In this paper the structure of 2-DOF controller based on artificial immune network algorithms has been suggested for nonlinear system. Up to present time, a number of structures of the 2-DOF controllers are considered as 2-DOF (2-Degrees Of Freedom) control functions. However, A general view is provided that they are the special cases of either the state feedback or the modification of PID controllers. On the other hand, The immune network system possesses a self organizing and distributed memory, also it has an adaptive function by feed back law to its external environment and allows a PDP (parallel distributed processing) network to complete patterns against the environmental situation, since antibody recognizes specific antigens which are the foreign substances that invade living creatures. Therefore, it can provide optimal solution to external environment. Simulation results by immune based 2-DOF controller reveal that immune algorithm is an effective approach to search for 2-DOF controller.
This paper represents that auto tunings of membership functions and weights in the fuzzy neural networks are effectively performed by immune algorithm. A number of hybrid methods in fuzzy-neural networks are considered in the context of tuning of learning method, a general view is provided that they are the special cases of either the membership functions or the gain modification in the neural networks by genetic algorithms. On the other hand, since the immune network system possesses a self organizing and distributed memory, it is thus adaptive to its external environment and allows a PDP (parallel distributed processing) network to complete patterns against the environmental situation. Also, it can provide optimal solution. Simulation results reveal that immune algorithms are effective approaches to search for optimal or near optimal fuzzy rules and weights.
In this paper auto-tuning scheme of PID controller based on the reference model has been studied for a Process control system by immune algorithm. Up to this time, many sophisticated tuning algorithms have been tried in order to improve the PID controller performance under such difficult conditions. Also, a number of approaches have been proposed to implement mixed control structures that combine a PID controller with fuzzy logic. However, in the actual plant, they are manually tuned through a trial and error procedure, and the derivative action is switched off. Therefore, it is difficult to tune. Since the immune system possesses a self organizing and distributed memory, it is thus adaptive to its external environment and allows a PDP (Parallel Distributed Processing) network to complete patterns against the environmental situation. Simulation results reveal that reference model basd tuning by immune network suggested in this paper is an effective approach to search for optimal or near optimal process control.
최근 빅데이터가 주목받게 되면서 빅데이터를 처리하기 위한 시스템들도 중요하게 여겨지고 있다. 빅데이터 처리 시스템으로 분산파일시스템인 Hadoop과 비정형 데이터 처리를 위한 NoSQL 데이터 스토어가 주목받고 있다. 하지만 아직까지 NoSQL을 사용함에 있어 어려움이나 불편함도 존재한다. 저용량 데이터인 경우 NoSQL의 MapReduce는 불필요한 작업시간을 소모하게 되며, RDBMS 보다 상대적으로 많은 데이터 탐색 시간이 소요되기도 한다. 본 논문에서는 이러한 NoSQL의 문제점을 해결하기 위해 NoSQL과 RDBMS 간의 연동 기법을 제안하였다. 개발한 오토매핑 기법은 처리할 데이터의 양에 따라 적합한 데이터베이스를 사용하게 하여 결과적으로 검색시간을 빠르게 할 수 있다. 실험 결과 제안한 데이터베이스 연동 기법은 특정 데이터 셋의 경우 검색시간을 최대 35%까지 줄일 수 있다.
With the rapid growth of the Internet, various web-based businesses are creating a new environment in an imaginary space. However, this expanding Internet and user increase cause an overflow of transmission and numerous subordinate problems. To solve these problems, a parallel cluster system is produced using different methods. This thesis recommends a multi0distribution cluster group. It constructs a MPP dynamic distribution sub-cluster group using numerous low-priced and low-speed systems. This constructed sub-cluster group is then connected with a singular virtual IP to finally serve the needs of clients (users). This multi-distribution cluster group consists of an upper structure based on LVS and a dynamic serve cluster group centered around an SC-server. It conducts the workloads required from users in a parallel process. In addition to the web service, this multi-distribution cluster group can efficiently be utilized for the calculations which require database controls and a great number of parallel calculations as well as additional controls with result from the congestion of service.
In Distributed Shared Memory systems, false sharing occurs when two different data items, not shared but accessed by two different processors, are allocated to a single block and is an important factor in degrading system performance. The paper first analyzes shared memory allocation and reference patterns in parallel applications that allocate memory for shared data objects using a dynamic memory allocator. The shared objects are sequentially allocated and generally show different reference patterns. If the objects with the same size are requested successively as many times as the number of processors, each object is referenced by only a particular processor. If the objects with the same size are requested successively much more than the number of processors, two or more successive objects are referenced by only particular processors. On the basis of these analyses, we propose a memory allocation scheme which allocates each object requested by different processors to different pages and evaluate the existing memory allocation techniques for reducing false sharing faults. Our allocation scheme reduces a considerable amount of false sharing faults for some applications with a little additional memory space.
