물리적 모델링은 실제 악기음과 유사한 고음질의 음을 합성하는 방법이다. 그러나 물리적 모델링은 악기의 소리를 합성할 때 필요한 수많은 파라미터들을 동시에 계산해야 하기 때문에 동시 발음수가 높은 악기의 경우 실시간 처리에 문제가 발생할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 기타의 음 합성 알고리즘을 실시간으로 처리 가능한 단일 명령어 다중 데이터 (Single Instruction Multiple Data, SIMD)처리 방식의 병렬 프로세서를 제안한다. 대표적인 현악기인 기타의 6개 현을 제어하기 위해 6개의 프로세싱 엘리먼트 (Processing Element, PE)로 구성된 SIMD기반 병렬 프로세서를 사용하였다. 각각의 프로세싱 엘리먼트는 해당되는 기타 현을 모델링하며, 각 현의 여기신호와 파라미터를 합성 병렬 알고리즘의 입력으로 받아 동시에 6개 현의 합성된 음을 실시간으로 생성할 수 있다. 표본화 비율을 44.1 kHz로 설정하고 16비트 양자화 데이터의 음을 합성한 모의 실험 결과, 제안한 SIMD기반 병렬 프로세서를 이용한 합성음은 원음과 매우 유사하였으며, 상용 프로세서인 TI사의 TMS320C6416보다 실행 시간에서 8.9배, 에너지 효율에서 39.8배의 성능 향상을 보였다.
내장 실시간 시스템이 높은 우선순위의 비동기적 이벤트를 적시에 처리하면서 필수적으로 적은 비용의 선점 다중쓰레드를 지원해야한다. 사용자 레벨 쓰레드는 커널 레벨 쓰레드 보다 적은 비용의 유연한 추상적 기법들을 제공하지만, 기존의 실시간 시스템에서는 스케줄링과 시그날(signal) 처리가 단순하다는 이류로 커널 레벨 쓰레드가 선호 되어왔다. 본 논문에서는 내장 실시간 시스템에 적합한 새로운 사용자 레벨 다중 쓰레드 방식을 제안한다. 이 기법은 가상 쓰레드(virtual threads)와 개선된 스케줄링 이벤트 업콜(scheduling event upcall) 메카니즘을 기반으로 한다. 가상 쓰레드는 사용자 레벨 쓰레드에게 커널 레벨의 실행 환경을 제공할 수 있도록 사용자 레벨 쓰레드를 커널 레벨로 형상화한 것이다. 이 쓰레드는 필요에 의해 잠시동안 사용자 레벨 쓰레드에 묶이는 소동적인 존재이다. 스케줄링 이벤트 업콜 메카니즘은 쓰레드 블록킹과 타이머 만기와 같은 커널 이벤트를 유저 프로세서에게 전달할 수 있게 한다. 본 논문의 개선된 업콜 방식은 scheduler activation과 시그날과 같은 전통적인 업콜 구조에서 예측하기 힘든 요소들을 배제했다. 순간적인 시스템의 과부하 상황에서도 이벤트를 놓치지 않으면서 커널과 유저 프로세서의 비싼 동기화 작업들을 피할 수 있도록 하는 잠금(lock)이 필요 없는 이벤트 큐를 상용한다. 본 기법은 서울대학교 실시간 운영체계 실험실에서 구현한 ARX위에 완벽하게 구현되었다. ARX 사용자 레벨 쓰레드가 사용자 레벨 쓰레드의 장점을 손상하지 않으면서 솔라리스와 윈도즈98과 같은 상용 운영체제의 커널 쓰레드보다 성능이 우수함을 실험적 비교에 의해서 입증한다.분에서 uronic acid를 분리동정하였을 때 점미는 0.90%, 백미는 0.66%, 흑미는 1.8%로서 흑미에서 uronic acid 함량이 두 배 이상으로 나타났다. 흑미의 uronic acid 함량이 가장 많이 용출된 분획은 sodium hydroxide 부분으로서 hemicellulose구조가 polyuronic acid의 형태인 것으로 사료된다. 추출획분의 구성단당은 여러 곡물연구의 보고와 유사하게 glucose, arabinose, xylose 함량이 대체로 높게 나타났다. 점미가 수가용성분에서 goucose대비 용출함량이 고르게 나타나는 경향을 보였고 흑미는 알칼리가용분에서 glucose가 상당량(0.68%) 포함되고 있음을 보여주었고 arabinose(0.68%), xylose(0.05%)도 다른 종류에 비해서 다량 함유한 것으로 나타났다. 흑미는 총식이섬유 함량이 높고 pectic substances, hemicellulose, uronic acid 함량이 높아서 콜레스테롤 저하 등의 효과가 기대되며 고섬유식품으로서 조리 특성 연구가 필요한 것으로 사료된다.리하였다. 얻어진 소견(所見)은 다음과 같았다. 1. 모년령(母年齡), 임신회수(姙娠回數), 임신기간(姙娠其間), 출산시체중등(出産時體重等)의 제요인(諸要因)은 주산기사망(周産基死亡)에 대(對)하여 통계적(統計的)으로 유의(有意)한 영향을 미치고 있어 $25{\sim}29$세(歲)의 연령군에서, 2번째 임신과 2번째의 출산에서 그리고 만삭의 임신 기간에, 출산시체중(出産時體重) $3.50{\sim}3.99kg$사이의 아이에서 그 주산기사망률(周産基死亡率)이 각각 가장 낮았다. 2. 사산(死産)과 초생
