• 제목/요약/키워드: Load Balancing Algorithm

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Reactive Tabu Search 알고리즘을 이용한 배전계통의 손실 최소화 (Loss Minimization In Distribution Systems Using Reactive Tabu Search)

  • 최상열;장경일;신명철
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.80-87
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    • 2003
  • 본 논문은 경험적인 탐색방법인 Reactive Tabu Search를 배전계통의 최적 재구성에 적용하였다. 일반적으로 Tabu search는 기울기가 감소하는 방향으로 탐색을 하기 때문에 적은 계산 시간으로 좋은 해를 얻을 수 있지만 초기의 계통 구성에 따라 수렴의 특성이 좌우되어 전역적인 최소해를 찾기가 어려운 단점이 있다 반면 RTS(Reactive Tabu search)는 reaction과 escape 메커니즘을 제공함으로써 파라미터 선정을 자동적으로 적응시키는 것이 가능하여 계통의 초기 구성에 관계 없이 전역적인 해를 적은 계산량으로도 찾을 수 있다. 렬 연구에서는 RTS의 reaction과 escape메커니즘 구현을 위하여 해싱 함수를 이용하였고 또한 제시된 방식을 32모선에 적용, 기존의 참고문헌과 비교함으로써 그 유용성을 입증하였다.

Service Composition Based on Niching Particle Swarm Optimization in Service Overlay Networks

  • Liao, Jianxin;Liu, Yang;Wang, Jingyu;Zhu, Xiaomin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권4호
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    • pp.1106-1127
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    • 2012
  • Service oriented architecture (SOA) lends itself to model the application components to coarse-grained services in such a way that the composition of different services could be feasible. Service composition fulfills numerous service requirements by constructing composite applications with various services. As it is the case in many real-world applications, different users have diverse QoS demands issuing for composite applications. In this paper, we present a service composition framework for a typical service overlay network (SON) considering both multiple QoS constraints and load balancing factors. Moreover, a service selection algorithm based on niching technique and particle swarm optimization (PSO) is proposed for the service composition problem. It supports optimization problems with multiple constraints and objective functions, whether linear or nonlinear. Simulation results show that the proposed algorithm results in an acceptable level of efficiency regarding the service composition objective under different circumstances.

무선 센서 네트워크를 위한 에너지 효율적인 계층적 클러스터링 알고리즘 (An Energy Efficient Hierarchical Clustering Algorithm for Wireless Sensor Networks)

  • 차시호;이종언;최석만
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.29-37
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    • 2008
  • Clustering allows hierarchical structures to be built on the nodes and enables more efficient use of scarce resources, such as frequency spectrum, bandwidth, and energy in wireless sensor networks (WSNs). This paper proposes a hierarchical clustering algorithm called EEHC which is more energy efficient than existing algorithms for WSNs, It introduces region node selection as well as cluster head election based on the residual battery capacity of nodes to reduce the costs of managing sensor nodes and of the communication among them. The role of cluster heads or region nodes is rotated among nodes to achieve load balancing and extend the lifetime of every individual sensor node. To do this, EEHC clusters periodically to select cluster heads that are richer in residual energy level, compared to the other nodes, according to clustering policies from administrators. To prove the performance improvement of EEHC, the ns-2 simulator was used. The results show that it can reduce the energy and bandwidth consumption for organizing and managing WSNs comparing it with existing algorithms.

TINA 체계의 연결관리를 위한 QoS 기반의 계층적 경로 설정 기법 (A QoS-based Hierarchical Routing Algotihm for TINA-based Connection Management)

  • 서승호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권10B호
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    • pp.1690-1700
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    • 2000
  • TINA-C에서 정의하고 있는 TINA 체계의 핵심 관리 기능인 연결관리 기능은 통신망 연결 서비스 즉, 연결의 설정, 변경, 그리고 해제 가능을 수행한다. 이는 통신망 사용자의 연결 요구를 처리하는 것은 물론이고, 장애관리가 장애 복구를 위하여 대체경로를 설정하거나 성능관리가 망의 부하 분산을 위하여 연결을 재 설정할 때에도 반드시 필요한 기반 관리 가능이다. 이와 갇은 연결관리 기능에는 연결 요구에 가장 적합한 경로를 계산해 내는 경로 설정 기법이 반드시 필요하다. 본 논문은 이와 같은 TINA 연결관리 기능에 필수적인 경로 설정 기법을 제안한다. 또한 제안된 경로 설정 가법의 구현 방안과 구현 결과를 나다내고, 그 성능을 분석한다.

