• 제목/요약/키워드: Operation algorithm

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HEVC 복호기의 연산 복잡도 감소를 위한 화면내 예측 하드웨어 구조 설계 (An Intra Prediction Hardware Architecture Design for Computational Complexity Reduction of HEVC Decoder)

  • 정홍균;류광기
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.1203-1212
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    • 2013
  • 본 논문에서는 HEVC 복호기내 화면내 예측의 연산 복잡도를 감소시키기 위해 공유 연산기, 공통 연산기, 고속 smoothing 결정 알고리즘, 고속 필터계수 생성 알고리즘을 적용한 하드웨어 구조를 제안한다. 공유 연산기는 공통수식을 공유하여 smoothing 과정의 연산 중복성을 제거하고, DC모드의 평균값을 미리 계산하여 수행 사이클 수를 감소시킨다. 공통 연산기는 모든 예측모드의 예측픽셀 생성과 필터링 과정을 하나의 연산기로 처리하기 때문에 연산기의 개수를 감소시킨다. 고속 smoothing 결정 알고리즘은 비트 비교기만을 사용하고, 고속 필터계수 생성 알고리즘은 곱셈연산 대신 LUT를 사용하여 연산 개수, 하드웨어 면적과 처리 시간을 감소시킨다. 또한 제안하는 구조는 2개의 공유 연산기와 8개의 공통 연산기를 사용하여 병렬처리함으로써 화면내 예측의 수행 사이클 수를 감소시킨다. 제안하는 구조를 TSMC 0.13um CMOS 공정 라이브러리를 이용하여 합성한 결과 게이트 수는 40.5k, 최대 동작 주파수는 164MHz이다. HEVC 참조 소프트웨어 HM 7.1에서 추출한 데이터를 이용하여 성능을 측정한 결과 제안하는 구조의 수행 사이클 수가 기존 구조 대비 93.7% 감소하였다.

비트평면 영상을 이용한 이진 CNN 연산 알고리즘 (Binary CNN Operation Algorithm using Bit-plane Image)

  • 최종호
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.567-572
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    • 2019
  • 본 논문에서는 이진영상과 이진커널을 사용하여 컨볼루션, 풀링, ReLU 연산을 수행하는 이진 CNN 연산 알고리즘을 제안한다. 256 그레이스케일 영상을 8개의 비트평면으로 분해하고, -1과 1로 구성되는 이진커널을 사용하는 방법이다. 이진영상과 이진커널의 컨볼루션 연산은 가산과 감산으로 수행한다. 논리적으로는 XNOR 연산과 비교기로 구성되는 이진연산 알고리즘이다. ReLU와 풀링 연산은 각각 XNOR와 OR 논리연산으로 수행한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 유용성을 증명하기 위한 실험을 통해, CNN 연산을 이진 논리연산으로 변환하여 수행할 수 있음을 확인한다. 이진 CNN 알고리즘은 컴퓨팅 파워가 약한 시스템에서도 딥러닝을 구현할 수 있는 알고리즘으로 스마트 폰, 지능형 CCTV, IoT 시스템, 자율주행 자동차 등의 임베디드 시스템에서 다양하게 적용될 수 있는 시스템이다.

유전 알고리즘을 이용한 임베디드 프로세서 기반의 머신러닝 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Machine Learning Algorithms based on Embedded Processors Using Genetic Algorithm)

  • 이소행;석경휴
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.417-426
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    • 2024
  • 일반적으로 머신러닝을 수행하기 위해서는 딥러닝 모델에 대한 사전 지식과 경험이 필요하고, 데이터를 연산하기 위해 고성능 하드웨어와 많은 시간이 필요하게 된다. 이러한 이유로 머신러닝은 임베디드 프로세서에서 실행하기에는 많은 제약이 있다.본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 머신러닝의 과정 중 콘볼루션 연산(Convolution operation)에 유전 알고리즘을 적용하여 선택적 콘볼루션 연산(Selective convolution operation)과 학습 방법을 제안한다. 선택적 콘볼루션 연산에서는 유전 알고리즘에 의해 추출된 픽셀에 대해서만 콘볼루션을 수행하는 방식이다. 이 방식은 유전 알고리즘에서 지정한 비율만큼 픽셀을 선택하여 연산하는 방식으로 연산량을 지정된 비율만큼 줄일 수 있다. 본 논문에서는 유전 알고리즘을 적용한 머신러닝 연산의 심화학습을 진행하여 해당 세대의 적합도가 목표치에 도달하는지 확인하고 기존 방식의 연산량과 비교한다. 적합도가 충분히 수렴할 수 있도록 세대를 반복하여 학습하고, 적합도가 높은 모델을 유전 알고리즘의 교배와 돌연변이를 통해 다음 세대의 연산에 활용한다.

타이어 정련 공정 스케줄링을 위한 유전자 알고리즘 (Genetic Algorithms for Tire Mixing Process Scheduling)

  • 안의국;박상철
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.129-137
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    • 2013
  • This paper proposed the scheduling method for tire mixing processes using the genetic algorithm. The characteristics of tire mixing process have the manufacturing routing, operation machine and operation time by compound types. Therefore, the production scheduling has to consider characteristics of the tire mixing process. For the reflection of the characteristics, we reviewed tire mixing processes. Also, this paper introduces the genetic algorithm using the crossover and elitist preserving selection strategy. Fitness is measured by the makespan. The proposed genetic algorithm has been implemented and tested with two examples. Experimental results showed that the proposed algorithm is superior to conventional heuristic algorithm.

