• 정보처리학회논문지A
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• 제16A권5호
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• pp.347-356
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• 2009

정교한 분기 예측기의 설계는 오늘날의 프로세서 성능 향상에 중요한 역할을 하게 되었다. 분기 예측의 정확도가 더욱 더 중요해 지면서 정확도의 향상을 위한 다수의 기법들이 제안되었지만, 기존의 연구들은 예측 지연 시간을 간과하는 경향이 있었다. 본 논문에서는 예측 지연 시간 문제를 해결하고자 조기 예측 기법 (ESP, Early Start Prediction)을 제안한다. 조기 예측 기법은 분기 예측에 있어서 활용되는 분기 명령어의 주소 대신 그것과 일대일 대응이 되는 기본 블록의 시작 주소 (BB_SA, Basic Block Start Address)를 이용한다. 즉, 분기 명령어의 주소가 사용되는 기존의 환경에서, BB_SA를 활용하여 조기 예측을 시작함으로써, 예측 지연 시간을 숨긴다. 또한 제안된 기법은 짧은 간격 숨김 기법(short interval hiding technique)을 통해 보다 더 나은 성능 향상을 기대할 수 있다. 실험 결과 본 논문에서 제안된 기법은 예측 지연 시간을 줄임으로써, 예측 지연 시간이 1 사이클인 이상적인 분기 예측기의 성능에 0.25% 이내로 근접한 IPC 결과를 얻었다. 또한 기본 블록의 시작주소와 분기 명령어 사이에 짧은 간격을 가질 경우에 대한 개선 방법을 추가적으로 적용시킬 경우, 기존의 방식과 비교하여 평균 4.2%, 최대 10.1%의 IPC 향상을 가져왔다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권10호
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• pp.1-10
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• 2009

현대의 프로세서 아키텍처에서 정확한 분기 예측은 시스템의 성능에 지대한 영향을 끼친다. 최근의 연구들은 예측 정확도뿐만 아니라, 예측 지연시간 또한 성능에 막대한 영향을 끼친다는 것을 보여준다. 하지만, 예측 지연시간은 간과되는 경향이 있다. 본 논문에서는 분기 예측지연시간을 극복하기 위한 분기 선예측 기법을 제안한다. 이 기법은 분기장치를 인출 단계에서 분리함으로써, 분기 예측기가 명령어 인출 장치로부터의 아무런 정보도 없이 스스로 분기 예측을 진행 가능하게 한다. 또한, 제안된 기법을 지원하기 위해, BTB의 구조를 새롭게 개선하였다. 실험 결과는 제안된 기법이 동일한수준의 분기 예측정확도를 유지하면서, 대부분의 예측지연시간을 은폐한다는 것을 보여준다. 더욱이 제안된 기법은 항상 1 싸이클의 예측 지연시간을 가지는 이상적인 분기 예측기를 사용한 경우보다도 더 나은 성능을 보여준다. 본 논문의 실험 결과에 따르면, 기존의 방식과 비교했을 때, 최대 11.92% 평균 5.15%의 IPC 향상을 가져온다.

• 한국음향학회지
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• 제9권6호
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• pp.5-13
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• 1990

본 논문에서는 16Kbps 및 32 Kbps 전송속도에서 ADM의 음질을 개선하기 위하여 두 가지 방 식을 적용한다. 첫째로, 고차 예측기 또는 적응 예측기를 ADM에 활용한다. ADM의 경우에 2차 또는 3 차 예측기를 사용하면 16Kbps 전송속도에서는 별로 개선이 없지만 32Kbps 전송속도에서는 SQNR\sub SEG\척도로 약 3-4dB의 상당한 이득이 얻어진다. 또한 ADM에 적응 예측기를 활용하면 최대 성능은 SZNR\sub SEG\ dir 2dB 정도 개선되지만 양자화 잡음의 축적 때문에 동작 범위가 매우 좁아진다. 둘 째로, 지연 결정 방식을 ADM에 이용한다. 지연 결정 방식을 2차 예측기를 갖고 있는 ADM에 적용하면 약 2dB 정도 개선되지만 양자화 잡음의 축적 때문에 동작 범위가 매우 좁아진다. 둘째로 지연 결정 방 식을 ADM 에 이용한다. 지연 결정 방식을 2차 예측기를 갖고 있는 ADM에 적용하면 1차 예측기를 갖 고 있는 ADMDP 적용했을 때 보다 16또는 32Kbps일 때 SQNR\sub SEG\척도로 재래의 ADM 보다 약 5dB 정도의 성능 개선이 얻어진다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2001년도 춘계학술대회 발표논문집
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• pp.119-123
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• 2001

