• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제6권2호
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• pp.137-146
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• 2002

목적: 본 논문에서는 신경망을 이용한 자기공명영상의 분류에 있어 결정론적 이완 방법(deterministic relaxation)과 응집 군집화(agglomerative clustering) 방법에 의한 개선된 영상 분류방법을 제시한다. 제안된 방법은 신경망을 이용한 영상의 분류시 지역적 최소치로의 수렴문제와 입력 패턴의 증대로 인하여 수렴 속가 늦어지는 문제를 해결한다. 대상 및 방법: 신경망을 이용한 영상의 분류는 지역적 계산과 병렬 계산이 가능한 특성을 갖고 있어 기존의 통계적 방법을 대신하는 방법으로 주목을 받고 있다. 그러나 일반적으로 신경망에 의한 분류알고리즘이 지닌 문제점의 하나는 에너지함수가 항상 전역적 최소치로 수렴하지 않고 지역적 최소치로도 수렴할 수 있다는 점이고, 또 다른 문제점은 반복수렴을 수행하는 에너지함수의 수렴속도가 너무 늦다는 점이다. 따라서 지역적 최소치로의 수렴을 방지하고 전역적 최소치로의 수렴속도를 가속화시키기 위하여 본 논문에서는 결정적 이완 알고리즘의 하나인 MFA(Mean Field Annealing) 방법을 적용하여 지역적 최소치로의 수렴문제를 해결하는 방법을 제시한다. MFA는 모의 애닐링의 통계적 성질을 변수의 평균값에 적용하는 결정론적인 수정 법칙들로 대신하고, 이러한 평균값을 최소화함으로서 수렴속도를 개선한 방법이다 아울러 신경망이 갖고 있는 문제점인 과다한 클래스 패턴의 생성에 따른 처리속도 지연의 문제점을 해결하기 위하여 응집 군집화 알고리즘을 이용하여 영상을 구성하는 군집을 결정하여 신경망에 입력되는 값을 초기화하여 영상패턴이 증가되는 것을 제한하였다. 결과: 본 논문에서 제시된 응집 군집화 방법 및 결정론적 이완 방법은 신경망에 의한 자기공명영상의 분류 시 발생할 수 있는 지역적 최적 치로의 수렴 문제를 해결하여 전역적 최적화로 신속히 수렴함을 알 수 있었다. 결론: 본 논문에서는 클러스터의 분석과 결정론적 이완 방법에 의하여 신경망에 의한 자기공명영상의 분류결과를 향상시키기 위한 새로운 방법을 소개하였으며 실험결과를 통하여 그러한 사실을 확인할 수 있었다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제42권12호
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• pp.45-52
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• 2005

시스톨릭 어레이는 동일한 기능을 가지는 계산처리들을 동일한 형태로 연결하여, 다수의 자료에 반복적인 계산을 하도록 만들어진 병렬처리기로써 개념적으로 산술 파이프라인과 밀접한 관계를 갖는다. 시스톨릭 어레이 셀 내의 연산에 대한 고성능처리는 시스톨릭 어레이의 중요한 특징이다. 본 논문에서는 시스톨릭 어레이 셀 내의 동시성 처리를 높이기 위해 셀 내의 연산 중에서는 큰 지연 시간을 가지는 셀 내의 연산자를 다시 규칙성을 가지는 시스톨릭 어레이로 구성하는 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이 구조를 제안하고, 그 예로 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 FIR 필터에 대하여 기술한다. 먼저 정규순환방정식으로 표현된 알고리즘으로부터 워드 수준 시스톨릭 어레이를 유도한 후 유도된 워드 수준 시스톨릭 어레이를 슈퍼 시스톨릭 어레이로 변환한다. 위의 과정으로 유도된 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이를 RT 수준에서 VHDL로 모델링 하여 동작을 검증하였으며, Hynix에서 제공되는 $0.35{\mu}m$셀 라이브러리를 사용하여 합성하였다. 본 논문에서 제안하는 비트 수준 슈퍼 시스톨릭 어레이는 워드 수준 시스톨릭 어레이 디자인에 비해 면적은 물론 성능측면에서 이점을 가진다.

