권호 표지

The KIPS Transactions:PartA (정보처리학회논문지A)

Korea Information Processing Society

  • Bimonthly
  • /
  • 1598-2831(pISSN)

Domain

  • Information/Communication ＞ Information Processing Theory

Aim & Scope

The KIPS Transactions:PartA publishes original research papers in information processing focusing on computer system and theory. Application oriented papers are also accepted. Technical fields of this journal in detail are as follows; computational theory, algorithm theory, formal languages, grid/clustering computing, middleware, multimedia theory (synchronization, indexing, compacting), parallel/distributed processing theory, computational learning theory, computer graphics & CAD, computer networks, computer system applications, real time processing system.

KSCI

Volume 12A Issue 2 Serial No. 92

  1. Kim Sunil 87
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.087 PDF KSCI
    패턴 매칭(Pattern Matching)은 네트워크 침입방지 시스템에서 가장 중요한 부분의 하나며 많은 연산을 필요로 한다. 날로 증가되는 많은 수의 공격 패턴을 다루기 위해, 네트워크 침입방지 시스템에서는 회선 속도로 들어오는 패킷을 처리 할 수 있는 다중 패턴 매칭 방법이 필수적이다. 본 논문에서는 현재 많이 사용되고있는 네트워크 침입방지 및 탐지 시스템인 Snort와 이것의 패턴 매칭 특성을 분석한다. 침입방지 시스템을 위한 패턴 매칭 방법은 다양한 길이를 갖는 많은 수의 패턴과 대소문자 구분 없는 패턴 매칭을 효과적으로 다룰 수 있어야 한다. 또한 여러 개의 입력 문자들을 동시에 처리 할 수 있어야 한다. 본 논문에서 Shift-OR 패턴 매칭 알고리즘에 기반을 둔 다중 패턴 매칭 하드웨어 가속기를 제시하고 여러 가지 가정 하에서 성능 측정을 하였다. 성능 측정에 따르면 제시된 하드웨어 가속기는 현재 Snort에서 사용되는 가장 빠른 소프트웨어 다중 패턴 매칭 보다 80배 이상 빠를 수 있다.
  2. Kim Sung-Gi;Cho Gyeong-Yeon 95
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.095 PDF KSCI
    부동소수점 나눗셈에서 많이 사용하는 뉴톤-랍손 부동소수점 역수 알고리즘은 일정한 횟수의 곱셈을 반복하여 역수를 계산한다. 본 논문에서는 오차가 정해진 값보다 작아질 때까지 곱셈을 반복해서 역수를 계산하는 가변 시간 뉴톤-랍손 부동소수점 역수 알고리즘을 제안한다. 'F'의 역수 계산은 초기값 $'X_0=\frac{1}{F}{\pm}e_0'$에 대하여, $'X_{i+1}=X=X_i*(2-e_r-F*X_i),\;i\in\{0,\;1,\;2,...n-1\}'$을 반복한다. 중간 곱셈 견과는 소수점 이하 p비트 미만을 절삭하며, 절삭 오차는 $'e_r=2^{-p}'$보다 작다. p는 단정도실수에서 27, 배정도실수에서 57이다. $'X_i=\frac{1}{F}+e_i{'}$라 하면 $'X_{i+1}=\frac{1}{F}-e_{i+1},\;e_{i+1}이 된다. $'\mid(2-e_r-F*X_i)-1\mid<2^{\frac{-p+2}{2}}{'}이면, $'e_{i+1}<4e_r{'}$이 부동산소수점으로 표현 가능한 최소값보다 작이지며, $'X_{i+1}\fallingdotseq\frac{1}{F}'$이다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 입력 값에 따라서 곱셈 횟수가 다르므로, 평균 곱셈 횟수를 계산하는 방식을 유도하고, 여러 크기의 근사 역수 테이블$(X_0=\frac{1}{F}{\pm}e_0)$에서 단정도실수 및 배정도실수의 역수 계산에 필요한 평균 곱셈 횟수를 계산한다. 