본 논문에서는 자동화 사격장 Pop-Up시스템의 안정성 및 성능 향상을 위해 예측제어기를 설계하여 시간지연에 따른 문제를 보상하였다. 확률 모델에 기반한 예측제어기는 지연된 이전의 값들로부터 선형예측 기법과 확률함수를 이용하여 실제의 값을 추정하며, 이를 제어기에 적용하여 시간지연에 따른 문제점을 최소화하였다. 제안된 알고리즘의 타당성을 검정하기 위해 사격용 Pop-Up시스템에 본 알고리즘을 실현하였으며, 상이한 시간지연과 이득 변화에 따른 제어기의 성능을 관측하였다. 실험결과 제안된 예측제어기는 시간지연에 대해 PID 제어기보다 빠른 수렴 특성을 보이며, 제어기의 안정범위 내에서 허용할 수 있는 최대 시간지연 값도 증가시킬 수 있었다. 따라서 사격용 타겟의 Pop & Up동작이 제어시간 이내에 원활하게 작동되어 연속 사격의 실시간 제어를 효율적으로 수행하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제26권6B호
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• pp.776-783
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• 2001

통신 채널에서 블라인드 채널 등화는 훈련신호나 채널의 사전 정보가 필요하지 않기 때문에 전송 효율을 높일 수 있는 매우 중요한 문제이다. 선형 예측 오차 방법은 블라인드 등화기의 차수 추정 오차에 대하여 강인하며 적응 알고리듬을 이용하여 효율적으로 구현할 수 있는 장점이 있다. 시스템 지연은 등화기의 성능에 많은 영향을 끼치지만 기존의 one-step 선형 예측은 등화기의 임의의 시스템 지연에 대해서는 구현할 수 없는 단점이 있다. 순방향 선형 예측과 역방향 선형 예측은 각각 시스템 지연이 0과 최대인 블라인드 등화와 관련이 있다. 그러나 Multistep 예측은 임의의 시스템 지연을 갖는 블라인드 등화기를 구현할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 최적의 시스템 지연을 구한 후 RLS 알고리듬과 LMS 알고리듬을 이용한 multistep 선형 예측을 이용한 블라인드 채널 등화기를 제안하였다. 그리고 기존의 알고리듬들과 본 논문에서 제안한 알고리듬의 성능을 모의실험을 통하여 기존의 알고리듬들과 비교·평가하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제7권7호
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• pp.1527-1532
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• 2003

기존의 GPC방법으로 제어하기 힘든 비선형성과 플랜트의 변수변화를 포함하는 비선형 플랜트를 지연 예측신경망을 사용하여 효과적으로 제어하는 적응 GPC방법을 제안한다 제안한 방법에서는 플랜트의 선형 변수 추정이나 근사적인 모델로부터 선형 매개변수를 구해서 선형 모델을 만들고 실제 시스템의 출력과 선형모델의 오차를 신경망의 출력으로 표현한 다음, 이 식으로부터 적응 GPC 알고리듬을 유도한다. 여기서 지연 예측신경망은 적응 GPC에 이용될 플랜트의 출력을 예측하도록 학습된다. 이와 같은 제어기를 구성함으로써 선형 변수만으로 적응 GPC 제어기가 구성되어질 경우 생기는 비선형 변수의 추정과 출력 예측 값을 계산하는 번거로움을 해결하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(D)
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• pp.283-286
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• 2011

