• 제목/요약/키워드: operator of multiplication

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생산자동화 시스템에서 실시간 물체인식을 위한 디지털 뉴런프로세서의 설계 및 알고리즘 개발 (Design of the Digital Neuron Processor and Development of the Algorithm for the Real Time Object Recognition in the Making Automatic System)

  • 홍봉화;이승주
    • 정보학연구
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    • 제6권4호
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    • pp.11-23
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    • 2003
  • 본 논문에서는 캐리 전파가 없어 고속연산이 가능한 잉여수계를 이용하여 생산자동화 시스템에서 실시간 물체인식을 위한 디지털 뉴런프로세서의 구현방법을 제안하였다. 설계된 디지털 뉴런프로세서는 잉여수계를 이용한 MAC 연산기와 혼합계수 변환을 이용한 시그모이드 함수 연산부로 구성되며, 설계된 회로는 C언어 및 VHDL로 기술하였고 Compass 툴로 합성하였다. 최종적으로, LG 0.8${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 Full Custom방식으로 설계를 수행하였다. 실험결과, 가장 나쁜 경로일 경우, 약 19nsec의 지연속도와 0.6ns의 연산속도를 보였고, 기존의 실수 연산기에 비하여 약 1/2배정도 하드웨어 크기를 줄일 수 있었다. 본 논문에서 설계한 디지털 뉴런프로세서는 실시간 처리를 요하는 생산자동화 시스템의 물체인식 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Logic circuit design for high-speed computing of dynamic response in real-time hybrid simulation using FPGA-based system

  • Igarashi, Akira
    • Smart Structures and Systems
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    • 제14권6호
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    • pp.1131-1150
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    • 2014
  • One of the issues in extending the range of applicable problems of real-time hybrid simulation is the computation speed of the simulator when large-scale computational models with a large number of DOF are used. In this study, functionality of real-time dynamic simulation of MDOF systems is achieved by creating a logic circuit that performs the step-by-step numerical time integration of the equations of motion of the system. The designed logic circuit can be implemented to an FPGA-based system; FPGA (Field Programmable Gate Array) allows large-scale parallel computing by implementing a number of arithmetic operators within the device. The operator splitting method is used as the numerical time integration scheme. The logic circuit consists of blocks of circuits that perform numerical arithmetic operations that appear in the integration scheme, including addition and multiplication of floating-point numbers, registers to store the intermediate data, and data busses connecting these elements to transmit various information including the floating-point numerical data among them. Case study on several types of linear and nonlinear MDOF system models shows that use of resource sharing in logic synthesis is crucial for effective application of FPGA to real-time dynamic simulation of structural response with time step interval of 1 ms.

그래픽 디스프레이에 적합한 Cosine, Sine함수 발생기 설계에 관한 연구 (A Study On the Design of Cosine, Sine Function Generator for the Display of Graphics)

  • 김용성
    • 정보학연구
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    • 제8권3호
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    • pp.1-10
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    • 2005
  • Cosine and Sine function is widely used for the arithmetic, translation, object drawing, Simulation and etc. of Computer Graphics in Natural Science and Engineering. In general, Cordic Algorithm is effective method since it has relatively small size and simple architecture on trigonometric function generation. However profitably it has those merits, the problem of operation speed is occurred. In graphic display system, the operation result of object drawing is quantized and has the condition that is satisfied with rms error less than 1. So in this paper, the proposed generator is composed of partition operation at each ${\pi}/4$ and basic Cosine, Sine function generator in the range of $0{\sim}{\pi}/4$ using the lower order of Tayler's series in an acceptable error range, that enlarge the range of $0{\sim}2{\pi}$ according to a definition of the trigonometric function for the purpose of having a high speed Cosine, Sine function generation. And, division operator using code partition for divisor three is proposed, the proposed function generator has high speed operation, but it has the problems in the other application parts with accurate results, is need to increase the speed of the multiplication.

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Twofish 암호알고리즘의 처리속도 향상을 위한 MDS 성능개선에 관한 연구 (A Study on the MDS performance improvement for Twofish cryptographic algorithm speed-up)

  • 이선근;김환용
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권10호
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    • pp.35-38
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    • 2005
  • 본 논문은 Rijndael 암호알고리즘에 비하여 알고리즘 자체가 간결하며 구현의 용이성이 좋지만 처리속도가 느린 단점을 가진 Twofish 암호알고리즘의 속도를 향상시키기 위하여 MDS 블록을 새롭게 설계하였다. 설계된 MDS 블록은 Twofish 암호 시스템의 critical path를 점유하게 되는 블록으로서 처리과정중의 병목현상으로 인한 속도저하의 문제점이 존재하였다. 이러한 MDS 블록에서 연산자로 사용되는 곱셈연산을 LUT 연산과 modulo-2 연산을 사용하여 MDS 자체에 대한 속도저하 및 병목현상을 제거하였다. 이러한 결과로 새롭게 설계된 MDS 블록을 포함하는 Twofish 암호시스템은 기존 Twofish 암호시스템에 비하여 $10\%$정도 처리속도의 향상을 가져옴을 확인하였다.

