• 제목/요약/키워드: energy allocation

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비정상 ECG 진단의 에너지 효율적인 재구성 가능한 가속을 위한 OpenCL 기반 FPGA-GPU 혼합 계층 적응 처리 알고리즘 할당 (Adaptive Processing Algorithm Allocation on OpenCL-based FPGA-GPU Hybrid Layer for Energy-Efficient Reconfigurable Acceleration of Abnormal ECG Diagnosis)

  • 이동규;이승민;박대진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.1279-1286
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    • 2021
  • Electrocardiogram (ECG) 신호는 심장의 이상을 조기에 진단하기 위한 좋은 지표이다. ECG 신호는 사람마다 기준이 되는 정상 신호의 형태가 다르고, 진단에 많은 데이터가 필요하다. 본 논문에서는 ECG 신호 진단을 효율적으로 가속하기 위한 OpenCL을 기반 FPGA-GPU 혼합 계층 적응형 플랫폼을 제안한다. 플랫폼에서 MIT-BIH 부정맥 신호데이터의 19870개 ECG 신호를 진단한 결과 FPGA 가속기는 진단 시간이 1.15s로 소프트웨어로 실행했을 때보다 89.94% 감소하였고, 전력 소모는 84.0% 감소하였다. GPU 가속기는 실행 시간이 소프트웨어 대비 83.56% 감소한 1.87s였으며, 전력 소모는 62.3% 감소하였다. 제안하는 FPGA-GPU 혼합 플랫폼은 FPGA 가속기보다 진단 속도가 느리지만 GPU를 이용하여 상황에 따라 유연한 알고리즘을 동작할 수 있다.

사물인터넷을 위한 저전력 보안 아키텍쳐 (Low Power Security Architecture for the Internet of Things)

  • 윤선우;박나은;이일구
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.199-201
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    • 2021
  • 사물인터넷은 통신 네트워크 기술과 센서를 활용하여 시공간의 제약 없이 사람과 사물을 유기적으로 연결하고, 실시간으로 데이터를 송수신할 수 있는 기술이다. 전 산업 분야에서 활용되고 있는 사물인터넷은 디바이스의 크기, 메모리 용량, 데이터 전송 성능 등 스토리지 할당 측면의 제약사항을 가지고 있어 제한적인 배터리 용량을 효과적으로 활용할 수 있도록 전력 소모량을 관리하는 것이 중요하다. 종래 연구에서는 주로 암호 모듈의 보안 알고리즘을 경량화하여 전력 효율을 개선한 대신 보안성이 열화되는 문제가 있다. 본 연구에서는 사물인터넷 환경에서 고성능의 보안 알고리즘을 활용할 수 있는 저전력 보안 아키텍처를 제안한다. 이는 무결성 검사를 수행하는 작은 로직을 추가하여 검사 결과에 따라 위협탐지가 필요한 경우에만 보안 모듈을 실행시켜 저전력 환경에서 상대적으로 복잡도가 높은 보안 모듈을 활용해 높은 보안성과 전력 효율성을 제공할 수 있다.

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미래 자동차 분야 국가연구개발사업의 주요 연구 토픽과 투자 동향 분석: LDA 토픽모델링을 중심으로 (Exploring Key Topics and Trends of Government-sponsored R&D Projects in Future Automotive Fields: LDA Topic Modeling Approach)

