기존 무선 센서 네트워크에서의 클러스터 기반 라우팅 기법은 첫째, 임의의 헤더 선출로 인하여, 일부 클러스터에 노드가 편중되는 문제점이 발생한다. 둘째, 실제 환경에서의 통신 범위를 고려하지 않기 때문에, 라우팅 경로의 신뢰도가 저하된다. 마지막으로, 헤더 선정을 위해 모든 센서 노드 정보를 전송하기 때문에, 데이터 전송 오버헤드가 증가한다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 메시지 수신 성공률을 이용한 클러스터 기반 라우팅 프로토콜을 제안한다. 제안하는 기법용 첫째, 노드 편중도를 해결하기 위하여 노드의 밀집도 및 연결성을 이용하여 클러스터 헤더를 선정하고, 분할 및 병합을 수행한다. 둘째, 라우팅 경로의 신뢰도 향상을 위하여, 실제 환경에 적용 가능한 메시지 수신 성공률을 기반으로 데이터 전송 경로를 설정한다. 마지막으로 데이터 전송 오버헤드의 감소를 위하여, 모든 센서 노드는 자신의 이웃 노드 정보만을 이용하여 헤더 선정 및 클러스터 구성 작업을 수행한다.
네트워크 및 소프트웨어 하부구조의 진보에 의해 이형의 컴퓨팅 자원 집합으로 구성된 환경에서 그리드 컴퓨팅 기술은 확산되고 있다. 그리드 컴퓨팅은 광대역으로 연결되어진 분산 컴퓨터들의 조정에 의한 사용을 요구한다. 그리드 컴퓨팅을 위한 다양한 시스템과 그리드 응용 서비스의 증가에 따라 그리드 운영환경은 네트워크 분리 및 노드 결함 등에 의해 높은 결함율을 가질 수 있다. 결함 검출은 그리드 응용 시스템의 강건성을 위해 시스템 설계 및 구현시의 필수적인 요소이다. 본 논문에서는 낮은 네트워크 트래픽 환경에서 높은 신뢰성 정공을 위한 OGSA(Open Grid Service Architecture) 기반의 자원 결함 검출 서비스를 제안한다.
본 연구에서는 병렬프로그램을 효율적으로 개발할 수 있고 병렬처리 프로그램의 성능을 향상시키는 이식성을 갖는 고성능 병렬 라이브러리인 HPCL(High Performance Computing Library)을 구현하였다. HPCL은 C 언어와 Fortran 언어로 구현되었으며, Fortran 프로그램에서 메시지 전송 인터페이스인 MPI(Message Passing Interface)를 효율적으로 사용할 수 있도록 하였다. 성능 분석은 PC 클러스터와 상업용 슈퍼컴퓨터인 IBM SP4를 이용하여 병렬프로그램의 성능 향상 및 통신 오버헤드 등에 대하여 다양하게 이루어졌다.
Khiabani, Hamed;Idris, Norbik Bashah;Manan, Jamalul-Lail Ab
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제7권7호
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pp.1569-1584
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2013
Ubiquitous interaction in a pervasive environment is the main attribute of smart spaces. Pervasive systems are weaving themselves in our daily life, making it possible to collect user information invisibly, in an unobtrusive manner by known and even unknown parties. Huge number of interactions between users and pervasive devices necessitate a comprehensive trust model which unifies different trust factors like context, recommendation, and history to calculate the trust level of each party precisely. Trusted computing enables effective solutions to verify the trustworthiness of computing platforms. In this paper, we elaborate Unified Trust Model (UTM) which calculates entity's trustworthiness based on history, recommendation, context and platform integrity measurement, and formally use these factors in trustworthiness calculation. We evaluate UTM behaviour by simulating in different scenario experiments using a Trust and Reputation Models Simulator for Wireless Sensor Networks. We show that UTM offers responsive behaviour and can be used effectively in the low interaction environments.
Raazi, Syed Muhammad Khaliq-ur-Rahman;Lee, Sung-Young;Song, Young-Jae;Lee, Young-Koo
한국정보처리학회:학술대회논문집
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한국정보처리학회 2007년도 춘계학술발표대회
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pp.1091-1092
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2007
Wireless sensor networks (WSN) can be used in military surveillance, in which highly confidential data needs to be transmitted. In effect, security becomes a very important aspect in such networks. We present an efficient key management scheme for WSN. Our scheme is an improvement over SHELL [1] and mostly relies on communication within a cluster of nodes.
Hou, Ling;Wong, Angus K.Y.;Yeung, Alan K.H.;Choy, Steven S.O.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권7호
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pp.2960-2976
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2018
The limited storage and computing capacity hinder the development of cognitive radio ad hoc networks (CRAHNs). To solve the problem, a new paradigm of cloud-based CRAHN has been proposed, in which a CRAHN will make use of the computation and storage resources of the cloud. This paper envisions an integrated CRAHN-cloud network architecture. In this architecture, some cognitive radio users (CUs) who satisfy the required metrics could perform as mobile gateway candidates to connect other ordinary CUs with the cloud. These mobile gateway candidates are dynamically clustered according to different related metrics. Cluster head and time-to-live value are determined in each cluster. In this paper, the gateway advertisement and discovery issues are first addressed to propose a hybrid gateway discovery mechanism. After that, a QoS-based gateway selection algorithm is proposed for each CU to select the optimal gateway. Simulations are carried out to evaluate the performance of the overall scheme, which incorporates the proposed clustering and gateway selection algorithms. The results show that the proposed scheme can achieve about 11% higher average throughput, 10% lower end-to-end delay, and 8% lower packet drop fractions compared with the existing scheme.
