• East Asian mathematical journal
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• 제16권2호
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• pp.251-266
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• 2000

The problem of solution uniqueness to the task of determining unknown parameters of mathematical models from input-output observations is studied. This problem is known as structural identifiability problem. We offer a new approach for testing structural identifiability of linear state space models. The approach compares favorably with numerous methods proposed by other authors for two main reasons. First, it is formulated in obvious mathematical form. Secondly, the method does not involve unfeasible symbolic computations and thus allows to test identifiability of large-scale models. In case of non-identifiability, when there is a set of solutions to the task, we offer a method of computing functions of the unknown parameters which can be determined uniquely from input-output observations and later used as new parameters of the model. Such functions are called parametric functions capable of estimation. To develop the method of computation of these functions we use Lie group transformation theory. Illustrative example is given to demonstrate applicability of presented methods.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권2호
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• pp.327-347
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• 2024

Edge computing is frequently employed in the Internet of Vehicles, although the computation and communication capabilities of roadside units with edge servers are limited. As a result, to perform distributed machine learning on resource-limited MEC systems, resources have to be allocated sensibly. This paper presents an Improved MADDPG algorithm to overcome the current IoV concerns of high delay and limited offloading utility. Firstly, we employ the MADDPG algorithm for task offloading. Secondly, the edge server aggregates the updated model and modifies the aggregation model parameters to achieve optimal policy learning. Finally, the new approach is contrasted with current reinforcement learning techniques. The simulation results show that compared with MADDPG and MAA2C algorithms, our algorithm improves offloading utility by 2% and 9%, and reduces delay by 29.6%.

• 방사성폐기물학회지
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• 제21권2호
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• pp.283-294
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• 2023

APro, developed in KAERI for the process-based total system performance assessment (TSPA) of deep geological disposal systems, performs finite element method (FEM)-based multiphysics analysis. In the FEM-based analysis, the mesh element quality influences the numerical solution accuracy, memory requirement, and computation time. Therefore, an appropriate mesh structure should be constructed before the mesh stability analysis to achieve an accurate and efficient process-based TSPA. A generic reference case of DECOVALEX-2023 Task F, which has been proposed for simulating stationary groundwater flow and time-dependent conservative transport of two tracers, was used in this study for mesh stability analysis. The relative differences in tracer concentration varying mesh structures were determined by comparing with the results for the finest mesh structure. For calculation efficiency, the memory requirements and computation time were compared. Based on the mesh stability analysis, an approach based on adaptive mesh refinement was developed to resolve the error in the early stage of the simulation time-period. It was observed that the relative difference in the tracer concentration significantly decreased with high calculation efficiency.

• 한국통신학회논문지
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• 제33권3C호
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• pp.219-233
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• 2008

스케줄링의 목적은 입력 작업(DAG)에 대한 스케줄 결과 길이를 최소화하는 것이다. 이런 스케줄링 문제는 잘 알려진 '정해진 시간 내에 해결하기 어려운 문제(NP-complete)'이며 최적의 스케줄링 결과 값을 얻기 위해서는 휴리스틱으로 해결해야 한다. 선후 관계의 제약을 갖는 노드들의 스케줄링을 효율적으로 수행하기 위해 부모 노드와 이질 프로세서에 대한 정보를 고려하는 TANH(the Task duplication based scheduling Algorithm for Network of Heterogeneous systems), GDL, BIL, TDS과 같은 많은 알고리즘이 제안되었다. 본 논문은 기존의 TANH 스케줄링에서 나타나는 여러 개의 부모 노드와 이질 프로세서에 대한 다양한 경우를 충분히 고려하지 못한 점을 보안하여 향상된 스케줄링을 수행할 수 있는 DTSC (Duplication based Task Scheduling with Communication Cost in Heterogeneous Systems)알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 성능은 기존 TANH, GDL 알고리즘과 비교하였으며, 스케줄링의 성능 향상을 보여 주었다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권6호
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• pp.177-184
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• 2015

본 논문에서는 DVFS 기반의 멀티코어 프로세서상에서 실시간 병렬 작업들의 마감시한을 만족하면서 전력 소모량을 최소화시키는 스케줄링 기법을 제안하였다. 제안된 기법에서는 먼저 모든 프로세싱 코어들의 계산부하가 동일해지도록 각 작업에게 할당될 프로세싱 코어들의 실수 개수를 찾는다. 그리고 프로세싱 코어들의 계산부하가 동일하도록 유지하면서 찾은 실수 개수의 프로세싱 코어들을 자연수 개수의 프로세싱 코어들로 변환시켜 각 작업들의 실행에 할당한다. 제안된 방법은 단일 시점에 동일한 속도로 동작하는 주파수 공유형 멀티코어 프로세서의 전력 소모량을 최소화하도록 설계되었다. 성능 평가 실험에서 제안된 기법이 기존 방법의 전력 소모량을 최대 38%까지 감소시킴을 확인하였다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권6호
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• pp.392-396
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• 2017

