• 제목/요약/키워드: Computer data processing

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소면적 32-bit 2/3단 파이프라인 프로세서 설계 (Low-Gate-Count 32-Bit 2/3-Stage Pipelined Processor Design)

  • 이광민;박성경
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권4호
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    • pp.59-67
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    • 2016
  • 각종 계량기, 웨어러블 디바이스 등의 사물에 통신기능을 내장하여 인터넷에 연결하는 사물인터넷 (Internet of Things or IoT) 기술의 발전과 함께, 이에 사용 가능한 소면적 임베디드 프로세서에 대한 수요가 증가하고 있다. 본 논문에서는 이러한 사물인터넷 분야에 사용 가능한 소면적 32-bit 파이프라인 프로세서인 Juno를 소개한다. Juno는 즉치 값 확장이 편리한 EISC (extendable instruction set computer) 구조이며, 파이프라인의 데이터 의존성을 줄이기 위해 2/3단 파이프라인 구조를 택하였다. PC (program counter) 레지스터와 두 개의 파이프라인 레지스터만을 컨트롤함으로써 전체 파이프라인을 컨트롤할 수 있는 간단한 구조의 소면적 파이프라인 컨트롤러를 갖는다. 무선 통신에 필요한 암호화 등의 연산을 수행하기 위한 $32{\times}32=64$ 곱셈 연산, 64/32=32 나눗셈 연산, $32{\times}32+64=64$ MAC 연산, 32*32=64 Galois 필드 곱셈 연산을 모두 지원하지만, 모든 연산기를 선택적으로 구현하여 필요에 따라서는 면적을 줄이기 위해 일부 연산기를 제외하고도 프로세서를 재합성할 수 있다. 이 경우 정수 코어의 gate count는 12k~22k 수준이고, 0.57 DMIPS/MHz와 1.024 Coremark/MHz의 성능을 보인다.

스마트폰 보안위협과 대응기술 분석 (Analysis of Threats and Countermeasures on Mobile Smartphone)

  • 전웅렬;김지연;이영숙;원동호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.153-163
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    • 2011
  • 스마트폰은 일반폰보다 진보한 성능을 지닌, PC와 유사한 기능의 모바일 단말을 의미한다. 최근 아이폰 및 안드로이드폰의 성장을 바탕으로 세계적으로 모바일 시장에서 시장 점유율이 급격히 증가하고 있는 추세이며, 국내 역시 2010년을 기점으로 스마트폰이 본격적으로 활성화 될 것으로 기대된다. 스마트폰은 휴대폰의 통화 및 메시지 기능 뿐만 아니라 강력한 컴퓨팅 성능을 바탕으로 이메일, 일정관리, 문서작업, 게임 등 다양한 서비스를 제공한다. 또, 서비스를 제공하기 위해 스마트폰은 무선네트워크를 통해 정보를 외부로 전송되기도 한다. 이를 위해 스마트폰은 다양한 정보를 집적하여 저장하고 있다. 스마트폰은 분실이 쉬운 휴대폰의 특성을 그대로 지니고 있기 때문에 분실할 경우에 대비한 내부에 저장된 정보의 보안이 매우 중요하다. 또 무선네트워크를 통해 전송되는 정보의 보안도 중요하다. 현재 스마트폰의 보안과 관련하여 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있다. 그러나 스마트폰의 위협이 무엇인지, 대응하는 방법은 또 무엇인지 아직 명확하게 정의되지 않아 안전한 스마트폰 활용이 어렵다. 본 논문은 스마트폰의 사용환경 분석을 통해 스마트폰에 존재하는 다양한 위협들을 도출하고 대응기술을 설명한다. 본 논문의 연구결과는 향후 이어질 스마트폰의 다양한 보안기술 연구 및 스마트폰 보안기준 마련 등에 활용될 수 있을 것이다.

