KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권6호
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pp.2282-2303
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2021
To solve the problems of heavy computing load and system transmission pressure in energy internet (EI), we establish a three-tier cloud-edge integrated EI network based on a cloud-edge collaborative computing to achieve the tradeoff between energy consumption and the system delay. A joint optimization problem for resource allocation and task offloading in the threetier cloud-edge integrated EI network is formulated to minimize the total system cost under the constraints of the task scheduling binary variables of each sensor node, the maximum uplink transmit power of each sensor node, the limited computation capability of the sensor node and the maximum computation resource of each edge server, which is a Mixed Integer Non-linear Programming (MINLP) problem. To solve the problem, we propose a joint task offloading and resource allocation algorithm (JTOARA), which is decomposed into three subproblems including the uplink transmission power allocation sub-problem, the computation resource allocation sub-problem, and the offloading scheme selection subproblem. Then, the power allocation of each sensor node is achieved by bisection search algorithm, which has a fast convergence. While the computation resource allocation is derived by line optimization method and convex optimization theory. Finally, to achieve the optimal task offloading, we propose a cloud-edge collaborative computation offloading schemes based on game theory and prove the existence of Nash Equilibrium. The simulation results demonstrate that our proposed algorithm can improve output performance as comparing with the conventional algorithms, and its performance is close to the that of the enumerative algorithm.
Software reliability in the software development process is an important issue. Software process improvement helps in finishing with reliable software product. Infinite failure NHPP software reliability models presented in the literature exhibit either constant, monotonic increasing or monotonic decreasing failure occurrence rates per fault. In this paper, proposes the reliability model with log type mean value function (Musa-Okumoto and log power model), which made out efficiency application for software reliability. Algorithm to estimate the parameters used to maximum likelihood estimator and bisection method, model selection based on mean square error (MSE) and coefficient of determination($R^2$), for the sake of efficient model, was employed. Analysis of failure using real data set for the sake of proposing log type mean value function was employed. This analysis of failure data compared with log type mean value function. In order to insurance for the reliability of data, Laplace trend test was employed. In this study, the log type model is also efficient in terms of reliability because it (the coefficient of determination is 70% or more) in the field of the conventional model can be used as an alternative could be confirmed. From this paper, software developers have to consider the growth model by prior knowledge of the software to identify failure modes which can be able to help.
This paper focuses on a mobile edge-computing-enabled heterogeneous network. A battery level-aware task-scheduling framework is proposed to improve the energy efficiency and prolong the operating hours of battery-powered mobile devices. The formulated optimization problem is a typical mixed-integer nonlinear programming problem. To solve this nondeterministic polynomial (NP)-hard problem, a decomposition-based task-scheduling algorithm is proposed. Using an alternating optimization technology, the original problem is divided into three subproblems. In the outer loop, task offloading decisions are yielded using a pruning search algorithm for the task offloading subproblem. In the inner loop, closed-form solutions for computational resource allocation subproblems are derived using the Lagrangian multiplier method. Then, it is proven that the transmitted power-allocation subproblem is a unimodal problem; this subproblem is solved using a gradient-based bisection search algorithm. The simulation results demonstrate that the proposed framework achieves better energy efficiency than other frameworks. Additionally, the impact of the battery level-aware scheme on the operating hours of battery-powered mobile devices is also investigated.
기계, 건축, 토목공학 분야 등에는 불균일 단면을 갖는 보 형태의 구조물들이 널리 사용되고 있다. 본 논문은 양단이 단순 지지된 보 구조물들의 동특성과 진동에 대한 문제를 다루며, 국부좌표를 사용한 지배방정식이 유도된다. 갤러킨의 모드합 방법으로 해가 가정되고, 고유진동수를 구하는 행렬식을 푸는 데는 이분법을 적용하였다. 유한요소법이 단지 기하학적 경계조건만을 만족시키는 허용함수를 사용하는 반면, 본 논문에서는 갤러킨의 모드합 방법을 적용하여, 지배방정식과 경계조건을 모두 만족하는 고유함수를 사용하였다. 계의 동특성을 알기위해, 네 종류의 불균일 단면을 갖는 단순 지지 보에 대해 모달 해석과 시험이 수행되었으며, 해석 결과는 실험 결과와 근사한 일치를 나타내었다.
본 논문에서는 주성분 해석 기법에 기반한 새로운 벡터 양자화 코드북 설계 방법을 제안한다. 주성분 해석 알고리즘은 입력 영상벡터를 더 작은 차원의 특징 벡터로 변환시키는데 사용되며, 변환된 영역에서 특징 벡터의 군집을 최적으로 결정된 분할 초평면을 이용하여 두 군집으로 분할하는 과정을 반복 함으로써 코드북을 생성한다. 본 논문에서는 연산 시간이 오래 걸리는 최적 분할 초평면 탐색을 (1) 분할 초평면은 특징 벡터의 주축에 수직이며, (2) 좌우측 부군집의 오차의 균형점과 일치하며, (3) 좌우측 부군집의 오차를 점진적으로 조정함으로서 연산 수행 시간을 크게 단축시켰다. 제안한 주축 연속 분할은 분할전후의 오차의 감축이 가장 큰 군집에 대해, 전체 군집의 오차가 설정한 수준보다 작을 때까지 연속적으로 수행된다. 실험 결과 제안한 주성분 해석 기반 벡터 양자화 방법은 SOFM을 이용한 방법보다 수행시간이 빠르며 K-mean 알고리즘을 이용한 방법보다 복원 성능이 뛰어남을 볼 수 있다.
