• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제4권8호
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• pp.245-252
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• 2015

최근 고성능 컴퓨팅과 모바일 컴퓨팅에서 성능가속기를 사용하는 병렬처리 방법들이 소개되어왔다. 포토모자이크 응용은 내재된 데이터 병렬성을 활용하고 성능가속기를 사용하여 병렬처리가 가능하다. 본 논문에서는 CPU와 GPU로 구성된 이기종 컴퓨팅 환경에서 포토모자이크 수행 시 작업부하 분배 방법을 제안한다. 즉, 포토모자이크 응용을 비동기 방식으로 병렬화하여 CPU와 GPU 자원을 동시에 활용하고, 각 처리기에 할당할 최적의 작업부하량을 예측하기 위해 CPU-only와 GPU-only 작업 분배 환경에서 수행시간을 측정한다. 제안 방법은 간단하지만 매우 효과적이고, CPU와 GPU로 구성된 이기종 컴퓨팅 환경에서 다른 응용을 병렬화하 데에도 적용될 수 있다. 실험 결과, 이기종 컴퓨팅 환경에서 최적의 작업 분배량으로 수행한 경우, GPU-only의 방법과 비교하여 141%의 성능이 개선되었음을 확인한다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권12호
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• pp.381-390
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• 2015

스마트폰과 같은 이동형 장치들은 계산 성능이나 메모리 크기, 배터리 전력량 등의 한계로 인해 엔터테인먼트 애플리케이션이 요구하는 상호작용성을 보장하기 어렵다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 상호작용이 필수적인 애플리케이션의 응답 속도를 개선할 수 있는 코드 수준 병렬화 방법론을 제안한다. 이 방법을 적용하면, 스마트폰 등에서 제공하는 멀티코어 아키텍쳐를 바탕으로 기존 애플리케이션의 모노코어 알고리즘을 복잡한 재설계 없이 코드 수준에서 병렬화 할 수 있다. 특히 플랫폼 독립적인 표준 쓰레드 라이브러리인 POSIX 쓰레드를 활용하면 안드로이드나 iOS등의 다양한 스마트폰 플랫폼에서 본 방법론을 적용할 수 있다. 이의 효과적인 응용 사례로서 수백만개의 원소를 처리하는 행렬 연산 함수를 병렬화 해보았고 실사용 환경에서 약 3배가량의 성능 향상을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.659-666
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• 2015

본 논문에서는 병렬렌즈배열 기반의 집적영상에서 공간필터링된 3차원 영상 복원법을 제안한다. 병렬렌즈배열은 두 매의 렌즈배열을 병렬로 배열하는 획득 시스템 이다. 종래의 집적영상에서 주기적인 함수들의 컨벌루션 특성을 이용하는 공간필터링 방법의 문제점으로 인식하고자 하는 물체의 위치가 제한적이라는 단점과 이로 인해 획득 시스템에서 깊이해상력이 상대적으로 낮은 영역에 물체가 위치하여야 하는 단점이 있다. 깊이인식방법을 이론적으로 분석한 결과 깊이인식가능 영역과 요소영상에 획득된 3차원 물체의 깊이 정보는 획득시스템에 사용되는 요소렌즈의 개수와 요소렌즈의 초점거리에 따라 결정됨을 알 수 있다. 따라서 깊이인식영역과 깊이해상력을 개선 할 수 있는 방법으로 획득 시스템에 두 매의 렌즈배열을 병렬로 배치하는 시스템을 제안한다. 제안하는 방법에 대한 이론적 분석을 하였으며 실험을 수행하였고 그 결과를 보고한다.

• 한국광학회지
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• 제24권5호
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• pp.262-270
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• 2013

본 논문에서는 블록암호화의 CBC(Cipher Block Chaining) 방식을 광학적인 XOR 연산을 이용하여 새로운 변형된 CBC 암호화 및 복호화 시스템을 제안한다. 제안한 방법은 광학적 XOR 연산의 병렬 처리를 위해 이중 인코딩 방법과 자유 공간 연결 광논리 게이트 방법을 사용한다. 또한 제안된 XOR 연산 기반의 CBC 암호화 방식의 광학적 구성도를 공학적으로 실제 제작 구현 가능한 광 모듈 형태의 광 암호화/복호화 장치로 제안한다. 제안된 방법은 기존의 CBC 방식을 광학적으로 구현했기 때문에 기존의 전자적인 CBC 방식의 장점과 광학적인 고속성과 병렬 처리의 특성으로 인해 많은 정보를 빠른 속도로 암호화 및 복호화가 가능하다. 또한, 광 병렬 처리의 특성상 데이터가 2차원으로 배열되어 데이타 크기가 증가된 평문 데이터와 암호키를 사용함으로써 기존의 전자적 CBC 방식보다도 한층 더 암호 강도가 강력해진 암호화 시스템을 제공한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과는 제안한 기법이 CBC 모드의 암호화 및 복호화 과정에 효율적임을 보여준다. 한편 제안된 방식은 CBC 방식 외에 ECB(Electronic Code Book) 방식과 CFB(Cipher Feedback Block) 방식에도 적용할 수 있다.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권3호
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• pp.188-193
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• 2017

