• 제목/요약/키워드: computing speed

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차세대 유전체 기술과 환경생물학 - 환경유전체학 시대를 맞이하여 (Next-generation Sequencing for Environmental Biology - Full-fledged Environmental Genomics around the Corner)

  • 송주연;김병권;권순경;곽민정;김지현
    • 환경생물
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    • 제30권2호
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    • pp.77-89
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    • 2012
  • With the advent of the genomics era powered by DNA sequencing technologies, life science is being transformed significantly and biological research and development have been accelerated. Environmental biology concerns the relationships among living organisms and their natural environment, which constitute the global biogeochemical cycle. As sustainability of the ecosystems depends on biodiversity, examining the structure and dynamics of the biotic constituents and fully grasping their genetic and metabolic capabilities are pivotal. The high-speed high-throughput next-generation sequencing can be applied to barcoding organisms either thriving or endangered and to decoding the whole genome information. Furthermore, diversity and the full gene complement of a microbial community can be elucidated and monitored through metagenomic approaches. With regard to human welfare, microbiomes of various human habitats such as gut, skin, mouth, stomach, and vagina, have been and are being scrutinized. To keep pace with the rapid increase of the sequencing capacity, various bioinformatic algorithms and software tools that even utilize supercomputers and cloud computing are being developed for processing and storage of massive data sets. Environmental genomics will be the major force in understanding the structure and function of ecosystems in nature as well as preserving, remediating, and bioprospecting them.

SENSOR DATA MINING TECHNIQUES AND MIDDLEWARE STRUCTURE FOR USN ENVIRONMENT

  • Jin, Cheng-Hao;Lee, Yong-Mi;Kim, Hi-Seok;Pok, Gou-Chol;Ryu, Keun-Ho
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.353-356
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    • 2007
  • With advances in sensor technology, current researches on the pertinent techniques are actively directed toward the way which enables the USN computing service. For many applications using sensor networks, the incoming data are by nature characterized as high-speed, continuous, real-time and infinite. Due to such uniqueness of sensor data characteristics, for some instances a finite-sized buffer may not accommodate the entire incoming data, which leads to inevitable loss of data, and requirement for fast processing makes it impossible to conduct a thorough investigation of data. In addition to the potential problem of loss of data, incoming data in its raw form may exhibit high degree of complexity which evades simple query or alerting services for capturing and extracting useful information. Furthermore, as traditional mining techniques are developed to handle fixed, static historical data, they are not useful and directly applicable for analyzing the sensor data. In this paper, (1) describe how three mining techniques (sensor data outlier analysis, sensor pattern analysis, and sensor data prediction analysis) are appropriate for the USN middleware structure, with their application to the stream data in ocean environment. (2) Another proposal is a middleware structure based on USN environment adaptive to above mining techniques. This middleware structure includes sensor nodes, sensor network common interface, sensor data processor, sensor query processor, database, sensor data mining engine, user interface and so on.

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피드백 제어 정보 및 알고리즘을 이용한 ABR 서비스 트래픽제어 (An ABR Service Traffic Control of Using feedback Control Information and Algorithm)

  • 이광옥;최길환;오창윤;배상현
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.67-74
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    • 2002
  • ATM은 패킷 데이터 서비스 통신에 적합한 통신방식으로 데이터, 음성, 영상 등의 서비스를 동시에 지원할 수 있다. 이러한 ATM의 QoS를 보증하기 위해서는 패킷 데이터를 전송하는 소스 비율에 대해 네트워크 초과적조 조건을 조절하는 것이 필요한데 대부분의 제어알고리즘이 임계값을 기반으로 한 피드백 제어방식이다. 그러나 실시간 음성 트래픽과 같은 서비스는 네트워크 상에서 데이터 서비스 동안에 동적인 연결이 설정되고 종료될 수 있으므로 피드백 제어정보가 지연된다면 고속으로 서비스된 음성 데이터에 대한 품질은 소스와 목적지 사이의 시간 지연으로 인해 손실될 수 있다. 본 논문에서 제시한 최소평균제곱오차에 근거를 둔 제어 알고리즘은 예시적인 피드백 제어로 피드백 제어를 위해 미지함수의 기울기와 버퍼크기를 이용하여 미래의 버퍼크기를 예측하려 하였으며 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제시한 제어 알고리즘은 효과적임이 증명되었다.

