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 8A Issue 4

  1. 김서균;김경훈;류재상;남지승 287
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    멀티미디어 서버 시스템은 고용량이어야 하며 지속적으로 늘어나는 사용자수 뿐만 아니라 추가되는 새로운 저장 공간에 대한 우수한 확장성을 제공하여야 하는 것이 필수적이다. 일반적인 스트리밍 서비스의 경우, 사용자들은 시비스 초기의 지연시간에 어느 정도 관대한 편이지만 고풍질의 서비스를 요구한다. 스트림 서버는 동영상을 사용자에게 전달할 때 데이터 저장공간으로부터 실시간으로 전송하여야 한다. 그러나 현재의 범용 서버 시스템은 이러한 요구사항을 충분히 반영하지 못할 뿐만 이니라 늘어나는 사용자 부하와 시스템 요구에 대한 고려, 그리고 미디어 데이터에 대한 반영이 이루어지지 못하여 점차 증가되는 사용자의 고화질 미디어 서비스 요구 사항을 충족시키지 못하고 있다. 본 논문에서는 리녹스를 기반으로 구현한 실시간 스트림 서버 시스템의 확장성 있는 구조가 고 대역폭 고화질 On-Demand 서버로서 효율적인 대안임을 보이며, 또한 QoS 요구 보장과 효율적인 시스템 관리 정책을 제시하여 범용 서버를 멀티미디어 저장 및 스트리밍에 적합한 환경의 클러스터로 구성하는 방법을 제시한다. 이 시스템의 특징은 서비스하고자 하는 파일들을 각 병별 저장 시스템에 쪼개어 저장하는 시스템 RAID 기술을 사 용하여 사용자 요구시 동시에 데이터를 전송하여 줌으로써 단일 미디어 서버보다 훨씬 우수한 성공을 발휘한다.
  2. Yeom, Mi-Ryeong 293
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    본 논문에서 구현한 더블큐 웹서버는 동시에 들어오는 요청들을 두 가지로 분류하여 서비스한다. 캐쉬되어 있는 문서를 요구하는 요청은 서비스 큐에 넣고, 캐쉬되지 않은 문서를 요구하는 요청은 기다림 큐에 넣는다. 더블큐 웹서버는 서비스 큐의 모든 문서를 서비스 한 후 기다림 큐의 요청을 서비스한다. 이 방식은 디스크 접근 오버헤드를 줄이기 위해 캐쉬 된 문서의 서비스를 우선하는 정책으로 아파치 웹서버와 비교 실험 결과 서버의 성능과 평균 사용자 응답 시간을 향상시켰다.
  3. Kim, Suk-Chan;Rhee, Young 299
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    본 연구에서는 리눅스 가상 서버(LVS：Linux Virtual Server) 클러스터 시스템에서 실제 서버의 상태에 기초한 사용자의 요청을 분배하는 방법론을 연구하고자 한다. LVS 클러스터 시스템에서 사용자의 요청을 분배하는데 적용되는 기존 WLC(Weighted Least Connection) 방법론이 검토되었고, 실제 서버의 부하를 고려하여 각 서버에 요청을 할당하는 부하 분산 방법론을 제안하고자 한다. 부하 측정을 위한 실험은 가상의 부하를 생성하는 툴을 사용하여 서버에 부하를 부과하여 실행되었다. 본 연구에서 제시된 부하 분산 방법론이 기존의 WLC 방법론보다 실제 서버의 메모리 사용측면에서 효율을 기대할 수 있어 제안하고자 하며, 또한 서버 자원을 균형적으로 분배시키고 가중치의 변화에 대한 교정력(correction potentiality)이 어느 정도 개선됨을 확인할 수 있었다.
