H.264에서 다중참조 프레임을 사용한 움직임 예측 방법은 단일 참조프레임을 이용한 움직임 예측보다 더 많은 시간적 중복성을 제거하여 부호화 효율을 높이거나 채널에러에 강인하게 부호화하기 위해 사용된다. 하지만 다중 참조 프레임을 이용하여 움직임 예측을 하는 것은 단일의 참조 프레임을 이용하는 것보다 많은 계산량을 요구하기 때문에 비디오 인코더의 복잡도를 증가시키게 된다. 본 논문에서는 다중참조 프레임을 사용한 움직임 예측을 화질 열화 없이 적은 복잡도로서 가능하게 하는 알고리즘을 제안한다. 움직임 예측 절차의 복잡도를 줄이기 위해, 제안한 알고리즘에서는 연속되는 프레임 사이에 구성된 움직임 벡터맵을 이용하여 움직임벡터를 추정한다. 제안한 방식은 추정된 움직임벡터를 작은 탐색영역에서 보정하는 방식을 적용하기 때문에 기존의 방식들에 비해 적은 복잡도가 요구된다. 제안된 방법으로 추정된 움직임벡터는 각 참조프레임들에 대해 최적의 움직임 벡터를 효과적으로 추적하기 때문에 부호화 된 영상의 화질은 전 탐색영역 움직임 예측 알고리즘을 이용한 결과와 매우 비슷하다. 제안된 방식은 세가지 단계로 구성된다. (a) 연속되는 두 개의 프레임 사이에 벡터맵을 구성한다. (b) 벡터맵에 있는 요소벡터를 이용하여 시간적 움직임 벡터를 구성한다. (c) 마지막으로, 임시 움직임 벡터를 좁은 탐색영역에서 보정한다. 컴퓨터 실험을 통해 제안된 방식의 효율성을 입증하였다. 제안된 방식과 기존의 방식들과의 비교를 위해 H.264 부호화기에서 움직임 예측 모듈에 의해 소비된 CPU 시간을 측정하였다. 컴퓨터 실험을 통해 알 수 있듯이 제안된 방식에 의해 부호화된 영상의 화질은 기존 방식과 을 통해 얻은 영상화질과 거의 같으면서 알고리즘 복잡도는 크게 줄어드는 것을 볼 수 있다.
이 논문에서는 먼저 소수성 시험 알고리즘의 기본 개념이 되는 Fermat 의 정리를 살펴본다. 그리고, 가장 널리 사용되고 구현이 용이한 소수성 시험 알고리즘인 Rabin-Miller 및 Rivest 알고리즘을 살펴보고, 이들 알고리즘의 수행 시간을 분석한다. 또한, Rivest 가 제시한 연구 결과를 바탕으로 소수성시험 방법의 수행성능 향상 방안을 고려함으로써, Rivest 알고리즘을 효율적으로 구현하여 암호 시스템 등의 응용에 적용할 수 있도록 개선 방안을 제시한다.
많은 질병들이 정복되면서 삶의 질을 향상시키지만, 유전병들은 많은 분석 및 연구가 필요하다. 이러한 질병과 유전자 관련도를 분석할 때 다양한 요구사항이 존재하고, 알고리즘 최적화 유무로 인해 런타임 효율성이 저하된다. 본 논문은 유전자 질병 관련도 분석 플랫폼을 소개하고 위의 이슈를 해결하기 위한 분석 API와 두가지 런타임 효율성 최적화 알고리즘을 제시한다. 그리고 제시한 분석 API를 이용하여 관련도 측정 실험을 진행, 두 최적화 알고리즘의 결과와 비교했다. 첫 번째 알고리즘은 이전 실험과 같은 결과를 적은 시간에 도출했고, 두 번째 알고리즘은 이전 실험들에 비해 낮은 정확도의 결과를 더 적은 시간에 도출했다. 따라서 본 플랫폼을 통해 여러 방식의 유전자와 질병 관련도를 효율적으로 얻을 수 있다.
