• 제목/요약/키워드: Graph partitioning

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Global Optimization of Clusters in Gene Expression Data of DNA Microarrays by Deterministic Annealing

  • Lee, Kwon Moo;Chung, Tae Su;Kim, Ju Han
    • Genomics & Informatics
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    • 제1권1호
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    • pp.20-24
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    • 2003
  • The analysis of DNA microarry data is one of the most important things for functional genomics research. The matrix representation of microarray data and its successive 'optimal' incisional hyperplanes is a useful platform for developing optimization algorithms to determine the optimal partitioning of pairwise proximity matrix representing completely connected and weighted graph. We developed Deterministic Annealing (DA) approach to determine the successive optimal binary partitioning. DA algorithm demonstrated good performance with the ability to find the 'globally optimal' binary partitions. In addition, the objects that have not been clustered at small non­zero temperature, are considered to be very sensitive to even small randomness, and can be used to estimate the reliability of the clustering.

Flexible Partitioning of CDFGs for Compact Asynchronous Controllers

  • Sretasereekul, Nattha;Okuyama, Yuichi;Saito, Hiroshi;Imai, Masashi;Kuroda, Kenichi;Nanya, Takashi
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -3
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    • pp.1724-1727
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    • 2002
  • Asynchronous circuits have the potential to solve the problems related to parameter variations such as gate delays in deep sub-micron technologies. However, current CAD tools for large-scale asyn-chronous circuits partition specification irrelevantly, because these tools cannot control the granularity of circuit decomposition. In this paper we propose a hierarchical Control/Data Flow Graph (CDFG) containing nodes that are flexibly partitioned or merged into other nodes. We show a partitioning algorithm for such CDFGs to generate handleable Signal Transition Graphs (STGs) for asynchronous synthesis tools. The algorithm a1lows designers to assign the maximum number of signals of partitioned nodes considering of timality. From an experiment, this algorithm can flexibly partition and result in more compact asynchronous controllers.

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그래프 분할 및 다중 프론탈 기법에 의거한 3차원 전자기장의 병렬 해석 (Parallel Computation on the Three-dimensional Electromagnetic Field by the Graph Partitioning and Multi-frontal Method)

  • 강승훈;송동현;최재원;신상준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권12호
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    • pp.889-898
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    • 2022
  • 본 논문에서는 3차원 전자기장의 병렬 해석 기법을 제안하였다. 시간 조화 벡터 파동 방정식 및 유한요소 기법에 기반한 전자기장 산란 해석이 수행되었으며, 모서리 기반 요소 및 2차 흡수 경계 조건이 도입되었다. 개발한 알고리즘은 유한요소망을 분할한 뒤 각 프로세서에 할당함으로써 요소별 수치적분 및 행렬 조립 과정의 병렬화를 달성하였다. 이때 부영역 생성을 위해 그래프 분할 라이브러리인 METIS가 도입되었다. 대형 희박행렬 방정식의 계산은 다중 프론탈 기법 기반 병렬 연산 라이브러리인 MUMPS를 통해 수행되었다. 개발된 프로그램의 정확도는 Mie 이론해 및 ANSYS HFSS 결과와의 비교를 통해 검증되었다. 또한 사용된 프로세서 수에 따른 가속 지표를 측정하여 확장성을 확인하였다. 완전 전기 도체 구, 등·이방성 유전체 구 및 유도탄 예제 형상에 대한 전자기장 산란 해석이 수행되었다. 개발된 프로그램의 알고리즘은 추후 유한요소 분할 및 합성법에 활용될 예정이며, 더욱 확장된 병렬 연산 성능을 목표하고자 한다.

분산 환경에서 그래프 질의 수행을 위한 그래프 분할 기법 조사 (A Study on Graph Partitioning for Graph Query Processing in Distributed System)

  • 이원석;고성윤;서명원;이정훈;한욱신
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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    • pp.734-736
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    • 2019
  • 그래프 분할 기법은 분산 환경에서 그래프 질의 수행에 있어 통신 비용을 줄이고 부하 균형을 맞추고자 그래프의 정점과 간선들을 여러 머신들에 나누어 저장하는 방법이다. 본 논문에서는 그래프 질의 수행에 관한 지식을 정리하고, 간선 절단 기법(edge-cut), 정점 절단 기법(vertex-cut), 하이브리드 절단 기법(hybrid-cut)으로 알려진 대표적인 그래프 분할 기법과 최신 그래프 시스템들의 그래프 분할 기법을 소개하고 비교한다.

A Processor Assignment Problem for ATM Switch Configuration

  • Han, Junghee;Lee, YoungHo
    • Management Science and Financial Engineering
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    • 제10권2호
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    • pp.89-102
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    • 2004
  • In this paper, we deal with a processor assignment problem that minimizes the total traffic load of an ATM switch controller by optimally assigning processors to ATM interface units. We develop an integer programming (IP) model for the problem, and devise an effective tabu search heuristic. Computational results reveal the efficacy of the proposed tabu search procedure, finding a good quality solution within 5% of optimality gap.