  4. Nam, Sang-Jun;Lee, Byeong-Rae;Park, Nam-Seop;Lee, Yun-Jeong;Kim, Tae-Yun 311
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    최근 인터넷의 확산으로 인하여 멀티미디어 서비스에 대한 사용자의 요구가 증가되고 있다. 그러나 서버 시스템들은 이러한 사용자들에게 멀티미디어 데이터를 효과적으로 공급하지 못하고 있다. 멀티미디어 응용 프로그램들은 같은 데이터를 여러 장치들 사이에서 경로를 유지하기 때문에 부하가 발생하고, 효과적인 I/O(Input/Output) 서브시스템이 요구되어지고 있다. 멀티미디어 데이터를 효과적으로 공급하지 못하는 비효율적인 I/O의 원인으로 잦은 데이터 복사와 문맥교환이라고 인식되어 왔다. 따라서 본 논문에서는 리눅스 시스템에 새로운 Multimedia Stream System Call (MSSC) 메커니즘을 제안한다: RTP(Real-time Transport Protocol) 프로토콜과 함께 이 메커니즘은 커널 영역에서 수행하도록 하는 것이다. 이 MSSC 메커니즘을 사용한 결과 일반적인 리눅스 시스템보다 12.5%∼14%의 성능이 향상됨을 보여준다.
  5. Go, Young-Woong;Lee, Jae-Yong;Hong, Cheol-Ho;Yu, Hyukc 319
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    가상 메모리 시스템에서 프로세스가 현재 물리 메모리에 없는 페이지에 접근하게 되면 페이지 폴트가 발생하고, 이를 처리하기 위하여 예측할 수 없는 지연을 초래하는 페이지 폴트 핸들러가 동작하게 된다. 따라서 가상 메모리 시스템은 실시간 태스크의 제한 시간 실패율을 높여주는 요인이 될 수 있으므로 실시간 시스템에서 사용하기 어렵다. 뿐만 아니라, 새로운 태스크가 동적으로 유입되는 범용 운영체제 환경에서 가상 메모리 시스템은 태스크의 집중적인 페이지 폴트로 인하여 일시적인 과부하 상태에 빠질 수 있다. 본 논문에서는 집중적으로 발생하는 페이지 폴트에 의한 일시적인 과부하를 효율적으로 처리할 수 있는 RBPFH(Rate-Based Page Fault Handling) 알고리즘을 제시하고 있다 알고리즘의 특징은 현재 시스템의 자원을 모니터링하면서 페이지 폴트가 제한된 범위를 초과하지 않도록 분산시키는 방법을 사용하고 있으며, 페이지 폴트 처리 비율을 조정해줌으로써 동적으로 시스템의 부하가 변하는 상황을 고려하고 있다. RBPFH 알고리즘은 리눅스 운영체제에서 구현하였으며, 실험을 통하여 멀티미디어와 같은 연성 실시간 태스크를 지원하는데 있어서 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다. 실험 결과 RBPFH는 태스크의 제한 시간 실패율을 10%∼20% 감소시키고, 평균 지연 시간을 50%∼60% 감소시켜주었다.
  6. Guk, Gyeong-Hwan;Lee, Sang-Hun 331
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    네트워크가 보편화되면서 사이버 공간을 이용한 테러가 전 세계적으로 발생하고 있다. IP Fragmentation은 이 기종 네트워크 환경에서 IP 패킷의 효율적인 전송을 보장해주고 있지만, 몇 가지 보안 문제점을 가지고 있다. 불법 침입자는 이러한 IP Fragmentation의 취약점을 이용해 IP Spoofing, Ping of Death, ICMP 등의 공격 기술을 이용하여 시스템에 불법적으로 침입하거나 시스템의 정상적인 동작을 방해한다. 최근에는 IP Fragmentation을 이용한 서비스 거부공격 외에도 이를 이용하여 패킷 필터링 장비나 네트워크 기반의 침입탐지시스템을 우회할 수 있는 문제점이 대두되고 있다. 본 논문에서는 패킷 재 조합 기능을 제공하지 못하는 일부 라우터나 네트워크 기반의 침입탐지시스템들에서 불법 사용자가 패킷을 다수의 데이터 그램으로 나누어 공격할 때, 이를 탐지하거나 차단하지 못하는 경우에 대비하여 실시간 접근 로그 파일을 생성하고, 시스템 관리자가 의사결정을 할 수 있도록 함과 동시에 시스템 스스로 대처할 수 있는 시스템을 구현하여 타당성을 검증하고, 그에 따른 기대효과를 제시하고자 한다.
