• 제목/요약/키워드: Hybrid Parallel Programming

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혼합형 병렬처리 및 파이프라이닝을 활용한 소수 연산 알고리즘 (Performance Enhancement of Parallel Prime Sieving with Hybrid Programming and Pipeline Scheduling)

  • 유승요;김동승
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제4권10호
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    • pp.337-342
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    • 2015
  • 이 논문에서는 소수 추출 방법인 Sieve of Eratosthenes 알고리즘을 병렬화하여 실행 시간과 에너지 소모 면에서 개선된 효과를 얻고자 실험을 진행하였다. 성능 개선을 위해 부하 균등화를 정교하게 조절하도록 파이프라인 작업 방식을 도입하였고, 멀티코어 컴퓨터 클러스터에 하이브리드 병렬 프로그래밍 모델을 활용하여 효과를 높였다. 소규모 컴퓨터 클러스터와 저전력 컴퓨터에서 구현, 실험한 결과 이전 방식보다 연산 속도가 향상되었고, 에너지 사용량도 감소함을 확인하였다.

동적 계획법을 이용한 직렬형 및 병렬형 하이브리드 버스 시스템 연비 비교 (Comparison of the Fuel Economy of Series and Parallel Hybrid Bus System Using Dynamic Programming)

  • 정종렬;이대흥;신창우;정대봉;민경덕;차석원;박영일
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.92-98
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    • 2013
  • There are lots of studies about hybrid electric vehicles (HEVs) because of the global warming and energy problems. Series and parallel HEVs are the common types of many developing hybrid vehicle types. Series HEV uses engine only as the generator for the battery but parallel HEV utilizes engine for driving and generating of the vehicle. In this paper, backward simulations based on dynamic programming were conducted for the fuel economy analysis of two different types of hybrid transit buses depending on driving cycles. It is shown that there is a relation between the type of HEV and the characteristics of driving cycles. Regarding the aggressiveness, the series hybrid bus is more efficient than the parallel system on highly aggressive driving cycle. On the other hand, the parallel hybrid bus is more efficient than the series system on low aggressive driving cycle. Based on this results of the paper, it is expected to choose more efficient type of the hybrid buses according to the driving cycle.

OpenMP와 MPI 코드의 상대적, 혼합적 성능 고찰 (Comparative and Combined Performance Studies of OpenMP and MPI Codes)

  • 이명호
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제13A권2호
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    • pp.157-162
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    • 2006
  • 최근의 고성능 컴퓨팅 플랫폼들은 공유 메모리 다중 프로세서(SMP: Shared Memory Multiprocessor) 시스템, 대규모 병렬 프로세서 (Massively Parallel Processor) 시스템, 여러 개의 컴퓨팅 노드들을 연결한 클러스터(Cluster) 시스템 등으로 분류된다. 이러한 고성능 컴퓨팅 시스템들은 높은 수준의 컴퓨팅 성능을 요구하는 과학 기술용 응용 프로그램들을 위하여 사용된다. 이러한 응용 프로그램들의 실행시 최적의 성능을 얻기 위해서는 적절한 컴퓨팅 플랫폼과 프로그래밍 방식의 선택이 중요하다. 본 연구 논문에서는 여러 방식의 병렬 프로그래밍 모델을 사용하여 개발된 SPEC HPC2002 벤치마크 suite을 위한 최적의 컴퓨팅 플랫폼과 프로그래밍 모델을 그들의 성능 분석 및 평가 작업을 통하여 찾아간다.

OPTIMAL TORQUE MANAGEMENT STRATEGY FOR A PARALLEL HYDRAULIC HYBRID VEHICLE

  • Sun, H.;Jiang, J.H.;Wang, X.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제8권6호
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    • pp.791-798
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    • 2007
  • The hydraulic hybrid vehicle(HHV) is an application of hydrostatic transmission technology to improve vehicle fuel economy and emissions. A relatively lower energy density of hydraulic accumulator and complicated coordinating operations between two power sources require a special energy management strategy to maximize the fuel saving potential. This paper presents a new type of configuration for parallel HHV to minimize the disadvantages of the hydraulic accumulator, as well as a methodology for developing an energy management strategy tailored specially for PHHV. Based on an analysis of the optimal energy distribution between two power sources over a representative urban driving cycle with a Dynamic Programming(DP) algorithm, a fuzzy-based optimal torque management strategy is designed and developed to control the torque distribution. Simulation results demonstrates that the optimal torque management strategy maximizes the advantages of this hybrid type of configuration, and the high power density characteristics of hydraulic technology effectively improve the robustness of the energy management strategy and fuel economy of the PHHV.