  • 마형렬;이철주
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.31-48
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    • 2024
  • 글로벌 자동차 산업은 연결, 자율주행, 공유, 전동화 등의 주요 방향 아래 지속적으로 발전하고 있으며, 국내 자동차 산업 또한 기존의 전통적인 자동차 부품 제조로부터 미래 트렌드에 부합하는 전략적인 업의 전환을 꾀하고 있다. 본 연구에서는 2013년부터 2021년까지 산업통상자원부에서 지원한 미래 자동차 분야 연구개발 과제를 대상으로 토픽 모델링을 수행하였다. 해당 기간을 3개 기간으로 구분하여 주요 토픽의 변화를 분석하였다. 센서와 통신, 운전자 보조 기술, 배터리 및 전력 기술은 전 기간 동안 지속적인 주요 토픽으로 나타났으며, 고강도 경량 차체와 같은 주제는 1기에서만 관찰되었다. 한편, AI, 빅데이터, 수소 연료전지와 같은 주제는 2기와 3기에 점점 더 중요한 토픽으로 부상하였다. 또한, 토픽별 정부 투자액과 투자 증가율을 기준으로 각 기수별 집중 투자 분야를 분석하였다. 이러한 연구 결과는 향후 자동차 분야의 정책 수립 및 연구개발 전략 마련 시 기초 자료로 활용될 것으로 예상되며, 증거 기반의 정책 수립과 결정에 기여할 것으로 기대된다.

밀집 샘플링 기법을 이용한 네트워크 트래픽 예측 성능 향상 (Improving prediction performance of network traffic using dense sampling technique)

  • 이진선;오일석
    • 스마트미디어저널
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    • 제13권6호
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    • pp.24-34
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    • 2024
  • 시계열인 네트워크 트래픽 데이터로부터 미래를 예측할 수 있다면 효율적인 자원 배분, 악성 공격에 대한 예방, 에너지 절감 등의 효과를 거둘 수 있다. 통계 기법과 딥러닝 기법에 기반한 많은 모델이 제안되었는데, 이들 연구 대부분은 모델 구조와 학습 알고리즘을 개선하는 일에 치중하였다. 모델의 예측 성능을 높이는 또 다른 접근방법은 우수한 데이터를 확보하는 것이다. 이 논문은 우수한 데이터를 확보할 목적으로, 시계열 데이터를 증강하는 밀집 샘플링 기법을 네트워크 트래픽 예측 응용에 적용하고 성능 향상을 분석한다. 데이터셋으로는 네트워크 트래픽 분석에 널리 사용되는 UNSW-NB15를 사용한다. RMSE와 MAE, MAPE를 사용하여 성능을 분석한다. 성능 측정의 객관성을 높이기 위해 10번 실험을 수행하고 기존 희소 샘플링과 밀집 샘플링의 성능을 박스플롯으로 비교한다. 윈도우 크기와 수평선 계수를 변화시키며 성능을 비교한 결과 밀집 샘플링이 일관적으로 우수한 성능을 보였다.

백두산 동북부지역 소나무 천연림에서 밀도에 따른 임분의 Biomass 생산성 및 수직 배분 (Biomass Productivity and its Vertical Allocation of Natural Pinus densiflora Forests by Stand Density)

  • 김영환;;이돈구
    • 임산에너지
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    • 제18권2호
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    • pp.92-99
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    • 1999
  • 임분밀도에 따른 소나무림의 biomass생산량, 밀도변화에 따른 임목의 부위별 biomass배분특성 및 교목, 관목, 초본 등 수직층위별 biomass의 분포특성을 파악하고자 중국 백두산 동북부 지역 소나무 천연림에서 연구를 수행하였다. 임분의 밀도를 5등급으로 나누어 각각 교목층, 관목층, 초본층별로 biomass량을 추정하였다. 교목층에서 부위별로 교목층 소나무 biomass량 추정식을 유도한 결과 줄기,수피 및 지상부 전체 biomass량의 경우, logW=a+blog(D2H)+c(D2H)식의 적합도가 높게 나타났고 가지, 침엽의 biomass량 및 엽면적의 경우, logW=a+blogD+cDtlr의 적합도가 높게 나타났다. 밀도가 증가함에 따라 교목층의 biomass량은 증가하였고 관목과 초본층의 biomass량은 감소하는 추이를 나타내었다. 소나무 천연림내 교목층 임목의 부위별 순생산량은 밀도가 증가함에 따라 모두 증가하였다. 침엽이 지상부 전체 biomass 순생산량 중 차지하는 비율은 밀도가 증가함에 따라 감소함으로써 침엽의 교목층 지상부 biomass량에 대한 생산성은 증가하였다. 밀도가 다른 소나무천연림에서 부위별 순생산량은 모두 줄기>침엽>가지>수피 순이었다.

