• Title/Summary/Keyword: 성능최적화 기법

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FPGA-based Artificial Neural Network Accelerator Optimization Using Approximate Computing (Approximate computing 기법을 이용한 FPGA 기반 인공 신경망 가속기 최적화)

  • Park, Sangwoo;Kim, Hanyee;Suh, Taeweon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.479-481
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    • 2019
  • 본 연구에서는 이미지를 분류하는 인공 신경망 가속기를 최적화했고, 이를 구현하여 기존 인공 신경망 가속기와 성능을 비교 분석했다. FPGA(Field Programmable Fate Array) 보드를 이용하여 가속기를 구현했으며, 해당 보드의 내부 메모리인 BRAM 을 FIFO(First In First Out)구조로 설계하여 메모리 시스템을 구현했다. Approximate computing 기법을 효율적으로 적용하기 위해 FWL(Fractional Word Length)최적점을 분석했고, 이를 기반으로 인공 신경망 가속기의 부동 소수점 연산을 고정 소수점 연산으로 변환했다. 구현된 인공 신경망 가속기는 기존의 인공 신경망에 비해, 약 7.4%더 효율적인 전력소모량을 보였다.

Light-load Efficiency Optimization Control Strategy for Active Clamp Forward Converter (액티브 클램프 포워드 컨버터에 적용 가능한 경부하 효율 최적화 제어 기법)

  • Kim, Dongmin;Lee, Young-Dal;Kim, Chong-Eun;Moon, Gun-Woo
    • Proceedings of the KIPE Conference
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    • 2020.08a
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    • pp.142-144
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    • 2020
  • 본 논문은 액티브 클램프 포워드 컨버터(ACFC)에 적용 가능한 경부하 조건 효율 최적화 제어 기법을 제안한다. 기존의 액티브 클램프 포워드 컨버터는 경부하 조건에서 과도한 프리휠링 전류로 인해 큰 도통 손실이 발생하여 높은 효율을 기대하기가 어렵다. 제안하는 제어 방식은 복잡한 추가 회로 없이도 전도 손실을 줄이면서 경부하 효율을 유의미하게 개선할 수 있다. 제안하는 제어 방식의 실현 가능성 및 성능은 범용 AC 입력 및 65W 최대 출력에서 설계된 USB PD 어댑터 프로토타입 회로 구성을 통하여 실험 검증된다.

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Research trend on optimization techniques for quantum circuits (양자회로 최적화 기법 및 적용 조사)

  • Gyeong-Ju Song;Min-Woo Lee;Hwa-Jeong Seo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.29-32
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    • 2023
  • 양자 컴퓨터의 연산 성능이 알려지면서 기존 암호 시스템이 붕괴될 것이라 예상한다. 앞선 많은 연구들은 공격 대상 암호에 대해 양자회로로 구현하고 공격에 필요한 양자자원을 추정하였지만 암호를 공격하기 위해서는 대규모 양자컴퓨터의 동작을 요구한다. 뿐만 아니라 내결함성 양자 컴퓨터에서 유효한 결과를 얻기 위해서는 오류 정정이 필수적이며 오류 정정에도 양자 자원을 소비하며 결과적으로 더 큰 규모의 양자컴퓨터가 필요하고 크기가 커질수록 오류가 증가한다. 이러한 내결함성 대규모 양자회로에서 T 게이트를 구현하는 것이 다른 게이트를 구현하는 것 보다 어렵고 T-depth가 회로의 실행시간에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 T-depth 최적화 도구 및 T-depth 감소 기법을 적용한 방식을 조사하였다.

