• 제목/요약/키워드: 분산연산

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가산기-기반 분산연산 DWT 프로세서 설계 (Adder-based Distributed Arithmetic DWT Processor Design)

  • 김영진;장영진;이현수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (A)
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    • pp.16-18
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    • 2001
  • DWT(Discrete Wavelet Transform) 연산을 하는데 있어서, 가장 많은 연산을 수행하는 부분은 계수(Coefficient)값과 입력값의 내적 연산을 하는 부분이다. 내적 연산을 효율적으로 줄이기 위해서 시스톨릭, 파이프라인, 병렬구조등이 연구되었으나, 이러한 기존의 방법들은 내적 연산에 들어가는 곱셈의 수는 줄이지 못했다. 본 연구에서 가산기 기반 분산연산을 이용하여 곱셈연산을 제거하고, 동일한 연산과정을 공유함으로써 가산기의 수를 최대한 줄일 수 있었다. 또한, 한 개의 1-레벨 분해 모듈을 재사용하기 위해서 스케줄링을 사용하였다. 그 결과 기존의 구조보다 게이트 수를 50%이상 줄일 수 있었으며, 속도의 향상을 얻을 수 있었다.

분산 공간 데이터베이스 시스템에서 R+-tree를 이용한 병렬 분산 공간 죠인 기법 (Parallel Distributed Spatial Join Method using R+ -tree In Distributed Spatial Database Systems)

  • 김종현;김재홍;배해영
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (B)
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    • pp.67-69
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    • 2002
  • 여러 사이트에서 구축된 공간 데이터를 효율적으로 관리 및 공유하기 위해서는 대용량의 정보를 처리할 수 있는 분산 공간 데이터베이스 시스템의 사용이 필수적이다. 이러한 분산 공간 데이터베이스 시스템상에서의 분산 공간 죠인 질의는 공간 데이터의 대용량성과 그 복잡성으로 인하여 공간 연산의 지펴져 부하와 네트워크상의 전송 부하를 발생시킨다. 이러한 문제를 해결하기 위해 세미죠인 기반의 공간 죠인 기법들이 제안되었으나 공간 죠인 연산을 특정 서버에서만 수행하여 병목현상을 발생시키기 때문에 결국 질의 처리시간이 증가된다. 본 논문은 이러한 분산 공간 데이터베이스 시스템에서 수행 비용이 많이 드는 원격 사이트간의 공간 죠인 연산에 대해 R+-tree 공간 색인을 사용하여 병렬적으로 수행하는 기법을 제안한다. 본 기법은 R+-tree 공간 색인을 이용하여 공간 죠인 연산의 대상이 되는 릴레이션들을 중첩이 없는 두개의 릴레이션들로 분할한 후 질의 수행에 참여하는 두 서버에 죠인 연산을 분배하고 병렬적으로 처리하여 결과들을 병합한 다음 클라이언트에게 전송만다. 본 기법은 릴레이션을 분할하여 각 서버에서 공간 죠인 연산을 병렬적으로 처리하므로 처리 비용을 절반으로 감소시키며. R+-tree의 영역에 해당하는 객체들만 죠인 연산에 참여하게 함으로써 네트워크 전송 비용을 감소시킨다

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분산형 P2P 그리드 컴퓨팅 환경에서 평판도 기반 연산 결과 검사 기법 (Reputation-based Result-Certification Mechanism in Decentralized P2P Grid Computing Environment)

  • 구수진;박학수;최장원;변은정;길준민;황종선
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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    • pp.433-435
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    • 2006
  • P2P 그리드 컴퓨팅 환경에서 자원제공자가 수행한 연산 결과의 정확성을 보장하는 것은 중요한 고려사항이다. 기존의 연산 결과 검사에 대한 연구들은 중앙 서버가 연산 결과를 관리하는 중앙집중형 환경에서 이루어졌다. 그러나 중앙집중형 환경에서 중앙 서버의 부하로 인한 확장성 문제로 최근에는 분산형 환경에서 많은 연구가 진행 중이나 연산 결과 검사에 대한 연구는 없는 실정이다. 게다가 분산형 환경은 연산 결과를 관리하는 중앙 서버의 부재로 연산 결과를 신뢰하기 어렵고, 또한 검사하기도 어렵다. 이에 본 논문에서는 분산형 P2P 그리드 컴퓨팅 환경에서 자원제공자의 평판도 기반연산 결과 검사 기법을 제안한다. 제안 기법은 자원제공자의 가용성과 평판도를 기반으로 작업 트리를 구성한 후, 트리의 단계별 특징에 따라 차별화 된 연산 결과 검사와 스케줄링을 수행하여, 기존 연산 결과 검사 기법을 분산형 환경에 그대로 적용할 때보다 연산 결과의 정확성은 보장하면서 연산 결과 검사로 인한 부하는 감소시킨다.

