• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.33 no.3
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• pp.166-177
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• 2006

The cache size tends to grow in the embedded processor as technology scales to smaller transistors and lower supply voltages. However, larger cache size demands more energy. Accordingly, the ratio of the cache energy consumption to the total processor energy is growing. Many cache energy schemes have been proposed for reducing the cache energy consumption. However, these previous schemes are concerned with one side for reducing the cache energy consumption, dynamic cache energy only, or static cache energy only. In this paper, we propose a hybrid scheme for reducing dynamic and static cache energy, simultaneously. for this hybrid scheme, we adopt two existing techniques to reduce static cache energy consumption, drowsy cache technique, and to reduce dynamic cache energy consumption, way-prediction technique. Additionally, we propose a early wake-up technique based on program counter to reduce penalty caused by applying drowsy cache technique. We focus on level 1 data cache. The hybrid scheme can reduce static and dynamic cache energy consumption simultaneously, furthermore our early wake-up scheme can reduce extra program execution cycles caused by applying the hybrid scheme.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.33 no.3
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• pp.157-165
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• 2006

The change of external/internal factors of the cell rquires specific biological functions to maintain life. Such functions encourage particular genes to jnteract/regulate each other in multiple ways. Accordingly, we applied a linear decomposition model IFSA, which derives hidden variables, called the 'expression mode' that corresponds to the functions. To interpret gene interaction/regulation, we used a cross-correlation method given an expression mode. Linear decomposition models such as principal component analysis (PCA) and independent component analysis (ICA) were shown to be useful in analyzing high dimensional DNA microarray data, compared to clustering methods. These methods assume that gene expression is controlled by a linear combination of uncorrelated/indepdendent latent variables. However these methods have some difficulty in grouping similar patterns which are slightly time-delayed or asymmetric since only exactly matched Patterns are considered. In order to overcome this, we employ the (IFSA) method of [1] to locate phase- and shut-invariant features. Membership scoring functions play an important role to classify genes since linear decomposition models basically aim at data reduction not but at grouping data. We address a new function essential to the IFSA method. In this paper we stress that IFSA is useful in grouping functionally-related genes in the presence of time-shift and expression phase variance. Ultimately, we propose a new approach to investigate the multiple interaction information of genes.

• Journal of KIISE:Information Networking
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• v.30 no.3
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• pp.329-342
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• 2003

Most of the existing multicast routing protocols for ad-hoc networks do not take into account the efficiency of the protocol for the cases when there are large number of sources in the multicast group, resulting in either large overhead or poor data delivery ratio when the number of sources is large. In this paper, we propose a multicast routing protocol for ad-hoc networks, which particularly considers the scalability of the protocol in terms of the number of sources in the multicast groups. The proposed protocol designates a set of sources as the core sources. Each core source is a root of each tree that reaches all the destinations of the multicast group. The union of these trees constitutes the data delivery mesh, and each of the non-core sources finds the nearest core source in order to delegate its data delivery. For the efficient operation of the proposed protocol, it is important to have an appropriate number of core sources. Having too many of the core sources incurs excessive control and data packet overhead, whereas having too little of them results in a vulnerable and overloaded data delivery mesh. The data delivery mesh is optimally reconfigured through the periodic control message flooding from the core sources, whereas the connectivity of the mesh is maintained by a persistent local mesh recovery mechanism. The simulation results show that the proposed protocol achieves an efficient multicast communication with high data delivery ratio and low communication overhead compared with the other existing multicast routing protocols when there are multiple sources in the multicast group.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.34 no.10
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• pp.493-501
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• 2007

The imprecise real-time system provides flexibility in scheduling time-critical tasks. Most scheduling problems of satisfying both 0/1 constraint and timing constraints, while the total error is minimized, are NP-complete when the optional tasks have arbitrary processing times. Liu suggested a reasonable strategy of scheduling tasks with the 0/1 constraint on uniprocessors for minimizing the total error. Song et at suggested a reasonable strategy of scheduling tasks with the 0/1 constraint on multiprocessors for minimizing the total error. But, these algorithms are all off-line algorithms. In the online scheduling, the NORA algorithm can find a schedule with the minimum total error for the imprecise online task system. In NORA algorithm, EDF strategy is adopted in the optional scheduling. On the other hand, for the task system with 0/1 constraint, EDF_Scheduling may not be optimal in the sense that the total error is minimized. Furthermore, when the optional tasks are scheduled in the ascending order of their required processing times, NORA algorithm which EDF strategy is adopted may not produce minimum total error. Therefore, in this paper, an online algorithm is proposed to minimize total error for the imprecise task system with 0/1 constraint. Then, to compare the performance between the proposed algorithm and NORA algorithm, a series of experiments are performed. As a conseqence of the performance comparison between two algorithms, it has been concluded that the proposed algorithm can produce similar total error to NORA algorithm when the optional tasks are scheduled in the random order of their required processing times but, the proposed algorithm can produce less total error than NORA algorithm especially when the optional tasks are scheduled in the ascending order of their required processing times.

