• 제목/요약/키워드: parallel search algorithm

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MEMBERSHIP FUNCTION TUNING OF FUZZY NEURAL NETWORKS BY IMMUNE ALGORITHM

  • Kim, Dong-Hwa
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.261-268
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    • 2002
  • This paper represents that auto tunings of membership functions and weights in the fuzzy neural networks are effectively performed by immune algorithm. A number of hybrid methods in fuzzy-neural networks are considered in the context of tuning of learning method, a general view is provided that they are the special cases of either the membership functions or the gain modification in the neural networks by genetic algorithms. On the other hand, since the immune network system possesses a self organizing and distributed memory, it is thus adaptive to its external environment and allows a PDP (parallel distributed processing) network to complete patterns against the environmental situation. Also, it can provide optimal solution. Simulation results reveal that immune algorithms are effective approaches to search for optimal or near optimal fuzzy rules and weights.

Auto-Tuning of Reference Model Based PID Controller Using Immune Algorithm

  • Kim, Dong-Hwa;Park, Jin-Ill
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.246-254
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    • 2002
  • In this paper auto-tuning scheme of PID controller based on the reference model has been studied for a Process control system by immune algorithm. Up to this time, many sophisticated tuning algorithms have been tried in order to improve the PID controller performance under such difficult conditions. Also, a number of approaches have been proposed to implement mixed control structures that combine a PID controller with fuzzy logic. However, in the actual plant, they are manually tuned through a trial and error procedure, and the derivative action is switched off. Therefore, it is difficult to tune. Since the immune system possesses a self organizing and distributed memory, it is thus adaptive to its external environment and allows a PDP (Parallel Distributed Processing) network to complete patterns against the environmental situation. Simulation results reveal that reference model basd tuning by immune network suggested in this paper is an effective approach to search for optimal or near optimal process control.

일반적인 GPU 트리 탐색과의 비교실험을 통한 GPU 기반 병렬 Shifted Sort 알고리즘 분석 (Analysis of GPU-based Parallel Shifted Sort Algorithm by comparing with General GPU-based Tree Traversal)

  • 김희수;박태정
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1151-1156
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    • 2017
  • 일반적으로 GPU 기반 트리 탐색을 수행할 경우 병렬 처리 속도가 생각보다 크게 향상되지 않는 경우가 대부분이다. 본 논문에서는 이러한 원인을 분석하고 그 분석 결과로 GPU 병렬 처리 하드웨어 아키텍처 내 최소 물리적 스레드 실행 단위인 warp 내에서 분기문(if문)으로 인한 warp divergence가 일어나기 때문임을 제시한다. 또한 이러한 warp divergence를 최소화할 수 있는 병렬 shifted sort 알고리즘과의 비교를 통해 shifted sort 알고리즘이 일반적인 GPU 내 트리 탐색에 비해 우수한 성능을 보이는 구조임을 제시하였다. 분석 결과 GPU 기반 kd-tree 탐색에 비해 warp divergence가 발생하지 않은 shifted sort 탐색은 3차원 공간에서 데이터나 쿼리의 수가 $2^{23}$개 일 때 16배 이상의 빠른 처리 속도를 보였으며 이 성능 차이는 데이터나 쿼리의 개수가 증가함에 따라 더 커지는 경향을 보였다.

메모리 호출과 연산횟수 감소기법을 이용한 저전력 움직임추정 VLSI 구현 (VLSI Implementation of Low-Power Motion Estimation Using Reduced Memory Accesses and Computations)

  • 문지경;김남섭;김진상;조원경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권5A호
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    • pp.503-509
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    • 2007
  • 저전력 움직임추정은 휴대용 정보단말의 실시간 비디오 코딩에 필수적이다. 본 논문에서는 전역탐색 블록정합 방식을 적용한 저전력 움직임추정 알고리즘과 이를 1차원 배열의 VLSI로 구현한 하드웨어 구조를 제안한다. 전역 탐색 블럭정합 방법의 전력소비의 주원인은 많은 연산량과 탐색영역의 프레임 데이터를 호출하는 횟수가 많다는 점이다. 본 논문에서는 두 개의 인접한 참조블럭의 움직임추정 연산을 동시에 병렬로 수행하여 탐색영역의 메모리 호출횟수를 감소시켰으며, 움직임추정시 결과에 영향을 미치지 않는 불필요한 연산을 제거하였다. 제안된 움직임추정 알고리즘을 1차원 PE (processing element) 배열구조의 VLSI로 구현하여 실험한 결과, 제안된 움직임추정기는 기존의 저전력 움직임추정기에 비해 9.3%의 소비전력 감소와 2배 정도의 속도향상이 있음을 확인하였다.

