• 제목/요약/키워드: arithmetic function

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확률진폭 스위치에 의한 양자게이트의 함수 임베딩과 투사측정 (Function Embedding and Projective Measurement of Quantum Gate by Probability Amplitude Switch)

  • 박동영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.1027-1034
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    • 2017
  • 본 논문은 양자게이트의 모든 제어 동작점에서 양자들의 확률진폭, 확률, 평균 기댓값 및 정상상태 단위행렬의 행렬요소 등을 수학적 투사로 측정할 수 있는 새로운 함수 임베딩 방법을 제안하였다. 본 논문의 함수 임베딩 방법은 디랙 기호와 크로네커델타 기호를 사용해 각 제어 동작점에 대한 확률진폭의 직교 정규화조건을 2진 스칼라 연산자에 임베딩 한 것이다. 이와 같은 함수 임베딩 방법은 양자게이트 함수를 단일양자들의 텐서 곱으로 표현하는 유니터리 변환에서 유니터리 게이트의 산술 멱함수 제어에 매우 효과적 수단임을 밝혔다. Ternary 2-qutrit cNOT 게이트에 본 논문이 제안한 함수 임베딩 방법을 적용했을 때의 진화연산과 투사측정 결과를 제시하고, 기존의 방법들과 비교 검토하였다.

AES Rijndael 블록 암호 알고리듬의 효율적인 하드웨어 구현 (An Efficient Hardware Implementation of AES Rijndael Block Cipher Algorithm)

  • 안하기;신경욱
    • 정보보호학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.53-64
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    • 2002
  • This paper describes a design of cryptographic processor that implements the AES (Advanced Encryption Standard) block cipher algorithm, "Rijndael". An iterative looping architecture using a single round block is adopted to minimize the hardware required. To achieve high throughput rate, a sub-pipeline stage is added by dividing the round function into two blocks, resulting that the second half of current round function and the first half of next round function are being simultaneously operated. The round block is implemented using 32-bit data path, so each sub-pipeline stage is executed for four clock cycles. The S-box, which is the dominant element of the round block in terms of required hardware resources, is designed using arithmetic circuit computing multiplicative inverse in GF($2^8$) rather than look-up table method, so that encryption and decryption can share the S-boxes. The round keys are generated by on-the-fly key scheduler. The crypto-processor designed in Verilog-HDL and synthesized using 0.25-$\mu\textrm{m}$ CMOS cell library consists of about 23,000 gates. Simulation results show that the critical path delay is about 8-ns and it can operate up to 120-MHz clock Sequency at 2.5-V supply. The designed core was verified using Xilinx FPGA board and test system.

마스킹 기법이 적용된 SEED 알고리즘에 대한 취약점 분석 (Analysis on Vulnerability of Masked SEED Algorithm)

  • 김태원;장남수
    • 정보보호학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.739-747
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    • 2015
  • 전력분석의 대응기법으로 가장 널리 알려진 마스킹 기법은 암호 알고리즘 수행 도중 비밀 중간 값을 노출시키지 않게 함으로써 공격자가 필요한 정보를 얻지 못하도록 한다. 마스킹 기법은 대칭키 암호 알고리즘에 적용되어 많은 연구가 진행되었다. 국제표준 알고리즘인 SEED 알고리즘에 대해 마스킹 대응기법 연구가 진행되었다. Cho 등이 제안한 Masked SEED 알고리즘은 1차 전력분석에 안전할 뿐만 아니라 Arithmetic to Boolean 변형 함수의 호출을 줄임으로써 효율성까지 만족시켰다. 본 논문에서는 Cho 등이 제안한 Masked SEED에 대한 취약점을 분석하였다. 효율적인 연산을 위해 추가로 수행되는 사전연산에 의해 마스크 값이 노출되고 이를 이용하여 1차 전력분석 공격으로 비밀키를 복원하였다. 우리는 이론적인 측면과 실험적인 측면을 모두 고려하여 취약점을 분석하였으며 제안한 공격기법은 Cho 등이 제안한 알고리즘이 탑재된 모든 디바이스에서 공통적으로 적용될 수 있음을 예상한다.

