• 제목/요약/키워드: software architecture

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HEVC 부호기의 Inter Prediction SAD 연산을 위한 효율적인 알고리즘 (Efficient Computing Algorithm for Inter Prediction SAD of HEVC Encoder)

  • 전성훈;류광기
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.397-400
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    • 2016
  • 본 논문에서는 고성능 HEVC 부호기를 위한 Inter Prediction SAD연산 구조의 효율적인 알고리즘을 제안한다. HEVC Inter Prediction에서의 Motion Estimation(ME)은 시간적 중복성을 제거하기 위하여 보간 된 참조 픽처에서 현재 PU와 상관도가 높은 예측 블록을 탐색하는 과정이다. ME는 전역 탐색(full search, FS) 알고리즘과 고속 탐색(fast search) 알고리즘을 이용한다. 전역 탐색 기법은 주어진 탐색 영역내의 모든 후보 블록에 대하여 움직임을 예측하기 때문에 최적의 결과를 보장하지만 연산량 및 연산시간이 많은 단점을 지닌다. 그러므로 본 논문에서는 Inter Prediction의 연산량 및 연산시간을 줄이기 위해 전역탐색에서 SAD연산을 재사용하여 연산 복잡도를 줄이는 새로운 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 HEVC 표준 소프트웨어 HM16.12에 적용하여 검증한 결과 기존 전역탐색 알고리즘보다 연산시간은 61%, BDBitrate는 11.81% 감소하였고, BDPSNR은 약0.5% 증가하였다.

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블록암호와 해시 함수 IP가 내장된 Cortex-M0 기반의 보안 시스템 온 칩 (A Cortex-M0 based Security System-on-Chip Embedded with Block Ciphers and Hash Function IP)

  • 최준영;최준백;신경욱
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.388-394
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    • 2019
  • 블록암호 알고리듬 ARIA와 AES 그리고 해시 함수 Whirlpool을 단일 하드웨어로 통합 구현한 AAW(ARIA- AES-Whirlpool) 크립토 코어를 Cortex-M0 CPU에 슬레이브로 인터페이스한 보안 SoC(System-on-Chip) 설계에 대해 기술한다. AAW 크립토 코어는 ARIA, AES, Whirlpool의 알고리듬 특성을 이용한 하드웨어 공유를 통해 저면적으로 구현되었으며, 128-비트와 256-비트의 키 길이를 지원한다. 설계된 보안 SoC 프로토타입을 FPGA 디바이스에 구현하고, 하드웨어-소프트웨어 통합 검증을 하였다. AAW 크립토 코어는 5,911 슬라이스로 구현이 되었으며, AAW 크립토 코어가 포함된 AHB_Slave는 6,366 슬라이스로 구현되었다. AHB_Slave의 최대 동작 주파수는 36 MHz로 예측되었으며, ARIA-128, AES-128의 데이터 처리율은 각각 83 Mbps, 78 Mbps이고, Whirlpool 해시 함수의 512-비트 블록의 처리율은 156 Mbps로 평가되었다.

Axial compressive residual ultimate strength of circular tube after lateral collision

  • Li, Ruoxuan;Yanagihara, Daisuke;Yoshikawa, Takao
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제11권1호
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    • pp.396-408
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    • 2019
  • The tubes which are applied in jacket platforms as the supporting structure might be collided by supply vessels. Such kind of impact will lead to plastic deformation on tube members. As a result, the ultimate strength of tubes will decrease compared to that of intact ones. In order to make a decision on whether to repair or replace the members, it is crucial to know the residual strength of the tubes. After being damaged by lateral impact, the simply supported tubes will definitely loss a certain extent of load carrying capacity under uniform axial compression. Therefore, in this paper, the relationship between the residual ultimate strength of the damaged circular tube by collision and the energy dissipation due to lateral impact is investigated. The influences of several parameters, such as the length, diameter and thickness of the tube and the impact energy, on the reduction of ultimate strength are investigated. A series of numerical simulations are performed using nonlinear FEA software LS-DYNA. Based on simulation results, a non-dimensional parameter is introduced to represent the degree of damage of various size of tubes after collision impact. By applying this non-dimensional parameter, a simplified formula has been derived to describe the relationship between axial compressive residual ultimate and lateral impact energy and tube parameters. Finally, by comparing with the allowable compressive stress proposed in API rules (RP2A-WSD A P I, 2000), the critical damage of tube due to collision impact to be repaired is proposed.