그래프 분할을 사용한 레지스터 할당의 성능 예측 (Performance Estimation of Register Allocation using Graph Partitioning)

  • 김원태;한경숙;표창우
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (1)
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    • pp.400-402
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    • 1999
  • 그래프 분할을 사용한 레지스터 할당과 Chaitin의 레지스터 할당 방법의 성능을 비교하였다. 실험 데이터로 Appel이 제시한 간섭 그래프를 사용하였고, 각 알고리즘에서 요구되는 최소 레지스터 수를 비교하였다. 그 결과 그래프 분할을 사용한 방법에서 더 적은 수의 레지스터가 요구되었다. 가용 레지스터가 제한되어 있는 경우, 레지스터 요구 수가 감소되면 삽입되는 대피 코드의 수도 감소된다. 대피 코드의 발생이 줄어들면 메모리를 참조하는 인스트럭션의 수가 감소하여 실행시간을 단축시킬 수 있다. 따라서 컴파일러의 최적화 단계에서 그래프 분할 방법을 사용한 레지스터 할당으로 성능 향상을 기대할 수 있다.

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블록 중심 그래프 처리 시스템의 부하 분산을 위한 동적 블록 재배치 기법 (Dynamic Block Reassignment for Load Balancing of Block Centric Graph Processing Systems)

  • 김예원;배민호;오상윤
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제7권5호
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    • pp.177-188
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    • 2018
  • 최근 웹, 소셜 네트워크 서비스, 모바일, 사물인터넷 등의 ICT 기술의 발전으로 인해 처리 및 분석이 필요한 그래프 데이터의 규모가 급속하게 증가하였다. 이러한 대규모 그래프 데이터는 단일 기기에서의 처리가 어렵기 때문에 여러 기기에 나누어 분산/병렬 처리하는 것이 필요하다. 기존 그래프 처리 알고리즘들은 단일 메모리 환경을 기반으로 연구되어 분산/병렬 처리환경에 적용되기 힘들다. 이에 대규모 그래프의 보다 효과적인 분산/병렬 처리를 위해 정점 중심 방식의 그래프 처리 시스템들과, 정점 중심 방식의 단점을 보완한 블록 중심 방식의 그래프 처리 시스템들이 등장하였다. 이러한 시스템들은 초기 그래프 분할 상태가 전체 처리 성능에 상당한 영향을 미친다. 한 번에 최적의 상태로 그래프를 분할하는 것은 매우 어려운 문제이므로, 그래프 처리 시간에 점진적으로 그래프 분할 상태를 개선하는 여러 로드 밸런싱 기법들이 연구되었다. 그러나 기존 기법들은 대부분 정점 중심 그래프 처리 시스템을 대상으로 하여 블록 중심 그래프 처리 시스템에 적용이 어렵다. 본 논문에서는 블록 중심 그래프 처리 시스템을 대상으로 적용 가능한 로드 밸런싱 기법을 제안한다. 제안 기법은 동적으로 블록을 재배치하여 점진적으로 그래프 분할 상태를 개선시키며, 해를 찾아나가는 과정에서 지역 최적해를 벗어나기 위한 블록 분할 전략을 함께 제시한다.

무선 센서 네트워크에서 C-SCGP를 이용한 RSS/AOA 이상치 제거 기반 표적 위치추정 기법 (Outlier Reduction using C-SCGP for Target Localization based on RSS/AOA in Wireless Sensor Networks)

  • 강세영;이재훈;송종인;정원주
    • 융합정보논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.31-37
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    • 2021
  • 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 이상치를 포함한 수신 신호 강도와 신호의 도달 각도 측정치 기반의 표적위치추정 성능 저하를 방지하기 위한 이상치 검출 알고리즘 C-SCGP를 제안한다. 센서 오작동, 재밍, 심한 잡음과 같은 다양한 이상치 원인으로 인해 표적 위치추정 정확도가 크게 떨어질 수 있어, 모든 이상치를 탐지하고 제거하는 것이 중요하다. 이러한 이상치를 제거하기 위해 single cluster graph partitioning (SCGP) 알고리즘이 널리 사용되고 있다. 기존의 SCGP 알고리즘은 hyperparameter 최적화를 통한 threshold 설정과 이상치 확률 계산이 필수적이므로 다양한 분야에 효율적인 적용이 제한되어왔다. 본 논문에서 제안된 continuous-SCGP (C-SCGP) 알고리즘은 이러한 SCGP의 약점을 극복한다. 다양한 잡음 환경에서 threshold 설정과 이상치 확률 계산이 필요 없는 제안된 C-SCGP 알고리즘과 threshold 설정과 이상치 확률 계산을 요구하는 SCGP 알고리즘의 이상치 제거 성능이 같음을 최종 추정된 표적의 RMSE 성능을 통하여 검증하였다.

맵리듀스 기반 대량 RDF 데이터셋 압축 변환 및 저장 방법 (Compression Conversion and Storing of Large RDF datasets based on MapReduce)

  • 김인아;이경하;이규철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.487-494
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    • 2022
  • 최근 데이터를 활용한 분석에 대한 수요와 함께 분석 데이터인 지식 그래프의 크기는 점차 증가하여, 웹에서 수집한 데이터를 지식 그래프로 추출하였을 때 약 820억개의 엣지(Edge)를 가지는 수준까지 도달하였다. 많은 지식 그래프들은 웹 자원에 대한 메타데이터를 표현하기 위한 W3C 표준인 RDF(Resource Description Framework) 형식으로 표현되며, RDF 특성으로 인해 기존의 RDF 저장소들은 대량 RDF 데이터를 압축하고 저장할 때 처리 시간의 오버헤드가 발생하는 문제점을 가진다. 본 논문은 이러한 문제점을 개선하기 위해, 맵리듀스를 사용하여 대량 RDF 데이터를 정수 ID로 압축 변환하고, 수직 분할하여 저장하는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법은 RDF-3X와 비교하였을 때 최대 25.2배, H2RDF+와 비교하였을 때 최대 3.7배까지의 높은 성능 향상을 보였다.