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지표유출메커니즘을 활용한 홍수취약지구 표출 기법 (Mapping Technique for Flood Vulnerable Area Using Surface Runoff Mechanism)

  • 이재영;한건연;김현일
    • 한국지리정보학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.181-196
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    • 2019
  • 홍수는 다양한 원인으로 발생할 수 있으며, 주로 내수배제 불량이나 외수범람을 홍수의 주요 원인으로 주목하고 있으며, 대규모 유역 유출을 발생시키는 강우 또한 빈번히 발생하고 있는 실정이다. 기존의 홍수위험지도는 수리·수문학적 모델링을 통한 분석을 기반으로 하여 방대한 자료의 수집과 복잡한 분석과정으로 인한 장시간의 소요시간으로 넓은 지역에 대한 홍수위험지도 작성이 어려운 실정이다. 본 연구에서는 이를 극복하고자 홍수위험도 산정 시 필요한 시간과 노력을 절감하고 광범위한 지역에 대한 세밀한 분석을 실시하기 위해 지표유출메커니즘을 고려한 홍수취약지구 선정 기법을 제안하고자 한다. 홍수취약지구 선정 기법을 대상지역인 서울시에 적용하여 2×2 혼동행렬과 ROC(Receiver Operation Characteristic) 곡선을 활용하여 검증함으로써 선정된 취약지구 인근에서 침수피해가 발생하기 쉽다는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구의 결과를 이용하여 관리 우선순위를 반영하여 효율적인 예산 배분과 체계적인 방재대책 수립이 가능할 것으로 판단된다.

모바일 P2P 스트리밍 서비스를 위한 포인트 기반 자원 배분 기법과 그 특성 (A Point-based Resource Distribution Scheme and Its Characteristics for Mobile P2P Streaming Service)

  • 김양중;정일영;한치문
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.33-42
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    • 2013
  • 오늘날 P2P는 초기의 단순한 파일 공유에 사용되었던 제한성을 벗어나, 현재는 새로운 서비스를 제공하기 위해 네트워크 인프라를 추가적으로 구축하는 비용과 서버의 부담을 분산시키고 다른 연계 기술들과의 효율성을 극대화하는데 필수적인 기술이 되었다. 특히나 P2P를 이용한 미디어 스트리밍 서비스는 이용자에게 매우 매력적인 서비스로, 고사양의 모바일 단말과 모바일 네트워크 기술의 발달에 힘입어 점차 모바일 환경에서 유선망의 서비스 품질을 요구하고 있다. 하지만 P2P가 갖고 있는 고질적인 'Peer Selfishness'와 QoE사이의 접점을 찾기 위해서는 여전히 '공정성'을 고려해야 될 것이며 P2P 시스템은 반드시 이를 고려한 인센티브 메커니즘을 통해 자원 이용률을 최대화하고 이용자의 지속적인 기여를 통해 시스템의 전체적인 성능을 향상시켜야 한다. 따라서 본 논문에서는 공정성을 고려한 인센티브 메커니즘으로써 포인트 기반의 자원 할당 메커니즘을 제안하며 추가적으로 모바일 단말의 가용 에너지를 고려한 피어 선택 메커니즘을 설명한다. 이를 통해, 모바일 P2P 스트리밍 시스템에 제안하는 기법들이 적용됨으로써, 인센티브를 가진 경쟁 노드들이 자원할당을 위해 경쟁 시에 소스노드의 자원을 기여도와 에너지에 따른 자원분배를 이룸으로 시스템의 성능이 향상됨을 보인다.