Genome-wide association study for intramuscular fat content in Chinese Lulai black pigs

  • Wang, Yanping;Ning, Chao;Wang, Cheng;Guo, Jianfeng;Wang, Jiying;Wu, Ying
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권5호
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    • pp.607-613
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    • 2019
  • Objective: Intramuscular fat (IMF) content plays an important role in meat quality. Identification of single nucleotide polymorphisms (SNPs) and genes related to pig IMF, especially using pig populations with high IMF content variation, can help to establish novel molecular breeding tools for optimizing IMF in pork and unveil the mechanisms that underlie fat metabolism. Methods: We collected muscle samples of 453 Chinese Lulai black pigs, measured IMF content by Soxhlet petroleum-ether extraction method, and genotyped genome-wide SNPs using GeneSeek Genomic Profiler Porcine HD BeadChip. Then a genome-wide association study was performed using a linear mixed model implemented in the GEMMA software. Results: A total of 43 SNPs were identified to be significantly associated with IMF content by the cutoff p<0.001. Among these significant SNPs, the greatest number of SNPs (n = 19) were detected on Chr.9, and two linkage disequilibrium blocks were formed among them. Additionally, 17 significant SNPs are mapped to previously reported quantitative trait loci (QTLs) of IMF and confirmed previous QTLs studies. Forty-two annotated genes centering these significant SNPs were obtained from Ensembl database. Overrepresentation test of pathways and gene ontology (GO) terms revealed some enriched reactome pathways and GO terms, which mainly involved regulation of basic material transport, energy metabolic process and signaling pathway. Conclusion: These findings improve our understanding of the genetic architecture of IMF content in pork and facilitate the follow-up study of fine-mapping genes that influence fat deposition in muscle.

FRChain: A Blockchain-based Flow-Rules-oriented Data Forwarding Security Scheme in SDN

  • Lian, Weichen;Li, Zhaobin;Guo, Chao;Wei, Zhanzhen;Peng, Xingyuan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권1호
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    • pp.264-284
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    • 2021
  • As the next-generation network architecture, software-defined networking (SDN) has great potential. But how to forward data packets safely is a big challenge today. In SDN, packets are transferred according to flow rules which are made and delivered by the controller. Once flow rules are modified, the packets might be redirected or dropped. According to related research, we believe that the key to forward data flows safely is keeping the consistency of flow rules. However, existing solutions place little emphasis on the safety of flow rules. After summarizing the shortcomings of the existing solutions, we propose FRChain to ensure the security of SDN data forwarding. FRChain is a novel scheme that uses blockchain to secure flow rules in SDN and to detect compromised nodes in the network when the proportion of malicious nodes is less than one-third. The scheme places the flow strategies into blockchain in form of transactions. Once an unmatched flow rule is detected, the system will issue the problem by initiating a vote and possible attacks will be deduced based on the results. To simulate the scheme, we utilize BigchainDB, which has good performance in data processing, to handle transactions. The experimental results show that the scheme is feasible, and the additional overhead for network performance and system performance is less than similar solutions. Overall, FRChain can detect suspicious behaviors and deduce malicious nodes to keep the consistency of flow rules in SDN.

멀티 클라우드 서비스 공통 플랫폼 설계 및 구현 (Design and Implementation of Multi-Cloud Service Common Platform)

  • 김수영;김병섭;손석호;서지훈;김윤곤;강동재
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.75-94
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    • 2021
  • The 4th industrial revolution needs a fusion of artificial intelligence, robotics, the Internet of Things (IoT), edge computing, and other technologies. For the fusion of technologies, cloud computing technology can provide flexible and high-performance computing resources so that cloud computing can be the foundation technology of new emerging services. The emerging services become a global-scale, and require much higher performance, availability, and reliability. Public cloud providers already provide global-scale services. However, their services, costs, performance, and policies are different. Enterprises/ developers to come out with a new inter-operable service are experiencing vendor lock-in problems. Therefore, multi-cloud technology that federatively resolves the limitations of single cloud providers is required. We propose a software platform, denoted as Cloud-Barista. Cloud-Barista is a multi-cloud service common platform for federating multiple clouds. It makes multiple cloud services as a single service. We explain the functional architecture of the proposed platform that consists of several frameworks, and then discuss the main design and implementation issues of each framework. To verify the feasibility of our proposal, we show a demonstration which is to create 18 virtual machines on several cloud providers, combine them as a single resource, and manage it.

Efficient GPU Framework for Adaptive and Continuous Signed Distance Field Construction, and Its Applications

  • Kim, Jong-Hyun
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.63-69
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    • 2022
  • 본 논문에서는 적응형 및 연속적인 부호 거리장을 빠르게 계산하기 위한 새로운 GPU 기반 프레임워크를 제안하고, 이를 활용한 렌더링/충돌처리 관련 사례를 살펴본다. 삼각형 메쉬로부터 구성된 쿼드트리를 GPU 메모리로 전달하고, 이를 활용하여 삼각형에 대한 유클리디안 거리를 각 스레드 별로 병렬 처리함으로써 적응형 격자 공간에서 불연속 없이 연속적인 최단 거리를 찾는다. 이 과정에서 적응형 부호 거리장의 절단면 보기, 특정 위치에서의 거리 값 조회, 실시간 레이트레이싱 및 충돌처리 작업을 빠르고 효율적으로 수행될 수 있는지를 실험을 통해 보여준다. 제안하는 방법을 사용하면 하이폴리곤 메쉬에서도 1초 내외로 빠르게 적응형 부호 거리장을 계산할 수 있기 때문에 강체뿐만 아니라 변형체에서도 충분히 활용될 수 있는 방법이며, 다양한 모델에서도 정확하게 샘플링하고 거리 값을 나타낼 수 있는지 다양한 실험 결과를 통해 알고리즘의 안정성을 보여준다.