성상도 집합 그룹핑 기반의 적응형 병렬 및 반복적 QRDM 검출 알고리즘 (Adaptive Parallel and Iterative QRDM Detection Algorithms based on the Constellation Set Grouping)

  • 마나르모하이센;안홍선;장경희;구본태;백영석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권2A호
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    • pp.112-120
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    • 2010
  • 본 논문에서는 집합 그룹핑을 이용한 APQRDM (adaptive parallel QRDM) 알고리즘과 AIQRDM (adaptive iterative QRDM) 알고리즘을 제안한다. 제안된 검출 알고리즘은 집합 그룹핑을 이용하여 QRDM 알고리즘의 트리 검색 단계를 PDP (partial detection phases) 로 분할하여 수행한다. 기존 QRDM 알고리즘의 트리 검색 단계가 4개의 PDP로 나누어질 때, APQRDM 알고리즘은 기존 QRDM 알고리즘의 1/4 에 해당하는 검출 지연(latency) 을 가지며, AIQRDM 알고리즘은 기존 QRDM 알고리즘의 약 1/4에 해당하는 하드웨어 요구량을 가진다. 모의실험 결과는 $4{\times}4$ 시스템의 경우, APQRDM 알고리즘은 12dB의 Eb/N0에서 기존 QRDM 알고리즘의 약 43%에 해당하는 연산 복잡도를 가지며, AIQRDM 알고리즘은 0dB의 Eb/N0에서 기존 QRDM 알고리즘의 54%, AQRDM 알고리즘의 10%에 해당하는 연산 복잡도를 가짐을 보인다.

Cooperative spectrum leasing using parallel communication of secondary users

  • Xie, Ping;Li, Lihua;Zhu, Junlong;Jin, Jin;Liu, Yijing
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권8호
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    • pp.1770-1785
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    • 2013
  • In this paper, a multi-hop transmission protocol based on parallel communication of secondary users (SUs) is proposed. The primary multi-hop network coexists with a set of SUs by cooperative spectrum sharing. The main optimization target of our protocol is the overall performance of the secondary system with the guarantee of the primary outage performance. The energy consumption of the primary system is reduced by the cooperation of SUs. The aim of the primary source is to communicate with the primary destination via a number of primary relays. SUs may serve as extra decode-and-forward relays for the primary network. When an SU acts as a relay for a primary user (PU), some other SUs that satisfy the condition for parallel communication are selected to simultaneously access the primary spectrum for secondary transmissions. For the proposed protocol, two opportunistic routing strategies are proposed, and a search algorithm to select the SUs for parallel communication is described. The throughput of the SUs and the PU is illustrated. Numerical results demonstrate that the average throughput of the SUs is greatly improved, and the end-to-end throughput of the PU is slightly increased in the proposed protocol when there are more than seven SUs.

Improved Global Maximum Power Point Tracking Method Based on Voltage Interval for PV Array under Partially Shaded Conditions

  • Ding, Kun;Wang, Xiang;Zhai, Quan-Xin;Xu, Jun-Wei;Zhang, Jing-Wei;Liu, Hai-Hao
    • Journal of Power Electronics
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    • 제14권4호
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    • pp.722-732
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    • 2014
  • The power-voltage (P-V) curve of photovoltaic (PV) arrays connected in parallel to bypass diodes would have several local maximum power points (LMPP) under partial shading conditions (PSC). Conventional maximum power point tracking (MPPT) methods fail to search for the global maximum power point (MPP) because the searched peak point may remain at the LMPP on the P-V curve under PSC. This study proposes an improved MPPT algorithm to ensure that PV arrays operate at global maximum power point (GMPP) under PSC. The proposed algorithm is based on a critical study and a series of observations of PV characteristics under PSC. Results show the regularity of voltage interval between LMPPs. The algorithm has the advantages of rapidly reaching GMPP, maintaining stability, and recovering GMPP quickly when the operating condition changes. Simulation and experimental results demonstrate the feasibility of the proposed algorithm.

