Kim, Ju-Yeong;Kim, Jeongyeob;Bae, Myunghan;Jo, Sung-Hyun;Lee, Minho;Choi, Byoung-Soo;Choi, Pyung;Shin, Jang-Kyoo
센서학회지
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제23권2호
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pp.87-93
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2014
In this paper, we propose a block-based low-power complementary metal oxide semiconductor (CMOS) image sensor (CIS) with a simple pixel structure for power efficiency. This method, which uses an additional computation circuit, makes it possible to reduce the power consumption of the pixel array. In addition, the computation circuit for a block-based CIS is very flexible for various types of pixel structures. The proposed CIS was designed and fabricated using a standard CMOS 0.18 ${\mu}m$ process, and the performance of the fabricated chip was evaluated. From a resultant image, the proposed block-based CIS can calculate a differing contrast in the block and control the operating voltage of the unit blocks. Finally, we confirmed that the power consumption in the proposed CIS with a simple pixel structure can be reduced.
RFID 시스템에서 프라이버시 침해 문제를 해결하기 위한 방안 중 백엔드 서버에서의 필수요건인 확장성을 단축하는 기법을 제안한다. 현재 RFID/USN이 큰 이슈가 되면서 RFID에 대한 각종 연구와 응용들이 활발히 진행 중에 있다. 반면에 RFID의 낮은 연산능력과 기억능력으로 개인의 프라이버시 보호 측면에서 여러 문제들을 유발시킨다. 기존 해시 체인 기법은 프라이버시를 침해하는 공격들에 대해서 전방 보안성, 기밀성, 불구분성 등을 모두 보장하는 안전한 기법이다. 그러나 백엔드 서버에서 태그를 식별하기 위한 계산량이 많다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 백 엔드 서버에서의 계산량을 감소하기 위해 키를 효율적으로 찾는 Hellman Method를 적용한다. Hellman Method 알고리즘은 선행계산과 탐색 두 단계로 진행되는 알고리즘이다. 본 논문에서는 해시 체인 기법에 Hellman Method를 적용한 후 병행성을 분석하고 분할적용하여 보안성과 키 검색을 비교하였다. 비교 결과는 기존의 프라이버시 보호를 위한 보안 요건을 모두 보장하면서 키 검색 비교는 기존 방식보다 계산 복잡도를 O(m)에서 $O(\frac{m{^2/3}}{w})$ 으로 단축하여 서버에서의 계산 시간을 단축하였다.
최근 엄청난 계산 능력을 보여주는 양자 컴퓨터와 정보 접근성이 높고 비용이 낮은 클라우드 컴퓨팅에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 양자 컴퓨터의 경우 양자오류정정부호가 필수적이며, 클라우드 컴퓨팅의 경우 보안성 및 계산성을 확보하기 위해 동형암호가 사용될 수 있다. 각각 다른 목적을 위해 사용되는 이 두 기법은 서로 비슷한 가정을 바탕으로 하고 있어, 양자오류정정부호를 기반으로 동형암호를 구성하는 연구들이 진행되어왔다. 따라서 본 논문에서는 일반적인 양자오류정정부호를 변형하여 동형암호적 양자정보처리가 가능한 기법을 제시한다. 기존의 양자오류정정부호를 이용한 동형암호기법의 경우 부호를 사용하였지만 오류정정 능력이 전혀 없는데 반해, 제시한 양자오류정정부호 기법을 사용하면 동형암호적 양자정보처리가 가능하면서도, 동시에 양자오류정정부호 본연의 기능인 양자정보의 연산, 저장 중의 오류를 정정할 수 있는 장점이 존재한다.
본 논문은 초고화질 영상처리를 위한 HEVC 표준에 적합한 고속 및 저복잡도 움직임 예측기 알고리즘을 제안하였다. 움직임 예측기는 HEVC 내의 연산양의 77~81%를 차지하고 있다. 결국 비디오 코덱 구현의 핵심은 이러한 움직임 예측기의 고속 및 저복잡도 알고리즘을 찾는 것이다. 본 논문에서는 기존의 움직임 예측기 알고리즘을 분석하였고 일반적인 움직임 탐색 점을 줄이는 방식이 아닌 움직임 벡터 예측과 선택적으로 움직임 탐색 점 개수를 조정하는 등의 HEVC 표준에 적합한 3가지 방식을 제안하였다. 이 제안된 알고리즘은 full search 알고리즘에 비교하여 0.36%의 연산양만을 사용하면서도 그 성능 열화는 1.1%에 불과하였다.
In SMPS, digital control techniques are adopted widely. But Digital controlled SMPS has poor performance of regulation and transient response than analog controlled SMPS. Delay time of control computing and low frequency of updating duty ratio make digital controlled SMPS poor performance. This paper proposed the optimized control computation to increase not only frequency of updating duty ratio but also switching frequency of SMPS.
