기존 다중스레드 모델에서의 주로 사용되는 선입선출 스케줄링 알고리즘은 실행의 지역성을 고려하지 않았기 때문에 높은 문맥전환 비용과 상대적으로 수행 시간이 짧은 프레임의 지연이 야기되어 일부 환경에서는 실행의 효율성을 떨어뜨리는 요인이 된다. 선입선출 스케줄링 알고리즘의 문제를 개선한 TAM의 퀀텀 단위 스케줄링 방법은 퀀텀 단위의 우선권을 너무 강조하므로 프로그램 실행의 병렬성을 제한시켜 프로세서의 활용도가 저하될 수 있고, 프레임 내에 있는 스레드들 간의 동기화로 인한 지연이 발생될 경우 대기 시간이 길어질 수 있다는 문제점을 가지고 있다. 위의 문제점들을 해결하기 위해 본 논문에서는 컴파일러에 의해 생성된 스레드의 크기와 동기화 정보를 이용하여 상대적으로 가장 짧은 프레임의 실행 시간을 예상하여 이를 우선적으로 처리하는 최단 프레임 우선(shortest-frame-first) 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 다중스레드 모델은 실행의 일부분 특히 동기화 처리를 컴파일러에 의존하는 방식을 취함으로써 작업 시간에 대한 정확한 예상과 일관성을 쉽게 이용할 수 있다. 제안한 최단 프레임 우선 스케줄링 알고리즘을 선입선출 스케줄링 알고리즘과 비교한 실험 결과, 실행시간의 평가에서는 평균 15% 정도 실행 시간을 단축시켰고 프로세서 활용도의 평가에서는 5% 정도의 성능 향상을 얻었다. 그리고 대기 시간의 평가에서는 평균 24% 정도의 대기 시간을 줄였다.
하이브리드 하드디스크는 저전력이면서 마그네틱 하드디스크에 비해 읽기 성능이 우수하다. 이 디스크의 플래시메모리에는 지역성이 높은 블록이 저장되므로 효율적인 블록 교체 기법이 필요하다. 블록 교체에는 크기, 지역성, 빈도 등 다양한 요인에 의해 결정되므로 일종의 다중 기준 결정 모델로 정의될 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 본 연구는 AHP (Analytic Hierarchy Process) 모델을 적용하여 효율적인 블록 교체 기법을 제시한다. 실험의 효율성을 검증하기 위하여 철저한 시뮬레이션을 수행한 결과 일반응용 프로그램의 응답성뿐만 아니라 부트 시간이 단축됨을 확인하였다.
기존 서버 기반의 클라우드 시스템에서의 높은 설치 및 유지비용 문제를 해결하기 위해 최근 P2P 클라우드 스토리지에 대한 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 비디오 전송을 위한 P2P 클라우드 스토리지 시스템에서 재생 품질을 향상시키는 계층적인 오버레이 구조를 제안한다. 이 구조에서는 현재 접속 중인 피어들의 유사성을 기반으로 피어들을 클러스터링해서 하나의 그룹을 생성한 후 각 그룹 내에서 물리적인 인접성을 고려해서 피어들을 지역별로 서브그룹으로 다시 구성한다. 따라서 특정 비디오에 대한 재생이 요청되면 지역성을 고려해서 소스 피어들을 선택하여 전송 지연 시간을 최소화할 수 있다. 마지막으로 실험을 통해서 본 논문에서 제안하는 지역성을 고려한 계층적 오버레이 구조가 임의로 소스 피어를 선택하는 구조에 비해 성능이 우수한다는 것을 보인다.