CHARACTERIZATION OF FUNCTIONS VIA COMMUTATORS OF BILINEAR FRACTIONAL INTEGRALS ON MORREY SPACES

  • Mao, Suzhen;Wu, Huoxiong
    • 대한수학회보
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    • 제53권4호
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    • pp.1071-1085
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    • 2016
  • For $b{\in}L^1_{loc}({\mathbb{R}}^n)$, let ${\mathcal{I}}_{\alpha}$ be the bilinear fractional integral operator, and $[b,{\mathcal{I}}_{\alpha}]_i$ be the commutator of ${\mathcal{I}}_{\alpha}$ with pointwise multiplication b (i = 1, 2). This paper shows that if the commutator $[b,{\mathcal{I}}_{\alpha}]_i$ for i = 1 or 2 is bounded from the product Morrey spaces $L^{p_1,{\lambda}_1}({\mathbb{R}}^n){\times}L^{p_2,{\lambda}_2}({\mathbb{R}}^n)$ to the Morrey space $L^{q,{\lambda}}({\mathbb{R}}^n)$ for some suitable indexes ${\lambda}$, ${\lambda}_1$, ${\lambda}_2$ and $p_1$, $p_2$, q, then $b{\in}BMO({\mathbb{R}}^n)$, as well as that the compactness of $[b,{\mathcal{I}}_{\alpha}]_i$ for i = 1 or 2 from $L^{p_1,{\lambda}_1}({\mathbb{R}}^n){\times}L^{p_2,{\lambda}_2}({\mathbb{R}}^n)$ to $L^{q,{\lambda}}({\mathbb{R}}^n)$ implies that $b{\in}CMO({\mathbb{R}}^n)$ (the closure in $BMO({\mathbb{R}}^n)$of the space of $C^{\infty}({\mathbb{R}}^n)$ functions with compact support). These results together with some previous ones give a new characterization of $BMO({\mathbb{R}}^n)$ functions or $CMO({\mathbb{R}}^n)$ functions in essential ways.

타원곡선을 암호시스템에 사용되는 최적단위 연산항을 기반으로 한 기저체 연산기의 하드웨어 구현 (A Hardware Implementation of the Underlying Field Arithmetic Processor based on Optimized Unit Operation Components for Elliptic Curve Cryptosystems)

  • 조성제;권용진
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제8권1호
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    • pp.88-95
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    • 2002
  • 1985년 N. Koblitz와 V. Miller가 각각 독립적으로 제안한 타원곡선 암호시스템(ECC : Elliptic Curve Cryptosystems)은 보다 짧은 비트 길이의 키만으로도 다른 공개키 시스템과 동일한 수준의 안전도를 유지할 수 있다는 장점을 인해 IC 카드와 같은 메모리와 처리능력이 제한된 하드웨어에도 이식가능 하다. 또한 동일한 유한체 연산을 사용하면서도 다른 타원곡선을 선택할 수 있어서 추가적인 보안이 가능하기 때문에 고수준의 안전도를 유지하기 위한 차세대 암호 알고리즘으로 각광 받고 있다. 본 논문에서는 효율적인 타원곡선 암호시스템을 구현하는데 있어 가장 중요한 부분 중 하나인 타원곡선 상의 점을 고속으로 연산할 수 있는 전용의 기저체 연산기 구조를 제안하고 실제 구현을 통해 그 기능을 검증한다. 그리고 기저체 연산의 면밀한 분석을 통해 역원 연산기의 하드웨어 구현을 위하여 최적인 단위 연산항의 도출에 기반을 둔 효율적인 방법론을 제시하고, 이를 바탕으로 현실적인 제한 조건하에서 구현 가능한 수준의 게이트 수를 가지는 고속의 역원 연산기 구조를 제안한다. 또한, 본 논문에서는 제안된 방법론을 바탕으로 실제 구현된 설계회로가 기존 논문에서 비해 게이트 수는 약 8.8배가 증가하지만, 승법연산 속도는 약 150배, 역원연산 속도는 약 480배 정도 향상되는 우수한 연구 결과가 얻어짐을 보인다. 이것은 병렬성을 적용함으로서 당연히 얻어지는 속도면에서의 이득을 능가하는 성능으로, 본 논문에서 제안한 구조의 우수성을 입증하는 결과이다. 실제로, 승법 연산기의 속도에 관계없이 역원연산의 수행시간은 [lo $g_2$(m-1)]$\times$(clock cycle for one multiplication)으로 최적화가 되며, 제안한 구조는 임의의 유한체 $F_{2m}$에 적용가능하다. 제안한 전용의 연산기는 암호 프로세서 설계의 기초자료로 활용되거나, 타원곡선 암호 시스템 구현시 직접 co-processor 형식으로 임베드 되어 사용할 수 있을 것으로 사료된다.다.