• The KIPS Transactions:PartB
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• v.9B no.3
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• pp.277-286
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• 2002

Genetic programming (GP) has been combined with quantum mechanical perturbation theory to make a new algorithm to construct mathematical models and perform predictions for chaotic time series from real world. Procedural similarities between time series modeling and perturbation theory to solve quantum mechanical wave equations are discussed, and the exemplary GP approach for implementing them is proposed. The approach is based on multiple populations and uses orthogonal functions for GP function set. GP is applied to original time series to get the first mathematical model. Numerical values of the model are subtracted from the original time series data to form a residual time series which is again subject to GP modeling procedure. The process is repeated until predetermined terminating conditions are met. The algorithm has been successfully applied to construct highly effective mathematical models for many real world chaotic time series. Comparisons with other methodologies and topics for further study are also introduced.

• The KIPS Transactions:PartC
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• v.9C no.1
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• pp.21-30
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• 2002

Nowadays the fair queuing field is studied actively for solving the unfair queuing problem which degrades the service performance of various applications on network. Above all DRR is a scheme that has lower work complexity and can be implemented easily. It guarantees the fair service by serving each queue every round Service Quantum(SQ) that includes the service deficit of the previous round. But it increases the delay by the numbers of unnecessary resetting of SQ or round circulation for the service that have the packet size over maximum several kbyte. In this paper, We propose the method that sets SQ dynamically to minimize this problem and the method that minimizes the work complexity on processing of packet. The proposed scheme minimizes the delay on various applications in enterprise environment by setting SQ dynamically and processing the packet simply.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.17 no.3
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• pp.540-545
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• 2013

The Fractional Fourier transform, as a generalization of the classical Fourier Transform, was first introduced in quantum mechanics. Because of its simple and useful properties of Fractional Fourier transform in time-frequency plane, various research results in sonar and radar signal processing have been introduced and shown superior results to conventional method utilizing Fourier transform until now. In this paper, we applied Fractional Fourier transform to sonar signal processing to detect and separate the overlapping linear frequency modulated signals. Experimental results show that received overlapping LFM(Linear Frequency Modulation) signals can be detected and separated effectively in Fractional Fourier transform domain.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.55 no.2
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• pp.421-431
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• 2023

Nuclear power plants (NPPs) have technical specifications (Tech Specs) to ensure that the equipment and key operating parameters necessary for the safe operation of the power plant are maintained within limiting conditions for operation (LCO) determined by a safety analysis. The LCO of Tech Specs that identify the lowest functional capability of equipment required for safe operation for a facility must be complied for the safe operation of NPP. There have been previous studies to aid in compliance with LCO relevant to rule-based expert systems; however, there is an obvious limit to expert systems for implementing the rules for many situations related to LCO. Therefore, in this study, we present a retrieval methodology for similar LCO cases in determining whether LCO is met or not met. To reflect the natural language processing of NPP features, a domain dictionary was built, and the optimal term frequency-inverse document frequency variant was selected. The retrieval performance was improved by adding a Boolean retrieval model based on terms related to the LCO in addition to the vector space model. The developed domain dictionary and retrieval methodology are expected to be exceedingly useful in determining whether LCO is met.

• Applied Microscopy
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• v.41 no.3
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• pp.215-222
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• 2011

We discuss the experimental procedure for extracting reliable phase information from a defocus series of transmission electron microscopy (TEM) dark-field images using the transport of intensity equation (TIE). Taking InGaN/GaN multi-quantum well light-emitting diode as a model system, various factors affecting the final result of reconstructed phase such as TEM sample preparation, TEM imaging condition, image alignment, the correction of defocus values and the use of high frequency pass filter are evaluated. The obtained phase of wave function was converted to the geometric phase of the corresponding lattice planes, which was then used for the two-dimensional mapping of lattice strain following the dark-field inline holography (DIH) routine. The strain map obtained by DIH after optimized image processing is compared with that obtained by the geometric phase analysis of high resolution TEM (HRTEM) image, manifesting that DIH yields more accurate and reliable strain information than HRTEM-based GPA.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2023.05a
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• pp.227-229
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• 2023

양자컴퓨터는 큐비트(qubit)의 얽힘(entanglement)과 중첩(superposition) 성질을 통해 동시에 연산을 수행할 수 있어 고전컴퓨터에 비해 연산 속도가 획기적으로 빠르다. 전수조사 연산을 매우 빠르게 수행할 수 있는 양자 알고리즘인 Grover 알고리즘을 사용하면, n-bit 보안강도를 가지는 SHA2와 같은 해시함수를 n/2-bit 보안강도로 낮추게 되어 해시함수가 적용되는 분야의 보안을 위협하게 된다. 양자컴퓨터를 통한 해킹에는 많은 양자 자원이 요구되고, 안정적인 구동 환경이 갖춰져야 하기 때문에 실현되기 위해서는 아직까지 상당한 시간이 소요될 것으로 보인다. 이에 연구자들은 필요한 양자 자원을 최소화하는 효율적인 양자 공격 회로를 제시하며 연구를 수행하고 있다. 본 논문에서는 이러한 SHA2 해시함수에 대한 양자 회로 구현 동향에 대해 살펴본다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2018.10a
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• pp.5-7
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• 2018