플랫폼 기반의 택시서비스의 확대로 이용자의 이동성 및 편의성이 개선되고 있으나, 수익성의 문제로 공급 취약지역이 발생할 것으로 예상된다. 이에 따라 본 연구에서는 대중교통이 종료되는 심야시간을 중심으로 수요 공급의 불균형에 따른 택시 서비스의 공간적 취약성을 분석하였다. Hot-spot 분석결과 승차대비 공차량 및 승차대비 하차량의 경우 도시 외곽지역 및 주거밀집 지역에서 높게 도출되었고, 반대로 도심 및 부도심에서 낮게 나타나는 것을 확인하였다. 중심성 분석 결과 또한 Hot-spot 분석결과와 유사한 패턴으로 분석되었다. 이는 운전자의 관점에서 내향 대비 외향중심성이 낮은 지역은 다음 영업에 한계로 간접승차 거부의 문제가 발생할 수 있으며, 승객의 입장에서는 대기시간 증가로 이어질 것으로 예상된다. 이에 향후 수요공급의 불일치에 의한 공간적 취약성 개선이 필요할 것으로 판단되며, 본 연구의 결과를 기초자료로 활용 할 수 있을 것으로 기대된다.
월드 와이드 웹(WWW)서비스는 상당한 지연이 발생할 것이라고 예상하는 수준까지 성장해 왔다. 이런 이유로 웹 지연시간을 줄이기 위한 기술들이 중요하게 되었다. 프록시 서버 캐시는 느린 응답시간과 네트워크 정체와 같은 문제들을 해결하기 위해서 제안되었는데 이런 프록시 서버들을 계층적으로 구성하는 방법에 대한 많은 연구가 있었다. 하지만 이런 일반적인 웹캐싱 계층 기법들은 프록시 서버들간의 통신 경로에 있어서 유연성을 제공하지 못하는 정적 구조의 기법이다. 이런 정적인 기법에서의 단점을 해결하기 위해서 캐싱 지역 프로토콜(Caching Neighborhood Protocol)이 제안되었고 이 CNP는 요청들을 협력적으로 처리하는 일련의 프록시 서버의 집합이 매 단일 요청에 대해서 바뀔 수 있고 이에 따라서 요청 처리 경로가 다양해 질 수 있기 때문에 정적 구조 기법과는 반대인 동적 구조 기법이다. 하지만 이러한 동적 웹 캐싱 계층 구조인 CNP에서는 각 웹서버를 대표하는 캐싱 대리인(Caching Representatives)에 대한 웹문서의 링크참조정보와 부하정보를 고려하지 않았기 때문에 사용자에게 빠른 응답시간을 제공하지 못하는 단점이 있다. 본 논문에서는 최근에 제안되었던 프록시 서버들을 동적 웹캐싱 계층으로 구성한 CNP와 새로 추가된 C-Rep의 상태정보를 이용해서 새로운 요청 라우팅 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 이런 C-Rep의 상태정보를 이용하여 응답시간의 향상과 C-Rep의 부하를 분산시킬 수 있었다.
독일 원자력 발전소에서는 포괄적인 방화 연구의 한 부분으로써 방화에 관한 분석과 그것을 최적화 할 수 있는 확률론적 방법을 개발하였다. 그 일반적인 흐름을 살펴보면, 미국의 화재 위험성 분석의 방법을 따랐으며, 세밀한 부분에서는 약간의 수정을 한 것이다. 먼저, 선정된 공장지역에서의 화재 사건 경로(fire event tree)는 화재가 발생했을 때, 방화 조치와 안전시스템을 능 수동적으로 고려해서 설정된다. 방화 조치와 안전 시스템에 있어서의 실패 모델(failure model)은 발화 후 시간과 화재 영향과 같은 일상적인 변수와 관련해서 생긴다. 이러한 관련성은 일차(first-order) 시스템의 신뢰성 이론을 적절히 이용해서 화재 사건 경로를 분석할 때 알 수 있다. 더불어 화재가 발생했을 떠 방화 시스템의 실패 빈도, event paths의 상대적인 비중, 이러한 path내에서의 방화 조치 그리고 실패모델의 변수 등은 모두 시간 함수로 계산된다. 이러한 자료에 근거를 두고, 방화의 최적화는 주로 event path, 방화조치와 비중이 가장 큰 변수를 수정함으로써 가능하게 된다. 이것은 독일의 1300 MW PWR reference plant를 예를 들어서 증명될 것이다. 또한 충고를 받아들여서 수정을 하는 것은 발전소 직원과 화재 피해의 위험성을 줄일 수 있다는 것을 보여주고 있다.
