• 제목/요약/키워드: Scientific Computing

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A Multi-Application Controller for SAGE-enabled Tiled Display Wall in Wide-area Distributed Computing Environments

  • Fujiwara, Yuki;Date, Susumu;Ichikawa, Kohei;Takemura, Haruo
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제7권4호
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    • pp.581-594
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    • 2011
  • Due to the recent advancement of networking and high-performance computing technologies, scientists can easily access large-scale data captured by scientific measurement devices through a network, and use huge computational power harnessed on the Internet for their analyses of scientific data. However, visualization technology, which plays a role of great importance for scientists to intuitively understand the analysis results of such scientific data, is not fully utilized so that it can seamlessly benefit from recent high-performance and networking technologies. One of such visualization technologies is SAGE (Scalable Adaptive Graphics Environment), which allows people to build an arbitrarily sized tiled display wall and is expected to be applied to scientific research. In this paper, we present a multi-application controller for SAGE, which we have developed, in the hope that it will help scientists efficiently perform scientific research requiring high-performance computing and visualization. The evaluation in this paper indicates that the efficiency of completing a comparison task among multiple data is increased by our system.

Systematic Literature Review on Cloud Adoption

  • Bagiwa, Idris Lawal;Ghani, Imran;Younas, Muhammad;Bello, Mannir
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제8권2호
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    • pp.1-22
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    • 2016
  • While many organizations believe that cloud computing has the potential to reduce operational cost by abstracting capital assets like data storage center and processing systems into a readily on demand available and affordable operating expenses, still many of these organizations are not aware of the factors determining the performance of cloud computing technology. This paper provides a systematic literature review focusing on the factors determining the performance of cloud computing. In trying to come up with this review, the following sources were searched for relevant articles: ScienceDirect, Scientific.Net, ACMDigital Library, IEEE Xplore, Springer, World Scientific Journal, Wiley Online Library, Academic Search Premier (via EBSCOHost) and EdITLib (Education & Information Technology Digital Library). In first search strategy, approximately 100 keywords related to the research domain like; "Cloud Computing" and "Cloud Services" were used. In second search strategy, 65 keywords more related to the research domain were selected. In the third search strategy, the primary materials were identified and classified according to the paper types (Journal or Conference), year of publication and so on. Based on this study, twenty (20) factors were found that determine the performance of cloud computing. The IT organization needs to consider these twenty (20) factors in order to adopt cloud computing.

Educational hardware and simulator development of Multifunction Array Radar

  • Lee, Jong-Hyun;Kim, Tae-Jun;Chun, Joo-Hwan;Park, Jin-Kyu;Kim, Yong-Hwan
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.1797-1801
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    • 2004
  • In this paper we show the hardware testbed and software simulator of multi function array radar (MFAR). The hardware MFAR is simple and flexible hardware to implement various radar beamforming and detecting algorithms. To overcome the limitation of hardware MFAR, the software simulator is proposed. User can simulate radar under the various environment conditions adjusting the parameter of simulator. User can set environment of radar, such as the location and velocity of target, jammer and the terrain clutter. The radar use various probing pulses and supports two operation mode, surveillance and tracking mode.

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Stochastic upscaling via linear Bayesian updating

  • Sarfaraz, Sadiq M.;Rosic, Bojana V.;Matthies, Hermann G.;Ibrahimbegovic, Adnan
    • Coupled systems mechanics
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    • 제7권2호
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    • pp.211-232
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    • 2018
  • In this work we present an upscaling technique for multi-scale computations based on a stochastic model calibration technique. We consider a coarse-scale continuum material model described in the framework of generalized standard materials. The model parameters are considered uncertain, and are determined in a Bayesian framework for the given fine scale data in a form of stored energy and dissipation potential. The proposed stochastic upscaling approach is independent w.r.t. the choice of models on coarse and fine scales. Simple numerical examples are shown to demonstrate the ability of the proposed approach to calibrate coarse scale elastic and inelastic material parameters.

피지컬 컴퓨팅 교육에서 과학적 탐구 태도에 대한 과학경험, 교육지원, 학습몰입의 예측력 규명 (The predictability of science experience, school support and learning flow on the attitude of scientific inquiry in physical computing education)

  • 강명희;장지은;윤성혜
    • 정보교육학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.41-55
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    • 2017
  • 최근 관심을 받고 있는 피지컬 컴퓨팅 교육은 하드웨어와 소프트웨어 요소를 통합하여 의미 있고 창의적인 산출물을 개발함으로써, 과학적 탐구 태도를 함양시키는 데 효과적인 교육의 형태이다. 이에 본 연구는 피지컬 컴퓨팅 교육에서 주요 학습성과 변인으로 거론되는 과학적 탐구 태도를 교육성과 변인으로 상정하고, 이를 예측하는 요인을 규명하고자 과학경험, 교육지원, 학습몰입을 예측변인으로 상정하여 이들 변인의 예측력을 확인하였다. 이를 위해 초등학교 4학년에서 6학년인 영재교육프로그램 참가자 64명을 대상으로 피지컬 컴퓨팅 교육을 실시하여 자료를 수집하였다. 수집된 자료는 기술통계, 상관분석, 다중회귀분석 및 매개분석을 통해 분석되었다. 연구 결과, 과학경험과 학습몰입은 교육성과인 과학적 탐구 태도를 유의하게 예측하는 것으로 나타났다. 또한 학습몰입은 과학경험과 과학적 탐구 태도, 교육지원과 과학적 탐구 태도 사이를 매개하는 것으로 나타났다. 이를 기반으로 피지컬 컴퓨팅 교육에서 과학적 탐구 태도 향상을 위해 과학경험 기회의 제공, 긍정적 교육지원의 필요, 학습몰입 촉진을 위한 전략이 필요함을 제안하였다.