이들 평균 곱셈 횟수를 종래 알고리즘과 비교하여 본 논문에서 제안한 알고리즘의 우수성을 증명한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 오차가 일정한 값보다 작아질 때까지만 반복 연산을 수행하므로 역수 계산기의 성능을 높일 수 있다. 또한 최적의 근사 역수 테이블을 구성할 수 있다. 본 논문의 연구 결과는 디지털 신호처리, 컴퓨터 그라픽스, 멀티미디어, 과학 기술 연산 등 부동소수점 계산기가 사용되는 분야에서 폭 넓게 사용될 수 있다.
  3. Song Eun-Jee 103
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.103 PDF KSCI
    수학적 모델을 컴퓨터 상에 실현시키는데 있어 보다 효율적인 알고리즘을 구현하고 개발하는 것이 수치해석 연구의 궁극적인 목표이다. 일반적으로 컴퓨터 상에서 구한 계산 결과, 즉 근사 값은 수학적으로 구한 값인 참값과 정확하게 같지 않다 따라서 근사 값이 얼마나 참값에 가까운가를 측정하는 오차평가는 알고리즘의 효율성을 평가하는데 있어 가장 중요한 과제라 할 수 있다. 대부분의 경우 오차평가에 있어 오차의 한계를 이용하지만 주어진 문제의 참값을 모르기 때문에 정확한 오차평가를 할 수 없다. 여기서는 수치등각사상을 구하기 위한 해법중 하나인 Wegmann 방법을 다루는데 저자는 수렴하는 문제의 범위를 넓히기 위해 저주파필터를 적용한 알고리즘을 제안한바 있다. 본 논문에서는 몇 가지 수학적 이론에 근거하여 저주파필터를 적용한 Wegmann해법에서 참값을 모르더라도 오차평가를 할 수 있는 방법을 제안하고 수치실험을 통해 그 유효성을 입증한다.
  4. Kim Young-Chul;Choi Jaeyoung 109
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.109 PDF KSCI
    본 논문에서는 프로그램의 분석 과정에서 생성된 구문트리에서 키워드만을 추출하여 유사도 평가하는 방법을 소개한다. 이 방법은 기존의 구조 기반 방법과 같이 프로그램 구조적 특징에 상관없이 유사도를 평가한 수 있으며, 구문트리의 키워드만을 평가에 이용함으로써 기존 시스템의 단점이었던 속도를 개선할 수 있었다. 따라서 본 논문에서는 유사도 평가 모델을 제시하고, 생성된 구문트리에서 키워드를 추출하는 방법을 제시하였다. 본 논문의 평가 부분에서는 기존 시스템에 비해 본 시스템이 구조적 특징이나 속도 면에서 많이 개선되었다는 것을 보여주었다. 따라서 본 시스템은 향후에 텍스트 위주의 문서의 유사도나 XML과 같은 전자 문서의 유사도 평가에 지대한 영향을 줄 것으로 기대된다.
  5. Seo Kyung Hee;Kim Sung Chun 117
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.117 PDF KSCI
    대규모 멀티컴퓨터 시스템에서 단편화를 줄일 수 있는 적응성 있는 프로세서 할당 기법을 제안한다. 큰 크기의 서브메쉬 할당을 요구하는 작업들의 개수가 적을 경우에도 나머지 작업들의 대기 큐의 지연시간이 증가할 수 있다. 이런 상황에서 할당이 불가능한 기존의 기법들과 달리, L-모양 서브메쉬를 할당할 수 있으며, 할당 가능한 L-모양 서브메쉬를 효율적으로 탐색하는 알고리즘을 개발하였다. 그러므로 FCFS로 스케쥴링되어도, 대기 큐의 지연시간을 줄임으로써 평균응답시간을 줄일 수 있다. 시뮬레이션 결과를 통해서 제안하는 기법이 외부 단편화, 작업응답시간, 그리고 시스템의 활용도 면에서 다른 기법들보다 우수함을 보인다.
  6. Ju YoungKwan;Kim Sukil 127
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.127 PDF KSCI