영상 장비가 발전하고 고화질 이미지의 사용량이 많아짐에 따라 이를 병렬화하여 빠르게 처리하는 방법이 많이 연구되고 있다. 본 논문은 OpenCL을 사용한 이미지 처리 프로그램이 하드웨어에 관계없이 최적의 성능을 내도록 하는 방법을 제시한다. OpenCL은 계산 디바이스의 아키텍처에 따라 적절한 병렬화 방법과 워크그룹 크기를 개발자가 실험을 통해 찾아야 한다. 하지만 이는 시간적, 자원적 한계가 있다. 본 논문에서는 대상 하드웨어에 최적화된 병렬화 방법과 워크그룹 크기를 프로파일링을 통해 자동으로 선택하는 방법을 제안한다. 또한 OpenCL을 사용한 이미지 처리는 입력 이미지의 크기에 따라 순차코드 보다 성능이 좋을 수도 있고 안좋을 수도 있다. 본 논문에서는 OpenCL코드의 성능이 순차코드 성능보다 좋아지는 시점의 이미지 크기를 자동으로 검색하여 OpenCL을 사용할지 기존의 순차코드를 사용할지 결정하는 이미지 크기 threshold를 설정하는 방법을 제시한다. 이를 통해 이미지 처리 프로그램이 임의의 하드웨어에서 이미지 크기에 상관없이 항상 최적의 성능을 보이는 것을 확인했다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.209-216
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• 2002

웹은 브라우저를 통한 단순한 정보의 전달과 정보의 공유수단으로서가 아니라, 수많은 컴퓨터 자원이 연결되어 있는 병렬 컴퓨팅을 위한 기반구조로서 이용될 수 있는 잠재적인 가능성을 가지고 있다. 웹을 기반으로 한 병렬컴퓨팅의 접근방법은 기존의 다른 방법들에 비하여 일반 사용자들의 접근에 대한 용이성, 확장성, 비용대비 효과적인 병렬시스템 구축의 용이성, 기존의 네트워크를 활용할 수 있다는 측면에서 많은 장점을 가진다. 자바언어에서의 이동코드(mobile code)의 개념을 가지고 있는 applet은 많은 계산을 필요로 하는 프로그램이 독립된 병렬작업으로 분할되어 웹 상의 여러 노드들로 이동되어 실행이 되어질 수 있는 가능성을 제시하여 주고 있다. 그러나 자바 applet은 보안에 대한 모델상의 제약으로 인하여 제한된 범위 내에서만 실행이 가능하며 클라이언트가 applet을 포함하고 있는 호스트들에 접속을 해야 한다는 점에서 유연성이 부족하다. 따라서 본 논문에서는 applet의 개념에 자치적으로 작업을 처리할 수 있는 기능을 추가하여 이동형 에이전트라 할 수 있는 Aglet(Agile applet)을 이용하여 웹 기반 병렬 컴퓨팅 환경을 설계하였으며, 웹 기반 병렬컴퓨팅 환경을 구축할 때 필요한 기술과 구조가 분석되었다. 또한 applet 기반의 방식과 비교하여 간단한 시뮬레이션과 분석이 이루어졌다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제12권2호
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• pp.123-130
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• 2008