MFCCs를 이용한 입력 변환과 CNN 학습에 기반한 운영 환경 변화에 강건한 베어링 결함 진단 방법 (An Input Transformation with MFCCs and CNN Learning Based Robust Bearing Fault Diagnosis Method for Various Working Conditions)

  • 서양진
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제11권4호
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    • pp.179-188
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    • 2022
  • 기계의 주요 부품인 베어링 결함 진단에 딥러닝을 활용하는 연구가 활발하게 진행되어 좋은 성능을 달성하였으나, 학습 데이터와 테스트 데이터의 운영 환경 차이로 인해 기계가 실제로 가동되는 환경에서는 성능 저하가 발생하는 문제가 있다. 학습 데이터와 테스트 데이터의 분포 차이 문제를 다루는 방법으로 데이터 적응이 제안되어 좋은 결과를 보여주고 있으나, 각 방법이 가정하고 있는 특정 적용 시나리오를 벗어나기 어렵다는 제약이 있다. 이에 본 연구는 MFCCs를 이용한 입력 데이터의 변환과 간단한 CNN 구조를 이용해 원시 도메인 데이터로부터 생성된 모델에 대해 추가적인 학습이나 조정 없이 타겟 도메인 데이터에 대한 테스트를 강건하게 수행하는 방법을 제안하였으며, 대표적인 베어링 결함 진단 데이터셋인 CWRU 베어링 데이터를 이용해 제안한 방법에 대한 실험 및 분석을 수행하였다. 실험 결과 전이 학습 기반의 방법들과 대등한 성능을 보였으며, 입력 변환 기반의 베이스라인 방법보다는 최소 15% 정도의 높은 성능을 달성하였다.

기온 데이터를 반영한 전력수요 예측 딥러닝 모델 (Electric Power Demand Prediction Using Deep Learning Model with Temperature Data)

  • 윤협상;정석봉
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제11권7호
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    • pp.307-314
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    • 2022
  • 최근 전력수요를 예측하기 위해 통계기반 시계열 분석 기법을 대체하기 위해 딥러닝 기법을 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 딥러닝 기반 전력수요 예측 연구 결과를 분석한 결과, LSTM 기반 예측 모델의 성능이 우수한 것으로 규명되었으나 장기간의 지역 범위 전력수요 예측에 대해 LSTM 기반 모델의 성능이 충분하지 않음을 확인할 수 있다. 본 연구에서는 기온 데이터를 반영하여 24시간 이전에 전력수요를 예측하는 WaveNet 기반 딥러닝 모델을 개발하여, 실제 사용하고 있는 통계적 시계열 예측 기법의 정확도(MAPE 값 2%)보다 우수한 예측 성능을 달성하는 모델을 개발하고자 한다. 먼저 WaveNet의 핵심 구조인 팽창인과 1차원 합성곱 신경망 구조를 소개하고, 전력수요와 기온 데이터를 입력값으로 모델에 주입하기 위한 데이터 전처리 과정을 제시한다. 다음으로, 개선된 WaveNet 모델을 학습하고 검증하는 방법을 제시한다. 성능 비교 결과, WaveNet 기반 모델에 기온 데이터를 반영한 방법은 전체 검증데이터에 대해 MAPE 값 1.33%를 달성하였고, 동일한 구조의 모델에서 기온 데이터를 반영하지 않는 것(MAPE 값 2.31%)보다 우수한 전력수요 예측 결과를 나타내고 있음을 확인할 수 있다.

BIM기반 에너지절약계획서 건축부문 부분자동화 작성 시스템 제안 - BIM 소프트웨어와 EXCEL VBA를 이용한 자동화과정을 중심으로 - (A Proposal for Partial Automation Preparation System of BIM-based Energy Conservation Plan - Case Study on Automation Process Using BIM Software and Excel VBA -)

  • 류재호;황종민;김솔이;서화영;이지현
    • 한국BIM학회 논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.49-59
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    • 2022
  • The main idea of this study is to propose a BIM-based automation system drawing up a report of energy conservation plan in the architecture division. In order to obtain a building permit, an energy conservation plan must be prepared for buildings with a total floor area of 500m2 or more under the current law. Currently, it is adopted as a general method to complete a report by obtaining data and drawings necessary for an energy conservation plan through manual work and input them directly into the verification system. This method takes a lot of effort and time in the design phase which ultimately increases the initial cost of the business, including the services of companies specialized in the environmental field. However, in preparation for mandatory BIM work process in the future, it is necessary to introduce BIM-based automatic creation system that has an advantage for shortening the whole process to enable rapid permission of energy-saving designs for buildings. There may be many methods of automation, but this study introduces how to build an application using Dynamo of Revit, in terms of utilizing BIM, and write an energy conservation plan by automatic completion of report through Dynamo and Excel's VBA algorithm, which can save time and cost in preparing the report of energy conservation plan compared with the manual process. Also we have insisted that the digital transformation of architectural process is a necessary for an efficient use of our automation system in the current energy conservation plan workflow.