직렬시스템의 신뢰도 최적 설계를 위한 Hybrid 병렬 유전자 알고리즘 해법 (A Hybrid Parallel Genetic Algorithm for Reliability Optimal Design of a Series System)

  • 김기태;전건욱
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.48-55
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    • 2010
  • Reliability has been considered as a one of the major design measures in various industrial and military systems. The main objective is to suggest a mathematical programming model and a hybrid parallel genetic algorithm(HPGA) for the problem that determines the optimal component reliability to maximize the system reliability under cost constraint in this study. Reliability optimization problem has been known as a NP-hard problem and normally formulated as a mixed binary integer programming model. Component structure, reliability, and cost were computed by using HPGA and compared with the results of existing meta-heuristic such as Ant Colony Optimization(ACO), Simulated Annealing(SA), Tabu Search(TS) and Reoptimization Procedure. The global optimal solutions of each problem are obtained by using CPLEX 11.1. The results of suggested algorithm give the same or better solutions than existing algorithms, because the suggested algorithm could paratactically evolved by operating several sub-populations and improving solution through swap and 2-opt processes.

Symmetric Multi-Processing 시스템에서 다양한 병렬 기법 모델을 적용한 병렬 CUPID 코드의 성능분석 (Performance Analysis of the Parallel CUPID Code for Various Parallel Programming Models in Symmetric Multi-Processing System)

  • 전병진;이재룡;윤한영;최형권
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제38권1호
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    • pp.71-79
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    • 2014
  • 본 연구에서는 가압경수로 주요 기기의 고정밀 열수력 해석을 위한 CUPID(Component Unstructured Program for Interfacial Dynamics) 코드의 압력장 해석을 위한 이중공액구배법(Bi-Conjugate Gradient) 알고리즘의 병렬화를 SMP(Symmetric Multi Processing) 시스템에서 고찰한다. 비압축성 후향계단 유동문제의 병렬해석을 다양한 격자 조밀도를 가지는 격자들에 대하여 세 가지 대표적인 병렬 기법(MPI, OpenMP, 하이브리드)을 적용하여 병렬성능 비교를 수행하였다. 병렬처리 성능은 해석 문제의 크기뿐만 아니라 캐쉬 메모리 크기에도 영향을 받으므로, 전체 계산량이 매우 적거나 개별 쓰레드에 사용되는 메모리가 캐쉬 메모리보다 매우 큰 경우에는 병렬화에 의한 성능 향상이 낮음을 확인하였다. 또한, 문제 크기에 상관없이 MPI 기법이 OpenMP보다 성능이 우수했으며, 상대적으로 적은 쓰레드를 사용한 경우엔 하이브리드 기법이 가장 우수한 성능을 보였다.

하이브리드 병렬 프로그램을 이용한 타키온 슈퍼컴퓨터의 성능 (Performance Characterization of Tachyon Supercomputer using Hybrid Multi-zone NAS Parallel Benchmarks)