무선 멀티홉 네트워크에서 멀티미디어 트래픽의 QoS(Quality of Service) 지원을 위하여 EDCA(Enhanced Distributed Channel Access) 기반의 동적 우선순위 할당 기법이 다수 제안되었다. 해당 기법들은 각 홉에서의 최소한의 전송 지연 보장을 위하여 클래스별 예상 지연 시간을 계산한다. 하지만 각 클래스별 예상 지연 시간의 계산은 무선 채널에서의 간섭, 충돌 및 링크 품질에 영향을 받기 때문에 정확한 예측이 어렵다. 본 논문에서는 EDCA 기반의 동적 우선순위 할당을 위한 정교한 클래스별 지연 시간 예측 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 무선 채널의 링크 품질과 전송 패킷의 크기를 고려하여 좀더 실제와 유사한 지연 시간을 예측할 수 있다. 실험을 통해 제안하는 기법이 기존의 기법보다 정확성이 높으며 이를 통해 동적 우선순위 할당 기법의 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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• pp.136-138
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• 1998

작업들이 자원을 공유하는 경우 예측하기 어려운 지연시간이 발생한다. 다중 프로세서 시스템에서의 자원공유로 인한 지연시간은 더욱 예측하기 어렵다. 실기간 시스템의 스케줄 가능성 검사를 위해서는 이러한 지연시간을 정확히 예측해야한다. 선점가능한 우선순위 구동 CPU 스케줄링 알고리즘에 의해서 다른 우선순위의 작업과의 동기화는 우선순위 역전 문제를 야기한다. 본 논문에서는 다중 프로세서에서의 동기화 프로토콜을 제안하고 작업의 지연시간을 분석한다. 다른 프로세서에 할당된 작업들이 수행중인 자원을 요구할 때, 자원을 수행하는 작업의 우선순위를 높여줌으로써 자원수행을 빠르게 종료하게 한다. 이로 인해 자원에 의한 지연을 최소화한다. 특히, 높은 우선순위 작업의 경우 더욱 작은 지연시간을 갖게한다. 시뮬레이션을 통한 Shared Memory Protocol [5]과의 비교, 분석 결과 성능의 향상을 보임을 알 수 있다. 다양한 작업집합에 대한 지연시간을 분석하였다.

• 전자공학회논문지S
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• 제36S권2호
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• pp.46-56
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• 1999

제어기와 플랜트가 공간상으로 분리되어 폐루프 내부에 시간지연이 불가피하게 존재하는 제어시스템의 시간지연 문제를 보상하기 위하여 확률 모델에 기반하여 설계된 예측제어기를 제안한다. 예측제어기는 지연된 이전의 값들로부터 선형예측 기법과 확률함수를 이용하여 실제의 현재값을 추정하며, 이를 제어기에 적용하여 시간지연에 의하여 발생되는 문제점을 최소화하였다. 제안된 방법의 타당성을 검증하기 위하여 DC 서보모터 시스템에 본 알고리즘을 실현하였으며, 상이한 시간지연에 따른 제어시스템의 영향을 관측하였다. 실험결과에서 예측제어기는 시간지연에 대하여 PID 제어기보다 우수한 수렴특성을 나타내었으며, 제어기의 안정범위 내에서 허용할 수 있는 최대 시간지연 값도 증가시킬 수 있음을 보였다. 제안된 예측제어기는 플랜트의 모델링을 요구하지 않고 출력의 통계적 정보만을 사용하므로 모델링이 어려운 시스템의 제어나 PID 제어의 보상기로 활용할 수 있는 범용적인 기법이다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1501-1502
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• 2008

제어대상 시스템에 시간지연과 외란이 동시에 존재하는 경우, 스미스 예측기와 외란 관측기를 함께 사용하면 시간지연과 외란으로 인한 시스템의 성능저하를 완화할 수 있다. 하지만 시간지연이 유동적인 경우에는 설계된 스미스 예측기와 외란 관측기의 역할을 기대하기 어렵다. 본 논문은 시간지연을 갖는 2차 시스템 모델링 기법에 기반한 PID 제어기를 이용하여 시간 지연의 유동성에 대해 스미스 예측기와 외란 관측기의 강인성을 향상시키는 방법을 제안한다.