    이 논문에서는 단일 칩 프로세서에서 제한된 공간의 레벨 1 캐시를 구성하고 있는 선인출 캐시 $L_P$와 요구인출 캐시 $L_1$의 합이 일정한 때, $L_1$와 $L_P$의 크기의 적정한 비율을 실험을 통하여 분석하였다. 실험 결과, $L_1$와 $L_P$의 합이 16KB일 경우에는 $L_1$을 12KB, $L_P$를 4KB로 구성하고 $L_P$의 선인출 기법과 캐시교체정책은 각각 OBL과 FEO을 적용시키는 레벨 1 캐시 구조가 가장 성능이 우수함을 보였다. 또한 이 분석은 $L_1$와 $L_P$의 합이 32KB 이상인 경우에는 $L_P$의 선인출 기법으로는 동적필터 기법을 사용하는 것이 유리함을 보였고 32KB의 공간이 가용한 경우에는 $L_1$을 28KB, $L_P$를 4KB로, 64KB가 가용한 경우에는 $L_1$을 48KB, $L_P$를 16KB로 레벨 1 캐시를 분할하는 것이 가장 좋은 성능을 발휘함을 보였다.
  7. Kim Chayoung;Ahn Jinho 137
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.137 PDF KSCI
    소 중규모 분산 시스템에서 기결정된 메시지 순서화 속성들을 만족시키기 위한 많은 신뢰성 있는 그룹통신 알고리즘들이 제안되었다. 그러나, 엄격한 신뢰성을 보장해야 하는 기존 알고리즘들은 대규모 시스템에 적합하지 않을 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 기존 알고리즘에 비해 합리적으로 보다 약한 신뢰성을 보장하는 동시에 확장성을 매우 향상시키기 위한 전염형 그룹통신 알고리즘들이 제안되었다. 이러한 알고리즘들은 모두 원자적 메시지 순서 전달 속성을 보장하도록 설계되었다. 그러나, 멀티미디어 시스템 및 협력 작업과 같은 분산 애플리케이션들이 보다 약한 메시지 순서 전달 속성인 인과적 순서 전달만을 요구한 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 전염형 기법의 고유한 확장성을 유지하면서, 인과적 순서 전달을 보장하는 효율적인 전염형 그룹 통신 알고리즘을 제안한다.
  8. Lee Jung-Hoon;Kim Jin Suk 145
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.145 PDF KSCI
    최근 많은 프로세서 제작업체들이 프로세서의 효율을 높이기 위한 방법으로 독립적인 쓰레드들을 한 프로세서 사이클에 동시에 실행시킬 수 있는 동시다중 쓰레딩 기술을 구현하고 있으며 그 예의 하나가 하이퍼쓰레딩이다. 물리 프로세서 안에 여러 개의 논리 프로세서를 가질 수있는 하이퍼쓰레딩 기술은 기존의 여러 개의 독립적인 프로세서들을 갖춘 멀티 프로세싱 환경과는 차이가 있으며, 하이퍼쓰레딩 환경에 알맞은 특정한 작업 할당 방법이 필요하다. 따라서, 본 논문에서는 하이퍼쓰레딩 기술에 적합한 스케줄링 알고리즘을 제안하고 그 성능을 다양한 방법으로 측정해 봄으로서 하이퍼쓰레딩 시스템을 올바르게 인식하고 적절하게 관리하여 효율적인 성능을 기대할 수 있게 되었다.
  9. Chang Tae-Mu;Myung Won-Shig;Han Jun-Tak 151
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.151 PDF KSCI
    웹을 사용하는 사람들의 기하급수적으로 증가하면서 확장이 용이하며 신뢰도가 높은 웹 서버가 절실히 요구된다. 사용자의 급증은 과중한 전송량과 시스템의 부하문제를 야기 시켰으며 이를 해결하기 위한 방안으로 클러스터 시스템이 연구되고 있다. 기존의 클러스터 시스템에서는 웹 서버 간 부하가 균등하더라도 멀티미디어나 CGI 둥으로 요청 데이터 크기가 크면 특정 웹 서버의 부하와 응답 시간이 증가되는 경향이 있다. 본 논문에서는 웹 서버들이 각각 다른 컨텐츠를 갖고 CPU, 메모리 및 디스크 사용율 등의 웹 서버의 자원 정보를 이용하여 효율적으로 부하를 분산하는 기법을 제안한다. 각각 서로 다른 컨텐츠를 가지고 있는 엘 서버들은 컨텐츠들에 대한 수정, 삭제, 추가 둥 자원 정보 변경으로 인하여 깨어질 수도 있는 자원 정보 일관성을 유지하기 위해 네트워크 파일 시스템에 연결되어 운영된다. 컨텐츠를 나누어 저장함으로써 생길 수 있는 각 컨텐츠 그룹 간의 부하의 불균형의 문제는 웹 서버에 대한 재설정으로 해결하였다. 성능 실험을 통해 기존의 RR방식과 LC방식보다 제안한 기법이 최대 $50\%$의 처리율과 응답시간 향상을 보여주었다.
  10. Kim Beob-Kyun;Chung Seung-Jong;An Dong-Un;Jang Haeng-Jin;Park Hyung-Woo 161
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.161 PDF KSCI