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고속 인터넷 통신망을 위한 스위치 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Switch for High Speed Internet Communication Network)

  • 조삼호
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.87-93
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    • 2002
  • 복잡한 통신망과 병렬컴퓨터에서는 효율적인 상호 연결을 위해 스위치가 중요한 영향을 미친다. 이 스위치는 라우팅 정보에 따라서 입력포트와 출력포트 사이에 연결을 해주는 역할을 하게 된다. 따라서 스위치에 성능을 향상시키는 것은 중요한 일이다. 본 논문에서 제안한 스위치는 컴퓨터 시뮬레이션 결과 입력버퍼형 보다 최대처리율이 11%이상 향상되었고, 다른 반얀형 스위치들에 비하여 성능과 하드웨어 양을 비교하여 볼 때 좋은 결과를 얻었다. 따라서 이 스위치는 VLSI 칩으로 구현될 경우 초고속 ATM-LAN 과 병렬컴퓨터를 개발하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 제안된 반얀형 스위치는 MAX$+^+$PLUSII, VHDL을 이용하여 설계 및 검증을 하고 시뮬레이션을 하였다

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무선 랜 고속전송을 위한 최대버퍼한계 기반 TCP 버퍼튜닝 (TCP Buffer Tuning based on MBT for High-Speed Transmissions in Wireless LAN)

  • 문성곤;이홍석;추현승;공원영
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.15-23
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    • 2007
  • 무선 랜(IEEE 802,11)은 신뢰적인 데이터 전송을 위해 기존 TCP를 사용하고 무선 신호의 단절, 간섭, 감쇠 영향으로 인하여 혼잡하지 않은 상태에서 의도하지 않은 패킷손실을 유발한다. 무선 랜에서의 TCP는 패킷손실을 혼잡으로 판단하고, 혼잡제어 알고리즘을 작동하므로 전반적인 전송률이 감소된다. 본 논문은 무선 랜에서의 전송률 증가를 위해 유선 네트워크 고속전송 기법인 TCP 버퍼튜닝을 적용하여 TCP 버퍼크기와 전송률과의 상관관계를 분석한다. 분석을 통해 버퍼크기 증가에 관계없이 더 이상의 전송률이 증가되지 않는 특정 버퍼 한계점을 찾고, 이를 우리는 최대버퍼한계(Maximum Buffer Threshold, MBT)라 정의한다. 최대버퍼한계를 산출하기 위해 실제 연주를 통해 음악파일을 생성한 후 이를 이용하여 실험을 한다. 최대 버퍼한계 기반 TCP 버퍼튜닝은 운영체제 기본 버퍼크기에서의 무선 전송률과 비교하여 송수신간 RTT가 5ms 구간에서 20.3%, RTT 10ms에서 21.4%, RTT 20ms에서 45.4% 전송률이 향상된다. 또한 특정 RTT 구간에서 최대 전송률을 97%의 정확도로 예측하고, 최대버퍼한계 이상으로 TCP 버퍼크기를 설정하는 것은 전송률 증가에 영향이 없음을 확인한다.