Performance Evaluation of Catalog Management Schemes for Distributed XML Database at the Query Compile Time (분산 XML 데이터베이스에서 질의 컴파일 시 카탈로그 관리 기법의 성능 평가)

  • Jang, Gun-Up;Hong, Eui-Kyeong
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.10c
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    • pp.77-82
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    • 2006
  • 최근 컴퓨팅 환경은 클라이언트-서버(client-server) 환경에서 웹(World Wide Web)을 기반으로 한 분산 컴퓨팅(distributed computint) 환경으로 변화하고 있다. 그에 따라 XML 문서의 사용과 XML 문서의 양이 급속하게 증가하였다. 언제 어디서나 쉽게 필요한 XML 문서에 접근해야하며, 이러한 응용을 위해 짧은 시간 내에 그 정보를 전달할 수 있어야 한다. 이에 따라 분산 환경에서의 XML 문서의 처리가 요구된다. XML 데이터를 분산 데이터베이스의 특성을 이용하여 저장, 관리, 질의하는 분산 XML 데이터베이스 시스템(Distributed XML Database System)의 사용의 필요성이 증가하고 있다. 이에 따라, 사이트의 자치성, 질의 최적화, 데이터의 투명성 등에 큰 영향을 미치는 분산 XML 데이터베이스 시스템에서의 카탈로그 관리 기법의 연구의 필요성이 증가하게 된다. 본 논문에서는 중앙 집중식 카탈로그와 완전 중복식 카탈로그, 분할식 카탈로그를 분산 XML 데이터베이스 시스템에서 CPU 비용, I/O 비용, 동시성 제어, 이단계 완료 프로토콜, 큐잉 지연 등을 모두 고려한 모델을 설계하였고, 이를 시뮬레이터로 구현하여 각 카탈로그 관리 기법들의 성능을 합리적인 환경 설정을 통해 시뮬레이션함으로써 카탈로그 관리 기법들의 성능을 평가하였다.

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Power Allocation Algorithms for ZF-THP Sum Rate Optimization in Multi-user Multi-antenna Systems (ZF-THP를 이용한 다중 안테나 다중 사용자 시스템에서 전송률 합 최적화를 위한 전력 할당 알고리즘)

  • Lee, Wookbong;Song, Changick;Lee, Sangrim;Lee, Kilbom;Kwak, Jin Sam;Lee, Inkyu
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.37A no.9
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    • pp.753-761
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    • 2012
  • In this paper, we study a power allocation technique for Tomlinson-Harashima precoding (THP) in multi-user multiple input single output (MISO) downlink systems. In contrast to previous approaches, a mutual information based method is exploited for maximizing the sum rate of zero-forcing THP systems. Then, we propose a simple power allocation algorithm which assigns proper power level for modulo operated users. Simulation results show that the proposed scheme outperforms a conventional water-filling method, and it provides similar performance with near optimal method with much reduced complexity.

Member Sizing Optimization for Seismic Design of the Inverted V-braced Steel Frames with Suspended Zipper Strut (Zipper를 가진 역V형 가새골조의 다목적 최적내진설계기법)

  • Oh, Byung-Kwan;Park, Hyo-Seon;Choi, Se-Woon
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.29 no.6
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    • pp.555-562
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    • 2016
  • Seismic design of braced frames that simultaneously considers economic issues and structural performance represents a rather complicated engineering problem, and therefore, a systematic and well-established methodology is needed. This study proposes a multi-objective seismic design method for an inverted V-braced frame with suspended zipper struts that uses the non-dominated sorting genetic algorithm-II(NSGA-II). The structural weight and the maximum inter-story drift ratio as the objective functions are simultaneously minimized to optimize the cost and seismic performance of the structure. To investigate which of strength- and performance-based design criteria for braced frames is the critical design condition, the constraint conditions on the two design methods are simultaneously considered (i.e. the constraint conditions based on the strength and plastic deformation of members). The linear static analysis method and the nonlinear static analysis method are adopted to check the strength- and plastic deformation-based design constraints, respectively. The proposed optimal method are applied to three- and six-story steel frame examples, and the solutions improved for the considered objective functions were found.

