• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제14권2호
• /
• pp.139-147
• /
• 2009

BLAST는 생명정보학 분야에서 가장 많이 사용하는 도구이다. 이 도구는 입력서열을 기존 서열 데이터베이스와 신속히 비교하고 그 기능을 예측한다. 생물학자는 BLAST를 이용하여 실험의 범위, 시간과 비용을 줄일 수 있다. 하지만, 서열 데이터 양이 급격히 증가함에 따라 그 처리 시간도 같이 증가하여 성능개선 방안이 필요하다. 본 논문에서는 대용량 BLAST처리 성능 향상을 위한 PC 기반의 클러스터 인프라 (E-Cluster)를 제시하고 이 기반에서 데이터베이스 분할기법 (Logical Partitioning)과 질의 라우팅 기법(Intra-Query)을 제안한다. 제안된 시스템을 평가하기 위해 다양한 길이의 서열들과 NR 데이터베이스와 비교하여 응답시간(Response Time), 성능 향상(Speedup), 효율(Efficiency) 관점에서 평가한다. 본 실험을 통해 기존 SMP, Cluster, 그리드 기반의 BLAST 시스템보다 성능, 효율이 뛰어남을 확인하였고, 특히 제안한 시스템의 최대 효율은 600%로 매우 높았다.

• 한국측량학회지
• /
• 제37권6호
• /
• pp.445-452
• /
• 2019

본 연구에서는 대용량 위성영상의 무감독분류를 위해 k-means clustering 알고리즘의 병렬처리 코드를 개발하여 PC-cluster에서 구현하였다. 이를 위해 OpenMP (Open Multi-Processing)를 기반으로 CPU (Central Processing Unit)의 다중코어를 이용하는 intra-node 코드와 message passing interface를 기반으로 PC-cluster를 이용하는 inter-nodes 코드, 그리고 이 둘을 병용하는 hybrid 코드를 구현하였다. 본 연구에 사용한 PC-cluster는 한 대의 마스터 노드와 여덟 대의 슬래이브 노드로 구성되어 있고 각 노드에는 여덟 개의 다중코어가 장착되어 있다. PC-cluster에는 Microsoft Windows와 Canonical Ubuntu의 두 가지 운영체제를 설치하여 병렬처리 성능을 비교하였다. 실험에 사용한 자료는 두 가지 다중분광 위성영상으로서 중용량인 LANDSAT 8 OLI (Operational Land Imager) 영상과 대용량인 Sentinel 2A 영상이다. 병렬처리의 성능을 평가하기 위하여 speedup과 efficiency를 측정한 결과 전반적으로 speedup은 N/2 이상, efficiency는 0.5 이상으로 나타났다. Microsoft Windows와 Canonical Ubuntu를 비교한 결과 Ubuntu가 2-3배의 빠른 결과를 나타내었다. 순차처리와 병렬처리 결과가 일치하는지 확인하기 위해 각 클래스의 밴드별 중심값과 분류된 화소의 수를 비교하고 결과 영상간 화소대 화소 비교도 수행하였다. Intra-node 코드를 구현할 때에는 OpenMP에 의한 false sharing이 발생하지 않도록 주의해야 하고, PC-cluster에서 대용량 위성영상을 처리하기 위해서는 파일 I/O에 의한 성능저하를 줄일 수 있도록 코드 및 하드웨어를 설계해야 함을 알 수 있었다. 또한 PC-cluster에 설치된 운영체제에 따라서도 성능 차이가 발생함을 알 수 있었다.

• Journal of applied mathematics & informatics
• /
• 제3권2호
• /
• pp.157-168
• /
• 1996

This paper describes an efficient coding method for Ko-rean characters (alphabet) using a three-state transition graph. Par-allel hangul Dynamic Coding Method (PHDCM) compresses about 3.5 bits per Korean character compared with other coding techinques. When we ran the method on a MasPar machine it achieved a 49.314-fold speedup with 64 processors having 10 million orean characters

• Journal of applied mathematics & informatics
• /
• 제3권1호
• /
• pp.35-46
• /
• 1996

This paper suggests a new coding method for the parallel machine which compresses the data be reducing redundancy. Paral-lel Dynamic octal Compact Mapping (PDOCM) compresses at least 1 byte per word compared with other coding techniques and achieves a 54. 188-fold speedup with 64 processors to transmit 10 million charac-ters.

• 전산구조공학
• /
• 제9권3호
• /
• pp.47-53
• /
• 1996

공학 전반에 걸쳐 다양한 형식으로 개발되어 사용되고 있는 병렬계산법의 기본개념과 병렬계산기의 분류에 대하여 소개하였으며, 구조해석시 가장 많은 시간을 요하는 방정식해법을 preconditioned conjugate gradient를 이용하여 병렬화하는 과정과 병렬알고리즘을 소개하였다. 그리고 소개된 병렬방정식해법을 대형구조물의 해석 및 설계에 적용하여 병렬계산의 효율성을 speedup을 이용하여 도표화하였다.