2년간의 추적 연구를 통한 Physical Computing 기반의 STEAM 프로그램의 효과 (Two-year Follow-Up Study on Effects of STEAM Education Program Based on Physical Computing)

  • 김석희;유헌창
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.77-86
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    • 2014
  • 국제 학업 성취도인 PISA2007, TIMSS 2011에 의하면 우리나라 학생들의 수학, 과학 학업성취도는 최상위에 해당하지만, 관련 태도가 낮다는 결과가 나왔다. 또, 사회에 만연한 이공계 기피현상, 초중고에서 점점 사라지고 있는 정보과학 교육의 현실을 반영하는 학습 경험을 제공해야 할 필요성이 제기되었다. 이러한 필요성에 의해 본 연구자는 2012년에 Physical Computing 기반의 STEAM 프로그램을 개발하고 그 효과를 연구하였다. 그 결과 과학적 문제해결력, 과학적 태도, 인성 등에서 향상되는 결과를 얻었다. 본 연구에서는 2012년 연구의 후속연구이다. STEAM 프로그램을 적용하여 향상을 가져 온 4학년 학생들이 1년 후에 STEAM 교육을 받지 않았을 때 학생들에게 어떤 변화가 생겼는가를 연구하였다. 분석 방법은 4학년 초, STEAM 교육을 받은 4학년말, STEAM 교육을 받지 않은 5학년말의 검사 결과를 비교하였다. 그 결과 과학적 탐구에 대한 태도를 제외한 모든 영역에서 STEAM 교육을 받지 않은 5학년말은 4학년 초에 비해 향상이 없는 결과를 얻었다. 이것은 STEAM 교육의 필요성에 대한 역설적인 증거라고 할 수 있다.

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그리드 기반의 고성능 과학기술지식처리 프레임워크 개발 (Development of a Grid-based Framework for High-Performance Scientific Knowledge Discovery)

  • 정창후;최성필;윤화묵;최윤수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.877-885
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    • 2009
  • 본 논문은 그리드 컴퓨팅을 이용한 고성능 과학기술지식처리 프레임워크인 SINDI-Grid의 개발에 관련된 연구이다. SINDI-Grid 프레임워크는 대용량의 데이터 저장소 및 고속의 컴퓨팅 파워를 제공하는 그리드 컴퓨팅의 장점을 이용하여 분산 데이터 분석과 과학기술지식처리를 위한 다양한 그리드 서비스들을 제공한다. 그리고 SINDI-Workflow 도구는 이러한 서비스들을 이용하여 다양한 지식처리 알고리즘을 통합하는 복잡한 과학기술지식처리 애플리케이션을 설계하고 실행하는 역할을 수행한다.

A Document-Driven Method for Certifying Scientific Computing Software for Use in Nuclear Safety Analysis

  • Smith, W. Spencer;Koothoor, Nirmitha
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제48권2호
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    • pp.404-418
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    • 2016
  • This paper presents a documentation and development method to facilitate the certification of scientific computing software used in the safety analysis of nuclear facilities. To study the problems faced during quality assurance and certification activities, a case study was performed on legacy software used for thermal analysis of a fuelpin in a nuclear reactor. Although no errors were uncovered in the code, 27 issues of incompleteness and inconsistency were found with the documentation. This work proposes that software documentation follow a rational process, which includes a software requirements specification following a template that is reusable, maintainable, and understandable. To develop the design and implementation, this paper suggests literate programming as an alternative to traditional structured programming. Literate programming allows for documenting of numerical algorithms and code together in what is termed the literate programmer's manual. This manual is developed with explicit traceability to the software requirements specification. The traceability between the theory, numerical algorithms, and implementation facilitates achieving completeness and consistency, as well as simplifies the process of verification and the associated certification.

슈퍼컴퓨팅환경에서의 대규모 계산 작업 처리 기술 연구 (HTCaaS(High Throughput Computing as a Service) in Supercomputing Environment)

  • 김석규;김직수;김상완;노승우;김서영;황순욱
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.8-17
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    • 2014
  • 슈퍼컴퓨팅 자원들은 주로 MPI와 같은 메시지 교환 인터페이스에 기반한 통신 집적도가 높은 고성능 컴퓨팅(HPC: High Performance Computing) 응용 분야를 지원하는데 활용되어 왔다. 반면에, 대규모 계산처리 컴퓨팅(HTC: High Throughput Computing) 방식의 패러다임은 주로 계산 집적도가 높고(상대적으로 적은 I/O 연산), 독립적인(작업들 간의 통신이 적음) 많은 수의 작업을 처리하는 것을 요구하고 있다. 국내에서도 고에너지 물리, 신약개발, 핵물리와 같은 연구 분야를 중심으로 대규모 컴퓨팅 자원을 요구하는 계산처리에 대한 수요가 증가하고 있다. 본 논문에서는 이러한 HTC 과학 응용들에 대한 효율적인 지원을 국가차원의 슈퍼컴퓨팅 분산 환경에서 제공하기 위해 연구/개발되어진 대규모 계산처리 서비스(HTCaaS: High Throughput Computing as a Service)의 전체 구조 및 구성 요소, 실행 시나리오 및 실제 응용 적용 사례 등에 대해 서술한다.