• 제목/요약/키워드: 성능최적화 기법

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시스템-온-칩의 하드웨어-소프트웨어 통합 시뮬레이션을 위한 다목적 설계 프레임워크 (A Multipurpose Design Framework for Hardware-Software Cosimulation of System-on-Chip)

  • 주영표;윤덕용;김성찬;하순회
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제35권9_10호
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    • pp.485-496
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    • 2008
  • SoC(System-on-Chip)를 설계함에 있어서 칩의 복잡도 증가로 인하여, RTL(Register Transfer Level)에 기반한 기존의 시스템 성능 분석 및 검증 기법만으로는 점차 짧아지는 '시장 적기 출하(time-to-market)' 요구에 효율적으로 대응할 수 없게 되었다. 이를 극복하기 위하여 설계 포기 단계부터 지속적으로 시스템을 검증하기 위한 새로운 설계 방법이 요구되었으며, TLM(Transaction Level Modeling) 추상화 수준을 가진 하드웨어-소프트웨어(HW-SW) 통합 시뮬레이션이 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 널리 연구되고 있다. 그러나 대부분의 HW-SW 통합 시뮬레이터들은 다양한 추상화 수준 중 일부만을 지원하고 있으며, 서로 다른 추상화 수준을 지원하는 툴들 간의 연계도 쉽지 않다. 이를 극복하기 위하여 본 논문에서는 HW-SW 통합 시뮬레이션을 위한 다목적 선계 프레임워크를 제안한다. 제안하는 프레임워크는 소프트웨어 응용의 설계를 포함하는 체계적인 SoC 설계 플로우를 제공하며, 각 설계 단계에서 다양한 기법들을 유연하게 적용할 수 있는 동시에, 다양한 HW-SW 통합 시뮬레이터들을 지원한다. 또한 플랫폼을 추상화 수준과 모델링 언어에 독립적으로 설계할 수 있어, 다양한 수준의 시뮬레이션 모델 생성이 가능하다. 본 논문에서는 실험을 통하여, 제안하는 프레임워크가 ARM9 기반의 강용 SoC 플랫폼을 정확하게 모델링 할 수 있는 동시에, MJPEG 예제의 성능을 44%까지 향상시키는 성능 최적화를 수행할 수 있음을 검증하였다.

적층 파라미터를 활용한 복합재 팬 블레이드의 적층 패턴 최적설계 (Optimal Design of the Stacking Sequence on a Composite Fan Blade Using Lamination Parameter)

  • 성윤주;전용운;박정선
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.411-418
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    • 2020
  • 본 논문에서는 복합재 팬 블레이드의 구조적 성능에 대한 근사 및 최적설계 기법을 제안하였다. 그리고 이들을 활용하여 복합재 팬 블레이드의 질량 및 형상의 변화 없이 강성을 최대화하기 위한 적층 패턴의 최적설계를 수행하였다. 이 때 설계 변수 및 설계 영역을 축소하기 위하여 적층 파라미터를 도입하였고, 적층 파라미터의 특성을 활용하여 높은 적합도를 갖는 반응표면 근사모델을 생성하였다. 또한 효율적인 최적해 탐색을 위해 도함수 기반 방법과 유전자 알고리즘을 결합한 2단계 최적화 방법을 적용하였으며, 다양한 요구조건들을 고려한 다목적 최적설계를 수행하였다. 마지막으로는 초기 모델과 최적설계 모델의 유한요소해석 결과를 비교하여 적층 파라미터 기반의 근사 및 최적설계 기법을 검증하였다.

H.264 표준에서 모드 분류를 이용한 고속 모드결정 방법 (Fast Mode Decision Algorithm for H.264 using Mode Classification)

  • 김희순;호요성
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권3호
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    • pp.88-96
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    • 2007
  • 지난 수년간 많은 국제 비디오 부호화 표준들이 연구되고 제안되었다. 그 중에서도 H.264는 가장 최근에 제안된 부호화 방식으로 가장 높은 부호화 효율을 제공한다. 이는 기존의 부호화 방식들보다 향상된 부호화 기법들을 사용했으며, 특히 다양한 매크로블록 모드와 라그랑지안(Lagrangian) 최적화 기법을 통한 최적 모드 결정법은 부호화 효율 향상에 결정적인 역할을 했다. 비록 H.264는 부호화 효율 측면에서 기존의 방식보다 월등한 성능 향상을 보이지만, 최적 모드를 결정하는 과정에서 모든 부호화 매개 변수를 고려하므로 실시간 부호화가 어려울 정도로 복잡도가 크게 증가한다. 본 논문에서는 이러한 복잡도를 최소화하기 위해 매크로블록 모드를 복잡도 측면에서 분류하고 복잡도가 낮은 최적 모드를 조기에 결정하는 고속 모드결정 방식을 제안한다. 실험 결과, 제안한 방식은 여러 종류의 실험 영상에 대해 현저한 PSNR 감소나 비트량 증가 없이 부호화 시간을 평균 34.95%까지 감소시켰다. 또한, 본 논문에서 제공한 실험 결과의 타당성을 보이기 위해 부호화 효율과 복잡도에 대한 하위 경계조건(low boundary condition)을 설정하고, 제안한 방식이 하위 경계조건을 만족함을 보였다.