자율 주행 UGV를 위한 정지선과 횡단보도 인식 알고리즘 설계 및 구현 (Design and Implementation of the Stop line and Crosswalk Recognition Algorithm for Autonomous UGV)

  • 이재환;윤희병
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.271-278
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    • 2014
  • 정지선과 횡단보도는 자율 주행에서 가장 기본적으로 인식해야 하는 인식대상임에도 불구하고 추출할 수 있는 특징이 매우 제한적이고 영상기반의 인식기술을 제외한 레이저나 RF, GPS/INS 인식기술로는 인식이 어려운 분야다. 이러한 이유로 이 분야에 대한 연구는 매우 제한적으로 수행되어왔다. 본 논문에서는 비전센서를 통해 입력된 정지선과 횡단보도 영상을 영상기반으로 인식할 수 있는 알고리즘을 설계하고 구현한다. 제안한 알고리즘은 3개 부분으로 구성된다. 즉 특징추출에 필요한 영역을 사전에 선정하여 처리속도를 향상시키는 관심영역 설정 부분, 일정비율 이상의 백색이 검출된 영상만 인식되도록 하여 불필요한 연산을 제거하는 색상패턴 검사 부분, 에지특징을 추출하고 추출된 에지특징을 사전에 모델링한 특징모델과 비교하여 정지선과 횡단보도 여부를 식별하는 특징 추출과 인식 부분이다. 특징추출과 인식 부분에는 유형별 특징비교 알고리즘을 적용하여 정지선과 횡단보도가 병행하여 존재하거나 각각 존재하는 경우에 대해 모두 식별되도록 한다. 또한 제안한 알고리즘은 기존연구를 발전시키기 위해 카메라의 차량내부 설치의 효과, 역광 및 그림자와 같은 다양한 제약조건에 대한 인식률 변화와 거리에 따른 적정 인식률 평가를 비교 분석하였다.

무인 항공사진측량에 의한 농경지 필지 경계설정 정확도 (Accuracy of Parcel Boundary Demarcation in Agricultural Area Using UAV-Photogrammetry)

  • 성상민;이재원
    • 한국측량학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.53-62
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    • 2016
  • 최근 초경량 무인비행장치(UAS: Unmanned Aerial System)에 저가의 소형 항법장치와 카메라 등의 센서를 탑재하여 지상의 공간정보를 신속하고 정확하게 취득하는 무인항공사진측량(UAV Photogrammetry)이 크게 주목받고 있다. 특히, 무인 항공사진측량은 저가의 일반 카메라로 취득된 다량의 고해상 영상을 컴퓨터 비전기술을 접목한 영상처리 소프트웨어로 정사영상과 DEM 등을 신속히 생성할 수 있어 기존의 항공사진측량을 서서히 대체하고 있다. 따라서 무인항공사진측량의 활용분야는 정밀한 위치정보를 요구하는 대축척 지형도제작과 지적측량 등에까지 확장 적용되고 있다. 본 연구에서는 고정익 무인항공기로 지상표본거리(GSD: Ground Sample Distance) 4cm로 촬영된 영상을 이용하여 농경지 필지의 경계설정 정확도 실험 결과를 소개하였다. 연구결과, 지적현황측량 성과와 비교하여 무인항공 정사영상으로부터 추출된 필지경계점의 정확도는 8cm미만으로 축척 1:500 지적측량을 위한 연결교차의 허용범위를 만족하였다. 그리고 면적오차는 비교 기준면적인 1,969m2에 비하여 약 0.2%(3.3m2) 미만의 무시가능한 미소 오차가 발생하였다. 따라서 무인항공사진측량은 농경지의 필지경계 설정을 위하여 충분히 적용 가능한 전도유망한 기술임을 입증하였다.

