• Ocean and Polar Research
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• v.23 no.2
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• pp.173-179
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• 2001

Parallel supercomputing is now a must for oceanographic numerical modelers. Most of today's parallel numerical schemes use synchronous algorithms, where some processors that have finished their tasks earlier than others must wait at synchronization points for correct computation. Hence, the load balancing is a crucial factor, however, it is, in general, difficult to achieve on heterogeneous workstation clusters. We devise an asynchronous algorithm that reduces the idle times of faster processors, and discuss application of the algorithm to some grid problems and implementation on a workstation cluster using Message Passing Interface (MPI).

• Journal of Internet Computing and Services
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• v.18 no.2
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• pp.53-60
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• 2017

Since processors are handling inputs and outputs independently on distributed memory computers, different file input/output methods are used. In this paper, we implemented and compared various file I/O methods to show their efficiency on distributed memory parallel computers. The implemented I/O systems are as following: (i) parallel I/O using NFS, (ii) sequential I/O on the host processor and domain decomposition, (iii) MPI-IO. For performance analysis, we used a separated file server and multiple processors on one or two computational servers. The results show the file I/O with NFS for inputs and sequential output with domain composition for outputs are best efficient respectively. The MPI-IO result shows unexpectedly the lowest performance.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2004.05a
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• pp.1413-1416
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• 2004

최근 컴퓨터와 네트워크 기술이 빠르게 발전하고 널리 보급되면서 텍스트 위주로 작업을 하던 어플리케이션들의 비중이 낮아지고 멀티미디어 데이터를 처리하는 어플리케이션들의 비중이 점차 증가하고 있는 추세이다. 다양한 멀티미디어들 중에서 영화같은 동영상 멀티미디어를 다루는 프로그램들은 멀티미디어 응용 어플리케이션들 중에서 큰 비중을 차지하고 있으며 실생활에서 널리 사용되고 있다. 대표적인 동영상 압축 표준인 MPEG의 경우 매우 높은 압축률을 제공하여 일반 사용자들도 손쉽게 동영상 데이터를 접하고 사용할 수 있는 기회를 제공한다. 하지만 MPEG 인코딩은 매우 많은 컴퓨팅 자원과 시간을 요하는 작업이다. 본 연구에서는 동영상 데이터를 인코딩 하는데 소요되는 시간과 자원을 감소시키기 위해 클러스터환경에서 MPI를 이용하여 동영상 압축 표준인 MPEG-2 기반의 Parallel Encoder를 설계 및 구현하였다.

• The KIPS Transactions:PartA
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• v.15A no.2
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• pp.87-94
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• 2008

Message races should be detected for debugging effectively message-passing programs because they can cause non-deterministic executions of a program. Previous tools for detecting message races report that message races occur in every receive operation which is expected to receive any messages. However message races might not occur in the receive operation if each of messages is transmitted through a different logical communication channel so that their incorrect detection makes it a difficult task for programmers to debug programs. In this paper we suggest a tool, MPIRace-Check, which can exactly detect message races by checking the concurrency between send/receive operations, and by inspecting the logical communication channels of the messages. To detect message races, this tool uses the vector timestamp to check if send and receive operations are concurrent during an execution of a program and it also uses the message envelop to inspect if the logical communication channels of transmitted messages are the same. In our experiment, we show that our tool can exactly detect message races with efficiency using MPI_RTED and a benchmark program. By detecting message races exactly, therefore, our tool enables programmers to develop reliable parallel programs reducing the burden of debugging.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.47 no.7
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• pp.599-614
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• 2014

In this study, two dimensional finite volume model was parallelized to improve computing time, which has been developed to be able to apply for the mixed meshes of triangle and quadrilateral. MPI scheme which is free from limitation of the number of cores was applied, and non-blocking point-to-point communication was used for fluxes and time steps calculation domain. The developed model is applied to analyze dam break in a L-shaped experimental channel with $90^{\circ}$ bend and Malpasset dam breach event to calibrate the consistency between parallelized model and existing model and examine the speed-up and efficiency of computing time. Computational speed-up about the size of the input data was considered by simulating 4 cases classified by the number of meshes, Consequently, the simulation results reached a satisfactory accuracy compared to measured data and the results from existing model, and achieved more than 3 times benefit of computational speed-up against computing time of existing model. Simulation results of 3 cases classified by the size of input data lead us to the conclusion that it is important to use proper size of input data and the number of process in order to minimize the communication overhead.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.74-74
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• 2016