    지리적으로 분산된 이 기종의 유휴 자원들을 서로 연결하여 가상의 고성능 컴퓨팅 자원으로 사용하는 그리드에서 자원에 대한 접근 제어시스템의 구축은 필수적이다. 본 논문에서는 그리드 환경 구축 시 전 세계적으로 가장 많이 사용되는 Globus Toolkit을 기반으로 하는 그리드 접근 제어 시스템을 설계 및 구현한다. 특히, 각 자원을 제공하는 사이트의 자율성을 보장하기 위해 각종 환경 설정 파일들을 이용하고 이를 이용한 부가 서비스 개발이 용이하도록 다양하고 자세한 정보를 만들어 내도록 설계 및 구현하였다.
  11. Youn Hee Yong;Choi Sung Chune 171
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.171 PDF KSCI
    분산 시스템에서 가용성을 높이고 전체 시스템의 성능을 향상시키기 위해 데이터는 여러 노드에 중복하여 저장된다. 여기서는 전역적 접근제어를 위해서 읽기/쓰기 동작을 수행하는데 필요한 노드의 집합을 정의하는 Quorum 프로토콜이 존재한다. Quorum 프로토콜을 사용하는 대표적인 복제 프로토콜인 Tree Quorum 프로토콜은 트리의 높이가 증가할수록 노드의 수가 기하급수적으로 증가하고, Grid 프로토콜은 노드에 장애가 발생하지 않아도 언제나 같은 읽기/쓰기 비용을 갖는다는 단점을 갖고 있다. 따라서, 본 논문에서는 기존 프로토콜의 장점을 가지면서 단점을 해결할 수 있는 새로운 하이브리드 프로토콜을 제안한다. 제안된 하이브리드 프로토콜은 전체적으로는 트리 구조를 가지면서 각 레벨에서는 그리드의 열과 같은 구조를 가짐으로써 노드에 장애가 없을 때에는 Tree Quorum 프로토콜과 같이 적은 동작 비용을 요구하며, 노드에 장애가 존재할 경우에도 기존 프로토콜에 비해 상대적으로 적은 동자 비용과 높은 가용성을 보인다. 그러므로 높은 데이터 가용성이 요구되는 서바이벌 스토리지 시스템에 효율적으로 적용 가능하다. 본 논문에서는 수학적 모델링을 통하여 제안된 프로토콜의 비용과 가용성을 평가하고, 시뮬레이션을 통해 응답시간과 처리율을 기존의 Tree quorum프로토콜과 비교한다.
  12. Choi Byung-Do;Hyun Chul-Sang;Jung Jin-Uk;Kim Dong-Hak;Kim Wook-Hyun;Kim Chong-Gun 181
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.181 PDF KSCI
    웹 기반 원격교육 환경의 발전이 꾸준히 이루어지고 있다. 그러나 원격교육 환경에서 교육미디어 자체의 발전에 비해 학습자의 학습효과에 대한 연구는 아직 미약하다. 현재 대부분의 원격강의 시스템에서 학습평가를 위해 온라인 혹은 오프라인을 통한 중간, 기말 시험 등에 주로 의존하기 때문에 원격강의에서 학습효과의 평가는 한계를 보여주고 있다. 원격강의는 시공간의 제약을 받지 않는다는 장점이 있는 반면 학습평가에 있어 학습자들의 실제 학습태도나 학습효과를 평가하는 방법이 제한적이라는 단점도 있다. 원격강의에서 학습자의 성실한 학습태도는 학습효과를 높이는 중요한 요소이다. 본 연구에서는 가상강의에서 학습자의 학습태도를 실시간으로 평가하고 피드백해 주어 학습효과를 높이는 방안을 제안한다. 또한 실험 시스템을 구축하여 효과 및 가능성을 확인한다.
  13. Jang Seung-Ju 191
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2005.12A.2.191 PDF KSCI
    다양한 무선 컨텐츠 개발의 요구에 의하여 교육 목적에 적합한 무선 인터넷의 시도가 나타나고 있다. 본 논문에서는 학교 현장의 학생생활에 대한 여러 내용들을 무선 컨텐츠로 만들어 학부모들에게 전달할 수 있는 무선 컨텐츠론 설계한다. 이 무선 컨텐츠는 WML 언어를 사용하여 구현한다. 시간이 없어 자녀의 학교생활에 대한 정보를 자주 접하지 못하는 학부모들에게 무선 인터넷이 다양한 의사소통의 수단으로 중요한 역할을 할 수 있다. 중학교 3학년 학생들의 학부모들을 대상으로 월 1회 학부모들이 주기적으로 이동전화로 직접 접속하게 하여 정보를 전달하였다. 본 연구의 실험 결과 학생들의 학교생활에 대하여 능동적 참여를 유도할 수 있었고, 그들 자녀의 학교생활을 잘 이해할 수 있게 하였다. 학교 정보중에서 학생과 관련한 정보의 접근이 많았고, 학교 공지 사항에 대한 접근도 많았다. 또 교사의 입장에서도 학생들을 세심하게 관찰하게 되고 긍정적인 사고를 갖게 하는 효과가 있었다.