• Journal of Communications and Networks
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• 제16권6호
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• pp.667-676
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• 2014

Connectivity is a crucial quality of service measure in wireless sensor networks. However, the network is always at risk of being split into several disconnected components owing to the sensor failures caused by various factors. To handle the connectivity problem, this paper introduces an in-advance mechanism to prevent network partitioning in the initial deployment phase. The approach is implemented in a distributed manner, and every node only needs to know local information of its 1-hop neighbors, which makes the approach scalable to large networks. The goal of the proposed mechanism is twofold. First, critical nodes are locally detected by the critical node detection (CND) algorithm based on the concept of maximal simplicial complex, and backups are arranged to tolerate their failures. Second, under a greedy rule, topological holes within the maximal simplicial complex as another potential risk to the network connectivity are patched step by step. Finally, we demonstrate the effectiveness of the proposed algorithm through simulation experiments.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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• pp.22-24
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• 2003

클러스터 구조는 고가용성(high availability)과 결함내성(fault tolerance)을 만족하고 확장성이 뛰어나기 때문에 클러스터 파일 시스템은 멀티미디어 서비스에 적합하다. 사용자 수준 클러스터 파일 시스템［1, 2］은 멀티미디어 서비스에 특화된 기능을 제공하고 저장된 위치에 관계없이 파일이나 디렉토리에 접근할 수 있는 단일 시스템 이미지(single system image) 기술을 제공하지만 실제 저장된 위치에 따라 접근 시간의 편차가 발생한다. 본 논문에서는 메타 데이터 캐쉬와 시스템 버퍼를 이용한 사용자 수준 클러스터 파일 시스템의 성능 개선 방법을 제안하고 각각에 대하여 성능 개선 정도를 분석한다. 메타 데이터 캐쉬는 자주 참조되는 원격 노드의 메타 정보를 로컬 저장구조에 저장하고 시스템 버퍼는 데이터 블록의 쓰기 성능을 개선할 뿐만 아니라 선반입을 통하여 읽기 성능을 개선할 수 있다.

• 전자공학회논문지C
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• 제34C권9호
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• pp.22-32
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• 1997

This paper proposes an imprecise compuitation model for DCT considering QOS of images and a two dimensional DCT architecture for imprecise computations. In case that many processes are scheduling in a hard real time system, the system resources are shared among them. Thus all processes can not be allocated enough system resources (such as processing power and communication bandwidth). The imprecise computtion model can be used to provide scheduling flexibility and various QOS(quality of service)levels, to enhance fault tolerance, and to ensure service continuity in rela time systems. The DCT(discrete cosine transform) is known as one of popular image data compression techniques and adopted in JPEG and MPEG algorithms since the DCT can remove the spatial redundancy of 2-D image data efficiently. Even though many commercial data compression VLSI chips include the DCST hardware, the DCT computation is still a very time-consuming process and a lot of hardware resources are required for the DCT implementation. In this paper the DCT procedure is re-analyzed to fit to imprecise computation model. The test image is simulated on teh base of this model, and the computation time and the quality of restored image are studied. The row-column algorithm is used ot fit the proposed imprecise computation DCT which supports pipeline operatiions by pixel unit, various QOS levels and low speed stroage devices. The architecture has reduced I/O bandwidth which could make its implementation feasible in VLSI. The architecture is proved using a VHDL simulator in architecture level.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제6권1호
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• pp.85-88
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• 2005

분산 멀티미디어 응용에 대한 요구는 정교한 QoS 관리를 위해서 필요하다. 분산 멀티미디어 시스템 견지에서 보면, QoS의 가장 중요한 범주는 시간성, 볼륨, 신뢰성이다. 본 논문에서는 결함 허용을 통해서 신뢰성을 향상시키는 방법에 대해서 기술한다. ERA는 분산 멀티미디어에서 하나의 소프트웨어 오류를 자동적으로 복구할 수 있는 시스템이다. 본 논문은 규칙-기반 DEVS 모델링과 시뮬레이션 기법을 사용하면서 분산 멀티미디어 상에서의 오류 복구 시스템의 성능 분석을 설명한다. DEVS에서 하나의 시스템은 시간 입력, 상태, 출력 및 함수들을 가지고 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권2호
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• pp.617-636
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• 2021