  • 박남규;정윤수;이홍석
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.138-144
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    • 2010
  • 최근에 도입되어 운영되고 있는 타키온 1차 시스템은 쿼드코어 AMD 바로셀로나 노드로 구성된 고성능 슈퍼컴퓨터이다. 본 논문에서는 하이브리드 병렬화 기법을 도입한 프로그램 중 하나로 사용되고 있는 멀티존(Multi-zone) NAS 병렬 벤치마크(NPB)를 이용하여 타키온 성능 및 병렬 확장성을 검증하고자 한다. 하이브리드 병렬 성능 시험을 위하여 NPB-3.3 버전 BT-MZ의 B 및 C클래스를 사용하였으며, 실제로 타키온 시스템의 1024개의 프로세스까지 병렬 확장성을 테스트를 하였다. 프로세서 1024개 이상 이용한 하이브리드 병렬컴퓨팅 계산 결과는 국내 최초이다. 이러한 하이브리드 병렬화 기법은 타키온처럼 멀티코어 기술을 적용한 고성능 컴퓨팅 시스템에서 매우 효율적이고 유용한 병렬 성능 벤치마크가 될 수 있음을 기술하였다.

분산 메모리 시스템에서 압력방정식의 해법을 위한 MPI와 Hybrid 병렬 기법의 비교 (Comparison of Message Passing Interface and Hybrid Programming Models to Solve Pressure Equation in Distributed Memory System)

  • 전병진;최형권
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권2호
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    • pp.191-197
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    • 2015
  • 본 연구에서는 분산 메모리시스템에서의 압력 방정식의 병렬해법을 위하여 MPI(Message Passing Interface)와 하이브리드 병렬기법을 사용하였다. 두 모델은 영역분할 기법을 활용하며, 하이브리드 기법은 성능이 양호한 두 가지 영역분할에 대해 수행하였다. 두 병렬기법의 성능을 비교하기 위해서 다양한 문제 크기에 대해 최대 96개의 쓰레드를 사용하여 속도향상을 측정하였다. 병렬 성능은 캐쉬 메모리에 따른 문제의 크기 및 MPI 통신, OpenMP 지시어의 부하에 대해 영향을 받음을 확인하였다. 문제의 크기가 작은 경우에는 쓰레드가 증가할수록 MPI 통신 및 OpenMP 지시어 부하에 대한 비율이 상대적으로 크기 때문에 병렬 성능이 좋지 않으며, MPI 통신 부하보다는 OpenMP 지시어 부하가 상대적으로 크므로 MPI 병렬 기법의 병렬 성능이 더 우수하다. 문제의 크기가 큰 경우에는 캐쉬 메모리의 활용도가 높고 MPI 통신 및 OpenMP 지시어 부하에 대한 비율이 낮아 병렬 성능이 좋으며, OpenMP 지시어보다 MPI 통신에 의한 부하가 더 지배적이어서 하이브리드 병렬 성능이 MPI 병렬 성능보다 더 양호하다.

하이브리드 농업용 트랙터의 제어 전략 개발을 위한 작업 부하 분석 (Analysis of Work Load for Developing the Control Strategy of Hybrid Agricultural Tractor)

  • 김진성;박영일
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.239-245
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    • 2015
  • In order to control the hybrid power system efficiently, the knowledge for the required load of the system is important. The agricultural tractor performs various farm works such as plow, rotary, and baler. When it performs rotary tillage and baler operation, the generated work load is analyzed. To analyze trend of work load, moving average technique is applied to the measurement data. Optimal control inputs for the two works are obtained from simulation using the dynamic programming. The novel fundamental control strategy for parallel hybrid tractor called Max. SOC is proposed.

진화 연산의 성능 개선을 위한 하이브리드 방법 (A Hybrid Method for Improvement of Evolutionary Computation)

  • 정진기;오세영
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.317-322
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    • 2002
  • The major operations of Evolutionary Computation include crossover, mutation, competition and selection. Although selection does not create new individuals like crossover or mutation, a poor selection mechanism may lead to problems such as taking a long time to reach an optimal solution or even not finding it at all. In view of this, this paper proposes a hybrid Evolutionary Programming (EP) algorithm that exhibits a strong capability to move toward the global optimum even when stuck at a local minimum using a synergistic combination of the following three basic ideas. First, a "local selection" technique is used in conjunction with the normal tournament selection to help escape from a local minimum. Second, the mutation step has been improved with respect to the Fast Evolutionary Programming technique previously developed in our research group. Finally, the crossover and mutation operations of the Genetic Algorithm have been added as a parallel independent branch of the search operation of an EP to enhance search diversity.