Association of Polymorphism Harbored by Tumor Necrosis Factor Alpha Gene and Sex of Calf with Lactation Performance in Cattle

  • Yudin, N.S.;Aitnazarov, R.B.;Voevoda, M.I.;Gerlinskaya, L.A.;Moshkin, M.P.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권10호
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    • pp.1379-1387
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    • 2013
  • In a majority of mammals, male infants have heavier body mass and grow faster than female infants. Accordingly, male offspring nursing requires a much greater maternal energy contribution to lactation. It is possible that the maternal-fetal immunoendocrine dialog plays an important role in female preparation for lactation during pregnancy. Immune system genes are an integral part of gene regulatory networks in lactation and tumor necrosis factor alpha ($TNF{\alpha}$) is a proinflammatory cytokine that also plays an important role in normal mammary gland development. The aim of this study was to evaluate the influence of the sex of calf and/or the -824A/G polymorphism in the promoter region of $TNF{\alpha}$ gene on milk performance traits in Black Pied cattle over the course of lactation. We also studied the allele frequency differences of -824A/G variants across several cattle breeds, which were bred in different climatic conditions. The G allele frequency decreased gradually over the course of lactation events in the Black Pied dairy cattle because of a higher culling rate of cows with the G/G genotype (p<0.001). In contrast to the genotypes A/A and A/G, cows with G/G genotype showed significant variability of milk and milk fat yield subject to sex of delivered calf. Milk yield and milk fat yield were significantly higher in the case of birth of a bull calf than with a heifer calf (p<0.03). The G allele frequency varies from 48% to 58% in Grey Ukrainian and Black Pied cattle to 77% in aboriginal Yakut cattle. Our results suggest that the $TNF{\alpha}$-824A/G gene polymorphism may have an influence on the reproductive efforts of cows over the course of lactation events depending on the sex of progeny. Allocation of resources according to sex of the calf allows optimizing the energy cost of lactation. This may be a probable reason for high G allele frequency in Yakut cattle breeding in extreme environmental conditions. Similarly, the dramatic fall in milk production after birth of a heifer calf increases the probability of culling for the cows with the G/G genotype in animal husbandry.

브로드캐스트환경에서 에너지효율과 데이터접근빈도를 동시에 고려한 하이브리드 인덱스배 치기법 (A Hybrid Index Allocation Scheme Considering both Energy Efficiency and Data Access Frequencies in Mobile Broadcast Environments)