  7. Ju, Min-Gyu;Choe, Gyeong-Hui;Kim, Jong-Su;Mun, Jong-Uk;Jeong, Gi-Hyeon 339
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    인터넷의 급속한 확산과 통신 기술의 발전이 발전함에 따라 각종 가전 제품 및 통신 장비가 개발되고 서비스의 범위와 기능도 다양해 지고 있다. 이에 따라 내장형 시스템은 시스템 고유의 기능을 지원할 수 잇는 내장형 운영체제를 필요로 한다. 본 논문에서는 리눅스의 강력한 네트워킹 기능을 이용한 리눅스 라우터의 제작 사례를 바탕으로 내장형 리눅스 시스템을 개발하고, 내장형 리눅스를 커널로 사용함에 있어 발생되는 문제점의 해결방안을 기술하고자 한다. 개발된 내장형 리눅스 라우터와 영업용 라우터와의 성능 평가결과 대등한 성능을 제공하고 있다.
  8. Lee, Myeong-Geun;Lee, Sang-Jeong;Seo, Jeong-Min;Im, Jae-Yong 345
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    본 논문에서는 리눅스를 기반으로 실시간 음성 처리 VoIP 단말기를 설계 구현한다. 설계 구현하는 하드웨어 시스템은 i486 프로세서를 기반으로 설계되며, 음성 코덱칩을 사용하여 실시간으로 음성 데이터를 처리한다. 또한 실시간 음성 데이터를 관리하고 처리하기 위해 리눅스 기반 실시간 처리 운영 체제인 RTLinux를 포팅하여 실시간 음성처리 모듈을 구현한다. 음성처리에 사용한 음성처리 모듈은 ITU-T 표준 음성 코덱인 G.723.1 사용하여 30ms 내에 24바이트로 인코딩/디코딩된 음성 데이터를 전송하도록 하고, 음성 전달의 QoS를 보장해 주기 위해서 리눅스에 실시간 음성처리 디바이스 드라이버를 설계 구현한다. 설계 구현하는 시스템의 테스트 및 타당성 검증을 위해 음성채팅 응용 프로그램을 단말기에 구현하여 통화품질을 시험한다.
  9. Jeong, Yoon-Seok;Kim, In-Su;Kim, Tae-Wan;Kim, Kee-Cheon;Chang, Chun-Hyon 353
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    시스템 처리용량의 증가로 과거 메인프레임이 처리하던 작업을 PC가 처리할 수 있게 되었다. 특히 산업계에서는 기존의 메인프레임을 PC급으로 전환하면서 PC급 시스템에서 실시간성을 보장하는 실시간 정보처리와 실시간 정보감시를 위한 실시간 모니터링 기능이 요구되고 있다. 그러나 실시간성의 보장을 위해서는 실시간 기능의 추가 및 이에 대한 검증이 필요하다. 본 논문은 이러한 실시간성의 요구를 충족시키기 위해 실시간성을 제공할 수 있는 시스템의 구축과 이에 대한 성능 검증을 목적으로 한다. 또한 실시간 정보감시를 위해 웹기반의 실시간 모니터링 시스템을 구축하는 것을 목적으로 한다.
  10. Lee, Gyu-Ung 359
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    This paper overviews the design of SANique$^{TM}$ -a shred file system for Linux cluster based on SAN environment. SANique$^{TM}$ has the capability of transferring user data from network-attached SAN disks to client applcations directly without the control of centralized file server system. The paper also presents the characteristics of each SANique$^{TM}$ subsystem: CFM(Cluster File Manager), CVM(Cluster Volume Manager), CLM(Cluster Lock Manager), CBM(Cluster Buffer Manager) and CRM(Cluster Recovery Manager). Under the SANique$^{TM}$ design layout, then, the syndrome of '||'&'||'quot;split-brain'||'&'||'quot; in shared file system environments is described and defined. The work first generalizes and illustrates possible situations in each of which a shared file system environment may split into two or more pieces of separate brain. Finally, the work describes the SANique$^{TM}$ approach to the given "split-brain"problem using SAN disk named "split-brain" and develops the overall recovery procedure of shared file systems.