웹 캐시 서버를 위한 저수준 파일시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Raw File System for Web Cache Server)

  • 김성락;구용완
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.11-19
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    • 2003
  • 범용으로 설계된 EXT2나 UFS에 캐시 데이터를 저장하는 기법은 파일 구조가 범용이기 때문에 엘 캐시에서 요구하는 속도를 충족시키지 못한다. 된 연구에서는 웹 파일에 대한 특성을 적용하여 파일 시스템을 최적화함으로써 좀 더 나은 솔루션이 존재한다는 사실을 제시하였다. 제안한 저수준 캐시파일 시스템(RawCFS:Raw Cache File System)은 캐시된 객체의 크기와 액세스 권한 변경이 불가능하고, 오리지널 서버에 최신본이 존재한다는 사실에 기인하였다. 본 파일 시스템은 성능 평가에서 객체 단위로 개변 과일에 저장하는 기법에 비해 40% 가량 빠른 것으로 확인되었으며 캐시 서버뿐만 아니라 이미지나 HTML 페이지 같은 객체론 클라이언트에게 빠른 서비스를 위한 쇼핑몰이나 인터넷 방송국 같은 대용량 엘 서버 설계시에도 활용될 수 있다.

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CT 전처리 기법을 이용하여 조명변화에 강인한 얼굴인식 시스템 설계 (Design of Robust Face Recognition System with Illumination Variation Realized with the Aid of CT Preprocessing Method)

  • 진용탁;오성권;김현기
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.91-96
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    • 2015
  • 본 연구는 조명변화에 강인한 CT 전처리 기법 기반 개선된 얼굴인식 시스템을 소개한다. 전처리 알고리즘으로 CT알고리즘은 조명이 없는 환경에서도 얼굴의 지역적인 특징만을 추출한다. 얼굴의 지역적인 특징 추출을 가능하게 해준다. 처리된 데이터는 $(2D)^2$ 기반 대표적인 차원축소 알고리즘인 PCA를 사용하여 특징을 추출하였다. 전처리 알고리즘을 통한 특징 데이터는 제안한 방사형 기저함수 신경회로망의 입력으로 사용하였다. 방사형 기저함수 신경회로망의 은닉층은 FCM으로 구성하였고, 연결가중치는 1차 선형식을 사용하였다. 또한 ABC 알고리즘을 이용하여 제안된 분류기의 파라미터, 즉 입력의 수, 퍼지 클러스터링의 퍼지화 계수를 최적화 한다. 본 연구는 제안된 시스템의 성능 평가를 위해 Yale Face database B와 CMU PIE database로 실험하였다.

셋-프루닝 이진 검색 트리를 이용한 계층적 패킷 분류 알고리즘 (A Hierarchical Packet Classification Algorithm Using Set-Pruning Binary Search Tree)

  • 이수현;임혜숙
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제35권6호
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    • pp.482-496
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    • 2008
  • 인터넷 라우터에서의 패킷 분류는 들어오는 모든 패킷에 대하여 패킷이 입력되는 속도와 같은 속도로 수행되어야 하는데, 여러 헤더 필드에 대해 다차원 검색을 수행하여야 하므로, 라우터 설계에 있어 가장 어려운 문제중의 하나이다. 계층적 패킷 분류 구조는 하나의 필드 검색이 끝날 때마다 검색 영역이 현저하게 줄어듦으로 매우 효율적이다. 그러나 계층적 구조들은 빈 노드와 역추적이라는 두가지 문제를 내재하고 있다. 본 논문에서는 두가지 문제를 동시에 해결하는 새로운 계층적 패킷분류 구조를 제안한다. 역추적 문제는 셋-프루닝 기법을 이용하여 해결하였으며, 이진 검색트리를 적용하여 빈노드를 제거하였다. 시뮬레이션 결과 제안된 알고리즘은 메모리 요구량의 증가 없이 검색 성능을 현저히 향상시킴을 확인하였다. 또한 셋-프루닝에 있어 제한된 룰의 복사를 적용하는 최적화 기법을 제안한다.

형태보존암호화를 이용한 랜섬웨어 방지 및 스테가노그래피 보안강화기술 (Ransomware Prevention and Steganography Security Enhancement Technology Using Format Preserving Encryption)

  • 임지환;나관우;우재민;서화정
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.805-811
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    • 2018
  • 형태 보존 암호는 암호화하고자 하는 목적 정보에 대한 변형 없이 형태를 유지한 상태로 암호화하는 기법으로써 최근에 국가보안기술연구소에 의해 제안되었다. 본 논문에서는 형태 보존 암호를 활용하여 기존의 사이버 보안 관련 문제를 해결하는 방안을 제안하고자 한다. 먼저 랜섬웨어 공격을 효과적으로 방어하기 위해 시그니처 및 확장자를 형태보존암호로 암호화하는 방안을 제시한다. 해당 기법은 최소한의 정보를 암호화함으로써 랜섬웨어에 대한 노출을 최소화할 수 있다. 두 번째로 스테가노그래피와 같이 비밀 정보를 숨기는 기술상에서도 해당 정보의 양을 최소화함으로써 공격에 대비할 수 있는 방안을 제시한다. 마지막으로 형태보존암호와 경량암호에서 암호화에 따른 동작 속도를 비교하고, 형태보존암호를 최적화하였을 때, 그에 따른 성능 향상까지 비교하고자 한다.