위험물차량사고는 일반차량의 교통사고시 발생하는 인명피해, 재산피해, 교통지체 외에 부가적으로 환경적 영향에 의한 엄청난 인명 및 재산손실을 유발시킬 수 있다. 따라서 이러한 위험물차량사고를 예방하고 피해를 최소로 줄이기 위해서는 위험물수송경로의 신중하고 체계적인 결정이 필수적이라 할 수 있다. 따라서, 본 연구는 위험물차량의 수송경로를 결정할 때 고려해야 할 여러 가지의 기준 및 목표에 따라 위험물수송경로를 설정하는 모형을 제시함으로써 위험물수송에 수반되는 위험을 최소화하면서 위험물차량의 통행시간, 거리, 비용 등을 최적화하여 위험물수송의 안전 및 운영효율성을 향상시키고자 한다. 먼저, 위험물 수송경로의 기준지표로 사용될 위험도를 나타내기 위해 사고율과 피해가능규모를 구하도록 사 고건수, 링크 주변노출인구, 링크상의 노출인구, 밀도 등을 변수로 하는 모형식을 제안하고, 두 번째로 위험물 수송을 위한 최적경로를 산출하기 위해 위험도와 통행시간을 목적함수로 하는 다목적계획모형을 제안하였고 기존의 최적경로 알고리즘을 적용하여 최적경로를 산출하였다. 마지막으로 실제 수도권지역을 대상으로 본 연구에서 제안한 모형을 적용하고 현재 일반적으로 사용되는 최단경로와 비교.분석하였다. 모형적용결과, 링크주변인구만을 고려하는 기존 모형에 비해 링크상의 인구를 함께 고려함으로써 좀더 실제적으로 교통상황을 충분히 반영한 피해규모를 산정하였다. 또한, 본 연구에서 제안한 위험도와 통행시간에 0.5의 비중을 주는 다목적모형이 기존의 위험도모형에 비해 충분한 안전성을 확보하면서 최소 4%, 최대 12%의 통행시간 개선의 효과가 있음을 나타냈다.
기후변화 보고서에 따르면 집중 호우의 강도 및 빈도 증가가 향후 몇 년동안 지속될 것이라 제시하였다. 이러한 집중호우가 빈번히 발생하게 된다면 강우 침식성이 증가하여 표토 침식에 더 취약하게 발생된다. Universal Soil Loss Equation (USLE) 입력 매개 변수 중 하나인 강우침식능인자는 토양 유실을 예측할때 강우 강도의 미치는 영향을 제시하는 인자이다. 선행 연구에서 USLE 방법을 사용하여 강우침식능인자를 산정하였지만, 60분 단위 강우자료를 이용하였기 때문에 정확한 30분 최대 강우강도 산정을 고려하지 못하는 한계점이 있다. 본 연구의 목적은 강우침식능인자를 이전의 진행된 방법보다 더 빠르고 정확하게 예측하는 머신러닝 모델을 개발하며, 총 월별 강우량, 최대 일 강우량 및 최대 시간별 강우량 데이터만 있어도 산정이 가능하도록 하였다. 이를 위해 본 연구에서는 강우침식능인자의 산정 값의 정확도를 높이기 위해 1분 간격 강우 데이터를 사용하며, 최근 강우 패턴을 반영하기 위해서 2013-2019년 자료로 이용했다. 우선, 월별 특성을 파악하기 위해 USLE 계산 방법을 사용하여 월별 강우침식능인자를 산정하였고, 국내 50개 지점을 대상으로 계산된 월별 강우침식능인자를 실측 값으로 정하여, 머신러닝 모델을 통하여 강우침식능인자 예측하도록 학습시켜 분석하였다. 이 연구에 사용된 머신러닝 모델들은 Decision Tree, Random Forest, K-Nearest Neighbors, Gradient Boosting, eXtreme Gradient Boost 및 Deep Neural Network을 이용하였다. 