  11. Kim, Shin-Woo;Park, Sung-Eun;Lee, Yong-Kyu;Kim, Gyoung-Bae;Shin, Bum-Joo 367
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    최근 SAN 기반 리눅스 클러스터 파일 시스템들이 개발되고 있다. 이들은 중앙 파일 서버를 두지 않으며, 디스크를 공유하는 클라이언트들이 화이버 채널을 통하여 마치 파일 서버처럼 디스크에 자유롭게 접근할 수 있다. 따라서 이 시스템들은 유용성, 부하의 균형, 확장성 등에서 장점을 가질 수 있다. 이 논문에서는 새로운 SAN 기반 리눅스 클러스터 파일 시스템을 위해 설계된 메타데이터 관리 방법들에 대하여 기술한다. 먼저, 디스크 접근 시간에서 기본의 방법보다 우수한 새로운 inode의 구조를 설명하고, 확장 해싱을 사용하는 새로운 디렉토리 구조에 대하여 기술한다. 또한, 대규모의 파일 시스템에 적합한 새로운 빈 공간 관리 방법을 제안하고, 메타데이터의 저널링 방법에 대하여 소개한다. 그리고, 성능 평가를 통하여 제안된 방법들의 우수성을 보인다.
  12. Park, Chun-Seo;Kim, Gyeong-Bae;Lee, Yong-Ju;Park, Seon-Yeong;Sin, Beom-Ju 375
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    SAN(Storage Area Network) 환경에서 대용량 파일 시스템 지원을 위한 회복 기법으로 저널링(journaling) 방법을 사용하였다. 그러나, 기존의 저널링 방법에서는 다른 호스트가 변경된 메타 데이터에 접근하는 경우 메타 데이터를 디스크에 반영하고 읽어 가기 때문에 디스크 입/출력 횟수가 증가하는 문제점을 가지고 있다. 또한, 기존의 저널링 기법에서는 메타 데이터에 대한 회복만을 지원하고 실제 중요 데이터에 대한 회복을 지원하지 않는다. 본 논문에서는 SAN 환경에서 전역 버퍼(Global Buffer)를 이용하여 다른 호스트에 존재하는 변경된 메타 데이터에 접근할 경우, 메타 데이터에 대한 디스크 입/출력을 하지 않고, 네트워크를 통해 메타 데이터를 요청한 호스트에 직접 전송해줌으로써 디스크 입/출력 수를 줄이는 회복 기법을 제안한다. 전역 버퍼를 이용한 메타 데이터 관리 기법을 통해 SAN환경의 리눅스 공유 디스크 파일 시스템에서 메타 데이터 변경 연산 시 트랜잭션 처리 속도를 향상시킬 수 있는 장점을 얻을 수 있다. 또한, 본 논문에서 제안한 기법은 메타 데이터뿐만 아니라 일반 중요 데이터에 대해서도 저널링함으로써 시스템이 실패한 경우에도 중요 데이터에 대한 정보를 유지하는 장점이 있다.
  13. Kim, Jeong-Nyeo;Jeong, Gyo-Il;Lee, Cheol-Hun 385
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    본 논문에서는 시스템 해킹 시에 가장 많이 사용되는 버퍼 오버플로우 공격의 기법을 소개하고 운영체제 커널 수준에서 막을 수 있는 대응 기법을 소개한다. 보안 운영체제 시스템이란 리눅스 커널에 접근제어, 사용자 인증, 감사 추적, 해킹 대응 등과 같은 보안 기능을 추가 구현하여 시스템에서 발생 가능한 해킹을 방지하고 차단하는 시스템을 말한다. 본 논문에서는 보안 운영체제 시스템에서 제공하는 해킹 대응 기술 중의 하나로 버퍼 오버플로우 공격을 막을 수 있는 커널 내 구현 내용을 설명한다.
  14. Kang, Jung-Min;Shin, Wook;Park, Chun-Gu;Lee, Dong-Ik 391
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    대부분의 안전한 운영체제는 주체와 객체에 보안 등급을 부여하여 운영하는 다중등급 정책(MLP：Multi-Level Policy)을 수용하고 있으며, BLP(Bell and LaPadula) 모델은 이 정책을 표현하는 검증된 대표적인 모델이다. 하지만 BLP 모델을 적용한 안전한 운영체제들은 사용자의 보안 등급을 프로세스에 그대로 상속하고 있음을 알 수 있다. 이러한 접근방법의 문제점은 프로세스를 전적으로 신뢰할 수 없다는 것에서 기인한다. 즉, 사용자의 보안 등급과 권한허용 범위를 오류가 내재되어 있거나 의도적으로 수정된 악의적인(malicious) 프로세스에게 그대로 상속할 경우, 시스템 안전성이 파괴될 가능성이 있다. 이는 BLP 모델이 접근 주체를 정의함에 있어서 시스템 사용자와 실제 그 접근을 대행하는 프로세스를 동일시 하도록 단순하게 정의하고 있기 때문이며, 따라서 사용자와 프로세스간 신뢰관계를 모델에 도입함으로써 해결 가능하다. 또한 다중등급 보안 운영체제들은 접근 주체인 프로세스가 접근 객체로서 존재하는 등급화 된 프로그램 실행 시, 새로운 프로세스를 위한 보안 등급을 부여해야 하는데, 접근 주체와 접근 객체의 보안 등급이 다를 경우, 보안 등급 결정 문제가 발생하며 정보보호의 목적에 위배되는 결과가 발생한다. 이에 본 논문에서는 프로세스의 신뢰성을 고려하고, 보안 등급 결정 문제를 해결할 수 있는 확장된 BLP(E-BLP) 보안 모델을 제안하고 리눅스 커널(2.4.7)에 구현한다.