소비전력 증가와 같은 문제점들로 인하여, 마이크로프로세서만으로는 컴퓨팅 시스템의 성능을 향상시키기 점점 어려워지고 있다. 이와 같은 상황에서, 대용량 병렬 연산에 특화된 그래픽 처리 장치를 활용하여 중앙 처리 장치가 담당하던 범용 작업을 수행하게 하는 범용 그래픽 처리 장치 기술이 컴퓨터 시스템의 성능을 개선시킬 수 있는 방안으로 주목을 받고 있다. 하지만, 그래픽스 관련 응용프로그램과 범용 응용프로그램의 특징은 매우 상이하기 때문에, 그래픽 처리 장치가 범용 응용프로그램을 수행하는 경우에는 많은 제약 사항으로 인하여 자신의 뛰어난 연산 자원을 활용하지 못하는 실정이다. 일반적으로 그래픽스 관련 응용프로그램에 비해 범용 응용프로그램은 메모리를 매우 많이 요청하기 때문에 범용 그래픽 처리 장치 기술을 효율적으로 활용하기 위해서는 메모리 설계가 매우 중요하다. 특히, 긴 접근 시간을 요구하는 외부 메모리 요청은 성능에 큰 오버헤드이다. 그러므로 외부 메모리로의 접근 횟수를 줄일 수 있는 다중 레벨 캐쉬 구조를 효율적으로 활용할 수 있다면, GPU의 성능은 크게 향상 될 것이 분명하다. 본 논문에서는 다중 레벨 캐쉬 구조에 따른 그래픽 처리 장치의 성능을 다양한 벤치마크 프로그램을 통하여 정량적으로 분석하고자 한다.
CC-NUMA구조에서는 원격 메모리에 대한 접근이 불가피한 구조적인 특성 때문에 상호 연결망이 성능을 좌우하는 큰 변수로 작용한다. 기존에 사용되는 버스는 대역폭의 한계와 물리적 확장성 때문에 대규모의 시스템에는 적합하지 않다. 이를 대체하는 고속의 지점간 링크를 도입한 이중 링 구조는 이러한 버스의 한계를 극복하고는 있지만 많은 노드를 거쳐야 하는 문제로 인해 응답 지연 시간이 증가하는 단점을 안고 있다. 본 논문에서는 요청과 응답 패킷의 지연 시간을 줄이는 방안으로 리피터 노드를 이용한 다중 링을 제안한다. 제안된 시스템은 링과 링 사이의 구조가 대칭형을 이루고 있어 요청을 내보내는 링을 제외한 다른 링의 hop수는 똑같은 수치를 갖고 있으며, 이중 링에 비해 최대의 hop수와 최소의 hop수의 차가 적고 평균 hop수 또한 적어 좋은 성능을 보인다. 본 논문에서는 또한 이러한 구조를 유지하기 위한 리피터 노드의 구조를 제안하며 리피터 노드의 구조와 노드의 확장에 따른 다양한 성능을 확률 구동 시뮬레이터를 사용하여 평가를 수행한다.
This study is concerned with developing a heuristic algorithm for solving a class of ninlinear integer programs(NLIP). Exact algrithm for solving a NLIP either may not exist, or may take an unrealistically large amount of computing time. This study develops a new heuristic, the Excursion Algorithm(EA), for solving a class of NLIP's. It turns out that excursions over a bounded feasible and/or infeasible region is effective in alleviation the risks of being trapped at a lical optimum. The developed EA is applied to the redundancy optimization problems for improving the system safety, and is compared with other existing heuristic methods. We also include simulated annealing(SA) method in the comparision experiment due to ist populatrity for solving complex combinatorial problems. Computational results indicate that the proposed EA performs consistently better than the other in terms of solution quality, with moderate increase in computing time. Therefore, the proposed EA is believed to be an attractive alternative to other heuristic methods.