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경로 추정 기반의 지연시간을 고려한 저비용 유니캐스트 라우팅 알고리즘 (On Unicast Routing Algorithm Based on Estimated Path for Delay Constrained Least Cost)

  • 김문성;방영철;추현승
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.25-31
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    • 2007
  • 특정 시간 내에 데이터 전송이 이루어져야 하는 실시간 멀티미디어 응용 서비스의 특성은 네트워크의 QoS(Quolity of Service) 보장을 위한 중요한 요소이다. 종단간(End-to-End) 지연시간 제한 조건을 만족하면서 최소 비용을 갖는 (Delay Constrained Least Cost, DCLC) 경로를 찾는 문제는 이미 NP-hard 문제로 알려져 있다. DCLC 문제의 해법은 경로 지연시간과 비용간의 적절할 선택으로 해결하야 한다. 그러나 최적에 가까운 알고리즘으로 알려진 Salama의 DCUR 알고리즘(1)은 알고리즘의 단순성을 위하여 임의의 노드에서 경로 선정 시 목적 노드까지의 최소 비용 경로나 최소 지연시간 경로상의 다음 노드로만 제한을 하여 라우팅 경로의 비용측면에서 다소 비효율적이다. 일반적으로 최소 지연시간 경로의 비용은 최소 비용 경로의 비용보다 상대적으로 높은 경로 비용을 갖으며, 역으로 최소 비용 경로의 지연시간은 최소 지연시간 경로의 지연 시간보다 상대적으로 높은 지연시간을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 점에 착안하여 DCLC문제를 해결하기 위해 확률적 주정 기법을 사용한다. 최근 발표한 독립적 두 변수간의 확률적 조합 알고리즘은 이러한 현상을 극복하기에 충분한 알고리즘이다(2). 따라서 확률적 새로운 변수에 기반한 경로 추정 기법을 사용하였으며, 그에 대한 성능평가를 하였다.

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색상과 기하학적인 특징 기반의 유해 영상 탐지 (Detection of Harmful Images Based on Color and Geometrical Features)

  • 장석우;박영재;허문행
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.5834-5840
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    • 2013
  • 최근 들어, 초고속의 유무선 인터넷과 스마트 기기가 널리 보급됨에 따라 사진이나 동영상 형태의 유해 영상들이 급속히 보급되고 있다. 본 논문에서는 입력되는 영상에서 음란성을 대표하는 여성의 유두 영역을 자동으로 추출하여 유해 영상을 보다 효과적으로 탐지하는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 알고리즘은 먼저 입력된 영상의 RGB 색상공간을 $YC_bC_r$ 공간으로 변환하여 사람의 피부색상 영역을 검출한다. 그리고 본 논문에서 새롭게 정의한 유두 맵을 적용하여 검출된 피부 영역으로부터 유두의 후보 영역들을 추출한다. 그런 다음, 기하학적인 특징을 사용하여 유두의 후보영역 중에서 실제 유두 영역만을 강건하게 필터링하고, 여성의 유두 영역을 포함하고 있는 영상을 유해한 영상이라고 판단한다. 성능을 비교 평가하는 실험결과에서는 제안된 색상과 기하학적인 특징 기반의 알고리즘이 유해 영상을 기존의 방법에 비해 보다 정확하게(4.1% 향상) 탐지한다는 것을 실험을 통해 보여준다.

그물망과 대량입자의 멀티 스케일 접촉해석 (Multi-Scale Contact Analysis Between Net and Numerous Particles)

  • 전철웅;손정현
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권1호
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    • pp.17-23
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    • 2014
  • 그래픽 처리장치(GPU)는 병렬적인 정보를 포함하는 문제를 해결하는데 이상적이다. 본 연구에서는 GPU 는 입자동역학과 함께 다물체 동역학 시뮬레이션을 효율적으로 수행하기 위해 사용되었다. 수치계산을 위해서 HHT 암시적 적분 알고리즘이 사용되었다. 입자들 사이의 접촉을 판별하기 위해서 공간 분할 알고리즘과 입자 거동 해석법으로 이산 요소법(DEM)이 사용되었다. 개발된 다물체 동역학 프로그램은 해는 ADAMS 프로그램의 결과와 비교 검증하였다. CPU 기반의 순차해석 프로그램과 GPU 기반 병렬 프로그램은 입자의 수에 따른 수치계산 효율성을 알아보기 위해 서로 비교되었으며, 입자의 수가 많아질수록 계산시간은 단축되었다. 본 예제에서 입자의 수가 1,300 개일 때, 순차 해석 프로그램보다 병렬 프로그램이 약 5 배 가량 빠른 계산 속도를 보였다.

