• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.196-201
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• 2013

본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 발생하는 에너지 효율성 문제를 해결하기 위해 S-MAC 기반의 비동기 적응형 메시지 전달 기법을 제안한다. 제안된 기법은 패킷 충돌이나 간섭에 의해 발생하는 전송오류와 버퍼 오버플로우로 인한 혼잡 손실을 구별하는 차별화 전략과 트래픽 부하 변화에 따라 단편의 크기를 적응적으로 조절하는 기법으로 구성된다. 특히, 패킷 전송 차별화 기법을 사용하여 단편의 크기가 필요 이상으로 축소하지 않도록 제어함으로써 메시지에 대한 총 전송시간이 증가되지 않도록 방지하여 전송을 위한 에너지 사용을 최소화하도록 한다. 마지막으로 시뮬레이션 분석결과를 통해 본 논문에서 제안한 기법이 에너지 효율성 및 전송 지연 측면에서 S-MAC 기반의 메시지 전달 기법보다 성능이 우수함을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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• 제6권3호
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• pp.319-328
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• 2000

메시지 전달 인터페이스(MPI)는 기존의 다양한 병렬 프로그램 개발 환경을 표준화한 것으로써, 메시지 전달 인터페이스를 기반으로 하는 병렬 컴퓨터 시스템은 응용 프로그램을 수많은 프로세서들에 분산 배치시켜 수행한다. 구성되는 각각의 프로세서 노드들은 연산을 하고 서로 결과를 메시지로 교환하여 수행을 하게 된다. 그러나 병렬 컴퓨터를 구성하는 노드들 중에서 어느 한 노드 또는 작업 중인 프로세스가 고장을 일으킨다면 수행되는 응용 프로그램은 그 동안의 수행 결과를 잃게 되며, 또한 응용 프로그램을 구성하는 모든 프로세스들은 중단될 것이다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 해결하기 위해 기존의 MPI에 고장 관리자(Fault Manager) 모듈을 추가함으로써 고장 허용 메시지 전달 인터페이스인 FT-MPI 를 제안한다. 제안한 FT-MPI는 고장 처리를 위한 추가적인 하드웨어 지원이 필요하지 않으며 기존의 MPI 응용 프로그램들이 수정 없이 수행될 수 있다는 장점을 지닌다. 제안한 고장 허용 방법은 프로세스 이중화 기법인 hot-spare 방법을 사용하였으며, 시뮬레이션을 통해 제안한 FT-MPI가 고장이 발생하더라도 응용 프로그램이 올바르게 수행되며, 고장 허용 기능으로 인한 수행 시간상의 오버헤드는 5%를 넘지 않음을 보인다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제32권7호
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• pp.341-348
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• 2005

메시지전달 프로그램에서 발생하는 임의의 메시지경합은 다른 경합의 발생에 영향을 줄 수 있으므로, 효과적인 디버깅을 위해서 영향받지 않은 경합을 탐지하는 것이 중요하다. 이러한 경합을 효율적으로 탐지하기 위한 기존의 기법은 각 프로세스에서 가장 먼저 발생하는 경차의 수신사건에서 수행을 중단하여 경합하는 메시지들을 탐지한다. 그러나 프로세스의 수행 중단은 경합들간에 존재하는 영향관계의 단절을 초래하므로, 탐지된 모든 경합이 영향받지 않은 경합임을 보장하지 못한다. 본 논문은 기존의 두 번째 수행을 위한 알고리즘에 각 프로세스에서 가장 먼저 발생한 경합의 영향관계 정보를 생성하는 알고리즘을 추가하여, 탐지된 경차들간의 관계를 효과적으로 시각화하는 기법을 제안한다. 이러한 시각화는 각 프로세스에서 최초로 발생한 경합들간에 형성된 영향관계를 보임으로써 영향받지 않은 경합을 시각적으로 탐지하는데 효과적이다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제10권1호
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• pp.36-54
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• 2014

Resource sharing is a major advantage of distributed computing. However, a distributed computing system may have some physical or virtual resource that may be accessible by a single process at a time. The mutual exclusion issue is to ensure that no more than one process at a time is allowed to access some shared resource. The article proposes a token-based mutual exclusion algorithm for the clustered mobile ad hoc networks (MANETs). The mechanism that is adapted to handle token passing at the inter-cluster level is different from that at the intra-cluster level. It makes our algorithm message efficient and thus suitable for MANETs. In the interest of efficiency, we implemented a centralized token passing scheme at the intra-cluster level. The centralized schemes are inherently failure prone. Thus, we have presented an intra-cluster token passing scheme that is able to tolerate a failure. In order to enhance reliability, we applied a distributed token circulation scheme at the inter-cluster level. More importantly, the message complexity of the proposed algorithm is independent of N, which is the total number of nodes in the system. Also, under a heavy load, it turns out to be inversely proportional to n, which is the (average) number of nodes per each cluster. We substantiated our claim with the correctness proof, complexity analysis, and simulation results. In the end, we present a simple approach to make our protocol fault tolerant.