다중 이동 객체의 실시간 인식 및 추적 시스템 (Real-time Recognition and Tracking System of Multiple Moving Objects)

  • 박호식;배철수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7C호
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    • pp.421-427
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    • 2011
  • 실시간 객체 인식 및 추적은 컴퓨터 비전 응용 산업이 발달하면서 그 중요성이 더해지고 있다. 객체 추적을 위해 많이 이용되고 있는 알고리즘으로 Mean-Shift 알고리즘이 있다. Mean-Shift 알고리즘을 기반으로 한 객체 추적 알고리즘은 구현이 간단하고, 적은 계산 복잡도를 갖는 장점이 있다. 따라서 실시간 객체 추적 시스템에 적합하다고 할 수 있지만, 지역 모드로의 수렴만을 보장하는 특성으로 인해 객체의 수가 많은 경우 좋은 성능을 나타내지 못하는 단점을 가지고 있다. 그러므로 본 논문에서는 다중 이동 객체를 실시간으로 추적하기 위한 광류기반의 움직임 추정 기법을 제안한다. 제안된 알고리즘의 성능을 확인하기 위해 다중 이동 객체의 인식 실험 결과 유사도는 0.96으로 기존의 Mean-Shift 알고리즘에 비해 약 13.4% 정도 유사도가 개선되었고 평균 픽셀 오류도 3.07로 또한 50% 이상 감소하였다. 향후 알고리즘을 개선하여 처리 속도를 더욱 줄임으로써 매우 빠른 이동 객체 인식과 상황 인지 알고리즘을 추가한다면 보다 효율적인 인식 및 추적 시스템을 구축할 수 있을 것으로 사료된다.

저해상도 DEM 사용으로 인한 SWAT 지형 인자 추출 오류 개선 모듈 개발 및 평가 (Development and Evaluation of SWAT Topographic Feature Extraction Error(STOPFEE) Fix Module from Low Resolution DEM)

  • 김종건;박윤식;김남원;정일문;장원석;박준호;문종필;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.488-498
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    • 2008
  • Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model have been widely used in simulating hydrology and water quality analysis at watershed scale. The SWAT model extracts topographic feature using the Digital Elevation Model (DEM) for hydrology and pollutant generation and transportation within watershed. Use of various DEM cell size in the SWAT leads to different results in extracting topographic feature for each subwatershed. So, it is recommended that model users use very detailed spatial resolution DEM for accurate hydrology analysis and water quality simulation. However, use of high resolution DEM is sometimes difficult to obtain and not efficient because of computer processing capacity and model execution time. Thus, the SWAT Topographic Feature Extraction Error (STOPFEE) Fix module, which can extract topographic feature of high resolution DEM from low resolution and updates SWAT topographic feature automatically, was developed and evaluated in this study. The analysis of average slope vs. DEM cell size revealed that average slope of watershed increases with decrease in DEM cell size, finer resolution of DEM. This falsification of topographic feature with low resolution DEM affects soil erosion and sediment behaviors in the watershed. The annual average sediment for Soyanggang-dam watershed with DEM cell size of 20 m was compared with DEM cell size of 100 m. There was 83.8% difference in simulated sediment without STOPFEE module and 4.4% difference with STOPFEE module applied although the same model input data were used in SWAT run. For Imha-dam watershed, there was 43.4% differences without STOPFEE module and 0.3% difference with STOPFEE module. Thus, the STOPFEE topographic database for Soyanggang-dam watershed was applied for Chungju-dam watershed because its topographic features are similar to Soyanggang-dam watershed. Without the STOPFEE module, there was 98.7% difference in simulated sediment for Chungju-dam watershed for DEM cell size of both 20 m and 100 m. However there was 20.7% difference in simulated sediment with STOPFEE topographic database for Soyanggang-dam watershed. The application results of STOPFEE for three watersheds showed that the STOPFEE module developed in this study is an effective tool to extract topographic feature of high resolution DEM from low resolution DEM. With the STOPFEE module, low-capacity computer can be also used for accurate hydrology and sediment modeling for bigger size watershed with the SWAT. It is deemed that the STOPFEE module database needs to be extended for various watersheds in Korea for wide application and accurate SWAT runs with lower resolution DEM.