• Journal of KIISE:Databases
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• v.33 no.6
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• pp.600-619
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• 2006

According to recent technical advances on sensors and mobile devices, processing of data streams generated by the devices is becoming an important research issue. The data stream of real values obtained at continuous time points is called streaming time-series. Due to the unique features of streaming time-series that are different from those of traditional time-series, similarity matching problem on the streaming time-series should be solved in a new way. In this paper, we propose an efficient algorithm for streaming time- series matching problem that supports normalization transform. While the existing algorithms compare streaming time-series without any transform, the algorithm proposed in the paper compares them after they are normalization-transformed. The normalization transform is useful for finding time-series that have similar fluctuation trends even though they consist of distant element values. The major contributions of this paper are as follows. (1) By using a theorem presented in the context of subsequence matching that supports normalization transform[4], we propose a simple algorithm for solving the problem. (2) For improving search performance, we extend the simple algorithm to use $k\;({\geq}\;1)$ indexes. (3) For a given k, for achieving optimal search performance of the extended algorithm, we present an approximation method for choosing k window sizes to construct k indexes. (4) Based on the notion of continuity[8] on streaming time-series, we further extend our algorithm so that it can simultaneously obtain the search results for $m\;({\geq}\;1)$ time points from present $t_0$ to a time point $(t_0+m-1)$ in the near future by retrieving the index only once. (5) Through a series of experiments, we compare search performances of the algorithms proposed in this paper, and show their performance trends according to k and m values. To the best of our knowledge, since there has been no algorithm that solves the same problem presented in this paper, we compare search performances of our algorithms with the sequential scan algorithm. The experiment result showed that our algorithms outperformed the sequential scan algorithm by up to 13.2 times. The performances of our algorithms should be more improved, as k is increased.

• Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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• v.29 no.6
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• pp.307-317
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• 2002

In this paper we propose a new mesh reconstruction scheme that produces a displaced subdivision surface directly from unorganized points. The displaced subdivision surface is a new mesh representation that defines a detailed mesh with a displacement map over a smooth domain surface, but original displaced subdivision surface algorithm needs an explicit polygonal mesh since it is not a mesh reconstruction algorithm but a mesh conversion (remeshing) algorithm. The main idea of our approach is that we sample surface detail from unorganized points without any topological information. For this, we predict a virtual triangular face from unorganized points for each sampling ray from a parameteric domain surface. Direct displaced subdivision surface reconstruction from unorganized points has much importance since the output of this algorithm has several important properties: It has compact mesh representation since most vertices can be represented by only a scalar value. Underlying structure of it is piecewise regular so it ran be easily transformed into a multiresolution mesh. Smoothness after mesh deformation is automatically preserved. We avoid time-consuming global energy optimization by employing the input data dependant mesh smoothing, so we can get a good quality displaced subdivision surface quickly.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2007.06a
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• pp.17-18
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• 2007