• Journal of Computing Science and Engineering
• /
• 제9권1호
• /
• pp.20-28
• /
• 2015

General purpose computing applications have not yet been thoroughly explored in procedure level speculation, especially in the light-weighted profiling way. This paper proposes a light-weighted profiling mechanism to analyze speculative parallelism characterization in several classic general purpose computing applications from SPEC CPU2000 benchmark. By comparing the key performance factors in loop and procedure-level speculation, it includes new findings on the behaviors of loop and procedure-level parallelism under these applications. The experimental results are as follows. The best gzip application can only achieve a 2.4X speedup in loop level speculation, while the best mcf application can achieve almost 3.5X speedup in procedure level. It proves that our light-weighted profiling method is also effective. It is found that between the loop-level and procedure-level TLS, the latter is better on several cases, which is against the conventional perception. It is especially shown in the applications where their 'hot' procedure body is concluded as 'hot' loops.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제32권1호
• /
• pp.95-126
• /
• 2009

The present contribution addresses the parallelization of advanced simulation methods for structural reliability analysis, which have recently been developed for large-scale structures with a high number of uncertain parameters. In particular, the Line Sampling method and the Subset Simulation method are considered. The proposed parallel algorithms exploit the parallelism associated with the possibility to simultaneously perform independent FE analyses. For the Line Sampling method a parallelization scheme is proposed both for the actual sampling process, and for the statistical gradient estimation method used to identify the so-called important direction of the Line Sampling scheme. Two parallelization strategies are investigated for the Subset Simulation method: the first one consists in the embarrassingly parallel advancement of distinct Markov chains; in this case the speedup is bounded by the number of chains advanced simultaneously. The second parallel Subset Simulation algorithm utilizes the concept of speculative computing. Speedup measurements in context with the FE model of a multistory building (24,000 DOFs) show the reduction of the wall-clock time to a very viable amount (<10 minutes for Line Sampling and ${\approx}$ 1 hour for Subset Simulation). The measurements, conducted on clusters of multi-core nodes, also indicate a strong sensitivity of the parallel performance to the load level of the nodes, in terms of the number of simultaneously used cores. This performance degradation is related to memory bottlenecks during the modal analysis required during each FE analysis.

• 한국음향학회지
• /
• 제18권5호
• /
• pp.44-51
• /
• 1999

본 논문에서는 음성과 자연언어의 통합처리를 위한 효과적인 병렬계산모델을 제안한다. 음소모델은 연속 Hidden Markov Model(HMM)에 기반을 둔 문맥종속형 음소를 사용하며, 언어모델은 지식베이스를 기반으로 한다. 또한 지식베이스를 구성하기 위해 계층구조의 semantic network과 병렬 marker-passing을 추론 메카니즘으로 쓰는 memory-based parsing 기술을 사용한다. 본 연구의 병렬 음성인식 알고리즘은 분산메모리 MIMD(Multiple Instruction Multiple Data) 구조의 다중 Transputer 시스템을 이용하여 구현되었다. 실험결과, 본 연구의 지식베이스 기반 음성인식 시스템의 인식률이 word network 기반 음성인식 시스템보다 높게 나타났으며 code-phoneme 통계정보를 활용하여 인식성능의 향상도 얻을 수 있었다. 또한, 성능향상도(speedup) 관련 실험들을 통하여 병렬 음성인식 시스템의 실시간 구현 가능성을 확인하였다.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
• /
• 제6권3호
• /
• pp.223-231
• /
• 2006

In high-speed fuzzy control systems applied to intelligent systems such as robot control, one of the most important problems is the improvement of the execution speed of the fuzzy inference. In particular, it is more important to have high-speed operations in the consequent part and the defuzzification stage. To improve the speedup of fuzzy controllers for intelligent systems, this paper presents an integer line mapping algorithm to convert [0, 1] real values of the fuzzy membership functions in the consequent part to a $400{\times}30$ grid of integer values. In addition, this paper presents a method of eliminating the unnecessary operations of the zero items in the defuzzification stage. With this representation, a center of gravity method can be implemented with only integer additions and one integer division. The proposed system is analyzed in the air conditioner control system for execution speed and COG, and applied to the truck backer-upper control system. The proposed system shows a significant increase in speed as compared with conventional methods with minimal error; simulations indicate a speedup of an order of magnitude. This system can be applied to real-time high-speed intelligent systems such as robot arm control.

• Wind and Structures
• /
• 제19권2호
• /
• pp.219-232
• /
• 2014

The characteristics of turbulent boundary layers over hilly terrain depend strongly on the hill slope and upstream condition, especially inflow turbulence. Numerical simulations are carried out to investigate the neutrally stratified turbulent boundary layer over two-dimensional hills. Two kinds of hill shape, a steep one with stable separation and a low one without stable separation, two kinds of inflow condition, laminar turbulent, are considered. An auxiliary simulation, based on the local differential quadrature method and recycling technique, is performed to simulate the inflow turbulence be imposed at inlet boundary of the turbulent inflow, which preserves very well in the computational domain. A large separation bubble is established on the leeside of the steep hill with laminar inflow, while reattachment point moves upstream under turbulent inflow condition. There is stable separation on the side of low hill with laminar inflow, whilw not turbulent inflow. Besides increase of turbulence intensity, inflow can efficiently enhance the speedup around hills. So in practice, it is unreasonable to study wind flow over hilly terrain without considering inflow turbulence.