VLSI(Very large scale integration) 기술을 통한 트랜지스터의 소형화를 통해 CMOS 집적 회로의 성능은 지속적으로 발전해 왔다. 이와 같은 기술 발전에 따라 집적 회로를 구성하는 디지털 논리 요소 또한 진화를 하고 있다. 디코더는 부호화된 정보를 다시 부호화되기 전으로 되돌아가는 처리를 하는 디지털 논리 요소이며 컴퓨터 설계에서 많이 사용되는 핵심 요소이다. 본 논문에서는 양자점 셀룰라 오토마타(Quantum Cellular-Automata, QCA)를 사용하여 인에이블 입력을 가진 2-to-4 디코더를 제안하였다. 4-입력 유니버설 게이트의 하나의 입력을 1로 고정시켜 3-입력 NOR 게이트로 사용하며, 입력 값 X와 입력 값 Y의 중복된 배선 수를 감소시키고 한 배선으로 두 게이트에 입력을 연결하여 디코더의 배선 수와 배선 교차부를 최소화한다. 제안안하는 4-to-2 인에이블 디코더는 기존 디코더보다 셀의 개수와 클럭수를 감소시켜 디코더의 성능을 더 효율적으로 향상시켰다. 이를 통해 고속 회로 설계에 활용 및 높은 성능을 기대 할 수 있으며 QCA 연구에 기여할 수 있을 것으로 전망 한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2022.05a
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• pp.165-168
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• 2022

특정 문제를 효율적으로 모델링하고 해결할 수 있는 자체적인 특성을 가지고 있는 양자 컴퓨터는 다양한 컴퓨팅 분야에서 강세를 보일 것으로 기대된다. 이러한 양자 컴퓨터는 가까운 미래에 암호학계에 다가올 가장 큰 위협으로 여겨지고 있다. 공개키 암호와는 달리 대칭키 암호에서 기반하고 있는 문제들은 양자 컴퓨터에 대해 아직은 안전할 것으로 여겨지지만, 안전한 양자 후 보안 시스템을 구축하기 위해 이에 대한 파급력을 확인하는 연구들이 수행되고 있다. NIST는 대칭키 암호 AES에 대한 상대적인 양자 공격 비용에 따라 양자 후 보안 강도를 추정하고 있으며, 이에 본 논문에서는 AES에 대한 양자 회로를 구현하고 공격 비용을 추정하는 다양한 연구들에 대해 살펴본다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2022.05a
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• pp.183-186
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• 2022

고성능 양자 컴퓨터가 개발될 것으로 기대됨에 따라 잠재적인 양자 컴퓨터의 공격으로부터 안전한 양자 후 보안 시스템을 구축하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 대표적인 양자 알고리즘인 Grover 알고리즘이 대칭키 암호에 적용될 경우 보안 강도가 제곱근으로 감소되는 보안 훼손이 발생한다. NIST는 대칭키 암호에 대한 양자 후 보안 요구사항으로, 암호 알고리즘 공격에 요구되는 Grover 알고리즘 비용을 기준을 기준으로 양자 후 보안 강도를 추정하고 있다. 대칭키 암호를 공격하기 위한 Grover 알고리즘의 비용은 대상 암호화 알고리즘의 양자 회로 복잡도에 따라 결정된다. 본 논문에서는 NIST 경량암호 공모전 최종 후보에 오른 Sparkle 알고리즘의 양자 회로를 효율적으로 구현하고 Grover 알고리즘을 적용하기 위한 양자 비용에 대해 분석한다. 마지막으로, NIST 양자 후 보안 요구사항과 분석한 비용을 기반으로 경량암호 Sparkle에 대한 양자 후 보안 강도를 평가한다. 양자 회로 구현 및 비용 분석에는 양자 프로그래밍 툴인 ProjectQ가 사용되었다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2024.05a
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• pp.374-376
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• 2024

최근 차세대 암호로 불리는 양자내성암호(PQC, Post Quantum Cryptography)는 양자 컴퓨터와 현재 사용하는 일반 컴퓨터 모두에서 내성을 갖는 암호이다. 그 중 FALCON 전자 서명 알고리즘은 표준화로 선정되며 초안 문서를 작성하는 중으로 차세대 암호로 주목받고 있다. 하지만 FALCON 알고리즘은 실수 연산을 사용하는 등 임베디드 환경에서 효율적인 성능을 보이지 못하고 있다. 이에 따라 임베디드 하드웨어 가속 연구들이 있으며, 그 중 HLS(High Level Synthesis)를 통한 FPGA 가속 연구들이 있다. 본 논문에서는 FALCON 전자서명 알고리즘에서 HLS 로 구현하는데 어려움이 있었던 서명 생성 함수에 대해 분석하고, 이를 소프트웨어/하드웨어 통합설계를 통해 HLS로 구현하였다. 이는 기존 소프트웨어 대비 약 10배 빠른 연산 속도를 보여주고 있다.