• 산업공학
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• 제25권2호
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• pp.153-162
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• 2012

The reliability is defined as a probability that a system will operate properly for a specified period of time under the design operating conditions without failure and it has been considered as one of the major design parameters in the field of industries. Reliability-Redundancy Optimization Problem(RROP) involves selec tion of components with multiple choices and redundancy levels for maximizing system reliability with constraints such as cost, weight, etc. However, in practice both active and cold standby redundancies may be used within a particular system design. Therefore, a redundancy strategy(active, cold standby) for each subsystem in order to maximize system reliability is considered in this study. Due to the nature of RROP, i.e. NP-hard problem, A Parallel Particle Swarm Optimization(PPSO) algorithm is proposed to solve the mathematical programming model and it gives consistently better quality solutions than existing studies for benchmark problems.

• 대한산업공학회지
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• 제40권1호
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• pp.118-127
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• 2014

The configuration such as series, parallel and k-out-of-n of a repairable system directly affects its reliability. The maintenance strategy can also affect the overall performance of the system. The objective of this work is to investigate the possible trade-off between the configuration of a repairable k-out-of-n system and its maintenance strategy. The redundancy is considered to be the design decision variables, whereas the preventive maintenance period is considered to be the maintenance decision variables. The optimization model is used to minimize the overall life cycle cost associated with the system, considering constraint on reliability. Finally, genetic algorithm is used to find the optimal values for the decision variables. The result is compared with optimal values for considering redundancy and maintenance respectively.

• Journal of Power Electronics
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• 제10권1호
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• pp.34-42
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• 2010

Reliability is an important issue in cascaded H-bridge converters (CHB converters) because they use a high number of power semiconductors. A faulty power cell in a CHB converter can potentially lead to expensive downtime and great losses on the consumer side. With a fault-tolerant control strategy, operation can continue with the undamaged cells; thus increasing the reliability of the system. In this paper, the operating principles and the control method for a CHB multilevel rectifier are introduced. The influence of various faults on the CHB converter is investigated. The method of fault diagnosis and the bypassing of failed cells are explained. A fault-tolerant protection strategy is proposed to achieve redundancy in the CHB rectifier. The redundant H-bridge concept helps to deal with device failures and to increase system reliability. Simulation results verify the performance of the proposed strategy.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제44권7호통권361호
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• pp.112-121
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• 2007

본 논문에서는 중복 구조 시스템을 이용하여 각 프로세서에서의 출력을 비교하여 효율적으로 고장을 탐지하고, 체크포인팅 기법을 적용하여 과도 고장뿐 아니라 영구적 고장을 극복하기 위한 방법을 제안한다. 매 체크포인터에서는 각 프로세서로부터의 출력과 과거 체크포인터에 저장된 데이터를 불러와 서로 비교한 후 과거 체크포인터로 회귀할지 태스크의 수행을 계속 수행할지 결정한다. 과도 고장과 영구 고장이 발생할 수 있는 상황에서 제안된 체크포인팅 기법을 탑재한 중복 구조 시스템을 마코프 모델을 이용하여 모델링한다. 마코프 모델로부터 실시간 태스크가 데드라인 이내에서 성공적으로 수행을 끝낼 확률을 계산하고, 이 확률식을 이용하여 중복구조 시스템에 탑재할 체크포인터 구간을 최적화한다. 최적화된 체크포인터 구간은 태스크의 성공적 수행 확율을 최대화 하도록 선정하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제18권3호
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• pp.527-534
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• 2023

삼중구조 시스템에서는 하나의 프로세서에서 고장이 발생해도 여유도 때문에 주어진 임무를 계속 수행할 수 있다. 본 연구에서는 삼중구조 시스템에 체크포인터 기법을 도입한 후 고장 탐지와 체크포인터를 분리하는 새로운 고장 극복 방법을 제안한다. 먼저 한 개 프로세서에서 고장이 발생하면 고장 탐지와 동시에 모든 프로세서의 상태를 동기화함으로써 고장을 복구한다. 또한 두 개 이상의 프로세서에서 동시에 고장이 발생하면 직전의 체크포인터로 회귀하여 태스크를 재실행함으로써 고장을 복구한다. 본 논문에서는 태스크가 데드라인 이내에서 성공적으로 수행될 확률을 최대화하는 고장 탐지 구간과 체크포인터 구간의 선정 방법을 제안한다. 제안된 방식을 탑재한 삼중구조 시스템을 마코프 체인으로 모델링하고 실시간 태스크의 성공적 수행 확률을 도출하는 모의실험을 수행하여 최적의 해를 구하는 과정을 제시한다.