Investigations on the Magneto-optical Properties of Bilayered Co/Ni Micro-patterned Anti-dot Arrays

  • Deshpande, N.G.;Zheng, H.Y.;Hwang, J.S.;Lee, S.J.;Lee, Y.P.;Rhee, J.Y.;Kim, K.W.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.251-251
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    • 2012
  • A lot of studies are undergoing on the magneto-optical (MO) properties of patterned magnetic systems for the reason that they have potential application to information technology such as ultrahigh-speed computing. Moreover, they can be considered as the future candidates for high-density MO storage devices. Not only the technical aspects, but there have been also tremendous interests in studying their properties related to the fundamental physics. The MO Kerr-rotation effects (both in reflected and the diffracted modes) and the magnetic force microscopy (MFM) are very useful techniques to investigate the micromagnetic properties of such periodic structures. Hence, in this study, we report on the MO properties of bilayered Cobalt (Co)/ nickel (Ni) micro-patterned anti-dot arrays. Such a ferromagnetic structure was made by sequentially depositing co (40 nm)/Ni (5 nm) bilayer on a Si substrate. The anti-dot patterning with hole diameter of $1{\mu}m$ was done only on the upper Co layer using photolithography technique, while the Ni underlayer was kept uniform. The longitudinal Kerr rotation (LKR) of the zeroth- and the first-order diffracted beams were measured at an incidence of $30^{\circ}$ by using a photoelastic modulator method. The external magnetic field was applied perpendicularly to the reflected and the diffracted beams using an electromagnet capable of a maximum field of ${\pm}5$ kOe. Significantly, it was observed that the LKR of the first-order diffracted beam is nearly 4 times larger than that of the zeroth-order beam. The simulated results for the hysteresis loops matched qualitatively well with the experimentally obtained ones. In conjunction with the LKR, we also investigated the magnetic-domain structure by using a MFM system, which were analyzed to elucidate the origin of the enhanced MO rotation.

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A Study on Ubiquitous Environment and Furniture Design - Focus on Elements of Interior Design Trends -

  • Kim, Jong-Seo
    • 한국가구학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.160-173
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    • 2011
  • Increased internet use under a ubiquitous environment may be called as a great human information space revolution followed by Industrial Revolution. This revolution is exerting its significant influence over all the industry as a whole with speed faster than that of any other times. Along with this trend, if furniture design field that leads living culture should fail to jump on this main stream without noticing it, it may be reduced to a unpopular field some day without any sign of recovery. Under this background, this study is intended to recognize a goal aiming at understanding our rapidly changing living environment and leading our way positively. Currently, our surrounding living environment is immersed in computers here and there and Mark Weiser once defined a system that moves in advance before an action as ubiquitous computing and in this respect, I am going to observe a detailed transformation process of space. First nature of the space may be defined as atoms, a physical space equivalent to a spatial element and Bits space that is untouchable is usually called as 2nd space and a combination of atoms and Bits is an intelligent space - 3rd space - that can be intelligible without touching it and finally, this space is called as a ubiquitous space. This spatial transformation is developed by several changes of living environment and we may call it as living trend or interior design trend. Transformation in terms of social perspective, space structural perspective and digital technique perspective may be enumerated. These transformations were surveyed based on its contents being implemented at a future housing exhibition hosted by 5 construction companies along with fusion of information furniture and furniture depending on each housing space. In conclusion, it could be realized that most of the companies were decorating future space by implementing ubiquitous environment as a success factor of future housing market. It may be meaningful to note once again that under an interior environment, a fusion of furniture and information furniture is required considering interior trend elements.

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