가장 최근의 동영상 압축 표준인 H.264는 매크로블록의 최적 모드를 결정하기 위하여 총 7가지 모드를 사용하여 움직임 예측을 수행하기 때문에 부호화 효율과 수행 성능 면에서 기존의 방식에 비해 좋은 결과를 보이지만, 움직임 예측 과정에서 많은 계산 시간을 필요로 한다는 것이 커다란 단점으로 지적되고 있다. 따라서, 본 논문에서는 H.264에서 가변 블륵 단위의 움직임 예측 시 인접한 블록과의 상관성을 분석하여 다음 움직임 예측 모드의 사용 여부를 결정하는 블록 병합 알고리즘을 HEXBS(Hexagon-based Search) 고속 움직임 탐색 알고리즘에 적용하여 움직임 예측 시간을 효율적으로 절약하는 방법을 제안한다.
교대통행은 2차로 도로에서 한 차로를 점용한 공사 시, 다른 한 차로를 교대로 사용하여 교통류를 처리하는 공사구간 교통관리기법이다. 신호수를 이용한 교대통행 교통관리 방안은 작업자의 안전문제와 방향별 통과 교통수요에 능동적으로 대처하는데 한계가 있다. 이런 잠재적 문제점을 해결하기 위한 하나의 방안으로 이동식 교대통행 운영시스템을 개발 적용하는 것이다. 본 연구에서는 이 시스템의 교통제어 기법을 개발하였다. 검지기에서 수집되는 방향별 교통량을 이용하여 공사구간 교대통행에 적용 가능한 교통제어 운영변수를 도출하고, 공사구간 내 차량의 존재 유무를 고려한 알고리즘을 설계하였다. 또한 교대통행 제어시스템의 운영효율성 극대화를 위하여 제어변수 최적화를 실시하였다. 최적화방안으로 유전알고리즘 기법을 적용하였으며, 적용 유무에 따른 지체시간을 산출하여 운영효율성을 평가하였다. 그 결과, 최적화를 시행했을 때 총 지체시간과 차량 한 대당 지체시간 모두 감소하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 교대통행 동적제어 알고리즘을 통하여 교대통행 공사구간을 통과하는 차량에게 지체시간 감소효과를 기대할 수 있다.
응용 프로그램의 QoS를 보장하기 위하여 태스크들에게 지분을 부여하고 단위 시간동안 각 태스크에게 주어진 지분만큼의 CPU 자원을 할당하는 비례 지분 알고리즘들이 많이 연구되었다. 대부분 비례 지분 알고리즘들은 태스크 수, 지분 분포 등의 다양한 환경에 따라 동작 방식이 다르기 때문에 이러한 인자들은 시스템의 공정한 자원 할당에 많은 영향을 준다. 본 논문에서는 비례 지분 알고리즘을 동작 방식에 따라서 분류한 후, 태스크의 수와 더불어 지분의 편향성, 즉 지분 분포에 따라 QoS 공정성 결과를 분석한다. 분석결과, 비례 지분 알고리즘에서는 태스크의 수 뿐 만 아니라 지분의 분포 역시 QoS 공정성에 많은 영향을 주며, 각 환경에 따라 효율적인 최적의 알고리즘들이 존재함을 확인하였다. 제안된 분석 결과는 QoS를 지원하는 다양한 시스템에서 효율적인 비례 지분 알고리즘을 선택하여 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
본 논문에서는 웹 클러스터 시스템의 효율적인 자원사용 방법에 관하여 연구하고자 한다. 시스템 자원, 즉 메모리 사용을 균형적으로 하는 엘 클러스터 시스템을 구현하기 위한 부하 분산 알고리즘을 제안하여 검토하고자 한다. 다양한 클러스터링 모델에서 반응시간을 성능 측정의 지수로 제시하였다. 또한 웹 클러스터 시스템의 동시사용자수를 기반으로 반응시간은 사용자 수론 증가시키면서 실험을 실시하였다. 제안된 알고리즘에 대한 모의실험 결과는 기존의 상용화된 알고리즘보다 좋은 결과를 보여주고 있다. 제안된 부하분산 알고리즘은 동시 사용자 수가 많은 시스템의 경우, 더 좋은 결과를 보여주고 있다. 제안된 알고리즘은 이기종으로 구성된 웹 서버 시스템에 유용할 것으로 사료된다.
