본 논문에서는 대용량 음성인식 시스템의 인식시간을 감축하기 위하여 후보단어를 선정하는 효과적인 방법을 제안하고 이 방법의 성능을 향상시키기 위하여 spectral smoothing과 temporal smoothing을 사용하는 것에 관하여 연구하였다. 제안된 방법은 사전내의 각 단어에 대하여 음성인식 단위의 음성 spectrum관찰확률과 길이정보를 이용하여 대강의 관찰확률을 계산하여 후보단어를 선정한다. 제안된 방법을 음소단위의 HMM을 이용하는 1160단어 인식 시스템에 적용한 결과, 전체 계산량의 74% 가량을 감축할 수 있었으며 이때 인식율의 감소는 매우 작았다. 또한 제안된 대감의 likelihood점수 계산방법은 Viterbi방법에 의하여 계산되는 likelihood 점수를 잘 추정함을 알 수 있었다.
대용량 데이터 베이스, 멀티미디어 서버, 복잡한 과학 기술계산 등의 대용량의 데이터를 처리해야 하는 응용이 증가하고 있다. 이에 따라 파일 서비스의 속도를 높이기 위한 연구가 다방면에서 진행되고 있다. 파일 서비스 속도를 결정하는 중요한 두 부분 중의 하나인 액세스 시간개선을 위해서 좀더 효율적인 캐시, 선반입을 수행하기 위한 선수작업으로써 액세스 패턴을 실시간으로 분석하여 특징을 추출하고 관리하는 방법을 연구하였다.
빅 데이터의 출현은 여러가지 과학적 난제에 대답 할 수 있는 기회를 제공하지만 흥미로운 도전을 또한 제공한다. 이러한 빅데이터의 주요 특징으로 "고차원"과 "대용량"을 들 수가 있다. 본 논문은 이러한 두 가지 특징에 동반되는 다음과 같은 도전문제에 대한 개요를 제시한다 : (1) 고차원 자료에서의 소음 축적과 위 상관 관계; (ii) 대용량 자료분석을 위한 계산 확장성. 또한 본 논문에서는 재난예측, 디지털 인문학과 세이버메트릭스 등 다양한 분야에서 빅 데이터의 다양한 응용사례를 제공한다.
일반영역 음성인식은 n-gram 희소성 문제로 인해 대용량의 언어모델이 필요하다. 대용량 언어모델은 분산형 모델로 구현될 수 있고, 사용자 입력에 대한 동적 언어모델 보간 기술을 통해 음성인식 성능을 개선할 수 있다. 본 논문은 동적 언어모델 보간 기술에 대한 새로운 접근방법을 시도한다. 텍스트 군집화를 통해 주제별 언어모델을 생성한다. 여기서 주제는 사용자 입력 영역에 대응한다. 본 논문은 사용자 입력에 대하여 실시간으로 주제별 언어모델의 보간 가중치 값을 계산하는 접근 방법을 제시한다. 또한 언어모델의 보간 가중치 값 계산의 부담을 감소하기 위해 언어모델 군집화를 통해 대용량 언어모델 보간 접근 방법의 연산 부담을 해소하기 위한 시도를 한다. 주제별 언어모델에 기반하고 언어모델 군집화를 통한 동적 언어모델 보간 기술의 실험 결과 음성인식 오류 감소율 6.89%를 달성했다. 또한 언어모델 군집화 기술은 음성인식 정확도를 0.09% 저하시켰을 때 실행 시간을 17.6% 개선시키는 실험결과를 보였다.
바이오 응용과 같은 대용량 데이터 처리와 고성능 계산을 동시에 지원하는 발판으로 슈퍼컴퓨팅 시스템의 활용 분야가 변화하고 있다. 이러한 응용에서는 발생하는 대용량의 데이터를 고속으로 처리하고 효율적으로 저장 관리하기 위한 고성능의 분산 파일 시스템이 요구된다. 본 논문에서는 대용량의 데이터 처리와 고성능 계산을 동시에 지원하는 슈퍼컴퓨팅 시스템을 위해 우수한 메타데이터 연산 성능 및 입출력 성능을 제공하는 MAHA-FS를 소개한다. 아울러 성능 분석을 통해 MAHA-FS가 메타데이터 연산 처리 성능 및 random 입출력 성능이 우수함을 보인다.