3차원 그래픽프로세서용 특수 목적 연산장치의 하드웨어 설계 (Hardware Design of Special-Purpose Arithmetic Unit for 3-Dimensional Graphics Processor)

  • 최병윤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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    • pp.140-142
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    • 2011
  • 본 논문에서는 모바일 그래픽프로세용 특수목적 연산 회로를 설계하였다. 특수목적 연산회로(SFU)는 6개의 연산, 즉, $1/{\chi}$, $\frac{1}{{\sqrt{x}}$, $log_2x$, $2^x$, $sin(x)$, $cos(x)$를 지원한다. 특수목적 연산 회로는 높은 정밀도 조건을 만족하기 위해 IEEE 표준 부동 소수점 형식을 사용하는 2차 다항식 minimax 알고리즘을 사용하였으며, 높은 연산 성능을 위해 5-단 파이프라인 구조를 갖고 있다. 설계한 특수목적 연산회로 는 65nm 삼성 CMOS 표준셀 공정 조건에서 약 23,000개의 게이트로 구성되며, 약 400 Mhz의 동작 주파수를 가진다. 설계된 회로는 파이프라인 구조로 동작하므로 약 400 MOPS(Million Operations Per Second)의 연산 성능을 갖고 있어서, 고성능 3차원 그래픽 프로세서에 적용이 가능하다.

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한강의 수질지수 산정에 관한 연구 (A Study on Evaluation for the Han River Water Quality Index)

  • 서정현
    • 물과 미래
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    • 제14권3호
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    • pp.55-66
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    • 1981
  • The theory and practice of water quality scoring and indexing are introduced. The monthly water analysis data are available for six stations long the down-stream Han River whthin the areal boundary of the Special City of Seoul. The data cover the period between 1975 and 1979 inclusive and contain the analytical findings on 37 water constituents including DO, BOD, temperature, total solids and etc. Sic parameters are selected form the 37 items, that, to the judgement of the writer, best reflect the water quality of the Han River. They are; dissolved oxggen saturation, pH, fecal coliform, total solids, BOD and nitrate+ammonia. For each of the six parameters, a subscore function is developed and graphically presented to facilitate the transform of a measurment of the arameter to a subscore on a common score(e.G. 0-100) The score of a sample is calculated as a fuction of the six subscores, using four different approaches; (1) the unweighted arithmetic water quality score, (2) the weighted arithmetic water quality score, (3)the unweighted multiplicative score and (4) the reduced (total) score. Independent of these calculated scores, the experts' score which is calculated by averaging the ratings of water quality experts is obtained and compared with each of the four calculated scores by means of the least square method. The experts' score compares most favorably with the "reduced" score with the correlation coefficient of 0.956 : therefore this method of water quality scoring is adopted to calculate the Han River water quality scores and indices. Water quality index data for Guiri, ukdo, Pokwangdong, Noryangjin, Yongdungpo and Kayang Stations, 1975-1979 are as follow: The overall water quality index data of the Han River between Guiri and Kayang Stations are found; 47.3 in 1976, 48.0 in 1977, 48.5 in 1978 and 54.7 in 1979, indicating the general trend towards water quality improvent in this part of the river, in terms of the increased water quality index by average 1.85 points per year during this period. Finally the optimum sampling frequencies distributed among the six stations, using an equation which takes into account the coefficients of variation of the water quality scores and indices arec calculated.alculated.

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Moisture-dependent Physical Properties of Detarium microcarpum Seeds