시그니처 기반 블록 탐색을 통한 XML 질의 최적화 기법 (An XML Query Optimization Technique by Signature based Block Traversing)

  • 박상원;박동주;정태선;김형주
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제29권1호
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    • pp.79-88
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    • 2002
  • 인터넷에서 사용되는 많은 데이터들이 XML로 표현되고 있는 추세이다. 이러한 XML 데이터는 트리 형태로 표현되므로 이것을 저장하고 질의하는 시스템으로 그 모델링 능력 때문에 객체 저장소가 적합하다. 객체 저장소에서 XML의 각 노드는 객체로 저장된다. XML 질의의 특징은 정규 경로식으로 표현되는 것이며 이것은 XML 트리의 각 객체를 탐색하면서 처리된다. 정규 경로식을 지원하기 위하여 여러 인덱스들이 제안되었지만 이러한 인덱스들은 디스크 공간이라는 제약 때문에 모든 가능한 경로에 대한 인덱스를 제공하지는 못한다. 이러한 상태에서 정규 경로식을 잘 지원하기 위해서 블록 탐색과 시그니처 방법을 이용하여 질의를 효과적으로 처리하는 최적 객체 탐색 기법을 제안하였다. 시그니처는 트리의 각 노드에 시그니처를 첨가하여 탐색 범위를 줄이는 것이다. 블록 탐색은 한 페이지 내에 있는 접근 가능한 객체들을 미리 처리함으로써 디스크 I/O를 줄이는 것이다. 이와 같은 두가지 방법을 같이 이용하면 일반적인 질의 처리보다 월등히 나은 성능을 보인다는 것을 실험을 통하여 보였다.

SVM 기반 음성/음악 분류기의 효율적인 임베디드 시스템 구현 (Efficient Implementation of SVM-Based Speech/Music Classification on Embedded Systems)

  • 임정수;장준혁
    • 한국음향학회지
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    • 제30권8호
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    • pp.461-467
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    • 2011
  • 제한된 대역폭을 효율적으로 사용하기 위해서 도입된 가변 전송률은 먼저 신호의 정확한 분류를 필요로 한다. 특히 멀티미디어 서비스가 보편화 되면서 음성/음악 신호 분류의 중요성도 높아지게 되었다. 음성/음악 분류기 중, 서포트벡터머신 (SVM)을 이용한 분류기는 높은 분류 정확도로 주목받고 있다. 그러나 SVM는 많은 계산량과 저장 공간을 요구하므로 효율적인 구현이 요구되며, 특히 임베디드 시스템과 같이 자원이 제한 적인 경우에는 더욱 그러하다. 본 논문에서는 먼저 SVM을 이용한 음성/음악 분류기의 임베디드 시스템으로의 구현을 실행시간과 에너지소비의 관점에서 분석하고, 효율적인 구현을 위한 두가지 방법들을 제안한다. 서포트벡터의 판별결과에의 기여도를 바탕으로 기여도가 낮은 벡터들을 제외하는 방법과, 음성/음악 신호에 기본적으로 존재하는 각 프레임간의 상관관계를 이용하여 입력신호의 일부를 건너뛰는 방법이다. 이 기법들은 SVM의 학습 시 사용되는 다른 최적화 기법에 관계없이 적용이 가능하며, 실험을 통해 분류의 정확도, 실행시간, 그리고 에너지소비의 관점에서 그 성능을 증명하였다.

다중 실험 지원을 위한 IEEE 802.11 무선랜의 가상화 (Virtualizing IEEE 802.11 WLANs for Multiple Simultaneous Experiments)

  • 함성일;이희진;강영명;임상순;김종권
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제37권2호
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    • pp.85-93
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    • 2010
  • 무선랜의 가상화를 통해 한정된 무선 자원을 여러 연구자들이 효율적으로 공유할 수 있게 한다. 기본적으로 가상화된 공간에서의 실험이 가상화되지 않은 곳에서의 실험과 일관되어야 하며 두 실험의 결과가 유사할수록 일관성이 좋다고 본다. 본 논문에서는 기존 IEEE 802.11 무선랜의 수정 없이 독립된 실험의 프로토콜 간에 상호작용을 방지하여 일관성이 좋은 가상화 기법을 제안한다. 성능 평가를 통해 일관성은 무선 채널의 특성(도플러 주파수, Ricean 계수 등)과 실험망의 수에 따라 달라짐을 확인하였다 제 안된 기법은 무선 채널의 특성에 따라 최적화되어 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있다.