모바일 기기 관련 기술의 급속한 발달에도 자원 제약적인 특성으로 인한 많은 문제들이 아직까지 해결되지 못하고 있다. 이러한 물리적인 한계성을 극복하기 위해 인터넷으로 연결된 클라우드 서버의 자원을 활용하는 컴퓨테이션 오프로딩이 고안되었고 에너지 절약 측면에서 다양한 연구들이 진행되었다. 그러나 실시간성을 만족시켜야 하는 응용에서는 에너지 보다 마감시간 내에 작업의 수행을 완료하는 것이 더 중요하다. 본 논문에서는 이러한 실시간 응용을 지원하기 위해서 클라우드의 스케줄링 지연 시간을 고려한 오프로딩 결정 기법을 제안했다. 제안 기법에서는 오프로딩의 예상 여유시간과 모바일 기기 내에서 수행했을 때의 여유 시간을 비교하여 마감시간을 더 효과적으로 만족할 수 있는 방법을 선정함으로써 실시간 작업에 대한 신뢰성을 향상 시킬 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.61-67
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• 2023

5G의 도래와 스마트 디바이스의 급격한 증가는 멀티 액세스 엣지 컴퓨팅(MEC)의 중요성을 부각시켰다. 이런 흐름 속에서, 특히 계산 집약적이고 지연시간에 민감한 애플리케이션의 효과적인 처리가 큰 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 이러한 도전 과제를 해결하기 위해 확률적인 MEC 환경을 고려한 새로운 태스크 오프로딩 전략을 연구한다. 먼저 동적인 태스크 요청 빈도와 불안정한 무선 채널 상태를 감안하여 차량의 전력 소모와 지연시간을 최소화하는 방안을 제시한다. 그리고 심층 강화학습(DRL) 기반의 오프로딩 기법을 중심으로 연구를 진행하였고, 로컬 연산 및 오프로딩 전송 전력 사이의 최적의 균형을 찾기 위한 방법을 제안한다. Deep Deterministic Policy Gradient (DDPG)와 Deep Q-Network (DQN) 기법을 활용하여 차량의 전력 사용량과 큐잉 지연시간을 분석하였다. 이를 통해 차량 기반의 MEC 환경에서의 최적의 성능 향상 전략을 도출 및 검증하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권6호
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• pp.3046-3070
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• 2017

Nowadays, the utilization of multiprocessor environments has been increased due to the increase in time complexity of application programs and decrease in hardware costs. In such architectures during the compilation step, each program is decomposed into the smaller and maybe dependent segments so-called tasks. Precedence constraints, required execution times of the tasks, and communication costs among them are modeled using a directed acyclic graph (DAG) named task-graph. All the tasks in the task-graph must be assigned to a predefined number of processors in such a way that the precedence constraints are preserved, and the program's completion time is minimized, and this is an NP-hard problem from the time-complexity point of view. The results obtained by different approaches are dominated by two major factors; first, which order of tasks should be selected (sequence subproblem), and second, how the selected sequence should be assigned to the processors (assigning subproblem). In this paper, a hybrid proposed approach has been presented, in which two different artificial ant colonies cooperate to solve the multiprocessor task-scheduling problem; one colony to tackle the sequence subproblem, and another to cope with assigning subproblem. The utilization of background knowledge about the problem (different priority measurements of the tasks) has made the proposed approach very robust and efficient. 125 different task-graphs with various shape parameters such as size, communication-to-computation ratio and parallelism have been utilized for a comprehensive evaluation of the proposed approach, and the results show its superiority versus the other conventional methods from the performance point of view.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제11권5호
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• pp.139-146
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• 2022

최근 사물 인터넷의 발전과 함께 차량과 IT 기술의 융합되어 자율주행과 같은 고성능의 어플리케이션들이 등장하면서 멀티 액세스 엣지 컴퓨팅(MEC)이 차세대 기술로 부상하였다. 이런 계산 집약적인 태스크들을 낮은 지연시간 안에 제공하기 위해, 여러 MEC 서버(MECS)들이 협력하여 해당 태스크를 수행할 수 있도록 태스크를 파티셔닝하는 기법들이 많이 제안되고 있다. 태스크 파티셔닝과 관련된 연구들은 모바일 디바이스에서 태스크를 파티셔닝하여 여러 MECS들에게 오프로딩을 하는 기법과 디바이스에서 MECS로 오프로딩한 후 해당 MECS에서 파티셔닝하여 다른 MECS들에게 마이그레이션하는 기법으로 나누어볼 수 있다. 본 논문에서는 오프로딩과 마이그레이션을 이용한 파티셔닝 기법들을 파티셔닝 대상 선정 방법 및 파티셔닝 개수 변화에 따른 서비스 지연시간, 거절률 그리고 차량의 에너지 소비량 측면에서의 성능을 분석하였다. 파티셔닝 개수가 증가할수록 지연시간의 성능은 향상하나, 거절률과 에너지 소모량의 성능은 감소한다.

• 산업기술연구
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• 제17권
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• pp.255-260
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• 1997

The analysis of eigenvalue and eigenvector is a crucial procedure for many electromagnetic computation problems. Although it is always the case in practice that only selected eigenpairs are needed, computation of eigenpair still seems to be a time-consuming task. In order to compute the eigenpair more quickly, there are two resorts: one is to select a good algorithm with care and another is to use parallelization technique to improve the speed of the computing. In this paper, one of the best eigensolver, the Davidson method, is parallelized on a cluster of workstations. We apply this scheme to a ridged waveguide design problem and obtain promising linear speedup and scalability.