  • Aviara, Ndubisi A.;Onaji, Mary E.;Lawal, Abubakar A.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제40권3호
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    • pp.212-223
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    • 2015
  • Purpose: Physical properties of Detarium microcarpum seeds were investigated as a function of moisture content to explore the possibility of developing bulk handling and processing equipment. Methods: Seed size, surface area, and 1,000-seed weight were determined by measuring the three principal axes, measuring area on a graph paper, and counting and weighing seeds. Particle and bulk densities were determined using liquid displacement and weight in a measuring cylinder, respectively. Porosity was computed from particle and bulk densities. Roundness and sphericity were measured using shadowgraphs. Angle of repose and static and kinetic coefficients of friction were determined using the vertical cylindrical pipe method, an inclined plane, and a kinetic coefficient of friction apparatus. Results: In the moisture range of 8.2%-28.5% (db), the major, intermediate, and the minor axes increased from 2.95 to 3.21 cm, 1.85 to 2.61 cm, and 0.40 to 1.21 cm, respectively. Surface area, 1,000-seed weight, particle density, porosity, and angle of repose increased from 354.62 to $433.19cm^2$, 3.184 to 3.737 kg, 1060 to $1316kg/m^3$, and 30.0% to 53.1%, respectively, whereas bulk density decreased from 647.6 to $617.2kg/m^3$. Angle of repose increased from $13.9^{\circ}$ to $28.4^{\circ}$. Static and kinetic coefficients of friction varied between 0.096 and 0.638 on different structural surfaces. Conclusions: Arithmetic mean, geometric mean, and equivalent sphere effective diameters determined at the same moisture level were significantly different from each other, with the arithmetic mean diameter being greatest. Surface area, 1,000-seed weight, particle density, porosity, and angle of repose all increased linearly with moisture content. Bulk density decreased linearly with moisture content. The coefficients of friction had linear relationships with moisture content. The highest values of static and kinetic coefficients of friction were observed on galvanized steel and hessian fabric, respectively, whereas the lowest values were observed on fiberglass.

연산서버를 적용한 MMORPG 게임서버에 관한 연구 (A Study on the MMORPG Server Architecture Applying with Arithmetic Server)

  • 배성길;김혜영
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.39-48
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    • 2013
  • 가상공간에서 대규모 게임 사용자들 간의 상호작용이 활발히 일어나는 MMORPG(Massively Multi-player Online Role-Playing Games)에서는 다수의 클라이언트의 접속 요청 및 작업 요청을 실시간으로 빠르게 처리할 수 있어야 한다. 그러나 클라이언트의 접속자 수가 늘어날수록 처리해야 할 작업량이 많아지며, 게임서버의 부하도 높아지게 된다. 이를 해결하기위해 많은 개발자들은 분산서버구조를 적용하여, 동적 맵 분할, 서버의 기능에 따른 부하 분산 등의 기법들을 제시하고 있다. 현재 대부분의 MMORPG 게임서버는 하나의 월드를 Zone방식으로 나누어서 각각의 영역을 다수의 게임서버가 담당하여 게임을 진행하고 있다. 이러한 방식은 사용자의 빈번한 서버이동에 따른 데이터 갱신 등의 오버헤드를 발생하여 게임서버에 큰 부하를 주고 있다. 따라서 본 논문에서는 게임서버의 부하를 줄이기 위해 데이터의 연산을 담당하는 연산서버를 적용하여 기존 게임서버의 효율은 높이고 더 많은 사용자의 접속과 작업을 처리할 수 있는 구조를 제안하고, 수학적인 모델링과 성능분석을 통해 기존 연구들과의 비교 시의 제안 기법의 효율성을 보였다.

지식기반 반응 시 인간과오 관련 뇌파 밴드파워의 변화 (Variation of EEG Band Powers Related with Human Errors in Knowledge-based Responses)

  • 임현교;김홍영
    • 한국안전학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.107-113
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    • 2013
  • Problem solving and/or decision making process usually encountered in human living consists of a sequence of human behaviors based upon his/her knowledge. Thus, Rasmussen introduced Skill-Rule-Knowledge paradigm to countermeasure human errors that can occur in Nuclear Power Plants. Unfortunately however, it was not so easy as expected since objective evidence have not been obtainable with conventional research techniques. With the help of EEG band pawer ratio techniques, this study tried to get psycho-physiological symptoms of human errors, if any, while human beings perform knowledge-based behaviors such as simple arithmetic computations with different difficulty level. A set of simulated works was carried out with a computer station. Four kinds of arithmetic computation tasks were given to 10 health male under-graduate students on different day individually, and during the experiment, EEG and ECG was measured continuously for objective psycho-physiological analysis. According to the results, ${\alpha}$/(${\alpha}+{\beta}$) as well as ${\alpha}/{\beta}$ band power ratio were sensitive to task difficulty level which consistently decreased both. However, any one of them failed to reveal the influence of tasks with different difficulty level in the aspect of task duration time. On the contrary, Heart Rate Variability was more suggestive than expected. To make a conclusion, it can be said that band power of EEG waves will be helpful in not only assessment of work difficulty level but also assessment of workers' skill development if supported by cardiac function such as HRV.