  15. Lee, Eun-Jeong;Jo, Su-Seon 399
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    본 논문에서는 리눅스 환경에서의 전자책 리더를 위한 자바 라이브러리 Xeni의 개발을 소개한다. Xeni는 XML 기반의 전자책 표준을 따르는 컨텐츠를 해석하여 랜더링하는 기능과 전자책의 네비게이션 및 북마크 기능 등을 제공하는 API 라이브러리다. 본 라이브러리는 내장형 리눅스 기반의 기기에서 동작하는 자바 가상 기계 환경을 목표로 하여, 자바 언어로 개발하였다. 개발된 라이브러리의 설계와 구조를 소개하고 이 라이브러리를 이용하여 구현된 전자책 리더의 구현 예를 살펴본다.
  16. O, Bong-Jin;Kim, Chae-Gyu 411
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    본 논문은 웹 브라우저를 통해 관리되는 홈네트워크 관리 시스템의 설계 및 구현에 대해 기술한다. 디지털 가전기기들은 IEEE1394 버스에 의해 퍼스널 자바 환경을 갖춘 셋톱박스와 연결된다. 셋톱박스에서 동작하는 내장형 웹 서버는 HTTP1.1의 세션 유지 기능과 JSDK2.1을 지원하는 서블릿 엔진을 포함한다. 홈 네트워크 관리 프로그램은 서블릿 형태로 개발되며 IEEE1394 디바이스 드라이버 기능을 접근하기 위해 JNI를 사용한다. 각 가전기기를 위한 사용자 인터페이스 애플릿은 홈 네트워크 관리 웹 문서에서 관련 아이콘을 선택한 경우 클라이언트로 다운로드되고, TCP/IP API를 통해 관련 서블릿과 통신한다.
  17. Min, Jun-Sik;Chang, Tae-Mu 419
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    집적회로 기술의 발달은 처리기의 속도를 계속적으로 증가시켜 왔다. 처리기 응용분야의 주요한 도전은 공유 메모리 다중 처리기 시스템에서 고성능 처리기들을 효과적으로 사용하고자 하는 것이다. 우리는 상호 연결망 문제가 소규모의 공유 메모리 다중처리기 시스템에서 조차 완전히 해결되었다고 생각하지 않는다. 그 이유는 공유버스의 속도는 새로운 강력한 처리기들의 대역폭 요구를 수용할 수 없기 때문이다. 지난 수년간 점대점 단방향 연결은 매우 가능성 있는 상호 연결망 기술로서 대두되었다. 단일 슬롯링은 점대점 상호 연결망의 가장 간단한 형태이다. 단일 슬롯링 구조의 단점은 링에서 처리기의 수가 증가함에 따라 메모리 접근지연 시간이 선형적으로 증가한다는 것이다. 이런 이유로 우리는 캐쉬 기반의 다중처리기 시스템에서 단일 슬롯링을 대체할 수 있는 이중 슬롯링 구조를 제안한다. 또한 본 논문에서 새로운 스누핑 프로토콜을 사용하는 이중 슬롯링 구조를 분석하고 분석적모델과 모의 실험을 통하여 기존의 단일 슬롯링과 성능을 비교한다.