데이터베이스 튜닝은 일반적으로 데이터베이스 어플리케이션을 "좀 더 빠르게" 실행하게 하는 일련의 활동을 뜻한다[1]. 데이터베이스 관리자가 튜닝에 필요한 주먹구구식 룰(Rule of thumb)들을 모두 파악 하고 상황에 맞추어 적용하는 것은 비싼 비용과 오랜 시간을 요구한다. 그렇게 때문에 서로 다른 어플 리케이션들이 맞물려 있는 복잡한 서비스는 필수적으로 자동화된 데이터베이스 성능 관리와 튜닝을 필 요로 한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위하여 지식 도매인(Knowledge Domain)을 기초로 한 자동화 된 데이터베이스 튜닝 원칙(Tuning Principle)을 제시하는 시스템을 제안한다. 각각의 데이터베이스 튜닝 이론들은 지식 도매인의 지식으로 활용되며, 성능에 영향을 미치는 요소들을 개체(Object)와 콘셉트 (Concept)로 구성하고 추론 시스템을 통해 튜닝 원칙을 추론하여 쉽고 빠르게 현재 상황에 맞는 튜닝 방법론을 적용시킬 수 있다. 자동화된 데이터베이스 튜닝에 대해 여러 분야에 걸쳐 학문적인 연구가 이루어지고 있다. 그 예로써 Microsoft의 AutoAdmin Project[2], Oracle의 SQL 튜닝 아키텍처[3], COLT[4], DBA Companion[5], SQUASH[6] 등을 들 수 있다. 이러한 최적화 기법들을 각각의 기능적인 방법론에 따라 다시 분류하면 크게 Design Tuning, Logical Structure Tuning, Sentence Tuning, SQL Tuning, Server Tuning, System/Network Tuning으로 나누어 볼 수 있다. 이 중 SQL Tuning 등은 수치적으로 결정되어 이미 존재하는 정보를 이용하기 때문에 구조화된 모델로 표현하기 쉽고 사용자의 다양한 요구에 의해 변화하는 조건들을 수용하기 쉽기 때문에 이에 중점을 두고 성능 문제를 해결하는 데 초점을 맞추었다. 데이터베이스 시스템의 일련의 처리 과정에 따라 DBMS를 구성하는 개체들과 속성, 그리고 연관 관계들이 모델링된다. 데이터베이스 시스템은 Application / Query / DBMS Level의 3개 레벨에 따라 구조화되며, 본 논문에서는 개체, 속성, 연관 관계 및 데이터베이스 튜닝에 사용되는 Rule of thumb들을 분석하여 튜닝 원칙을 포함한 지식의 형태로 변환하였다. 튜닝 원칙은 데이터베이스 시스템에서 발생하는 문제를 해결할 수 있게 하는 일종의 황금률로써 지식 도매인의 바탕이 되는 사실(Fact)과 룰(Rule) 로써 표현된다. Fact는 모델링된 시스템을 지식 도매인의 하나의 지식 개체로 표현하는 방식이고, Rule 은 Fact에 기반을 두어 튜닝 원칙을 지식의 형태로 표현한 것이다. Rule은 다시 시스템 모델링을 통해 사전에 정의되는 Rule와 튜닝 원칙을 추론하기 위해 사용되는 Rule의 두 가지 타업으로 나뉘며, 대부분의 Rule은 입력되는 값에 따라 다른 솔루션을 취하게 하는 분기의 역할을 수행한다. 사용자는 제한적으로 자동 생성된 Fact와 Rule을 통해 튜닝 원칙을 추론하여 데이터베이스 시스템에 적용할 수 있으며, 요구나 필요에 따라 GUI를 통해 상황에 맞는 Fact와 Rule을 수동으로 추가할 수도 었다. 지식 도매인에서 튜닝 원칙을 추론하기 위해 JAVA 기반의 추론 엔진인 JESS가 사용된다. JESS는 스크립트 언어를 사용하는 전문가 시스템[7]으로 선언적 룰(Declarative Rule)을 이용하여 지식을 표현 하고 추론을 수행하는 추론 엔진의 한 종류이다. JESS의 지식 표현 방식은 튜닝 원칙을 쉽게 표현하고 수용할 수 있는 구조를 가지고 있으며 작은 크기와 빠른 추론 성능을 가지기 때문에 실시간으로 처리 되는 어플리케이션 튜닝에 적합하다. 지식 기반 모률의 가장 큰 역할은 주어진 데이터베이스 시스템의 모델을 통하여 필요한 새로운 지식을 생성하고 저장하는 것이다. 이를 위하여 Fact와 Rule은 지식 표현 의 기본 단위인 트리플(Triple)의 형태로 표현된다, 트리플은 Subject, Property, Object의 3가지 요소로 구성되며, 대부분의 Fact와 Rule들은 트리플의 기본 형태 또는 트리플의 조합으로 이루어진 C Condition과 Action의 두 부분의 결합으로 구성된다. 이와 같이 데이터베이스 시스템 모델의 개체들과 속성, 그리고 연관 관계들을 표현함으로써 지식들이 추론 엔진의 Fact와 Rule로 기능할 수 있다. 본 시스템에서는 이를 구현 및 실험하기 위하여 웹 기반 서버-클라이언트 시스템을 가정하였다. 서버는 Process Controller, Parser, Rule Database, JESS Reasoning Engine으로 구성 되 어 있으며, 클라이 언트는 Rule Manager Interface와 Result Viewer로 구성되어 었다. 실험을 통해 얻어지는 튜닝 원칙 적용 전후의 실행 시간 측정 등 데이터베이스 시스템 성능 척도를 비교함으로써 시스템의 효용을 판단하였으며, 실험 결과 적용 전에 비하여 튜닝 원칙을 적용한 경우 최대 1초 미만의 전처리에 따른 부하 시간 추가와 최소 약 1.5배에서 최대 약 3배까지의 처리 시간 개선을 확인하였다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 튜닝 원칙을 자동으로 생성하고 지식 형태로 변형시킴으로써 새로운 튜닝 원칙을 파생하여 제공하고, 성능에 영향을 미치는 요소와 함께 직접 Fact과 Rule을 추가함으로써 커스터마이정된 튜닝을 수행할 수 있게 하는 장점을 가진다. 추후 쿼리 자체의 튜닝 및 인텍스 최적화 등의 프로세스 자동화와 Rule을 효율적으로 정의하고 추가하는 방법 그리고 시스템 모델링을 효과적으로 구성하는 방법에 대한 연구를 통해 본 연구를 더욱 개선시킬 수 있을 것이다.