• ETRI Journal
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• 제33권6호
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• pp.904-913
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• 2011

Three-dimensional (3D) memories using through-silicon vias (TSVs) as vertical buses across memory layers will likely be the first commercial application of 3D integrated circuit technology. The memory dies to stack together in a 3D memory are selected by a die-selection method. The conventional die-selection methods do not result in a high-enough yields of 3D memories because 3D memories are typically composed of known-good-dies (KGDs), which are repaired using self-contained redundancies. In 3D memory, redundancy sharing between neighboring vertical memory dies using TSVs is an effective strategy for yield enhancement. With the redundancy sharing strategy, a known-bad-die (KBD) possibly becomes a KGD after bonding. In this paper, we propose a novel die-selection method using KBDs as well as KGDs for yield enhancement in 3D memory. The proposed die-selection method uses three search-space conditions, which can reduce the search space for selecting memory dies to manufacture 3D memories. Simulation results show that the proposed die-selection method can significantly improve the yield of 3D memories in various fault distributions.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권8호
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• pp.748-754
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• 2004

In this paper, we propose the Triple Modular Redundancy (TMR) control system equipped with a checkpoint strategy. In this system, faults in a single processor are masked and faults in two or more processors are detected at each checkpoint time. When faults are detected, the rollback recovery is activated to recover from faults. The conventional TMR control system cannot overcome faults in two or more processors. The proposed system can effectively cope with correlated and independent faults in two or more processors. We develop a reliability model for this TMR control system under correlated and independent transient faults, and derive the reliability equation. Then we investigate the number of checkpoints that maximizes the reliability.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.376-380
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• 2008

This paper deals with a performance analysis of real-time control systems, which engages DMR(dual modular redundancy) to detect transient errors and checkpointing technique to tolerate transient errors. Transient errors are caused by transient faults and the most significant type of errors in reliable computer systems. Transient faults are assumed to occur according to a Poisson process and to be detected by a dual modular redundant structure. In addition, an equidistant checkpointing strategy is considered. The probability of the successful task completion in a real-time control system where periodic checkpointing operations are performed during the execution of a real-time control task is derived. Numerical examples show how checkpoiniting scheme influences the probability of task completion. In addition, the result of the analysis is compared with the simulation result.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권12호
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• pp.1150-1159
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• 2011

신뢰도란 임의 시스템이 주어진 운용환경 하에서 의도한 기간 동안 의도된 기능을 정상적으로 수행할 확률로 정의된다. 신뢰도-중복 최적화 문제(RROP)는 비용, 무게 등의 제약내에서 시스템의 신뢰도를 최대화할 수 있는 최적의 부품을 선택하고, 부품수와 중복전략(활성/대기중복)을 결정하는 문제이다. 본 연구에서는 아리랑위성 2호의 다채널광학카메라(MSC) 시스템의 설계 구조를 바탕으로 RROP의 수리모형을 제시하고, NP-hard인 RROP의 해법으로써 병렬 개체군집최적화(PPSO) 알고리즘을 제안하였다. RROP 예제의 수치실험 결과는 계획된 수명기간에서 신뢰도를 최대화하는 시스템의 설계 구조를 제시한다.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.1-11
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• 2000

최근에 기존의 2차원적인 지리정보시스템에 시간차원을 포함하는 다차원 지리정보 데이터를 저장하기 위한 연구가 진행되고 있지만 대부분이 실제 구현에는 적용하기 어려운 개념적인 데이터모델의 설계단계에 머물고 있다. 본 논문에서는 기존 모델들의 문제점인 데이터 중복을 최소로 하고, 시간을 포함하는 질의에 대한 연산을 빠르게 수행할 수 있는 저장 기법인 MBNF기법을 설계하고, 데이터의 시간적 특성을 고려해서 과거 데이터베이스와 현재 데이터베이스에 분리하여 저장하는 분리된 저장구조를 설계하며, 분리된 데이터베이스간의 데이터 이동 알고리즘과 시간을 포함하는 질의를 효율적으로 수행하기 위한 검색 알고리즘을 설계한다.