복잡한 지형에서 컴퓨터를 이용한 물리적 기반 수치모의는 합리적인 시간내에 연산을 완료하기 위해 대개 큰 연산장비 들을 요구한다. 더욱이 모의되는 현상이 시간단계마다 갱신되어지는 동역학적 현상에 기반된 비정상상태일 때 연산성능은 고려되어지는 가장 중요한 주제가 될 수 있다. 연산 시간을 줄이기 위한 가장 널리 이용되는 전략중의 하나는 적절한 수의 프로세서를 이용하는 병렬 기법이다. 최근 들어 연산속도를 가속화하기 위해 다수의 코어를 이용한 OpenMP 와 MPI 기법들이 병렬해석기법으로 대두되었고 그래픽 연산장치를 이용한 병렬처리 해석기법도 소개되고 있다. 본 연구에서는 중앙연산장치를 이용한 병렬 해석기법을 이용하여 제내지 침수해석의 적용성을 검토하고 그 결과을 비교하였다. 본 연구를 위해 OpenMP 병렬기법을 이용하여 확산파 침수해석 프로그램의 원시코드를 재작성하여 가상 및 실제 유역에 적용하였다. 해석결과는 분산메모리 병렬해석 기법인 MPI를 도입한 모형의 결과와 비교되었다. OpenMP를 도입한 모형과 MPI를 도입한 경우 유량 및 수심의 경우 오차 허용 한계내에 수렴되어 만족되었으나 그러나 연산 속도의 경우 두 기법간의 자료의 저장 방법 차이로 인해 차이를 나타내었다. 가상 유역에 적용된 결과로 검토된 각 기법의 증속(speedup) 효과는 MPI의 경우 4 코어를 이용하였을 때 최고 2.62 배 정도에 도달하는 것으로 나타났다. OpenMP 를 적용한 경우 2.87 배 정도로 나타나 OpenMP 를 이용하였을 때 증속효과가 조금 더 뛰어났다. 이는 두 기법의 메모리 저장방식의 차이로 인해 자료의 전송량과 전송 시간이 적은 OpenMP 를 도입한 모형에서 MPI 모형 보다 상대적으로 뛰어난 결과를 나타내었다. 실제 유역의 적용을 위해 상대적으로 우수한 증속결과를 나타낸 OpenMP를 도입한 모형을 Malpasset 댐 붕괴 유역에 적용하였다. 적용된 요소의 수는 각각 45254, 11352 개로 비교적 많은 요소를 가진 하류지역에 적용하여 병렬효과를 극대화하고자 하였다. 적용결과 두 경우 모두 병렬 해석 기법을 도입한 모형에서 유속과 침수심 등은 순차적 모형과 동일한 값을 나타내었으나 증속효과로 인한 연산시간은 순차적 모형에서 8.57 배로 나타나 병렬 모형의 상대적으로 빠른 연산속도를 판단할 있었다. 위의 적용결과를 통해 계산 요소들이 많은 2 차원 해석의 경우 기존의 단일 코어를 이용한 순차적 해석은 장시간에 걸치 연산시간으로 인해 작업효율이 낮아지는 결과를 발생시킬 수 있으며 병렬 해석을 도입할 경우 주어진 컴퓨터 자원를 효율적으로 이용가능하여 합리적인 연산시간으로 연산결과를 얻는 것이 가능하여 반복적 통계 기법/Ensemble 해석 등을 이용한 종합적 해석이 좀 더 실용적으로 이루어 질 수 있을 것이라고 판단되었다.

• Journal of Korea Water Resources Association
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• v.47 no.11
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• pp.1051-1060
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• 2014

This study is attempted to realize an improved computation performance by combining the MPI (Message Passing Interface) Technique, a standard model of the parallel programming in the distributed memory environment, with the DHM(Diffusion Hydrodynamic Model), a inundation analysis model. With parallelizing inundation model, it compared with the existing calculation method about the results of applications to complicate and required long computing time problems. In addition, it attempted to prove the capability to estimate inundation extent, depth and speed-up computing time due to the flooding in protected lowlands and to validate the applicability of the parallel model to the actual flooding analysis by simulating based on various inundation scenarios. To verify the model developed in this study, it was applied to a hypothetical two-dimensional protected land and a real flooding case, and then actually verified the applicability of this model. As a result of this application, this model shows that the improvement effectiveness of calculation time is better up to the maximum of about 41% to 48% in using multi cores than a single core based on the same accuracy. The flood analysis model using the parallel technique in this study can be used for calculating flooding water depth, flooding areas, propagation speed of flooding waves, etc. with a shorter runtime with applying multi cores, and is expected to be actually used for promptly predicting real time flood forecasting and for drawing flood risk maps etc.

• Fashion Information and Technology
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• v.2
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• pp.82-91
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• 2005

• Communications of the Korean Institute of Information Scientists and Engineers
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• v.15 no.7
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• pp.17-26
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• 1997

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.463-465
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• 2003

그리드 상에서 사용되는 MPICH-G2는 효율적이고 확장이 용이한 구조를 지니고 있지만 최근 그리드 상에서 요구되는 병렬 입출력, 보안 및 QoS와 같은 기능을 제공하지 못하고 있다. 본 논문은 MPI의 attribute caching 방법을 이용하여 MPI의 표준 인터페이스를 훼손하지 않으면서 MPICH-G2상에서 메시지의 송수신시에 암호화 및 복호화 등의 보안 기능을 수행할 수 있는 확장된 구조 및 구현 방안을 제시한다. 본 논문에서 제시된 구조 및 구현 방안은 MPICH-G2 상에 향후 추가될 수 있는 서비스에 의존적이지 않기 때문에, QoS나 메시지 압축과 같은 기능 추가를 위해 손쉽게 사용될 수 있다.