계산하기 위한 영상 매칭 방법을 구현하게 되었다. GPGPU(General Purpose GPU)프로그래밍 플랫폼 기술인 CUDA연산 기법을 이용하여 알고리즘을 빠르고 효율적으로 처리하는 OpenMP에서 인텔 i5 2500의 네 개의 코어를 사용하여 인식 할 때, 기존 CPU의 성능보다 4배의 속도가 나오지 않고 데이터의 분할과 병합 연산의 지연으로 인해 약 3.2배의 속도로 향상되는 가속화 방법을 제안하고 그래픽카드에서 처리하는 병렬처리 결과, 순차적 연산을 수행하였던 CPU 기반의 처리에 비해 성능이득이 약 21X(배)로 향상됨을 확인하였다.