This paper presents a privacy-preserving data aggregation scheme deals with the multidimensional data. It is essential that the multidimensional data is rarely mentioned in all researches on smart grid. We use the Paillier Cryptosystem and blinding factor technique to encrypt the multidimensional data as a whole and take advantage of the homomorphic property of the Paillier Cryptosystem to achieve data aggregation. Signature and efficient batch verification have also been applied into our scheme for data integrity and quick verification. And the efficient batch verification only requires 2 pairing operations. Our scheme also supports fault tolerance which means that even some smart meters don't work, our scheme can still work well. In addition, we give two extensions of our scheme. One is that our scheme can be used to compute a fixed user's time-of-use electricity bill. The other is that our scheme is able to effectively and quickly deal with the dynamic user situation. In security analysis, we prove the detailed unforgeability and security of batch verification, and briefly introduce other security features. Performance analysis shows that our scheme has lower computational complexity and communication overhead than existing schemes.

• 정보처리학회논문지A
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• 제8A권4호
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• pp.287-292
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• 2001

멀티미디어 서버 시스템은 고용량이어야 하며 지속적으로 늘어나는 사용자수 뿐만 아니라 추가되는 새로운 저장 공간에 대한 우수한 확장성을 제공하여야 하는 것이 필수적이다. 일반적인 스트리밍 서비스의 경우, 사용자들은 시비스 초기의 지연시간에 어느 정도 관대한 편이지만 고풍질의 서비스를 요구한다. 스트림 서버는 동영상을 사용자에게 전달할 때 데이터 저장공간으로부터 실시간으로 전송하여야 한다. 그러나 현재의 범용 서버 시스템은 이러한 요구사항을 충분히 반영하지 못할 뿐만 이니라 늘어나는 사용자 부하와 시스템 요구에 대한 고려, 그리고 미디어 데이터에 대한 반영이 이루어지지 못하여 점차 증가되는 사용자의 고화질 미디어 서비스 요구 사항을 충족시키지 못하고 있다. 본 논문에서는 리녹스를 기반으로 구현한 실시간 스트림 서버 시스템의 확장성 있는 구조가 고 대역폭 고화질 On-Demand 서버로서 효율적인 대안임을 보이며, 또한 QoS 요구 보장과 효율적인 시스템 관리 정책을 제시하여 범용 서버를 멀티미디어 저장 및 스트리밍에 적합한 환경의 클러스터로 구성하는 방법을 제시한다. 이 시스템의 특징은 서비스하고자 하는 파일들을 각 병별 저장 시스템에 쪼개어 저장하는 시스템 RAID 기술을 사 용하여 사용자 요구시 동시에 데이터를 전송하여 줌으로써 단일 미디어 서버보다 훨씬 우수한 성공을 발휘한다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.1-8
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• 2014

e-러닝의 활성화와 인터넷 비디오 서비스 증가로 인하여 대규모 사용자에 대한 비디오 전송 서비스에 대한 요구가 매년 증가하고 있다. 이러한 요구를 충족시키기 위해 기존 방식은 비디오 서버를 루트 노드로 갖는 트리 구조를 이용하는데 이 방식은 경로상의 한 노드에서만 문제가 발생해도 그 노드 하위 노드들 전체의 서비스가 단절되는 위험성을 안고 있다. 본 연구에서는 다중 경로를 활용한 주문형 비디오 전송 서비스를 제안한다. 기존의 구조에서 사용하는 경로에 백업과 속도 향상을 위한 새로운 경로를 추가함으로서 상위 노드의 문제가 하위 노드의 서비스에 미치는 영향을 방지하여 고품질의 비디오 서비스를 제공할 수 있음을 실험을 통해 보인다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제4권5호
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• pp.377-389
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• 2001