그래프 분할문제에서 대량의 그래프 데이터를 처리하는 것은 계산에서 걸리는 시간보다 파일 입출력을 수행하는 데 걸리는 시간의 비중이 크다. 본 논문은 수행 속도와 분할 성능에 있어서 우수한 그래프 분할 알고리즘 중 하나인 Multilevel Graph Partitioning에 대해 입출력 효율을 높일 수 있도록 확장하는 기법을 제안하고 그 구현에 대해 기술한다. 그래프를 컴퓨터의 가용 메모리를 기준으로 서브 그래프로 나누어 메모리 참조의 지역성이 향상되도록 기존의 Multilevel Graph Partitioning을 확장 하였다. 기존의 방식과 제안된 방식을 테스트 그래프들에 적용하여 그 수행시간을 비교한 결과 그래프 데이터의 크기가 컴퓨터의 주 메모리의 용량에 비해 어느 수준 이상으로 커지면서 제안된 알고리즘이 기존의 방식보다 수행시간에 있어서 좋은 결과를 보인다.
최근 인터넷이 발달하면서 인터넷 상의 다양한 컴퓨터들을 연결함으로써 이기종 클러스터 환경 구축이 용이해졌다. 이러한 이기종 클러스터 환경에서 알고리즘의 이식성을 높이기 위해서는 네트워크의 특성 및 노드의 이질성에 따른 부하 불균형에 효과적으로 적응할 수 있어야 한다 본 논문에서는 이기종 클러스터 환경에서 Message Passing 방식을 이용한 고성능 클러스터 컴퓨팅 작업 시 최적의 효율을 얻을 수 있는 Enhanced-WF 알고리즘을 제시한다 Enhanced-WF 알고리즘은 부하공유를 위하여 Weighted Factoring 알고리즘을 기반으로 적응할당정책을 적용하는 동시에 네트워크 통신시간과 계산시간을 겹치게 한다. Enhanced-WF 알고리즘의 성능을 측정하기 위해 이기종 PC클러스터 환경에서 PVM을 이용한 행렬곱셈 프로그램을 이용하였다. 그 결과, Enhanced-WF 알고리즘이 이기종 클러스터 환경에서 Send, GSS, Weighted Factoring 알고리즘과 같은 기존의 부하공유 알고리즘보다 효과적임을 보였다.
SIP (Session Initiation Protocol)는 사용자간의 멀티미디어 세션의 초기화, 변경 및 종료를 위한 응용 계층의 시그널링 프로토콜이다. SIP는 실시간 멀티미디어 서비스 통신에 많이 이용되기 때문에 주로 Unreliable Transport Protocol을 사용한다. 따라서 손실된 SIP 메시지들의 신뢰성을 보장하기 위하여 재전송 메커니즘을 제공한다. 하지만 이러한 재전송 메커니즘은 SIP 프록시 서버가 과부하 상황일 경우 신뢰성보다는 오버헤드가 증가되는 문제점을 가진다. 기존의 여러 SIP 과부하 제어 방법이 제안되었지만 네트워크 혼잡이 증가함에 따라 프록시 서버의 처리율이나 호 설정 시간의 지연 문제를 효율적으로 해결하지 못한다. 본 논문에서는 SIP 시그널링 네트워크에서 프록시 서버가 과부하 상황일 경우 낮은 호 설정 지연시간과 높은 처리율을 위해 우선순위 스케줄링 기반의 과부하 제어 알고리즘을 제안한다. 그리고 기존 과부하 제어에서 사용하는 알고리즘과 제안하는 알고리즘을 비교하여 보았다. 성능 평가 결과 부하에 따른 프록시 서버의 처리율과 호 설정 시간의 지연 측면에서 기존의 과부하 제어 알고리즘보다 향상됨을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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