최대휘소투영은 볼륨 렌더링의 한 기법으로, 의료영상을 판독하기 위해서 중요한 기능이다. 광선 투사법을 이용한 최대휘소투영 렌더링은 비교적 높은 화질의 영상을 생성하나 많은 연산을 요구한다. 본 연구는 그래픽 처리장치(GPU : Graphic Process Unit) 에 일반 연산을 적용하는 GPGPU(General-purpose computing on Graphic Process Unit) 기술을 이용하여 최대휘소투영 렌더링의 속도를 향상시키는 방법에 관한 연구를 수행한다. 본 논문에서는 GPGPU를 수행 할 수 있는 프로그래밍 언어인 CUDA(an acronym for Compute Unified Device Architecture)를 기반으로 고속 광선 투사법을 구현하며, CUDA 환경에 적함한 가속화 방법을 제안한다. 구체적으로, 블록 기반 공간 도약 기법을 적용하여 불필요한 부분을 도약하고, 이분 이동법을 통해 블록 경계면의 탐색을 고속으로 수행하며, 초기 값 추정 알고리즘을 이용하여 공간 도약 확률을 향상시킨다. 이를 통해 화질 손실 없이 최대휘소투영 렌더링의 가시화 속도를 크게 향상시킨다.
본 연구에서는 소프트웨어 신뢰성 분야에서 많이 사용하는 유한고장 NHPP Rayleigh 분포 모형과 NHPP Inverse Rayleigh 분포 모형을 소프트웨어 개발비용 모형에 적용한 후, 개발비용과 최적의 방출시간에 대한 속성을 비교, 분석하였다. 소프트웨어 개발비용의 속성을 분석하기 위하여 소프트웨어 고장시간 자료를 사용하였고, 모수추정은 최우추정법을 적용하였으며, 비선형 방정식은 이분법을 사용하여 계산하였다. 그 결과, Rayleigh 모형이 Inverse Rayleigh 모형보다 소프트웨어 개발비용이 비교적 적고, 소프트웨어 방출시점도 빨라서 상대적으로 우수한 모형임을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 기존 연구사례가 없는 Rayleigh 모형과 Inverse Rayleigh 모형의 개발비용 속성을 새롭게 분석하였으며, 더불어 소프트웨어 개발자들이 소프트웨어 신뢰도 향상 방법 및 개발비용의 속성을 탐색하는 데 필요한 기본지침으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.
본 연구에서는 무한고장 NHPP 로맥스 수명분포의 형상모수 변화에 따른 소프트웨어 신뢰성 모형의 속성을 새롭게 분석한 후 최적의 형상모수 조건을 제시하였다. 소프트웨어 고장현상을 분석하기 위하여 모수추정은 최우추정법을 사용하였고, 비선형 방정식의 계산은 이분법을 적용하였다. 그 결과, 형상모수(k)의 변화에 따른 속성을 비교하였을 때 형상모수가 작을 수록 참값에 대한 예측능력이 우수하고, 신뢰 속성이 효율적임을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여, 소프트웨어 개발자들은 형상모수에 근거한 소프트웨어 고장형태를 사전에 파악함으로서 신뢰도를 성장시킬 수 가 있으며, 또한, 소프트웨어의 신뢰속성을 향상시키는데 필요한 기본정보로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.
소프트웨어 개발과정에서 소프트웨어 신뢰도 평가는 매우 중요한 문제이다. 특히, 소프트웨어 개발자에게 높은 신뢰도을 만족시키는 최적의 개발모형을 찾아내는 일은 더욱 중요한 과제이다. 이를 위해, 본 연구에서는 파레토 및 어랑 수명분포을 유한고장 NHPP 모형에 적용하여, 신뢰도 속성을 평가하였다. 이를 위하여 모수추정은 최우추정법을 적용하였고, 비선형 방정식의 풀이는 이분법을 사용하였다. 그 결과, 강도함수와 평균값함수에서 Erlang 모형이 Pareto 모형보다 우수한 성능을 보였고, 평균제곱오차도 작아서 효율적인 모형임을 확인하였다. 또한, 미래의 임무시간을 투입하고 신뢰도를 평가한 결과, Erlang 모형이 Pareto모형과 함께 효율적으로 높게 나타났으나, 반면에 Goel-Okumoto 기본모형은 감소하는 추세를 보였다. 결론적으로, Erlang 모형이 제안된 모형중 가장 우수한 성능을 가진 모형임을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 소프트웨어 개발자들이 최적의 소프트웨어 신뢰성 모형을 탐색하고, 평가하는데 필요한 기본지침으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.
Background and Purpose: There was seldom study about method that diagnose 8 Constitution beside method of pulse diagnosis in 8 Constitution Medicine. Objectives: This study is to make out check list for 8 Constitution Medicine Diagnosis Expert System Development used CBR(Case based Reasoning). Methods: Review of literatures about special quality element of 8 Constitution and supplement learning advice of 8 Constitution Medicine Experts constructed knowledge base. And then, knowledge base divided through AHP(Analytic Hierarchy Process), and made out check list with this. Results: Knowledge base based on special quality element of 8 Constitution was divided by 5 greate classification and 25 bisection kind, and check list consisted of 251 item was made out through this. Conclusion: Based on this research, cases necessary to make 8 Constitution Medicine Diagnosis Expert System can be gathered through check list, and further study for 8 Constitution Medicine Diagnosis Expert System Development used CBR(Case based Reasoning) is needed to supplement this research.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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