그리드(Grid) 컴퓨팅은 지리적으로 분산된 컴퓨팅 자원들을 네트워크로 연동시켜 서로 공유 될 수 있도록 해주는 서비스이다. 본 논문에서는 그리드 컴퓨팅 시스템을 구성하는 전체 노드를 대상으로 작업을 분배하는 메타 스케줄링 정책과 특정 한 개의 노드 내에서 작업을 분배하는 작업 스케줄링을 동시에 고려하는 하이브리드 스케줄링 기법을 제안한다. 그리드 컴퓨팅 노드로 제출된 작업을 필요 프로세서 수와 예상 작업수행 시간에 따라 구분하여 우선순위가 높은 작업은 작업 큐(Job Queue)로, 우선순위가 낮은 작업과 원거리 작업은 백필 큐(Backfill Queue)로 할당시킴으로써, 그리드 컴퓨팅 시스템의 성능을 높이는 방법을 연구한다. 다양한 실험을 통하여 제안된 기법들의 성능을 평가하며, 그리드 컴퓨팅 시스템의 이용률이 높아지고, 작업 지연시간이 감소됨을 확인한다.
프로세서의 속도, 주기억장치의 크기 및 엑세스 속도, 입출력 대역폭 등 컴퓨터의 물리적 속성은 사용자에게 주어질 때 고정되어 있다. 이러한 제한 하에서, 여러 사용자가 컴퓨터의 자원을 공유하는 다중 프로세스 시스템의 성능은 사용자 프로세스와 자원의 상관 관계를 모니터하고 조정함으로써 향상될 수 있다. 본 논문은 객체 지향 개념을 성능 관리에 적용하여 객체화된 시스템의 자원 관리자와 사용자 프로세스 및 성능 관리자 사이의 대화 프로토콜 및 객체의 속성을 정의함으로써 성능 관리 시스템의 표준을 제시한다. 이러한 표준화를 통해 성능 관리의 대상이 되는 객체와 성능 관리자를 독립적으로 개발할 수 있고, 성능 관리자를 통해 시스템의 성능을 통합적으로 관리할 수 있다.
해상에서 항법시스템의 고장이나 중단에도 불구하고 연속적인 항법 서비스의 제공이 가능하도록 하는 Fail-Safe Seaway 방안이 필요하다. 모든 위성 및 지상전파항법의 통합전파항법기술을 위해 본 논문에서는 소프트웨어 라디오 기술을 이용한 수신기 특히, GPS 수신기의신호처리 알고리즘 설계에 초점을 맞춘다. 현재 소프트웨어 GPS 수신기의 가장 큰 문제점은 실시간 구현의 어려움에 있다. GPS 신호와 같이 넓은 대역폭을 갖는 신호를 다중 상관기로 구현하는데 있어서, 상용 프로세서에서는 많은 연산량이 요구되어 실시간 구현이 어렵기 때문이다. 본 논문은 실시간 구현 시에 요구되는 많은 연산량을 해결하기 위해 소프트웨어 GPS 수신기 내부에서 생성하는 다중비트의 반송파 및 코드를 일정한 패턴으로 간소화시켜 연산량을 크게 감소시키는 방법을 제안한다.
해상에서 항법시스템의 고장이나 중단에도 불구하고 연속적인 항법 서비스의 제공이 가능하도록 하는 Fail-Safe Seaway 방안이 필요하다. 모든 위성 및 지상전파항법의 통합전파항법기술을 위해 본 논문에서는 소프트웨어 라디오 기술을 이용한 수신기 특히, GPS 수신기의 신호처리 알고리즘 설계에 초점을 맞춘다. 현재 소프트웨어 GPS 수신기의 가장 큰 문제점은 실시간 구현의 어려움에 있다. GPS 신호와 같이 넓은 대역폭을 갖는 신호를 다중 상관기로 구현하는데 있어서, 상용 프로세서에서는 많은 연산량이 요구되어 실시간 구현이 어렵기 때문이다 본 논문은 실시간 구현 시에 요구되는 많은 연산량을 해결하기 위해 소프트웨어 GPS 수신기 내부에서 생성하는 다중비트의 반송파 및 코드를 일정한 패턴으로 간소화시켜 연산량을 크게 감소시키는 방법을 제안한다.
스마트폰은 일반 휴대폰의 기능에 컴퓨터 기능을 추가한 지능형 단말기로 사용자의 요구를 수행하기 위해 처리능력이 뛰어난 프로세서와 다양한 통신모듈(DMB, Wi-Fi, 블루투스, NFC 등)을 내장하고 있다. 하지만, 제한되어 있는 배터리 전력을 프로세서와 내장된 통신모듈이 지속적으로 사용하게 된다면 배터리의 수명은 비례하여 줄어들게 된다. 따라서 시스템 실행 및 통신모듈 디바이스별 전력소모량 관리는 연구분야에서 중요한 이슈 중 하나이다. 본 논문에서는 스마트폰 환경에서 배터리 절감을 위하여 에너지소모량, 전송시간을 고려하여 통신모듈을 자동 제어하는 기법을 제안한다. 본 시스템은 통신모듈을 자동선택하는 기능 뿐만 아니라 휴면모드 시 에너지 소모가 큰 블루투스를 제어함으로 효과적인 에너지관리와 사용자 편의성을 높이는 결과를 얻을 수 있었다. 실험 결과 20%의 에너지 절감효과를 얻을 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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