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PoLAPACK : 알고리즘적인 블록 기법을 이용한 병렬 인수분해 루틴 패키지 (PoLAPACK : Parallel Factorization Routines with Algorithmic Blocking)

  • 최재영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제28권5호
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    • pp.228-235
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    • 2001
  • 본 논문에서는 분산메모리를 가진 병렬 컴퓨터에서 밀집 행렬 연산을 위한 PoLAPACK 패키지를 소개한다. PoLAPACK은 새로운 연산 기법을 적용한 LU, QR, Cholesky 인수분해 알고리즘들을 포함하고 있다. 블록순환분산법으로 분산되어 있는 행렬에 알고리즘적인 블록 기법(algorithimic blocking)을 적용하여, 실제 행렬의 분산에 사용된 블록의 크기와 다른, 최대의 성능을 보일 수 있는 최적의 블록 크기로 연산을 수행할 수 있다. 이러한 연산 방식은 분산되어 있는 원래의 행렬 A의 순서를 따르지 않으며, 따라서 최적의 블록 크기로 연산을 수행한 후에 얻어진 해 x를 원래 행렬 분산법을 따라서 재배치하여야 한다. 본 연구는 Cray T3E 컴퓨터에서 구현하였으며 ScaLAPACK의 인수분해 루틴들과 그 성능을 비교.분석하였다.

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분산연산 방식을 이용한 이산시간 Cellular 신경회로망의 하드웨어 구현 (Hardware Implementation of Discrete-Time Cellular Neural Networks Using Distributed Arithmetic)

  • 박성준;임준호;채수익
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권1호
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    • pp.153-160
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    • 1996
  • 본 논문에서는 이산시간 cellular 신경회로망(DTCNN)의 효율적인 디지털 하드웨어 구조를 제안한다. DTCNN은 셀간의 연결 형태를 결정하는 템플릿(template)내에서 국소적이며 공간 불변적인 특징을 가진다. 이와 같은 DTCNN의 특징과 분산연산 방식을 결합하여 간단한 하드웨어와 적은 연결선으로 DTCNN 하드웨어를 구현하였다. 또한 분산연산의 특징인 비트별 연산 방식을 사용하여 셀 간의 연결을 위한 넓은 버스 폭을 단일 비트로 줄였다. 본 논문에서는 제안한 구조를 프로그래밍이 가능한 FPGA를 사용하여 가변적인 구조를 갖는 DTCNN 보드로 구현하였다.

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재구성 가능한 DCT/DWT 프로세서 설계 (The Reconfigurable Processor Design of DCT/DWT)

  • 김영진;이현수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (A)
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    • pp.730-732
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    • 2005
  • 최근 이미지 압축, 워터마킹 또는 스케일러블 비디오 코딩 분야에서 DCT와 DWT 연산을 선택적으로 사용하거나, 혼합하여 사용하는 경우가 늘어나고 있다. 이러한 두개의 연산을 사용하는 방법은 소프트웨어적인 프로그램을 사용하거나 하드웨어를 따로 구현하여 사용하였다. 본 연구에서는 하나의 모듈로 두개의 연산을 수행할 수 있는 재구성 하드웨어를 제안한다. 또한 DCT와 DWT연산에 있어서, 가장 많은 연산을 수행하는 부분은 계수(Coefficient)값과 입력 값의 내적 연산(Inner Product)을 수행하는 것인데, 이 내적연산을 하는데 있어서 곱셈기를 사용하지 않는 분산연산을 사용함으로써 연산의 복잡도를 줄이고, 하드웨어의 속도를 빠르게 하였다. 실험 환경은 Altera FPGA를 사용한 Excalibur_ARM (EPXA10F1020Cl) 보드를 이용하여 구현하였으며, 동작속도는 47.85MHz이다.

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전술 애드혹 네트워크에서의 비밀분산 기반 노드 인증 (Secret Sharing based Node Authentication in Tactical Ad-Hoc Network)

  • 양지훈;이수진
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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    • pp.247-248
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    • 2022
  • 본 논문에서는 군사용 전술통신 분야에서 활용성이 증대되고 있는 애드혹 네트워크에 적용 가능한 비밀분산 기반의 노드 인증 기법을 제안한다. 필드에 전개되기 이전에 네트워크를 형성할 각 노드는 지수형 분산비밀키과 원본비밀키를 저정하고, 필드에 배치된 이후 네트워크 형성 초기단계에서 비밀분산의 원본비밀키 정보 복원 연산을 통해 다수 노드에 대한 동시 인증을 실시한다. 그리고 인증과정에서 원본비밀키 복원 연산을 방해하는 노드를 원본비밀키 복원 연산을 수행하기 이전에 PUF값을 활용하여 탐지한다.