최근의 웹 환경 확산으로 웹을 기반으로 하는 워크플로우 시스템의 구축경향이 높다. 워크플로우 시스템에서 중요한 기능은 미리 정의된 규칙, 절차 및 조건에 따라 작업흐름을 자동화하는 것으로 정보흐름에 있어서 수동적인 작업을 배제하고 GUI 방식을 지원하며 정보처리의 이동성이 고려되어야 한다. 특히 분산된 업무조직의 작업흐름을 위한 분산워크플로우 시스템은 웹 환경에 있어서 프로세스 로직에 따른 태스크간의 이동제어와 결함허용 및 실시간적 처리가 가능해야 한다. 그러나 기존의 메일 시스템은 전송위주로서 작업흐름을 자동화하려는 경우에 적합하지 못하다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 작업흐름 설계가 가능하고 작업흐름제어를 자동화 할 수 있는 분산워크플로우 엔진이 필요하다. 본 논문에서는 웹 메일을 이용하여 작업흐름을 그래픽 인터페이스로 작성하고 이를 절차적 수행이 가능한 스크립트 코드를 생성하는 브라우저를 작성하였으며, 분산환경에서 태스크 처리를 위한 프로세스 스케쥴러 및 서버노드의 결함 발생시 이를 허용하는 전처리기를 지닌 프로세스 엔진을 설계하였다. 이 이스템은 서버의 결함이나 사용자의 부재시 처리를 대행하므로 시스템의 신뢰성과 가용성을 향상시키고, 데이터베이스 기반 워크플로우 시스템보다 비용을 감소시킨다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제5권2호
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• pp.69-76
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• 2009

Self healing systems are considered as cognation-enabled sub form of fault tolerance system. But our experiments that we report in this paper show that self healing systems can be used for performance optimization, configuration management, access control management and bunch of other functions. The exponential complexity that results from interaction between autonomic systems and users (software and human users) has hindered the deployment and user of intelligent systems for a while now. We show that if that exceptional complexity is converted into self-growing knowledge (policies in our case), can make up for initial development cost of building an intelligent system. In this paper, we report the application of AHSEN (Autonomic Healing-based Self management Engine) to in OKKAM Project infrastructure backbone cluster that mimics the web service based architecture of u-Zone gateway infrastructure. The 'blind' load division on per-request bases is not optimal for distributed and performance hungry infrastructure such as OKKAM. The approach adopted assesses the active threads on the virtual machine and does resource estimates for active processes. The availability of a certain server is represented through worker modules at load server. Our simulation results on the OKKAM infrastructure show that the self healing significantly improves the performance and clearly demarcates the logical ambiguities in contemporary designs of self healing infrastructures proposed for large scale computing infrastructures.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권9호
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• pp.3126-3145
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• 2014

Cloud computing is a computing paradigm in which users can rent computing resources from service providers according to their requirements. A spot instance in cloud computing helps a user to obtain resources at a lower cost. However, a crucial weakness of spot instances is that the resources can be unreliable anytime due to the fluctuation of instance prices, resulting in increasing the failure time of users' job. In this paper, we propose a Genetic Algorithm (GA)-based workflow scheduling scheme that can find the optimal task size of each instance in a spot instance-based cloud computing environment without increasing users' budgets. Our scheme reduces total task execution time even if an out-of-bid situation occurs in an instance. The simulation results, based on a before-and-after GA comparison, reveal that our scheme achieves performance improvements in terms of reducing the task execution time on average by 7.06%. Additionally, the cost in our scheme is similar to that when GA is not applied. Therefore, our scheme can achieve better performance than the existing scheme, by optimizing the task size allocated to each available instance throughout the evolutionary process of GA.