Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제20권3호
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pp.467-474
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2009
시스템의 한 부품이 고장 나면 고장 난 부품이 분담하던 부하가 고장 나지 않은 다른 부품에 전가되어 다른 부품의 고장률에 영향을 주는 부하분배시스템에 대한 연구가 신뢰성 공학과 생물의학 분야에서 다양하게 이루어져왔다. 본 연구에서는 최소수명을 보증하는 부하분배체계의 체계단위수명 시험에서 부품의 수명관측이 불가능하며 체계의 수명관측이 가능한 경우에, 중도절단된 체계 고장데이터를 이용하여 부하분배체계의 평균수명과 체계 신뢰도의 최우추정치와 추정오차를 줄일 수 있는 수정된 최우추정치를 구하고 컴퓨터 모의실험을 통하여 그 성능을 비교한다.
고속 네트워크의 등장으로 관리 영역을 초월한 계산 자원의 공유가 가능하게 되었고, 그리드 컴퓨팅이 등장하였다. 그리드 환경에 포함된 각 자원들은 이질적이고, 이질적인 환경에서 고성능을 얻기 위해서는 효과적인 자원 발견 및 자원 선택이 중요하다. 본 논문에서는 균등 분배 MPI 프로그램들에 대한 성능 예측 알고리즘과 자원 선택 알고리즘을 제안한다. 성능 예측 알고리즘은 자원의 이질성, 네트워크 성능, 복수 노드에 있는 CPU 부하, 응용 프로그램의 특성을 고려해 성능을 예측 한다. 자원 선택 알고리즘은 k개의 후보 자원 집합들을 생성한 후, 이들 중 최적의 집합을 선택한다. 이를 통해 기존 그리디 알고리즘의 약점이던 지역성을 극복했다.
인터넷에서 여러 가지 서비스를 제공하기 위해서는 서버의 확장이 요구된다. 이때 여러 서버들에게 트래픽을 분배하는 방법에 따라서 확장성과 성능에 영향을 주게 된다. 각각의 서비스들의 특성을 알아본 뒤에 트래픽 분배에 있어서 필요한 사항과 각각의 서비스에 있어서 적합한 방법을 Layer4 Switch와 관련해서 알아본다.
돈사 감시 응용은 내재된 데이터 병렬성을 활용하고 성능가속기를 사용하여 병렬처리가 가능하다. 본 논문에서는 multicore-CPU와 manycore-GPU로 구성된 이기종 컴퓨팅 환경에서 돈사 감시 응용 수행 시 태스크 분배 방법을 제안한다. 즉, 각 태스크별로 OpenCL로 작성된 병렬 프로그램을 deviceCPU와 deviceGPU 각각에서 수행시켜 측정된 수행시간을 기준으로 가장 적합한 처리기를 결정한다. 제안 방법은 간단하지만 매우 효과적이고, CPU와 GPU로 구성된 이기종 컴퓨팅 플랫폼에서 다른 응용을 병렬화하는데에도 적용될 수 있다. 실험 결과, 상이한 이기종 컴퓨팅 플랫폼에서 최적의 태스크 분배로 수행 한 경우가 전체 태스크들을 deviceGPU에서 수행한 방법에 비교하여 각각 2배, 11배 성능 개선이 되었음을 확인하였다.
In the mechanical ventilation system, it is a fundamental condition to distribute the air equally to the each room. In this study, distribution performance of the air distributor which generally connected to a circular duct was investigated by simulation and experiment. In the first CFD analysis, maximum air flow rate deviation was an 63% in the air distributor model. After numbers of model modification and simulation, maximum flow rate deviation was reduced to 19% in the final simulation model. An air distributor which used in the experiment was produced by using data obtained from the final analysis. When experimental result was compared with analysis result, there was a deviation difference as much as 9%.
모바일 그리드 환경에서 작업 처리를 위해 노드로 활용되는 모바일 장치는 무선 인터넷 연결과 모바일 장치의 배터리 용량 등의 제약으로 인해 모바일 그리드 환경에서의 작업 처리는 기존 그리드 컴퓨팅 환경에 비해 신뢰성이 낮고 결함이 발생할 확률이 높다. 따라서 모바일 장치의 신뢰성을 고려한 작업 분배 방법이 요구된다. 이 논문에서는 모바일 장치의 신뢰성을 고려한 작업 분배 스케줄링을 제안하고자 한다. 제안 기법에서는 노드의 신뢰성을 바탕으로 작업량과 복제 개수를 서로 달리 설정하여 신뢰성이 우수한 노드에게 더 많은 작업량을 할당하고 작업 복제 개수를 적게 설정하도록 한다. 제안 기법의 타당성을 보이기 위한 성능 평가에서는 제안 기법이 기존 기법에 비해 성능이 향상됨을 보여준다.
본 논문에서는 캐패시터가 주기적으로 병렬 연결된 전송선로를 이용한 높은 분배 비율을 갖는 비대칭 분배기의 설계와 성능을 제안하였다. 높은 분배 비율을 갖는 분배기에서 요구되는 높은 임피던스 값은 마이크로스트립 선로로 구현 가능한 값으로 제한하였고, 낮은 임피던스 값은 캐패시터가 주기적으로 병렬 연결된 전송선로를 이용하여 설계하였다. 이러한 설계 방법은 선로 임피던스 값이 $10{\Omega}$ 이하의 전송선로를 마이크로 스트립으로 구현 가능하게 하였다. 이러한 설계 방법을 증명하기 위해서 중심주파수 1 GHz이고, 분배 비율이 10:1인 비대칭 분배기를 구현하였으며, 그 결과는 시뮬레이션과 1dB 이내에서 일치함을 보였다.
도심지 터널에 주로 적용되는 횡류식 환기방식은 환기구간 거리가 길어질수록 환기성능이 저하되므로 균일한 풍량분배가 필요하다. 본 연구에서는 환기구간 거리가 길어져도 균일한 풍량분배를 통해 설계값의 환기성능을 확보할 수 있도록 급배기구의 개도율을 최적화하는 프로그램을 개발하였으며, TUNVEN DUCT 프로그램과의 비교를 통해 프로그램의 예측 성능을 검증하였다. 이를 위해 반횡류 급기 환기방식을 적용하였으며, 두 프로그램은 유사한 포트 크기 및 풍량 분배를 예측하고 있으며, 계산값의 변동범위는 각각 11.71% 와 1.36% 인 것으로 나타났다. 이 프로그램은 다양한 터널 연장 및 급배기 포트 설치 조건에 대한 신속한 분석이 가능하므로, 횡류식 및 반횡류 환기방식의 포트 최적화 설계에 상당히 유용할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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