• 데이타베이스연구회지:데이타베이스연구
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• 제34권3호
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• pp.148-158
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• 2018

광학 문자 인식(OCR)은 텍스트를 포함한 이미지에서 텍스트 영역을 인식하고 이로부터 텍스트를 추출하는 기술이다. 전체 텍스트 데이터 중 상당히 많은 텍스트 정보가 이미지에 포함되어 있기 때문에 OCR은 데이터 분석 분야에 있어 중요한 전처리 단계를 담당한다. 대부분의 OCR 엔진이, 흰 바탕의 검정 글씨의 단순한 형태를 가진 이미지와 같은, 텍스트와 배경의 구분이 뚜렷한 저 복잡도 이미지에 대해서는 높은 인식률을 보이는 반면, 텍스트와 배경의 구분이 뚜렷하지 않은 고 복잡도 이미지에 대해서는 저조한 인식률을 보이기 때문에, 인식률 개선을 위해 입력 이미지를 OCR 엔진이 처리하기 용이한 이미지로 변형하는 전처리 작업이 필요하게 된다. 따라서 본 논문에서는 OCR 엔진의 정확성 증대를 위해 텍스트 라인별로 이미지를 분리하고, 영상처리 기법 기반의 CLAHE 모듈과 Two-step 모듈을 병렬적으로 수행하여 텍스트와 배경 영역을 효율적으로 분리한 후 텍스트를 인식한다. 이어서 두 모듈의 결과 텍스트에 대하여 N-gram방법과 Hunspell 사전을 결합한 알고리즘으로 인식률을 비교하여 가장 높은 인식률의 결과 텍스트를 최종 결과물로 선정하는 방법론을 제안한다. 대표적인 OCR 엔진인 Tesseract와 Abbyy와의 다양한 비교 실험을 통해 본 연구에서 제안하는 모듈이 복잡한 배경을 가진 이미지에서 가장 정확한 텍스트 인식률을 보임을 보였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권6호
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• pp.467-478
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• 2020

위성비행소프트웨어의 역할이 커짐에 따라 가상화 기술이 위성에도 도입되고 있다. 가상화 기술 중 하나인 하이퍼바이져는 하드웨어 자원의 가상화를 통해 하드웨어를 보다 효율적으로 쓸 수 있도록 도와준다. 동시에 가상화 기술은 소프트웨어의 복잡도를 낮추어 신뢰성을 높이는 역할도 수행한다. 한국항공우주연구원에서는 위성용 하이퍼바이져 중 하나인 XtratuM을 차세대 하이퍼바이져 후보군으로 선정하고, 이를 위성비행소프트웨어에 적용할 수 있는지 가능성을 확인하고 있다. XtratuM은 하드웨어 효율성을 높일 수 있지만 SMP를 지원하지 않아 인공위성의 자세제어 알고리즘과 같이 고성능/병렬처리가 필요한 부분에 적용이 어렵다는 한계점을 지니고 있다. 본 논문에서는 XtratuM의 기능 확장과 RTEMS XM-SMP BSP를 추가적으로 구현하여 RTEMS 기반 SMP를 지원하도록 만든다. XtratuM을 분석하여 SMP에 필요한 기능을 하이퍼콜로 추가한다. 그 후 BSP를 수정하여 SMP에 필요한 다수의 프로세서를 초기화하는 과정과 프로세서간의 통신을 위한 초기화 과정을 구현한다. 나아가 문맥 교환, 인터럽트와 같이 SMP에 의한 충돌이 발생할 수 있는 부분에 대해서도 개선한다. 이렇게 개발한 RTEMS XM-SMP는 4개의 코어를 가지고 있는 GR740 보드를 이용하여 SMP 벤치마크 함수를 수행하여 검증하고 SMP를 통한 성능 변화를 확인한다.

