• 제목/요약/키워드: Parallel Processing Structure

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유한체 상에서 고속 연산을 위한 직렬 곱셈기의 병렬화 구조 (Parallelized Architecture of Serial Finite Field Multipliers for Fast Computation)

  • 조용석
    • 정보보호학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.33-39
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    • 2007
  • 유한체 상의 곱셈기는, 오류제어부호, 암호 시스템, 디지털 신호처리 등과 같은 여러 분야에서 기본적인 구성 요소로 사용되고 있다. 그러므로 효율적인 구조를 갖는 유한체 상의 곱셈기를 설계하면 전체적인 시스템의 성능을 대폭 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 기존의 직렬 유한체 곱셈기에 비해 짧은 지연시간을 갖는 새로운 직렬 곱셈기 구조를 제안하였다. 제안한 곱셈기는 유한체의 곱을 표현하는 다항식을 여러 개로 분리한 다음, 이 다항식들을 동시에 처리하는 방식을 사용하여 직렬 곱셈기의 속도를 향상시켰다. 이 곱셈기는 유한체 $GF(2^m)$의 표준기저 상에서 동작하며, 기존의 직렬 곱셈기보다는 짧은 지연시간에 결과를 얻을 수 있고, 병렬 곱셈기보다는 적은 하드웨어로 구현할 수 있다. 제안한 곱셈기는 회로의 복잡도와 지연시간 사이에 적절한 절충을 꾀할 수 있는 장점을 가지고 있다.

CUDA를 이용한 적층 복합재 구조물 코너 부의 자동 구조 해석 소프트웨어의 처리 속도 향상 (Processing Speed Improvement of Software for Automatic Corner Radius Analysis of Laminate Composite using CUDA)

  • 현주하;강문혜;문용호;하석운
    • 융합정보논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.33-40
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    • 2019
  • 최근 항공 관련 산업이 활성화됨에 따라 복합재 해석 소프트웨어의 범용화가 요구되고 있다. 지금까지는 복합재 해석에 상용 소프트웨어를 주로 사용해 왔으나 고가의 가격과 제한적인 기능으로 인해 사용에 어려움을 겪어왔다. 이런 문제를 해결하기 위해 해석 절차를 모두 온라인화하고 범용화한 면내 및 코너 부외 파손 자동 해석 소프트웨어가 최근에 개발되었다. 그러나 이들은 다중의 파손 기준으로 동시에 해석할 수 없는 단점이 있었다. 본 논문에서는 CUDA 코어를 장착한 GPU에서만 동작하는 병렬 처리 플랫폼을 이용하여 다중의 파손 기준에 대한 해석을 동시에 처리하면서 처리 속도를 획기적으로 향상시키는 방법을 제안한다. 방대한 구조물 데이터에 대해서 해석 처리 속도를 실험하였을 때 만족할 만한 결과를 얻었다.

다중 메쉬의 교차큐브에 대한 임베딩 (Embedding Multiple Meshes into a Crossed Cube)

  • 김숙연
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제36권5호
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    • pp.335-343
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    • 2009
  • 교차큐브는 병렬처리 시스템의 상호연결망으로서 널리 알려진 하이퍼큐브와 많은 면에서 비슷하면서도 절반 정도의 지름을 가지는 등 개선된 망 성질들을 가지므로 각광 받아 왔다. 크기 $4{\times}2^m$인 메쉬의 복사본 두 개, 혹은 크기 $8{\times}2^m$인 메쉬의 복사본 네 개가 교차큐브에 연장율 1, 확장율 1로 임베딩 될 수 있음이 알려져 있다.[Dong, Yang, Zhao, and Tang, 2008]. 그러나 양변의 길이가 모두 8 보다 큰 메쉬 다수 개가 교차큐브에 연장율 1, 확장율 1로 임베딩될 수 있는지는 알려진 바가 없다. 이 논문에서는 크기 $2^n{\times}2^m$인 메쉬의 복사본 $2^{n-1}$개가 교차큐브에 연장율 1, 확장율 1로 임베딩될 수 있음을 보인다. $n{\geq}1$, $m{\geq}3$. 이 연구 결과는 연장율과 확장율이라는 주요 임베딩 측정 척도에서 최적이다. 또한 이 연구 결과는 메쉬 구조를 가지는 다수 개의 작업을 교차큐브 구조를 가지는 병렬 컴퓨터에 할당하는데 효과적으로 활용될 수 있다.