GPGPU 기반의 깊이 정보를 이용한 고속 얼굴 추적에 대한 연구 (A Study on High Speed Face Tracking using the GPGPU-based Depth Information)

  • 김우열;서영호;김동욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.1119-1128
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    • 2013
  • 본 논문에서는 얼굴을 검출하고 GPU 기반으로 얼굴을 고속으로 추적하는 알고리즘을 제안하였다. 얼굴 검출에서는 깊이영상과 RGB영상을 사용하고, 기존의 방법인 Adaboost을 이용하지만 움직임 영역과 피부색 영역을 이용하여 Adaboost의 입력영상을 제한하여 얼굴을 검출하였다. 얼굴 검출과는 다르게 얼굴 추적은 깊이 정보만을 사용하였다. 기본적으로 얼굴 추적에서는 템플릿과 매칭 된 블록을 찾는 템플릿 매칭 방법을 사용하였다. 또한 고속으로 얼굴을 추적하기 위해서 GPU를 이용하여 템플릿 매칭을 병렬하여 연산하였다. 실험결과 CPU와 GPU을 비교 하였을 때 GPU 수행속도가 최대 49배까지 향상되는 것을 확인하였다.

배전계통 사고시 부하절체 방법의 GA 적용에 관한 연구 (The Application of Load Re-configuration Using Genetic Algorithm for the Distribute Systems Mischance)

  • 최대섭;신호철
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.115-123
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    • 2011
  • 본 논문에서는 배전 손실 최소화 문제에 있어서 GA의 수렴특성을 개선하기 위해서는 새로운 수명의 개념을 도입한다. 즉 개체군의 균질화와 유전적 부동의 문제에 대해서 연령을 가진 집단에 유한의 수명을 부여하여 적응도에 의한 도태외에 어느수명에 도달한 경우에도 도태시키려는 방법을 제안하였다. 이 방법은 적응도가 가장 높은 개체는 개체수의 양, 엘리트 보존전략의 영향에 의해 자손을 남기는 확률이 높은 것인데 비해 적응도가 낮은 개체는 수명에 의해 빨리 도태되고 또한 수렴성의 향상을 기대할 수 있다. 게다가 수명을 고려한 볼수 법과 이미 제안되어 있는 DPM을 조합하여 이하와 같은 특징을 가진 GA의 탐색알고리즘을 개발한다.

WiFi 트래픽 간섭을 피하기 위한 IEEE 802.15.4 노드의 채널탐색방법 (Channel Searching Method of IEEE 802.15.4 Nodes for Avoiding WiFi Traffic Interference)

  • 송명렬
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.19-31
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    • 2014
  • 이 논문에서는 IEEE 802.15.4 노드들이 WiFi 트래픽의 간섭을 피해 새로운 채널에서 동작하기 위해 다수의 IEEE 802.15.4 채널들에 대한 병렬적인 백오프지연과정과 WiFi 트래픽의 주파수 스펙트럼을 고려한 채널탐색방법에 연구되었다. WiFi 트래픽에 의해 점유되는 채널들을 탐색하기 위해, 인접한 채널들에 대한 전력을 동시에 측정하는 방법, 기준보다 큰 채널전력의 지속시간을 확인하는 방법, RSSI 샘플 데이터에 대한 신호처리로 비콘 프레임과 같은 주기성을 찾는 방법에 대해 분석되었다. IEEE 802.11 네트워크와 중첩된 무선채널에서 IEEE 802.15.4 노드들의 CSMA-CA 알고리즘의 동작에 대해서 설명하였다. 하나의 IEEE 802.15.4 장치로 다수의 IEEE 802.15.4 채널에 대해 병렬적으로 백오프지연과정을 수행하는 방법을 그 알고리즘의 설명과 함께 제안하였다. 제안된 방법이 구현된 실험시스템으로 측정된 데이터를 분석할 때, WiFi 트래픽이 발생될 때 이와 연관된 다수의 인접한 IEEE 802.15.4 채널에서 매체접근지연시간이 동시에 증가하는 것으로 관찰되었다. IEEE 802.15.4의 채널에서 다른 트래픽에 의한 간섭을 판단하기 위한 채널평가함수를 정의하였다. WiFi에 의해 간섭을 받는 IEEE 802.15.4 채널들을 탐색하기 위해 인접채널들에 대한 채널평가를 함께 고려하는 채널탐색방법을 제시하였고 실험결과는 WiFi에 의해 간섭이 일어나는 채널들을 올바르게 찾는 특성을 보인다.