• 한국음향학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-6
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• 2003

본 논문에서는 시스토릭 어레이 구조를 갖는 선택적 최소분산 비왜곡응답 (MVDR) 및 최소자승 회귀기법 (RLS) 빔형성기법에 대한 성능 분석을 하였다. 원하는 사용자 신호와 잡음을 포함한 스냅샷 벡터들이 어레이 안테나에 입사되는 경우, 수신신호의 품질을 향상시키기 위해서 MVDR 및 RLS 알고리즘을 이용한 빔형성기법이 적용될 수 있다. 이를 통해 채널 용량을 증가시키기 위해 각 안테나 소자의 출력에 복소 가중치를 곱하여 원하는 사용자 신호방향으로 안테나의 빔을 형성하도록 하여 원하는 신호의 다중경로 성분들은 강조하고, 간섭 성분들의 입사 방향들로는 널을 발생시켜 다중간섭과 잡음에 대한 전력을 상대적으로 감소시키는 공간필터링 효과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 이러한 공간 필터 역할을 하는 MVDR기법과 RLS 기법을 병렬처리를 통해 수행할 수 있는 시스토릭 어레이 구조의 MVDR 및 RLS 빔형성기법에 대하여 소개하며, 이를 다중 경로와 다중 접속 간섭이 존재하는 채널 환경에 적용하여 수신 성능을 분석하였다. 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 시스토릭 어레이 구조의 빔 형성기법을 적용한 공간필터의 우수성을 보여주기 위해 사용자 증가에 따른 BER (Bit Error Rate) 곡선과 빔패턴을 제시하였고, 기대치와 실험치가 잘 부합됨을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SD
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• 제44권9호
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• pp.1-9
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• 2007

유한체 $GF(2^n)$ 연산을 바탕으로 구성되는 암호시스템의 효율적 구현을 위하여 유한체의 곱셈의 하드웨어 구현은 중요한 연구 대상이다. 공간 복잡도가 낮은 병렬 처리 유한체 곱셈기를 구성하기 위하여 Divide-and-Conquer와 같은 방식이 유용하게 사용된다. 대표적으로 Karatsuba와 Ofman이 제안한 카라슈바(Karatsuba-Ofman) 알고리즘과 다중 분할 카라슈바(Multi-Segment Karatsuba) 방법이 있다. Leone은 카라슈바 방법을 이용하여 공간 복잡도 효율적인 병렬 곱셈기를 제안하였고 Ernst는 다중 분할 카라슈바 방법의 곱셈기를 제안하였다. [2]에서 제안한 방법을 개선하여 [1]에서 낮은 공간 복잡도를 필요로 하는 $MSK_5$ 방법과 $MSK_7$ 방법을 제안하였으며, [3]에서 곱셈 방법을 혼합하여 곱셈을 수행하는 방법을 제안하였다. 본 논문에서는 [3]에서 제안한 혼합 방법에 [1]에서 제안한 $MSK_5$ 방법을 추가로 혼합하는 혼합 방법을 제안한다. 제안하는 혼합방법을 적용하여 곱셈을 구성하면 l>0, $25{\cdot}2^l-2^l을 만족하는 차수에서 [3]에서 제안한 혼합 방법보다 $116{\cdot}3^l$만큼의 게이트와 $2T_X$ 만큼의 시간 지연이 감소한다.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권4호
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• pp.17-28
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• 1994