볼륨 렌더링은 3차원이나 그 이상의 차원의 볼륨 데이터에서 의미있는 정보를 추출해 내어 직관적으로 표출하는 가시화 기법을 말하며 의료영상 기상학, 유체역학 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 한편, 최근 PC 하드웨어의 급격한 발전으로 과거에는 슈퍼컴퓨터에서나 가능했던 대용량 볼륨 데이터의 가시화가 일반 PC 환경에서도 가능하게 되었다. PC 그래픽스 하드웨어의 꼭지점 및 픽셀 세이더의 수치 계산에 최적화된 벡터 연산으로 빠른 볼륨 가시화를 가능하게 한 것이다. 그러나 그래픽스 하드웨어의 메모리 용량의 한계로 대용량의 볼륨 데이터를 빠르게 가시화하는 것은 지금까지 어려운 문제로 남아있다. 본 논문에서는 한국과학기술정보연구원에서 제작한 대용량의 인체영상 데이터인 Visible Korean Human 데이터를 여러 개의 그래픽스 하드웨어 메모리에 분산시키고 이를 꼭지점 및 픽셀 쉐이더를 이용하여 빠르게 가시화하여 고해상도의 이미지를 얻고자 하였다.
피동형원자로 AP600을 참조발전소로하여 설정된 1000MWe급 대용량 피동형원자로의 계통개념에 대한 안전계통 성능 평가 및 코드의 적용성 평가를 목적으로 RELAP5/MOD3코드를 사용하여 대형냉각재상실사고를 모의 해석하였다. 피동형 안전계통으로 축압기, CMT IRWST를 모델하였으며 가압기에 연결된 1단계부터 3단계까지의 자동감압밸브계통을 모델링 하고 4단계 자동감압밸브계통은 각 루프의 고온관에 연결되어 있는 것으로 모델링 하였다. 피동형 안전계통의 모델이 향상된 RELAP5/MOD3.2와 그 이전의 코드인 RELAP5/MOD3.1의 냉각재상실사고 모의계산결과 원자로내의 압력변화, 노심냉각수 주입유량 및 핵연료 피복재 온도 거동이 거의 유사하게 나타났으며 1000MWe급 대용량 피동형원자로의 안전계통은 냉각재 상실사고시 충분한 노심냉각능력을 가지는 것으로 분석되었다.
연료전지용 대용량 PCS는 다수의 인버터가 병렬로 구성되어 있으며, 계통에 연계하여 운전하거나 혹은 계통에 이상이 발생할 경우 독립운전모드로 운전해야 한다. 독립운전모드로 동작할 경우 각 인버터의 전류가 달라 불평형이 발생할 수 있으므로 부하 분담 제어가 필요하다. 본 논문에서는 부하 임피던스를 추정하여 각 인버터의 출력 지령을 계산하여 출력 전압을 제어하는 알고리즘을 제안하고, 시험을 통해 검증하였다. Master 인버터는 출력 주파수 및 전압을 제어하며, Slave 인버터는 PLL을 이용하여 출력 주파수를 추종하여 전류제어를 수행한다. 제안한 알고리즘을 검증하기 위해 대용량 PCS의 성능 검증장치를 구축하고, 제어 성능을 확인하였다.
볼륨 데이터는 시뮬레이션 통해 생성되거나 고성능 측정 장비를 이용해 측정된 값으로 구성되는 고차원 데이터의 한 형태로서 다양한 자연과학과 공학분야에서 폭넓게 활용되고 있다. 최근에는 각 분야에서 생성되는 계산 데이터의 용량이 점점 더 증가하고 있기 때문에 이런 대용량의 볼륨 데이터를 효과적으로 처리하기 위한 기법들에 관한 연구가 수행되고 있으며, 특히 대용량 볼륨 데이터 압축 기법에 대한 필요성이 증가하고 있다. 본 논문에서는 Daubechies 웨이블릿 변환과 zerobit 인코딩 스킴을 응용한 새로운 볼륨 데이터 압축 기법을 제안한다. 이 방법은 기존의 압축 방법에 비해 복원 데이터의 손실이 낮기 때문에 정밀한 영상을 요구하는 대용량 데이터 압축에 유용하게 사용될 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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