하둡은 오픈소스 기반의 분산 데이터 처리 프레임워크로서 과학 및 상용 분야에서 널리 사용되고 있는데 최근에 대규모 데이터의 실시간 처리 및 분석을 위해 고성능 컴퓨팅(HPC) 기술을 활용하여 하둡을 고성능화하기 위한 연구가 시도되고 있다. 본 논문에서는 하둡의 기본 파일시스템 구현인 하둡 분산파일시스템(HDFS)을 고성능 병렬 분산파일시스템인 러스터 파일시스템으로 대체하여 사용할 수 있도록 하둡 파일시스템 라이브러리를 확장하여 구현하였고 하둡이 제공하는 표준 벤치마크 도구를 사용하여 성능을 분석하였다. 실험 결과 러스터 파일시스템 기반으로 하둡 맵리듀스 응용을 수행하는 경우에 2-13배의 성능 향상이 있음을 확인할 수 있었다.
최근 GPS 및 무선 이동 컴퓨팅 기술의 발달로 인해, 텔레매틱스(telematics) 및 위치기반 서비스(LBS) 응용이 활발하게 연구되고 있다. 이러한 위치 기반 서비스 응용에서는 이동객체의 위치 정보가 시간의 흐름에 따라 계속적으로 변하기 때문에, 이를 위한 빈번한 업데이트 연산은 시스템에 많은 부하를 가중시키며 이로 인해 검색 성능의 저하를 초래한다. 이를 해결하기 위해 공간 네트워크에서 대용량 이동객체의 위치정보를 분산 처리하기 위한 DS-GRID(distributed S-GRID) 및 이를 위한 k-최근접 질의처리 알 고리즘이 제안되었다[1]. 그러나 k-최근접 질의처리 기법은 질의점 및 이동객체의 위치가 변경되면 그 결과 가 유효하지 않기 때문에, 연속 k-최근접(CKNN:continuous k-nearest neighbor) 질의처리 알고리즘의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 DS-GRID를 위한 MCE-CKNN 알고리즘 및 MBP-CKNN 알고리즘을 제안한다. MCE-CKNN 알고리즘은 주어진 경로를 셀 단위로 분할하여 각 셀에서 질의 처리를 병렬적으로 수행하여 검색 성능을 향상시킨다. 아울러 MBP-CKNN 알고리즘은 그리드 셀의 각 경계점에서 가까운 POI를 미리 저장하여 인접셀 탐색 횟수를 줄임으로써 검색 성능을 향상시킨다. 마지막으로, 제안하는 알고리즘의 성능 분석을 통해, 기존 알고리즘보다 15-53% 검색 성능이 우수함을 나타내었다.
컴퓨터 시스템에서의 시각 메커니즘은 기본적이고 필수적인 요소로써 현재 시각의 유지 및 프로세스 점유 시간, 디스크 I/O 등, 시스템의 각종 성능 평가를 위한 척도이다. 분산 시스템에서 응용프로세스들은 시스템 내 여러 노드에서 동시에 수행되며 정확한 결과를 얻기 위해서는 노드 간 시각 동기가 이루어져야 한다. 현재 통신망이 보편적 요소가 되면서 분산 환경 구성 및 네트워크 기반 운용이 일반화됨에 따라 시각 동기는 필수 사항이 되었다. 네트워크 시각 서버는 시스템의 지역 클럭을 표준 참조 시각원에 동기시킴으로써 정확하고 정밀한 시각을 획득, 유지하고 표준 시각 동기 프로토콜을 통해 시각 정보를 네트워크에 분배한다. 본 논문은 네트워크 시각 동기를 위한 시각 서버의 설계 및 구현에 대해 제시한다. 시스템은 표준 참조 시각원으로 GPS (Global Positioning System)를 사용하며 NTP (Network Time Protocol)를 통해 표준시 (UTC: Universal Time Coordinated)를 제공한다.
분산컴퓨팅은 네트워크로 연결된 여러 컴퓨터들의 연산 능력을 이용하여 거대 계산 문제를 해결하려는 분산처리 모델이다. 인터넷에 연결된 수많은 컴퓨팅 자원들의 참여를 통해 대규모의 계산이 필요한 기상, 바이오, 천문학, 암호학 등과 같은 다양한 분야의 어플리케이션 들을 병렬로 처리할 수 있다. 본 논문에서는 기상 분야의 고해상도 강수량 예측 어플리케이션 수행을 위해 인터넷 분산컴퓨팅 모델을 구성하여 성능을 분석하였다. 한반도의 강수량 예측을 위해서 중규모 예측 모형인 QPM(Quantitative Precipitation Model)을 적용하였으며 이 모형은 한반도의 지형을 격자 간격 27km로 나누고 각 격자의 특성인 고도, 기온, 강수, 강도 습도 등을 기반으로 강수량을 예측하게 된다. 그러나 QPM의 격자 간격에 따른 분석은 모형 구축에 많은 시간이 소요 되고 한번에 수행되어야 할 계산량이 많아 효율성이 저하된다. 따라서 이 모형을 기반으로 하여 3km 간격의 상세 지형을 반영하는 모형으로 소규모 지형 효과를 표현함으로써 상세 지역에서의 강수량 산출과 지형에 따른 강수량의 분포 파악이 용이해지며 계산 효율성을 개선시킬 수 있다. 이렇게 상세지역으로 세분화 된 모형은 병렬처리가 필요하며 계산노드의 수가 많아질수록 그 효율은 선형적으로 증가된다. 이 모형은 $20{\times}20$의 아격자 도메인의 분산된 단위작업들로 나뉘어 분산되고 네트워크로 연결된 컴퓨팅 자원에서 수행되게 된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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