기존의 클러스터 기반 라우팅 프로토콜들은 클러스터 외부와의 통신을 클러스터 헤드가 전담함으로써 통신 경로의 구성을 단순화하고 클러스터 헤드를 통한 데이터 통신을 가능하게 하였다. 하지만 매 라운드마다 클러스터 헤드의 재선출(re-electioin) 및 클러스터의 재구성(re-clustering)에 드는 비용을 감수해야 한다. 본 논문에서는 클러스터 헤드없이 완전히 분산된 방식으로 클러스터를 구성하여 클러스터 헤드의 재선출 및 클러스터 재구성의 비용을 줄이고, 안정적인 클러스터 구조를 바탕으로 노드 간의 P2P 통신을 지원하는 라우팅 프로토콜(Distributed Cluster-based Routing Protocol, DCRP)을 제안한다. 제안 기법은 각각의 노드가 이웃 노드와의 연결 상태를 감지하여 독립적으로 자신의 상태를 변화시킴으로써 클러스터를 구성한다. 특정 클러스터를 지나는 경로는 완전히 해당 클러스터 내의 노드들의 책임 하에서 관리되기 때문에 에너지 소모를 효율적으로 관리하고 네트워크의 크기에 따른 확장성을 보장할 수 있다. 제안 기법은 시뮬레이션을 통해 기존 기법에 비해 네트워크 구조(topology)의 안정성이 향상되고 제어 메시지의 교환과 경로 설정에 소모되는 비용이 크게 줄었음을 확인하였다.
최근 시뮬레이션이 다양한 계산과학 및 산업 분야에서 널리 활용되면서, 컴퓨팅 자원에 대한 그 요구사항 또한 점점 다양해지고 있다. 특히 이러한 요구는 기존 슈퍼컴퓨터와 같은 CPU 중심의 자원에서 벗어나, 사용자 별 설정 및 활용이 쉬운 유연하고 효율적인 고성능 클라우드 컴퓨팅의 필요성이 커지고 있다. 클라우드 컴퓨팅을 이용해 시뮬레이션을 수행하기 위해서는 다수의 가상머신으로 이루어진 대규모의 가상 클러스터의 실시간 구축이 필연적이다. 이러한 대규모의 가상 클러스터 생성은 동시 다발적인 가상머신 요청을 야기시키고, 이 요청들에 의해 대기 시간이 매우 길어지는 문제가 발생할 수 있다. 이런 문제의 주요 원인은 각각의 가상머신에서 사용되는 가상 이미지를 생성, 복사하는 작업들간에 병목 현상 때문이다. 본 논문에서는 가상머신 이미지들의 생성 시간을 최소화하고, 가상 클러스터의 I/O 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 제안한다. 또한 다양한 실험을 통해 제안한 방법의 우수성을 검증한다.
무선 센서 네트워크에서 클러스터 기반의 계층적 라우팅 프로토콜들은 모든 노드들의 수명을 균등하게 유지하여, 센서 네트워크의 수명을 최대로 연장하는 것을 목표로 하고 있다. 본 논문에서는 임계값 기반의 클러스터 헤드 교체 전략을 보인다. 이라우팅 프로토콜은 센서 노드가 클러스터 헤드의 역할을 수행하지 않으면서 최대한 오랜 시간 동안 네트워크에 참여하기 위해 필요한 에너지의 양을 임계값으로 정의하고, 한 번 클러스터 헤드로 선출된 노드는 이 값에 도달할 때 까지 클러스터 헤드의 역할을 유지하여 빈번한 헤드 교체를 방지하도록 함으로써 전체 네트워크의 에너지 효율은 물론 네트워크의 균형이 최대한 유지되도록 한다. 또한 시뮬레이션을 통해 대표적 계층적 라우팅 프로토콜인 LEACH와 네트워크의 균형 및 에너지 소모 정도를 비교하여 본 논문이 제시하는 알고리즘의 효용성을 입증한다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제7권11호
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pp.2737-2753
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2013
In this study, we propose a novel salient object detection strategy based on regional contrast and relative spatial compactness. Our algorithm consists of four basic steps. First, we learn color names offline using the probabilistic latent semantic analysis (PLSA) model to find the mapping between basic color names and pixel values. The color names can be used for image segmentation and region description. Second, image pixels are assigned to special color names according to their values, forming different color clusters. The saliency measure for every cluster is evaluated by its spatial compactness relative to other clusters rather than by the intra variance of the cluster alone. Third, every cluster is divided into local regions that are described with color name descriptors. The regional contrast is evaluated by computing the color distance between different regions in the entire image. Last, the final saliency map is constructed by incorporating the color cluster's spatial compactness measure and the corresponding regional contrast. Experiments show that our algorithm outperforms several existing salient object detection methods with higher precision and better recall rates when evaluated using public datasets.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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