4K UHD급 H.264/AVC 복호화기를 위한 4×4 블록 병렬 보간 움직임보상기 아키텍처 설계 (A Design of 4×4 Block Parallel Interpolation Motion Compensation Architecture for 4K UHD H.264/AVC Decoder)

  • 이경호;공진흥
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권5호
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    • pp.102-111
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    • 2013
  • 본 연구에서는 4K UHD($3840{\times}2160$) 영상을 실시간 복호화하기 위한 $4{\times}4$ 블록 병렬 보간 H.264/AVC 움직임보상기를 제안한다. 연산처리 성능을 향상시키기 위해 보간 연산을 $4{\times}4$ 블록 단위로 병렬화시켰으며, 병렬 보간 연산에서 필요한 메모리 대역폭을 확장하기 위해 $9{\times}9$개의 메모리 어레이를 가진 2D 캐쉬 버퍼 구조를 설계하였다. 그리고 2D 캐쉬 버퍼는 검색영역 간 재사용 기법을 적용하여 참조화소의 중복저장을 최소화하였으며, $4{\times}4$ 블록 병렬 보간 필터는 3단(수평 수직 1/2부화소, 대각선 1/2부화소, 1/4부화소) 평면 보간 연산 파이프라인 구조로 설계하여 연산회로를 고속화시켰다. 0.13um 공정에서 시뮬레이션한 결과, 161K게이트의 H.264/AVC 움직임보상기는 동작주파수 150MHz에서 4K UHD급 동영상을 초당 72프레임으로 실시간 처리하는 성능을 보였다.

무선 ATM망에서 동적 변수를 이용한 비디오 데이터의 대역폭 할당방식에 대한 연구 (A Study on the Bandwidth Assignment Scheme for Video Data Using Dynamic Parameters in the Wireless ATM Networks)

  • 장동혁;김승환;이선숙;권오석
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권1호
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    • pp.73-78
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    • 2002
  • 무선 ATM망에서 동적 슬롯할당을 행하기 위해서는 이동국(MT)에서 요구되는 슬롯량은 이동국의 트래픽 특성을 반영하는 동적 변수들(DPs)에 의해 예측된다. VBR 트래픽에서 슬롯할당은 시의존성 특성 및 서비스품질(QoS) 요구를 고려하여 이동국에서 행해진다. 본 논문에서는 동적 변수들-버퍼상태 정보와 버퍼상태 변화-이 대역내 신호방식으로 전송된다. 또한, 기지국(BS)은 각 이동국의 트래픽 특성을 고려하여 동적 슬롯할당을 수행한다 다시 말해서, 이동국 버퍼가 특정한 임계값을 넘으면 버퍼상태 정보는 기지국에게 '버퍼풀 상태'의 가능성을 알리며, 버퍼상태 변화는 이동국에게 입력 셀에 대한 버퍼상태의 변화를 알려준다 만약 버퍼상태 정보가 '낮음(임계값보다 큰 경우)'과 '급상승' 상태이면 셀 전송지연과 셀 손실이 발생하는 '버퍼풀'을 가져온다. 이때 기지국은 이동국에게 부가적인 슬롯을 할당하며 이동국은 버퍼내의 셀들을 전송한다. 시뮬레이션을 통해 제안된 방식이 EPSA 대역내 신호방식보다 샌 지연과 셀 손실에 대한 성능이 우수함을 보여준다.