망상의 신경심리학적 기전 (Neuropsychological Mechanism of Delusion)

  • 이성훈;김동화;박윤조;박혜정;신윤식
    • 수면정신생리
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    • 제7권1호
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    • pp.60-66
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    • 2000
  • 목 적: 정신분열병이 뇌질환으로 인식되고 연구되면서 그 정신병리 역시 특정 뇌의 구조와 기능의 장애에 의해 발생될 것으로 기대되었다. 저자들은 그 대표적인 증상인 망상이 뇌의 어떤 구조와 기능의 장애와 관계되는 지를 알아보기 위해 기질적 뇌손상이 없는 정신과와 뇌손상 환자에서 신경심리 검사와 망상과의 관계성을 연구하였다. 방 법: 정신과 환자 69명, 뇌손상 환자 50명, 총119명의 환자에서 Halstead Reitan 신경심리 검사와 K-WAIS, 청각사건 관계전위 검사 및 MMPI를 시행하였다. MMPI 항목 중 망상과 관계되는 24개 항목에서 산출된 점수와 신경심리 검사와 N120과 P300의 전위와 잠복기와 어떤 상관 관계가 있는지를 통계적으로 알아보았다. 또 정신과 환자에서 망상 점수가 높은 고망상군 18명과 저망상군 21명을 t-test로 비교하였다. 결 과: 뇌손상 환자군에서 망상이 전두엽 기능을 보는 범주화 검사, 선로 잇기 AB 검사, 촉각 수행 검사, 숫자 상징 검사, 손끝 숫자 쓰기 검사와 전체적인 뇌손상 수준을 보는 IQ와 뇌손상 지수와 높은 유의한 상관 관계를 보였다. 또 좌측 측두 및 두정엽 기능을 보는 지식, 이해, 어휘, 공통성, 언어 발음 지각 검사, 높은 유의한 상관 관계를 보였고 피질하 기능을 보는 산수, 숫자 외우기, 집중력 점수, 숫자 상징 검사, 바꿔 쓰기, 선로 잇기 AB 검사와 유의한 상관 관계를 보였다. 또 우측 반구 기능을 보는 촉각 수행 검사의 위치, 빠진 곳 찾기, 동작 점수와 유의한 상관 관계를 보였다. 고망상군 정신과 환자군이 저망상군 정신과 환자에 비해 좌측 반구 기능을 보는 검사인 이해, 어휘, 언어성 점수에서 유의한 차이가 있었고, 피질하 기능을 보는 $N_1$의 전위, 산수와 숫자 상징에서 유의한 차이가 있었다. 결 론: 망상은 전두엽, 좌측 측두 및 두정엽, 피질하가 상호 중요한 역할을 하면서 발생되는 것으로 생각되며, 우측 반구도 부분적으로 관계 된 것으로 보인다.

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FPGA real-time calculator to determine the position of an emitter

  • Tamura, M.;Aoyama, T.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.473-478
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    • 2003
  • To detect motions of bodies, we have discussed them with two viewpoints; one is a detection algorithm, and another is the hardware implementation. The former is to find small terms expansions for sine/cosine functions. We researched Maclaurin and optimum expansions, and moreover to reduce hardware amounts, revised the expansions. The expansions don't include divide calculations, and the error is within 0.01%. As for the former problem, there is another approach also; that is the cordic method. The method is based on the rotation of a vector on the complex plain. It is simple iterations and don't require large logic. We examined the precision and convergence of the method on C-simulations, and implemented on HDL. The later problem is to make FPGA within small gates. We considered approaches to eliminate a divider and to reduce the bit number of arithmetic. We researched Newton-Raphson's method to get reciprocal numbers. The higher-order expression shows rapid convergence and doesn't be affected by the initial guess. It is an excellent algorithm. Using them, we wish to design a detector, and are developing it on a FPGA.

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