고온용 MEMS 재료의 마이크로 파괴거동에 관한 연구 (A Study on the Micro-fracture Behavior of the MEMS Material at Elevated Temperature)

  • 우병훈;배창원;문경만;배성열;;김윤해
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권5호
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    • pp.550-555
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    • 2007
  • The effective fracture toughness testing of materials intended for application in Micro Electro Mechanical Systems (MEMS) devices is required in order to improve understanding of how micro sized material used in device may be expected to perform upon the micro scale. ${\gamma}$-TiAl based materials are being considered for application in MEMS devices at elevated temperatures. Especially, in Alloy 4, both ${\alpha}_2$ and ${\gamma}$ lamellae were altered markedly in 3,000 h, $700^{\circ}C$ exposure. Parallel decomposition of coarse ${\alpha}_2$ into bunches of very fine (${\alpha}_2+{\gamma}$) lamellae. Parallel decomposition of coarse ${\alpha}_2$ into bunches of very fine (${\alpha}_2+{\gamma}$) lamellae. The materials were examined 2 types Alloy 4 on heat exposed specimen($700^{\circ}C$, 3,000 h) and no heat exposed one. Micro sized cantilever beams were prepared mechanical polishing on both side at $25{\sim}30{\mu}m$ and electro final stage polishing to observe lamellar orientation of same colony with EBSD (Electron Backscatter Diffraction Pattern). Through lamellar orientation as inter-lamellae or trans-lamellae, Cantilever beam was fabricated with Focused Ion Beam(FIB). The directional behavior of the lamellar structure was important property in single material, because of the effects of the different processing method and variations in properties according to lamellar orientation. In MEMS application, it is first necessary to have a reliable understanding of the manufacturing methods to be used to produce micro structure.

병렬프로그램의 경합조건을 수행 중에 효율적으로 탐지하기 위한 레이블링 기법 (A Labeling Scheme for Efficient On-the-fly Detection of Race Conditions in Parallel Programs)

  • 박소희;우종정;배종민;전용기
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제9A권4호
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    • pp.525-534
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    • 2002
  • 병렬프로그램에서 경합 조건은 비결정적인 수행 결과를 초래하므로 디버깅을 위해 반드시 탐지되어야 한다. 이러한 경합을 수행 중에 탐지하는 기존의 기법들은 병행성 정보 생성 시에 공유 자료구조를 사용하여 심각한 병목현상을 발생시키거나, 병행성 정보 비교 시에 내포병렬성의 정도에 의존하는 비효율적인 시간 복잡도를 가진다. 본 논문에서는 개별 자료구조를 사용함으로써 병목현상을 제거하여 병행성 정보를 확장적으로 생성하며, 생성된 병행성 정보의 비교 시간을 상수적인 복잡도로 개선한 새로운 레이블링 기법을 제안한다. 그러므로 제안된 레이블링 기법의 확장성 및 효율성은 공유메모리와 메시지전달 프로그램뿐만 아니라 이를 혼합하여 사용하는 병렬프로그램에서도 효율적인 수행중 경합탐지를 가능하게 한다.

병렬 GIS를 위한 효율적인 분산공유메모리 시스템 (An Efficient Distributed Shared Memory System for Parallel GIS)

  • 정상화;류광열;고윤영;곽민석
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제5권6호
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    • pp.700-707
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    • 1999
  • 본 논문에서는 GIS 관련 연산을 실시간에 효율적으로 처리하기 위한 분산공유메모리 기반 병렬처리 시스템을 제안한다. 본 논문의 분산공유메모리 시스템은 메시지전달 방식의 분산메모리 MIMD 컴퓨터 상에 소프트웨어 기반 분산공유메모리 모듈을 탑재함으로써 구현되었다. 또한 GIS 연산의 기본이 되는 공간 객체를 공유의 기본 단위로 설정하고, GIS 데이타의 특성을 반영하여 읽기전용 공유데이타 타입을 추가하였으며, 네트워크 오버헤드를 줄이기 위하여 복수의 객체를 한번에 읽어오는 bulk access가 가능하도록 하였다. 본 시스템에서는 GIS 데이타의 효율적인 분배를 위하여 부하균등화 기법으로 guided self scheduling을 사용하였다. 실험결과 본 시스템은 네트워크 캐쉬의 효율적인 활용을 통하여 소프트웨어 기반 분산메모리 시스템의 오버헤드에도 불구하고 MPI 기반 메시지전달 방식에 비하여 향상된 성능을 얻을 수 있었다.Abstract In this paper, we propose a distributed shared memory(DSM) based parallel processing system to process GIS related computations efficiently in real time. The system is based on a software DSM module implemented on top of a distributed MIMD computer. In the DSM system, spatial object, which is a fundamental structure to represent GIS data, is used as a basic unit for sharing, and a read-only shared data type is added to reflect the characteristics of GIS data. In addition, a bulk access to multiple shared data is made possible to reduce the network overhead. A guided self scheduling method is devised for efficient load balancing in distributing GIS data to parallel processors. The experimental results show that the DSM system performs better than an MPI based message-passing system through the efficient utilization of network cache in spite of the system's software overhead.