• 한국전산유체공학회지
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• 제3권1호
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• pp.22-29
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• 1998

Parallel implementation is conducted for a SIMPLER finite volume model. The present parallelism is based on domain decomposition and explicit message passing using MPI and SHMEM. Two parallel solvers to tridiagonal matrix equation are employed. The implementation is verified on the Cray T3E system for a benchmark problem of natural convection in a sidewall-heated cavity. The test results illustrate good scalability of the present parallel models. Performance issues are elaborated in view of convergence as well as conventional parallel overheads and single processor performance. The effectiveness of a localized matrix solution algorithm is demonstrated.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.157-162
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• 2005

Parallel implementation and performance assessment of the grid assembly in a structured chimera grid approach is studied. The grid assembly process, involving hole cutting and searching donor, is parallelized on the PC cluster. A message passing programming model based on the MPI library is implemented using the single program multiple data(SPMD) paradigm. The coarse-grained communication is optimized with the minimized memory allocation because that the parallel grid assembly can access the decomposed geometry data in other processors by only message passing in the distributed memory system such as a PC cluster. The grid assembly workload is based on the static load balancing tied to flow solver. A goal of this work is a development of parallelized grid assembly that is suited for handling multiple moving body problems with large grid size.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제6권1호
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• pp.20-26
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• 2011

본 논문에서는 NM(node monitoring) 알고리듬과 NP(Piecewise Linear Function Approximation)를 사용해서 LDPC 코드 복호의 복잡도를 감소시키기 위한 효율적인 알고리듬을 제안한다. 이 NM 알고리듬은 새로운 node-threshold 방법과 message passing 알고리듬에 근거해서 제안되었는데, 이에 NP 방법을 사용해서 알고리듬의 복잡도를 더 줄일 수 있었다. 이 알고리듬의 효율성을 입증하기 위해서 모의 실험을 하였다. 모의실험결과, 기존에 잘 알려진 방법에 비해서 20% 정도 더 효율적이었다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 1999년도 추계 학술대회논문집
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• pp.115-126
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• 1999

A two-dimensional Navier-Stokes solver using hybrid meshes is parallelized with a domain decompostion method. The focus of this paper is placed on minimizing the amount of effort in parallelizing the serial version of the solver, and this is achieved by adding an additional layer of cells to each decomposed domain. Most subroutines of the serial solver are used without modification, and the information exchange between neighboring domains is achieved using MPI(Message Passing Interface) library. Load balancing among the processors and scheduling of the message passing are implemented to reduce the overhead of parallelization, and the speed-up achieved by parallelization is measured on the transonic invisicd and turbulent flow problems. The parallelization efficiencies of the explicit Runge-Kutta scheme and the implicit point-SGS scheme are compared and the effects of various factors on the results are also studied.

• 전자공학회논문지B
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• 제30B권4호
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• pp.27-36
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• 1993

This paper proposes a shortest path allocation algorithm over the processors on the hypercube system based on the message passing techniques with the optimized module allocation. On multiprocessor systems, how to divide one task into multiple tasks efficiently is an important issue due to the hardness of the life cycle estimation of each process. To solve the life cycle discrepancies, the appropriate task assignment to each processor and the flexible communications among the processors are indispensible. With the concurrent program execution on hypercube systems, each process communicaties to others with the method of message passing. And, each processor has its own memory. The proposed algorithm generates a callable tree out of the module, assigns the weight factors, constructs the allocation graph, finds the shortest path allocation tree, and maps them with hypercube.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권10호
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• pp.337-342
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• 2015

이 논문에서는 소수 추출 방법인 Sieve of Eratosthenes 알고리즘을 병렬화하여 실행 시간과 에너지 소모 면에서 개선된 효과를 얻고자 실험을 진행하였다. 성능 개선을 위해 부하 균등화를 정교하게 조절하도록 파이프라인 작업 방식을 도입하였고, 멀티코어 컴퓨터 클러스터에 하이브리드 병렬 프로그래밍 모델을 활용하여 효과를 높였다. 소규모 컴퓨터 클러스터와 저전력 컴퓨터에서 구현, 실험한 결과 이전 방식보다 연산 속도가 향상되었고, 에너지 사용량도 감소함을 확인하였다.