  • 박지현;박광진;강상원;김종완;임석진;황종선
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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    • pp.46-48
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    • 2005
  • 이동 컴퓨팅 환경에서 다수의 이동 클라이언트들에게 데이터를 전달할 때는 클라이언트들의 동시 데이터 접근을 지원하는 브로드캐스트 기법을 사용하면 무선 채널 대역폭의 협소함과 클라이언트 측의 에너지 제약과 같은 단점을 해결할 수 있다. 기존 기법들은 클라이언트의 데이터에 대한 접근빈도(access frequencies)와 클라이언트의 에너지 효율(energy efficiency)을 동시에 고려하지 않았다. 따라서 원하는 데이터가 올 때까지 계속해서 채널을 들어야 함으로 인해 에너지 소비를 많이 하거나, 데이터를 얻을 때까지 추가한 많은 양의 정보에 따른 지연이 발생하는 단점이 있다. 본 논문에서는 클라이언트의 에너지 절약을 위한 tuning time을 최소화하고 실제 데이터를 얻을 때까지 소요되는 access time의 효율을 높이기 위해 데이터의 접근빈도와 에너지 효율을 동시에 고려하는 HIDAF: Hybrid Index considering Data Access Frequencies 기법을 제한한다. 제안하는 기법은 트리기반 기법과 해싱기반 기법을 함께 적용하여 구성한 인덱스를 브로드캐스트 주기에 배치한다. HIDAF 기법은 데이터 접근빈도를 고려한 트리기반 인덱스를 배치함으로써 데이터를 얻기 위한 클라이언트들의 평균 access time을 줄일 수 있고, 이러한 인덱스에 해싱기반 기법을 추가함으로써 클라이언트의 에너지 효율을 최소화하는 새로운 브로드캐스팅 기법이다. HIDAF 기법은 브로드캐스트 추기에 데이터의 접근빈도를 고려한 인덱스를 교차로 추가하여 핫 데이터에 대한 클라이언트들의 access time을 줄임으로써 전체 사용자에 대한 평균 access time을 최소화하는 동시에 클라이언트들의 제한된 에너지 소비를 최소화하는데 목적이 있다. 제안기법에 대한 평가는 수학적 분석을 통해 HIDAF 기법과 기존의 브로드캐스트 기법의 성능을 비교 분석한다.하였으나 사료효율은 증진시켰으며, 후자(사양, 사료)와의 상호작용은 나타나지 않았다. 이상의 결과는 거세비육돈에서 1) androgen과 estrogen은 공히 자발적인 사료섭취와 등지방 침적을 억제하고 IGF-I 분비를 증가시키며, 2) 성선스테로이드호르몬의 이 같은 성장에 미치는 효과의 일부는 IGF-I을 통해 매개될 수도 있을을 시사한다. 약 $70 {\~} 90\%$의 phenoxyethanol이 유상에 존재하였다. 또한, 미생물에 대한 항균력도 phenoxyethanol이 수상에 많이 존재할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서, 제형 내 oil tomposition을 변화시킴으로써 phenoxyethanol의 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 피부 투과를 감소시켜 보다 피부 자극이 적은 저자극 방부시스템 개발이 가능하리라 보여 진다. 첨가하여 제조한 curd yoghurt는 저장성과 관능적인 면에서 우수한 상품적 가치가 인정되는 새로운 기능성 신제품의 개발에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다. 여자의 경우 0.8이상이 되어서 심혈관계 질환의 위험 범위에 속하는 수준이었다. 삼두근의 두겹 두께는 남녀 각각 $20.2\pm8.58cm,\;22.2\pm4.40mm$으로 남녀간에 유의한 차이는 없었다. 조사대상자의 식습관 상태는 전체 대상자의 $84.4\%$가 대부분이 하루 세끼 식사를 규칙적으로 하고 있었으며 식사속도는 허겁지겁 빨리 섭취하는 경우가 남자는 $31.0\%$, 여자는 $21.4\%$로 나타났고 이들을 제외한 나머지 사람들은 보통 속도 혹은 충분한 시간을 가지고 식사를 하였다. 평소 식사량은 조금 적게 혹은 적당하게 섭취하는 사람이 대부분이었으며 남자가 여자보다는 배부르게 먹는 경 향이 유의적으로 높았다(p<0.05). 식사는 혼자 하는 경우가 남자

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전이 구간(트렌지션 커터존)의 최적 디스크커터 각도 산정에 관한 수치해석 연구 (Numerical analysis on the estimation of optimal disc cutter angle in transition cutter zone)

  • 이상연;송기일
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.1-12
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    • 2021
  • Tunnel boring machine (TBM)의 설계에 있어서 지반과 직접적으로 맞닿아 절삭을 담당하는 커터헤드의 설계에 따라서 장비의 굴진효율이 달라지게 된다. 디스크커터는 배치되는 위치에 따라 센터 커터 존, 이너 커터 존, 트렌지션 커터 존으로 구분된다. 기존에도 페이스커터의 최적 절삭조건을 규명하기 위한 연구는 많이 진행되어 왔으나, 트렌지션 커터의 최적 절삭조건을 규명하기 위한 연구는 상대적으로 미진하였다. 본 연구에서는 트렌지션 커터의 최적의 절삭조건을 규명하기 위해 개별요소법 수치해석을 수행하고 트렌지션 커터 사이의 각도에 따른 비에너지 곡선을 작도하여 최적 절삭조건을 알아보고자 하였다. 수치해석 결과 전이영역에서 최소 비에너지를 보이는 트렌지션 커터 사이의 각도 9°인 것으로 확인되었다. 이를 트렌지션 커터의 경사각에 따라 3가지 영역으로 구분하고 영역별 디스크커터 사이의 각도와 비에너지를 정리한 결과 트렌지션 커터의 경사각이 커질수록 최적 비에너지를 보이는 트렌지션 커터 사이의 각도는 10°에서 8°까지 점차 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과는 기존에 사용되고 있는 트렌지션 커터의 설계 결과와 유사한 경향으로써, 본 연구의 결과를 밑받침한다.