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그룹단위 후보 연산 선별을 사용한 자동화된 최적 신경망 구조 탐색: 후보 연산의 gradient 를 기반으로 (DG-DARTS: Operation Dropping Grouped by Gradient Differentiable Neural Architecture Search)

  • 박성진;송하윤
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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    • pp.850-853
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    • 2020
  • gradient decent 를 기반으로 한 Differentiable architecture search(DARTS)는 한 번의 Architecture Search 로 모든 후보 연산 중 가장 가중치가 높은 연산 하나를 선택한다. 이 때 비슷한 종류의 연산이 가중치를 나누어 갖는 "표의 분산"이 나타나, 성능이 더 좋은 연산이 선택되지 못하는 상황이 발생한다. 본 연구에서는 이러한 상황을 막기위해 Architecture Parameter 가중치의 gradient 를 기반으로 연산들을 클러스터링 하여 그룹화 한다. 그 후 그룹별로 가중치를 합산하여 높은 가중치를 갖는 그룹만을 사용하여 한 번 더 Architecture Search 를 진행한다. 각각의 Architecture Search 는 DARTS 의 절반 epoch 만큼 이루어지며, 총 epoch 이 같으나 두번째의 Architecture Search 는 선별된 연산 그룹을 사용하므로 DARTS 에 비해 더 적은 Search Cost 가 요구된다. "표의 분산"문제를 해결하고, 2 번으로 나뉜 Architecture Search 에 따라 CIFAR 10 데이터 셋에 대해 2.46%의 에러와 0.16 GPU-days 의 탐색시간을 얻을 수 있다.

분산 공간 데이터베이스 시스템에서의 효율적인 질의 처리를 위한 병렬 연쇄 공간 죠인 기법 (Parallel Pipelined Spatial Join Method for Efficient Query Processing In Distributed Spatial Database Systems)

  • 고주일;이환재;김명근;이순조;배해영
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2002년도 춘계학술발표논문집 (상)
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    • pp.11-14
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    • 2002
  • 분산 공간 데이터베이스 시스템에서 자주 수행되는 공간 죠인 질의는 공간 데이터의 특징인 대용량성과 복잡성으로 인하여 공간 연산 수행시 연간을 수행하는 서버의 CPU 및 디스크 I/O상의 과부하를 일으킨다. 본 논문은 이러한 분산 광간 데이터베이스 시스템에서 수행 비용이 많이 드는 원격 사이트간의 공간 죠인 질의를 병렬적이며 연쇄적으로 수행하는 기법을 제안한다. 본 기법은 공간 죠인 연산의 대상이 되는 릴레이션들을 공간 연산의 특성에 따라 순서화하고, 그 중 최하위의 죠인에 참여하는 릴레이션들 중 하나를 이등분 하는 방법으로 공간 죠인 연산을 분리한 추, 질의 수행에 참여하는 두 서버에게 죠인 연산을 분배한다. 각 서버는 분할된 공간 죠인 연산을 동시에 연쇄적으로 저리하고 결과를 병합하여 최종 죠인 결과를 생성한다. 본 기법은 릴레이션을 분할하여 죠인을 수행함으로써 공간 연산에 참여하는 객체의 수를 절반으로 줄이며 R-Tree 등의 공간 인덱스 탐색 횟수와 그 범위를 감소시킨다. 또한 연쇄적인 질의 처리로 죠인의 결과인 임시 릴레이션을 생성하지 않으므로 대용량의 데이터에 대한 복잡한 질의에 대해서도 제한 없이 수행한다.

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분산 공간 데이터 스트림 처리에서 질의 영역의 겹침을 고려한 공간 연산 배치 기법 (Spatial Operation Allocation Scheme over Common Query Regions for Distributed Spatial Data Stream Processing)

  • 정원일
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.2713-2719
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    • 2012
  • 위치를 기반으로 하는 서비스가 다양해짐에 따라 고가용성과 고확장성을 제공하기 위한 분산 데이터 스트림 처리 기법에 대한 연구가 널리 수행되고 있다. 기존 연구는 분산된 노드들에서 부하의 균형을 유지하기 위해 공간 데이터 스트림의 지리적인 특성을 고려하지 않고 있어 공간적으로 인접한 연산을 수행함에 있어 전체 시스템의 부하를 증가시키고 있다. 본 논문에서는 분산 환경의 공간 데이터 스트림을 처리하기 위해 공간 영역의 겹침을 고려한 연산배치 기법을 제안한다. 제안 기법에서는 인접한 공간 영역을 대상으로 하는 연산을 효율적으로 분리하기 위해 질의 영역이 겹치는 부분의 연산을 우선적으로 동일 노드에 분배하여 중복 영역에 대한 공유의 최대화를 보장한다.