목적 : 본 논문에서는 자기공명영상 데이터 획득 시 객체의 움직임이 병렬 자기공명영상에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 일반적으로 병렬 자기공명영상 방법의 경우 데이터 획득 시간이 일반 자기공명영상 방법보다 짧기 때문에 움직임에 강인하다고 알려져 있다. 그러나 생체내의 비자발적인 장기 운동 등과 같은 불가피한 움직임이 포함된 경우 병렬 영상의 움직임 아티펙트는 일반적인 영상에 비하여 더 심각할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 실제 환경에서 나타날 수 있는 다양한 움직임 종류를 정의하고, 이러한 움직임이 발생하였을 때 병렬 자기공명영상에 나타나는 영향을 일반적인 영상방법과 비교하여 살펴보았다. 대상 및 방법 : 병렬 자기공명영상 데이터를 획득할 때 발생하는 움직임에 의한 영향을 확인하기 위하여 실제 환경에서 발생할 수 있는 5가지 움직임 종류를 정의하였다. 즉 움직임-1과 2는 서로 다른 크기와 주기를 갖는 주기적인 움직임이고, 움직임-3과 4는 일정 시간 (segment) 단위로 운동하는 선형적인 움직임이다. 마지막으로 움직임-5는 비 주기 랜덤 운동이다. 사용된 영상 방법은 직각 좌표 기반 영상과 나선 주사 (비 직각 좌표) 영상으로 각각에 대해 병렬 영상법과 일반적인 영상법을 적용하여 움직임 효과를 살펴 보았다. 결과 : 본 논문에서 정의한 움직임 종류에 대한 병렬 자기공명영상에서의 움직임 효과를 알아보았다. 움직임-3과 4와 같이 병렬 자기공명영상에 의하여 움직임이 감소하는 경우 움직임 아티팩트는 일반 자기공명영상에 비하여 줄어들었다. 그러나 움직임-1과 2와 같이 주기적으로 진동할 경우 병렬 영상의 왜곡이 일반 자기공명영상에 비하여 더 크게 나타났다. 움직임-5와 같이 랜덤 한 경우 일반 자기공명영상과 병렬 자기공명영상이 서로 유사하게 나타났다. 결론 : 본 논문에서는 자기공명영상 데이터 획득 시 객체의 움직임이 병렬 자기공명영상에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 그 결과 병렬 자기공명영상을 통해 움직임이 줄어드는 경우를 제외한 다른 움직임 종류에 대해서는 병렬 자기공명영상보다 일반 자기공명영상이 더 좋은 화질을 나타내었다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제41권11호
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• pp.9-15
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• 2004

다중 안테나를 사용한 다중 반송파 대역확산 다중접속 (MIMO MC-CDMA) 시스템에 대한 V-BLAST의 수신 성능을 개선하기 위해 기존에 제안된 다단계 병렬 널링 및 병렬 부분 간섭 제거 수신기 (MPN-PPIC)의 성능을 보다 향상시키기 위한 방법으로, 최적의 간섭 제거 가중치를 구하는 방법을 제안한다. [1]에서 제안된 MPN-PPIC 방법은 병렬 간섭 제거 기법과 실험적으로 구한 최적의 간섭 제거 가중치를 이용하여 다중 사용자 환경에서 기존의 V-BLAST의 단점을 효과적으로 개선할 수 있었다. 하지만, 실험적으로 구한 가중치는 시스템에 적응적으로 적용할 수 없다는 단점이 있기 때문에, 본 논문에서는 수신신호의 신호대 간섭 및 잡음비 (SINR)을 이용한 최적의 간섭 제거 가중치를 구하는 방법을 보이고, 이를 [1]에서의 결과와 비교하기 위해 컴퓨터 모의 실험을 수행한다. 컴퓨터 모의 실험 결과, 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 10/sup -3/의 BER에 대해서 2.5～5dB 정도의 성능 이득을 얻을 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(A)
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• pp.7-9
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• 2012

CPU는 싱글 코어 구조에서 클록 속도를 높여 성능을 향상 시키려는 노력을 해왔으나 한계에 도달하자 하나의 칩에 코어를 여러 개 둔 멀티코어 형태로 발전하였다. CPU의 성능 향상을 위해 이제는 3D그래픽을 연산처리하기 위해 만들어진 GPU와 결합하기에 이르렀다. CPU와 GPU의 결합은 CPU간의 결합보다 훨씬 더 좋은 성능을 보였고 전력의 사용량도 더 적었으며 비용면에서도 경제적이라는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 CPU와 GPU의 Heterogeneous multicore상에서 성능을 최적화하기 위해 기존의 병렬화 모델을 조합하고 최적화를 시도하였다. CPU상에서는 성능 향상을 위해 기존의 병렬 프로그램 모델인 SIMD와 공유메모리 병렬 프로그래밍 모델 그리고 메시지 패싱 병렬 프로그래밍 모델을 조합하는 실험을 했다. GPU에서는 CUDA를 최적화 하였다. 이렇게 CPU와 GPU를 최적화하고 조합하여 고성능 연산을 요구하는 어플리케이션을 위한 Heterogeneous multicore 성능 최적화 방법을 제안한다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제13A권1호
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• pp.53-56
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• 2006

유전 알고리즘은 자연 선택과 유전적 성질에 기반을 둔 알고리즘으로 기존 방법으로는 쉽게 해결할 수 없는 어려운 문제에서도 성공적으로 적용되었다. 기존의 유전 알고리즘은 해 집단이 큰 경우 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다. 병렬 유전 알고리즘은 이러한 문제를 해결하기 위하여 제안된 기존의 유전 알고리즘의 확장이라 할 수 있다. 병렬 유전 알고리즘에서 중요한 요소는 이주와 유전 연산으로 이를 적절하게 설계함으로서 좋은 결과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 퍼지 논리를 이용하여 기존의 병렬 유전 알고리즘을 개선하고자 한다.