본 논문에서는 iCAM06의 HDR (High Dynamic Range) 영상 렌더링을 위한 적응적 표준 편차를 이용한 자동레인지 고속 양방향 필터 (auto-range fast bilateral filter, FBF)를 제안한다. 다양한 노출 시간으로 촬영한 여러영상들은 전체 다이나믹 레인지를 포함한 한 장의 HDR 영상으로 만들어진다. HDR 영상 렌더링의 대표적인 알고리즘은 iCAM06이며, 이는 국부 백색 적응 (local white point adaptation), 색 순응 (color adaptation), 및 영상 처리 변환 (image processing transformation, IPT) 같은 iCAM 구조를 기초로 한다. iCAM06의 고속 양방향 필터는 레인지 필터에서 고정 표준 편차를 사용한다. 이는 넓고 낮은 분포를 가지는 고 자극치 영역에서 불필요한 고속 양방향 필터 계산의 원인이 된다. 이를 해결하기 위하여 XYZ 각 자극치 영상을 경계값에 의해 저 자극치 영상 및 고 자극치 영상으로 나눈 후, 각 자극치 영역에 대하여 히스토그램 분포에 기초한 가변 표준 편차를 이용한다. 실험 결과에서 제안한 방법이 기존의 고속 양방향 필터보다 계산 속도가 개선되었음을 확인하였다.
Recently, hybrid transactional memory (HyTM) has gained much interest from researchers because it combines the advantages of hardware transactional memory (HTM) and software transactional memory (STM). To provide the concurrency control of transactions, the existing HyTM-based studies use a bloom filter. However, they fail to overcome the typical false positive errors of a bloom filter. Though the existing studies use a global lock, the efficiency of global lock-based memory allocation is significantly low in multi-core environment. In this paper, we propose an efficient hybrid transactional memory scheme using near-optimal retry computation and sophisticated memory management in order to efficiently process transactions in multi-core environment. First, we propose a near-optimal retry computation algorithm that provides an efficient HTM configuration using machine learning algorithms, according to the characteristic of a given workload. Second, we provide an efficient concurrency control for transactions in different environments by using a sophisticated bloom filter. Third, we propose a memory management scheme being optimized for the CPU cache line, in order to provide a fast transaction processing. Finally, it is shown from our performance evaluation that our HyTM scheme achieves up to 2.5 times better performance by using the Stanford transactional applications for multi-processing (STAMP) benchmarks than the state-of-the-art algorithms.
본 논문에서는 멀티코어 프로세서 상에서 실시간 작업들의 데드라인들을 만족하면서 전력 소모량의 확률적 기대값을 최소화하는 문제를 해결하는 스케쥴링 기법을 제시하였다. 제시된 기법에서는 주어진 작업들의 불확실한 계산량을 과거의 계산량 분포에 기반하여 확률적 계산량으로 변환하고, 한정된 개수의 이산적 클락 주파수 값들을 이용하여 변환된 확률적 계산량의 전력 소모 기대 값을 최소화한다. 또한 시스템의 부하량이 적을 때에는 누수 전력을 고려하여 전체 코어들 중에서 일부의 코어들만을 사용하고 나머지 코어들의 전원을 소등시켜서 전력 소모량을 줄인다. 성능평가 실험에서 제시된 기법이 기존 방법의 전력 소모량을 최대 69%까지 감소시킴을 확인하였다.
This paper describes an improved Prony method in its speed, accuracy and reliability by efficiently determining the optimal sampling interval with use of DFT (discrete Fourier transformation). In the Prony method the computation time is dominated by the size of the linear prediction matrix, which is given by the number of data times the modeling order The size of the matrix in a general Prony method becomes large because of large number of data and so does the computation time. It is found that the Prony method produces satisfactory results when SNR is greater than three. The maximum sampling interval resulting minimum computation time is determined using the fact that the spectrum in DFT is inversely proportional to sampling interval. Also the process of computing the modes is made efficient by applying Hessenberg method to the companion matrix with complex shift and computing selectively only the dominant modes of interest. The proposed method is tested against the 2003 KEPCO system and found to be efficient and reliable. The proposed method may play a key role in monitoring in real time low frequency oscillations of power systems .
전선에서 전압강하는 열 손실을 의미한다. 이 열은 절연체의 특성을 변화시켜 절연성능을 저하시키게 되고 나아가 누전, 감전, 정전 및 화재 등의 사고를 일으키는 원인이 되기도 한다. 그러므로 전압강하에 대한 최적화 설계는 전기설비의 안전성과 경제성을 보장하는 중요한 요소가 되고 있다. 이에 저압의 전기설비인 가로등, 빌딩, 지하철역사 등 공공의 안전확보가 요구되는 다중 분산부하계통에서의 전압강하가 전기배선에 미치는 영향을 분석하고, 안전성 및 경제성 확보를 위한 전압강하산정 프로그램 및 최적화 방안을 연구 제시하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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