충격시험에 따른 배의 허용낙하높이 추정 (Estimation of Allowable Drop Height for Oriental Pears by Impact Tests)

  • 김만수;정현모;서륜;박일규;황용수
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제26권5호
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    • pp.461-468
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    • 2001
  • Impact between fruits and other materials is a major cause of product damage in harvesting and handling systems. The oriental pears are more susceptible to bruising than other fruits such as European pears and apples, and are required more careful handling. The interest in the handling of the pears for the processing systems has raised the question of the allowable drop height to which pears can be dropped without causing objectionable damage. Drop tests on pears were conducted using an impact device developed by authors to estimate the allowable drop height without bruising. The impact device was constructed to hold in a selected orientation and to release a fruit by vacuum for dropping on to a force transducer. The drop height was adjustable for zero to 60 cm to achieve the desired distance between the bottom of the fruits and the top of the impact force transducer. The transducer was secured to 150 kg$\sub$f/ concrete block. The transducer signal was sampled every 0.17 ms with a strain gage measurement board in the micro computer where it was digitaly stored for later analysis. The selected sample fruit was Niitaka cultivar of pears which is one of the most promising fruit for export in Korea. The pears were harvested during the 1998 harvest season from an orchard in Daejeon. The sample fruit was selected from two groups which were stored for 3 months and 5 months respectively by the method of current commercial practice. The pears were allowed to stabilize at environmental condition(18$^{\circ}C$, 65% rh) of the experimental room. One hundred fifty six pears were tested from the heights of 5, 7.5. 10 and 12.5 cm while measurement were made of impact peak force, contact time, time to peak force, dwell time, pear diameter and mass. The bioyield strength and modulus of elasticity were measured using UTM immediately after each drop test. The allowable drop height was estimated on the base of bioyield strength of the pears in two ways. One was assumed the peak force during impact test increasing linearly with time, and the other was based on the actual drop test results. The computer program was developed for measuring the impact characteristics of the pears and analyzing the data obtained in the study. The peak force increased while contact times decreased with increasing drop height and contact times of the sample from the hard tissue group. The allowable drop height increased with increasing bioyield strength and contact times, and also varied with Poisson\`s ratio, mass and equilibrium radius of the pears. The allowable drop height calculated by a theoretical method was in the range from 1 to 4 cm, meanwhile, the estimated drop height considering the result of the impact test was in the range from 1 to 6 cm. Since the physical properties of fruits affected significantly the allowable drop height, the physical properties of the fruits should be considered when estimating the allowable drop height.

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컴퓨터공학 분야 키워드네트워크의 구조적 변화 이해 (Understanding of Structural Changes of Keyword Networks in the Computer Engineering Field)

  • 권영근
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제2권3호
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    • pp.187-194
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    • 2013
  • 최근 여러 분야에서 키워드네트워크의 구조 분석을 통해 연구동향의 특징을 분석하는 시도가 있어 왔다. 하지만 대부분의 기존 연구는 주로 정적인 네트워크의 구조 분석에 집중하였으며 시간에 따라 네트워크 구조가 어떻게 변화하는지에 대한 연구는 부족하였다. 본 논문에서는 2002년부터 2011년까지 컴퓨터 공학 분야의 해외 학술지에 게재된 논문들의 데이터베이스를 활용하여 연도별 키워드네트워크를 구축하고, 구조적 변화를 조사하였다. 그 결과, 키워드네트워크에서 대부분의 키워드는 다음 연도에서도 잔존하며 제거되는 키워드에 비해 연결(부속된 간선)의 차수는 크지만 평균 강도는 약한 특징을 보였다. 또한, 다음 연도의 키워드네트워크로 변화할 때, 키워드들 사이의 연결은 잔존되기보다 제거되는 비율이 높았으며 제거되는 연결들의 강도가 더 큰 특징을 보였다. 이러한 결과들은 연구 분야를 대변하는 키워드 자체의 변화는 작지만 그들 사이의 관계는 크게 변화하며 잔존 또는 제거되는 키워드 및 간선 그룹 사이에는 연결의 차수나 강도 측면에서 큰 차이가 존재함을 뜻한다. 본 논문의 분석결과들은 10년 동안의 데이터에 대해서 일관되게 관찰되었으며 이는 컴퓨터공학 분야 키워드네트워크 변화를 이해하는 데 중요한 원리임을 암시한다.