인간의 두뇌는 분산 병렬 처리에 효과적이라는 사실에 근거하여 인공 신경망이론이 개발되었으며, 과학의 여러 분야에서 성공적으로 적용되어지고 있다. 본 연구에서는 인공 신경망 이론의 학습방법 중 하나인 오차 역전파 학습 알고리즘을 모형 말뚝의 극한지지력 예측에 적용하여, 이 이론이 말뚝의 극한지지력의 합리적인 산정방법으로 적용될 수 있는지의 가능성을 검토하였다. 이러한 시스템의 타당성 검토를 위하여 총 28개의 모형 말뚝재하시헙 결과를 이용하였으며, 그 중에서 9, 14, 21개의 자료를 네트워크 학습에 이용하여 나머지 자료의 예측 가능 정도를 분석하여 보았다. 개발된 시스템은 14개 이상의 학습자료에 대하여 모형 말뚝재하시험의 결과와 잘 맞는 것으로 나타났다. 이와같은 결과들을 종합하여 보건데 신경망 이론이 말뚝의 극한지지력 예측 문제에 적용될 수 있는 가능성을 보여 주었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제19권3호
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• pp.314-323
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• 2016

직류 전철변전소의 가선전압은 전동차들의 회생제동 및 역행가속패턴에 따라 급격히 상승 또는 하강하는 특성을 갖는다. 가선전압 순시 변동폭을 최소로 유지함으로써, 전철변전소와 전동차들의 에너지 효율을 개선시키기 위한 다양한 연구들이 이루어지고 있다. 본 논문은 직류전철 변전소의 가선전압의 급격한 변동특성을 모델링하고 선형인공 신경망 알고리즘을 이용한 가선전압 회로모델의 파라메터 추정 방법을 제안하며, 최소자승법을 이용한 추정방법과의 비교를 통해 이 방법의 타당성을 입증한다. 가선전압 및 피더전류들의 누적 측정값을 사용하여 일괄처리 최소자승법으로 RC 병렬회로의 파라메터들을 추정한 결과를 제시하며, 실시간 가선전압 및 피더전류 측정값을 이용하여 오차역 전파방식으로 학습되는 선형인공신경망 기법 추정 결과를 분석한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제24권2호
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• pp.155-166
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• 2007

우주환경의 주 요소인 고에너지 입자를 검출하기 위한 고분해능 전자 및 양성자 검출기를 설계하였다. 전자와 양성자의 flux는 궤도상의 위치나 태양활동에 따라 급격하게 변할 수 있다. 이러한 상황에서 높은 에너지 분해능으로 입자환경을 검출, 연구하기 위한 검출기의 개념설계를 시도하였으며, 이를 실제 우주환경에서 어느 정도의 성능을 가질 수 있는지를 예측하여 보았다. 또한, 높은 입자 플럭스에도 정상적인 측정이 가능할 수 있도록 FPGA를 이용한 병렬 처리 알고리즘을 고안하고 전산모사 기법을 통하여 성능을 평가하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제32권5A호
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• pp.460-466
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• 2007

IEEE 802.11의 DCF는 경쟁 기반 방식으로 폴링 기반 방식의 PCF에 비해 알고리즘이 단순하고 나쁘지 않은 성능을 보여주기 때문에 실질적으로 많이 쓰이고 있다. 하지만 DCF는 경쟁을 통하여 채널을 할당받기 때문에 데이터 전송 시에 다른 노드들과 충돌의 위험이 있다. 이러한 충돌을 줄이기 위해서 CSMA/CA의 충돌 회피 방식을 사용하지만 그 성능에는 한계가 있다. 본 논문에서는 이런 문제를 해결하기 위해 톤을 사용한 새로운 경쟁 기법 TAR(Tone-based Access scheme with Repetitive contention)를 제안한다. TAR에서는 데이터 전송 채널(data transmission channel)외에도 적은 구간의 경쟁 채널(contention channel)을 두어 데이터 전송과 경쟁을 병렬적으로 처리함으로써 기존의 CSMA/CA가 가지고 있는 충돌에 대한 문제를 줄이고자 하였다. 경쟁 기법의 큰 개념은 기존의 CSMA/CA 기법을 이용하지만 경쟁 채널이라는 개념을 도입하여 반복적인 경쟁을 통해 데이터 전송 채널에서의 충돌 확률을 크게 줄이는 장점이 있다. 제안한 TAR 기법은 모의실험을 통해 기존의 기법에 비해 크게 좋은 성능을 보임을 확인하였다.