또한, 교차 검증을 통해서 모델 중 Deep Neural Network이 강우침식능인자 예측 정확도가 가장 높게 산정하였다. Deep Neural Network은 Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE) 와 Coefficient of determination (R2)의 결과값이 0.87로서 모델의 예측성을 입증하였으며, 검증 모델을 테스트 하기 위해 국내 6개 지점을 무작위로 선별하여 강우침식능인자를 분석하였다. 본 연구 결과에서 나온 Deep Neural Network을 이용하면, 훨씬 적은 노력과 시간으로 원하는 지점에서 월별 강우침식능인자를 예측할 수 있으며, 한국 강우 패턴을 효율적으로 분석 할 수 있을 것이라 판단된다. 이를 통해 향후 토양 침식 위험을 지표화하는 것뿐만 아니라 토양 보전 계획을 수립할 수 있으며, 위험 지역을 우선적으로 선별하고 제시하는데 유용하게 사용 될 것이라 사료된다.
지구 온난화와 기후변화의 영향으로 태풍의 발생과 집중호우로 인한 홍수피해는 꾸준히 증가하고 있는 실정이다. 이와 같이 홍수와 관련된 강수량은 기상인자 중에서 유역의 유출과 관계가 있고, 유역의 내수침수 등의 도시홍수를 일으키는 원인이 되고 있다. 그러나 본 연구에서는 자료의 경향성을 판단하기 위해 국내 연최대강우자료의 경향성을 분석하였으며, 또한 연최대강우자료의 시간적 특성을 나타내는 지표로써 스케일 지수에 대하여 경향성과 변동성을 분석하였다. 이를 위해 the block bootstrap-based MK (BBS-MK) 분석을 실시하였고, 연최대강우자료로부터 BBS-MK분석에 대한 경향성 분석 결과, 다수 지점의 연최대강우자료에서 경향성이 나타나지 않았으나, 큰 변동성을 확인하였고, 연별 스케일 지수의 변동성 보다 월별 스케일 지수의 변동성 중 우기에 해당하는 월 (6-10월)에 대한 변동성은 크게 나타났다. 스케일 지수의 경향성은 연최대강우자료의 경향성 분석 결과와는 반대로 많은 강우지점에서 경향성이 존재함을 알 수 있었다. 스케일 지수의 경향성 분석 결과, 해안 지역의 강우 관측소에서 감소 경향이 확인되었지만, 내륙 지역에서는 스케일 지수가 증가하는 경향을 확인할 수 있었다.
차량 애드혹 네트워크(VANETs)은 사고 통지, 콘텐츠 사용 등과 같은 다양한 응용프로그램을 제공할 수 있다. 이러한 응용 프로그램은 속성에 따라 관심영역과 수명을 갖는 시공간 데이터를 가지고 있다. 그러나, 관심 영역에 데이터를 전달하는 지오캐스팅 프로토콜은 현재 시간에만 단일 전송을 통해 영역의 모든 차량에 데이터를 제공할 수 있지만, 데이터의 수명시간 동안 해당 영역을 이동하는 차량에는 데이터를 제공할 수 없다. 따라서 우리는 VANET에서 데이터의 수명시간동안 관심 영역의 차량에 데이터를 전송하기 위해 지역적 캐싱 기법을 사용하는 시공간 지오캐스팅 프로토콜을 제안한다. 효율적이고 신뢰성 있는 지역적 캐싱을 위해서, 제안된 프로토콜은 비콘 기반 데이터 공유, 잔여 캐싱 제거 및 거리 기반 캐싱 교환을 사용한다. 시뮬레이션 결과는 제안된 프로토콜이 기존 프로토콜과 비교하여 보다 안정적이고 효율적인 데이터 전달을 달성하는지를 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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