New symbol timming algorithm for multi-level modulation scheme

  • 송재철;최형진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.1291-1298
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    • 1998
  • In this paper, a simple algorithm for detection of timing error of a synchronous, band-limited, multi-level data stream is proposed. The proposed algorithm can be applied to multi-level PAM, M-ary PSK, or M-ary QAM. The proposed algorithm for M-ary PSK requires only two samples per symbol for its operation, and it is based on the concept of transition logic table and transition level table. In orer to prove the steady-state operation of the proposed algorithm, its performance is evaluated and compared to BECM by Monte Carlo simulation method under Gaussian noise and fading noise channel environments. The comparison results confirm that the perforance of proposed algorithm is superior to that of BECM in jitter characteristics.

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Cellular Automata and It's Applications

  • Lee, Jun-Seok;Cho, Hyun-Ho;Rhee, Kyung-Hyune
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.610-619
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    • 2003
  • This paper presents a concept of cellular automata and a modular exponentiation algorithm and implementation of a basic EIGamal encryption by using cellular automata. Nowadays most of modular exponentiation algorithms are implemented by a linear feedback shift register(LFSR), but its structure has disadvantage which is difficult to implement an operation scheme when the basis is changed frequently The proposed algorithm based on a cellular automata in this paper can overcome this shortcomings, and can be effectively applied to the modular exponentiation algorithm by using the characteristic of the parallelism and flexibility of cellular automata. We also propose a new fast multiplier algorithm using the normal basis representation. A new multiplier algorithm based on normal basis is quite fast than the conventional algorithms using standard basis. This application is also applicable to construct operational structures such as multiplication, exponentiation and inversion algorithm for EIGamal cryptosystem.

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내삽법 기반의 최소자승법을 이용한 개선된 CT 포화 복원 알고리즘 (An Enhanced Compensation Algorithm for the CT Saturation Using Interpolation-based LSQ(Least Square) Fitting Method)

  • 류기찬;강상희;이봉현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.14-15
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    • 2006
  • A saturation of magnetic flux in the core may occur when a large primary current flows when the iron-cored current transformer is used. This saturation makes the distorted secondary current of the CT. the distorted secondary current may cause the mal-operation or operation time delay of protective relays. CT compensation algorithm using The LSQ(Least Square) fitting method has a problem. It needs to acquire enough data for executing this algorithm without an error. In this paper, an enhanced algorithm using interpolation based LSQ(Least Square) Fitting Method is proposed. The Lagrange Interpolation Method is used for the interpolation and CT is simulated by EMTP. The results show that the proposed algorithm can accurately compensate a distorted secondary current more than existing Algorithm when the saturation severely occurs.

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조건부 자원 공유를 고려한 스케쥴링 알고리즘 (A scheduling algorithm for conditonal resources sharing consideration)

  • 인지호;정정화
    • 전자공학회논문지A
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    • 제33A권2호
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    • pp.196-204
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    • 1996
  • This paper presents a new scheduling algorithm, which is the most improtant subtask in the high level synthesis. The proposed algorithm performs scheduling in consideration of resource sharing concept based on characteristics of conditionsla bransches in the intermediate data structure. CDFG (control data flow graph) generated by a VHDL analyzer. This algorithm constructs a conditon graph based on time frame of each operation using both the ASAP and the ALAP scheduling algorithm. The conditon priority is obtained from the condition graph constructed from each conditional brance. The determined condition priority implies the sequential order of transforming the CDFG with conditonal branches into the CDFG without conditional branches. To minimize resource cost, the CDFG with conditional branches are transformed into the CDFG without conditonal brancehs according to the condition priority. Considering the data dependency, the hardware constraints, and the data execution time constraints, each operation in the transformed CDFG is assigned ot control steps. Such assigning of unscheduled operations into contorl steps implies the performance of the scheduling in the consecutive movement of operations. The effectiveness of this algorithm is hsown by the experiment for the benchmark circuits.

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변류기 포화검출 알고리즘을 적용한 모선보호용 비율전류차동 계전방식 (A Percentage Differential Current Relaying Algorithm for Bus Protection Using Current Transformer Saturation Detecting Algorithm)

  • 강용철;윤재성;옥승훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.115-117
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    • 2001
  • A percentage current differential relaying algorithm is widely used for bus protection. However, it may maloperate external faults with CT saturation. This paper proposes a percentage current differential relaying algorithm for bus protection using CT saturation detecting algorithm. The CT saturation detecting algorithm uses difference of secondary current of CT and detects CT saturation. The proposed method distinguishes percentage differential relay operation caused by faults from percentage differential relay operation caused by CT saturations.

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Novel Soft Starting Algorithm of Single Phase Induction Motors by Using PWM Inverter

  • Kim, Hae-Jin;Hwang, Seon-Hwan;Kim, Jang-Mok
    • Journal of Power Electronics
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    • 제18권6호
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    • pp.1720-1728
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    • 2018
  • This paper proposes a novel soft starting algorithm by using PWM inverter technique to control an amplitude of the motor starting current at a single-phase induction motor (SPIM). Traditional SPIM starting methods such as a Split-Phase, Capacitor-Start, Permanent-Split Capacitor (PSC), Capacitor-Start Capacitor-Run (CSCR), basically cannot control the magnitude of starting current due to the fixed system structures. Therefore, in this paper, a soft starting algorithm based on a proportional resonant (PR) control with a variable and constant frequency is proposed to reduce the inrush current and starting up time. In addition, a transition algorithm for operation modes is devised to generate a constant voltage and constant frequency (CVCF). The validity and effectiveness of the proposed soft starting method and transition algorithm are verified through experimental results.