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분산병렬 시스템에서 유전자 알고리즘을 이용한 스케쥴링 방법 (Generic Scheduling Method for Distributed Parallel Systems)

  • 김화성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권1B호
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    • pp.27-32
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    • 2003
  • 본 논문에서는 고속 네트웍 기반의 분산 병렬 시스템에서 다양한 내재 병렬 형태를 갖는 프로그램의 효과적인 수행을 위한 유전자 알고리즘 기반의 태스크 스케쥴링 방법(Genetic Algorithm based Task Scheduling GATS)을 제안한다. 분산병렬 시스템은 고속 네트웍을 통해 연결되어진 다수의 범용, 병렬, 벡터 컴퓨터들로 구성되어진다. 분산병렬 처리의 목적은 다양한 내재 병렬 형태를 갖는 연산 집약적인 문제들을 다수의 고성능 및 병렬 컴퓨터들의 각기 다른 능력을 최대한 이용하여 해결함에 있다 분산병렬 시스템에서 스케쥴링을 통하여 더 많은 속도향상을 얻기 위해서는 시스템간의 부하 균형보다는 태스크와 병렬 컴퓨터간의 병렬특성의 일치가 주의 깊게 다루어져야 하며 태스크의 이동으로 인한 통신 오버헤드가 최소화되어야 한다 본 논문에서는 유전자 알고리즘의 동작이 병렬 특성을 감안하여 이루어질 수 있도록 초기화 방법과 지식 기반의 mutation 방법을 제안한다.

6상 영구자석 동기전동기의 고장대응운전을 위한 3상 구동시스템 전환 알고리즘 (Three Phase Drive Transfer Algorithm for Fault Tolerance Control of Six-Phase PMSM)

  • 김성훈;장원진;조관열;김학원
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.256-262
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    • 2021
  • Six-phase motors can be used in industrial applications, such as an electric vehicle, due to their high reliability and low current magnitude per phase. An asymmetrical PMSM with two sets of three-phase windings is a commonly used structure for six-phase motors, with each winding set demonstrating a phase difference of 30°. Although the asymmetrical PMSM presents low torque ripples, its dynamic torque response deteriorates due to coupled components in the two three-phase windings. The decoupled VSD control is applied to eliminate the coupling effect. Load ratio control of two inverters for the six-phase PMSM is proposed in this study. DQ currents are controlled on the basis of two synchronous reference frames, and the six-phase drive system can be changed to a three-phase drive system when one inverter presents fault conditions. The operation and effectiveness of the proposed algorithm is verified through simulation and experiments. The six-phase drive system is transferred to a three-phase drive system by changing the current reference of the second DQ reference frame. Moreover, control of both torque and speed exhibits satisfactory performance before and after the mode change.

Boyer-Moore 알고리즘을 위한 GPU상에서의 병렬 최적화 (Parallelization and Performance Optimization of the Boyer-Moore Algorithm on GPU)

  • 정요상;쟌느앗-프엉;이명호;남덕윤;김직수;황순욱
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.138-143
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    • 2015
  • Boyer-Moore 알고리즘은 컴퓨터 및 인터넷 보안, 바이오 인포매틱스 등의 응용프로그램에서 널리 활용되는 패턴매칭 알고리즘이다. 이 알고리즘은 방대한 양의 입력 데이터에 존재하는 특정한 하나의 패턴을 실시간에 검색해야하는 높은 계산 요구량으로 인하여 병렬 처리 및 성능 최적화가 필수적이다. 본 논문에서는 GPU를 활용하여 BM 알고리즘을 병렬 최적화하는 방법론을 제안한다. 방법론에 따라 알고리즘 cascading 기법을 적용하여 실행시간에 소요되는 매핑 오버헤드를 최소화하고, 멀티스레딩 효과를 극대화하여 스레드들간의 부하 부산을 향상시킴으로써 순차실행 대비 최대 45배의 성능향상을 얻었다.

유비쿼터스 헬스케어 시스템에서 이동에이전트 기반 균형화 클러스터링 (Balanced Clustering based on Mobile Agents for the Ubiquitous Healthcare Systems)

  • 마테오 로미오;이재완;이말례
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.65-74
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    • 2010
  • 유비쿼터스 헬스케어에서 지능형 의사결정지원 및 빠른 진단결과를 제공하기 위한 자동진단은 일반적으로 에이전트 시스템에 의해 수행된다. 본 연구에서는 이동에이전트기술을 사용하여 저 부하 노드에 효율적으로 프로세스를 이주시켜 부하를 분산시키도록 유비쿼터스 헬스케어시스템을 설계하였다. 또한 실시간 자동진단시스템을 지원하는 이동에이전트 중심의 유비쿼터스 헬스케어 기술을 위한 프레임워크를 제시하며, 효율적인 자원활용을 고려하여, 노드들 내에 있는 프로세스의 부하분산을 위한 균형화된 클러스터링을 제안한다. 제안한 알고리즘은 시스템의 부하분산이 최소화될 때까지 과부하된 노드를 선택하여 프로세스를 가까운 노드에 이주시킨다. 제안한 균형화 클러스터링은, 가까운 노드에 이주시킴으로써 메시지오버헤드를 감안할 때, 효율적으로 프로세스를 모든 노드에 분산시킨다.