Contamination Level of Hygiene Indicator and Prevalence of Foodborne Pathogens in Retail Beef in Parallel with Market Factor

  • Kang, Il-Byeong;Kim, Dong-Hyeon;Jeong, Dana;Kim, Hyunsook;Seo, Kun-Ho
    • 한국축산식품학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.1237-1245
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    • 2018
  • In this study, the contamination levels of hygienic indicators and foodborne pathogens in retail meat products were investigated in relation to the various market factors including processing temperature, processing area, and market type. Ground beef samples (n=80) were purchased from 40 meat markets and investigated for microbiological quality. Beefs processed below $20^{\circ}C$ had significantly lower numbers of total coliforms (TC) than these processed over $20^{\circ}C$ (2.01 vs. 2.79 log CFU/g; p<0.05). Interestingly, separation of processing area did not affect the contamination levels. Remarkably, the contamination levels of hygienic indicator differ among market types, indicating that not only processing condition but distribution structure that is directly related with storage period could affect the final microbiological loads of the meat products. In addition, the prevalences of Listeria monocytogenes (a psychrotroph), Enterococcus faecium, and Enterococcus faecalis were 7.5% (6/80), 10.0% (8/80), and 20.0% (16/80), respectively, which is irrelevant to market factors except meat products from wholesale markets where no L. monocytogenes were found among 30 samples. The results of this study indicate that the contamination level of hygiene indicator and foodborne pathogens in retail beef is more related with processing temperature and storage period than other environmental factors.

Optimized Hardware Design using Sobel and Median Filters for Lane Detection

  • Lee, Chang-Yong;Kim, Young-Hyung;Lee, Yong-Hwan
    • 한국정보기술학회 영문논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.115-125
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    • 2019
  • In this paper, the image is received from the camera and the lane is sensed. There are various ways to detect lanes. Generally, the method of detecting edges uses a lot of the Sobel edge detection and the Canny edge detection. The minimum use of multiplication and division is used when designing for the hardware configuration. The images are tested using a black box image mounted on the vehicle. Because the top of the image of the used the black box is mostly background, the calculation process is excluded. Also, to speed up, YCbCr is calculated from the image and only the data for the desired color, white and yellow lane, is obtained to detect the lane. The median filter is used to remove noise from images. Intermediate filters excel at noise rejection, but they generally take a long time to compare all values. In this paper, by using addition, the time can be shortened by obtaining and using the result value of the median filter. In case of the Sobel edge detection, the speed is faster and noise sensitive compared to the Canny edge detection. These shortcomings are constructed using complementary algorithms. It also organizes and processes data into parallel processing pipelines. To reduce the size of memory, the system does not use memory to store all data at each step, but stores it using four line buffers. Three line buffers perform mask operations, and one line buffer stores new data at the same time as the operation. Through this work, memory can use six times faster the processing speed and about 33% greater quantity than other methods presented in this paper. The target operating frequency is designed so that the system operates at 50MHz. It is possible to use 2157fps for the images of 640by360 size based on the target operating frequency, 540fps for the HD images and 240fps for the Full HD images, which can be used for most images with 30fps as well as 60fps for the images with 60fps. The maximum operating frequency can be used for larger amounts of the frame processing.

Immune Algorithms Based 2-DOF Controller Design and Tuning For Power Stabilizer

  • Kim, Dong-Hwa;Park, Jin-Ill
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.2278-2282
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    • 2003
  • In this paper the structure of 2-DOF controller based on artificial immune network algorithms has been suggested for nonlinear system. Up to present time, a number of structures of the 2-DOF controllers are considered as 2-DOF (2-Degrees Of Freedom) control functions. However, a general view is provided that they are the special cases of either the state feedback or the modification of PID controllers. On the other hand, the immune network system possesses a self organizing and distributed memory, also it has an adaptive function by feed back law to its external environment and allows a PDP (parallel distributed processing) network to complete patterns against the environmental situation, since antibody recognizes specific antigens which are the foreign substances that invade living creatures. Therefore, it can provide optimal solution to external environment. Simulation results by immune based 2-DOF controller reveal that immune algorithm is an effective approach to search for 2-DOF controller.

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Impelmentation of 2-DOF Controller Using Immune Algorithms

  • Kim, Dong-Hwa
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1531-1536
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    • 2003
  • In this paper the structure of 2-DOF controller based on artificial immune network algorithms has been suggested for nonlinear system. Up to present time, a number of structures of the 2-DOF controllers are considered as 2-DOF (2-Degrees Of Freedom) control functions. However, A general view is provided that they are the special cases of either the state feedback or the modification of PID controllers. On the other hand, The immune network system possesses a self organizing and distributed memory, also it has an adaptive function by feed back law to its external environment and allows a PDP (parallel distributed processing) network to complete patterns against the environmental situation, since antibody recognizes specific antigens which are the foreign substances that invade living creatures. Therefore, it can provide optimal solution to external environment. Simulation results by immune based 2-DOF controller reveal that immune algorithm is an effective approach to search for 2-DOF controller.

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