Design and Evaluation of a High-performance Key-value Storage for Industrial IoT Environments (산업용 IoT 환경을 위한 고성능 키-값 저장소의 설계 및 평가)

  • Han, Hyuck
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.21 no.7
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    • pp.127-133
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    • 2021
  • In industrial IoT environments, sensors generate data for their detection targets and deliver the data to IoT gateways. Therefore, managing large amounts of real-time sensor data is an essential feature for IoT gateways, and key-value storage engines are widely used to manage these sensor data. However, key-value storage engines used in IoT gateways do not take into account the characteristics of sensor data generated in industrial IoT environments, and this limits the performance of key-value storage engines. In this paper, we optimize the key-value storage engine by utilizing the features of sensor data in industrial IoT environments. The proposed optimization technique is to analyze the key, which is the input of a key-value storage engine, for further indexing. This reduces excessive write amplification and improves performance. We implement our optimization scheme in LevelDB and use the workload of the TPCx-IoT benchmark to evaluate our proposed scheme. From experimental results we show that our proposed technique achieves up to 21 times better than the existing scheme, and this shows that the proposed technique can perform high-speed data ingestion in industrial IoT environments.

An Enhanced Cross-layer Geographic Forwarding Scheme for Wireless Sensor Networks (무선 센서 네트워크에서 향상된 교차 계층 방식의 위치기반 데이터 전달 기법)

  • Kim, Jae-Hyun;Kim, Seog-Gyu;Lee, Jai-Yong
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.37 no.8B
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    • pp.712-721
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    • 2012
  • In this paper, we propose an Enhanced cross-layer Geographic Forwarding (EGF) protocol for wireless sensor networks (WSNs). EGF uses an optimal back-off time to make the packet forwarding decisions using only source and destination's location information and energy cost without information about neighbor nodes' location or the number of one hop neighbor nodes. EGF is also a cross-layer protocol by combining efficient asynchronous MAC and geographic routing protocol. The proposed protocol can find optimal next hop location quickly without broadcasting node's location update and with minimizing overhead. In our performance evaluation, EGF has better performance in terms of packet success ratio, energy efficiency and end-to-end delay in wireless sensor networks.

Ultra-WideBand Channel Measurement with Compressive Sampling for Indoor Localization (실내 위치추정을 위한 Compressive Sampling적용 Ultra-WideBand 채널 측정기법)

  • Kim, Sujin;Myung, Jungho;Kang, Joonhyuk;Sung, Tae-Kyung;Lee, Kwang-Eog
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.40 no.2
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    • pp.285-297
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    • 2015
  • In this paper, Ulta-WideBand (UWB) channel measurement and modeling based on compressive sampling (CS) are proposed. The sparsity of the channel impulse response (CIR) of the UWB signal in frequency domain enables the proposed channel measurement to have a low-complexity and to provide a comparable performance compared with the existing approaches especially used for the indoor geo-localization purpose. Furthermore, to improve the performance under noisy situation, the soft thresholding method is also investigated in solving the optimization problem for signal recovery of CS. Via numerical results, the proposed channel measurement and modeling are evaluated with the real measured data in terms of location estimation error, bandwidth, and compression ratio for indoor geo-localization using UWB system.

Optimal design of a tonpilz transducer (Tonpilz 변환기의 최적설계)

  • Kang Kookjin;Xiaoguang Lu;Roh Yongrae
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.359-362
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    • 2004
  • 수중에서 사용되는 음향변환기의 성능은 사용환경 뿐만 아니라 많은 설계변수들의 조합에 의해 결정되며, 이들 설계변수들의 영향은 서로 선형 독립적이지 않은 경우가 대부분이다. 따라서 음향변환기의 최적성능을 구현하기 위해서는 각 설계변수들의 개별영향 뿐만 아니라 강호작용에 의한 영향을 동시에 고려하여야 한다. 본 연구에서는 tonpilz 변환기에 대하여 유한 요소 해석을 통하여 설계변수들이 중심 주파수, 대역폭, 음압 및 충격력에 미치는 영향을 파악하였고, 그 결과들의 통계적 다중 회귀분석을 통하여 중심 주파수 대역폭 음압 및 충격력을 이들 설계변수들의 함수로 도출하였다. 나아가 제한 최적화 기법을 이용하여 주어진 사용 환경에서 동작하면서 최대 음압을 구현할 수 있는 변환기의 최적 구조를 자동으로 결정할 수 있는 프로그램을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 최적화 프로그램은 다중 설계변수들의 상호효과를 충분히 반영할 수 있으며, 유사한 기능의 여타 음향변환기 설계에 직접 응용이 가능할 것이다.

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