단방향 이중연결 CC-NUMA 시스템의 동적 부하 대응 경로 설정 기법 (Load Balancing of Unidirectional Dual-link CC-NUMA System Using Dynamic Routing Method)

  • 서효중
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권6호
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    • pp.557-562
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    • 2005
  • 높은 클럭으로 동작하는 고속의 프로세서를 다수 이용한 다중프로세서 시스템 성능은 프로세서 자체의 성능보다 상호연결망의 트랜잭션 처리 능력 및 지연에 의하여 큰 영향을 받게 된다. 따라서 상호연결망의 성능은 대역폭 및 지연시간 측면으로 시스템 성능에 큰 비중을 차지한다. 단방향 이중 연결을 이용한 CC-NUMA 구조는 이중 연결을 이용한 대역폭 증가효과와 고속 단방향 링크를 이용한 적은 지연시간으로 인하석 고성능 시스템에서 많이 채용되고 있다. 한편, 이중 연결구조로 인하여 시스템의 상호연결망의 최단 경로는 단일하게 형성되지 않으며, 여러 개의 최단 경로가 구성될 수 있다. 그러나 실제 응용프로그램을 수행할 때, 동일한 홉 수를 나타내는 경로일지라 하더라도 각 연결 링크의 부하 및 경쟁에 따른 지연 시간의 차이를 나타내게 되며, 만일 노드간의 트랜잭션 전달 경로가 정적으로 구성되어 있을 경우, 실제 프로그램의 수행에서 균일하지 못한 연결 링크 부하에 따른 지연 시간의 차이가 나타날 수 있음을 의미한다. 이는 곧 고속의 상호연결망 전체의 대역폭을 균일하게 사용하지 못함으로 나타나는 부가적 지연 시간으로 볼 수 있으며, 이로 인한 응용 프로그램의 수행 성능이 저하될 수 있음을 의미한다. 본 논문은 기존 연구된 단방향 이중 연결을 이용한 CC-NUMA 시스템에서, 노드간 트랜잭션 전달 경로가 정 적으로 구성될 경 우 발생될 수 있는 성능 저하를 평가하고, 정적 경로와 동일한 홉 수의 경로를 나타내며 링크 부하에 따라서 동적으로 전달되도록 부하에 따르는 동적 경로 설정 방법을 제시하였다. 논문에서 제시하는 방법은 기존 경로설정 방법에 대하여 동일한 홉 수를 나타내며, 링크 부하에 따라서 동적으로 경로를 설정함으로써 실시간 경로 분배가 자연스럽게 이루어지도록 하였고, 링크 경쟁을 완화함으로써 보다 균일한 링크 사용을 나타냈고, 링크 획득 실패로 인한 지 연시간을 감소시켰다. 프로그램 구동 시뮬레이션을 통한 성능 검증 결과, 논문에서 제시한 동적경로 설정 방법은 기존 정적 경로 설정 방법에 비해 링크점유시간 편차가 $1{\~}10\%$ 낮게 나타났고, 링크의 획득 실패 횟수가 ${\~}3\%$ 감소하였으며, 그 결과 $1{\~}6\%$의 수행 시간 감소를 나타냈다.

스마트 디바이스로 구성된 클러스터를 위한 상대속도 기반 작업 분배 기법 (Relative Speed based Task Distribution Algorithm for Smart Device Cluster)

  • 이재훈;강수용
    • 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.60-71
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    • 2017
  • 스마트 폰, 스마트 TV, 스마트 패드 등의 스마트 디바이스는 최근 없어서는 안 될 필수적인 기기가 되었다. 인기가 많아지고 수요가 늘어감에 따라 스마트 디바이스의 성능 또한 점차 좋아져 교육, 비즈니스 등 많은 일을 처리하기 위해 번거로운 데스크탑 PC 대신 스마트 디바이스를 선택하는 사용자들이 늘어나고 있다. 그러나 성능이 좋아졌다해도 여전히 데스크탑 PC에 비해 부족한 성능을 지닌 스마트 디바이스는 제한된 자원으로 인해 고성능을 요구하는 어플리케이션을 실행하는데 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 스마트 디바이스의 자원 제한을 극복하기 위한 방법으로 주변 스마트 디바이스의 자원 활용 시 발생할 수 있는 문제점과 고려해야 할 사항에 대해 살펴보고, 스마트 디바이스의 특성을 적용한 작업 분배 알고리즘을 제안한다. 알고리즘을 검증하기 위해 안드로이드 플랫폼 내 분산 처리 시스템 서비스를 추가 후 알고리즘을 구현하였고, 스마트 디바이스에 탑재해 클러스터를 구성 후 다양한 실험을 진행했다. 실험 결과 분석을 통해 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 노드 간 성능이 균일하지 않은 클러스터에서도 각 노드의 성능을 파악해 서로 다른 양의 작업을 분배함으로써 전체적인 분산 처리 성능이 효율적으로 향상된다는 것을 확인할 수 있었다.