  18. Bae, Jang-Sik;Song, Dae-Gi;Lee, Cheol-Hun;Song, Ho-Jun 429
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    GPS(Global Positioning System)는 시간, 기상 상태에 관계없이 지구 전역에서 사용 가능한 가장 이상적인 항법 시스템이다. GPS는 현재 건설, 측량, 환경, 통신과 지능 항체 등 다양한 분야에서 응용되고 있으며, 앞으로 그 활용은 더욱 커질 것이다. 본 논문은 GPS와 관성 항법 시스템(INS ：Inertial Navigation System)을 혼합 구성한 수신보드의 항법 컴퓨터 부에서 동작하는 실시간 운영체제에 대한 설계 및 구현에 관한 것이다. 실시간 운영체제는 항법 컴퓨터 부에서 GPS의 운용 태스크(task)들을 수행하게 된다. 개발된 실시간 운영체제는 GPS 수신기 수행에 최적인 환경을 제공하도록 하며, 사용자로 하여금 고수준의 응용으로 GPS용 프로그램을 개발할 수 있도록 한다. 본 운영체제는 태스크들을 우선 순위 기반으로 처리하는 선점형(preemptive) 스케쥴링 방식을 채택한 운영체제이며, 동적 메모리 관리, 인터럽트, 타이머, IPC 등의 부분으로 구성되어 있다. 논문에는 GPS/INS 통합 보드 시스템의 구조, 운영체제의 구조, 개발 환경, 실시간 운영체제의 성능 평가에 대한 내용들을 기술하였다.
  19. Park, Pil-Seong;Sin, Sun-Cheol 439
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    현재 대부분의 병렬 알고리즘은 동기 알고리즘으로 올바른 계산을 위해서는 프로세서들의 동기화와 부하균형이 필수적이다. 만일 부하균형이 불가능하거나 이질적 클러스터처럼 각 프로세서의 성능이 다른 경우, 연산은 가장 느린 프로세서의 성능에 의해 결정된다. 비동기 반복법은 이런 문제를 해결하는 하나의 방안으로 각광받고 있으나, 현재까지의 연구는 비교적 구현이 쉬운 공유 메모리 시스템을 사용한 것이었다. 본 논문에서는 분산 메모리 환경에서 초대형 선형 시스템 문제를 풀기 위해, 빠른 프로세서의 유휴 시간을 최대한 줄임으로써 전체적으로 성능을 향상시키는 비동기 병렬 알고리즘을 제안하고 이를 클러스터에 구현하였다.
  20. Lim, Jae-Deok;Hwang-Bo, Jun-Hyeong;Koh, Kwang-Sik;Seo, Dae-Hwa 447
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    디스크 I/O성능 개선을 위한 여러 선반입 알고리즘이 연구되어져 왔다. 선반입 알고리즘은 디스크 접근 횟수를 줄임으로써 병렬파일시스템의 I/O성능을 높여준다. 본 논문에서는 OBA 선반입 기법의 확장 버전인 AMBA 선반입 기법을 제안한다. AMBA 선반입 기법은 현재 사용되고 있는 다음 블록 하나만 선반입하는 것이 아니라, 디스크의 대역폭이 충분하다면 여러 파일 블록을 연속해서 선반입 하는 방법이다. 이는 응용프로그램에서의 데이터 요청이 빈번해도 이전에 연속해서 선반입한 파일 블록에 의해 선반입 효과를 기대할 수 있다. 그리고 버퍼캐쉬 영역 내에 선반입된 파일 블록의 수를 제한함으로써 버퍼캐쉬의 효율성을 높여준다. 제안된 선반입 기법은 리눅스 운영체제 기반의 사용자 수준의 파일 시스템에서 구현하고 실험하였다. 실험 결과 제안된 AMBA 선반입 기법은 순차적으로 접근되는 큰 파일에 대해서는 기존 시스템에 비해 30∼40%의 성능을 개선해준다.
  21. Hwang, In-Jae;Hong, Dong-Kweon 455
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    어떤 응용프로그램에서는 계산구조가 프로그램의 수행도중 동적으로 변한다. 이런 경우 정적으로 태스크를 분할하고 할당하는 것은 병렬컴퓨터에서 높은 성능을 얻는데 충분하지 못하다. 이 논문에서는 동적으로 변하는 트리구조를 가진 계산을 프로세서들에 효율적으로 분배하는 부하분산 알고리즘을 소개한다. 이 알고리즘의 메쉬구조상에서의 구현기법이 소개되고 복잡도가 분석된다. 실험을 통하여 이 알고리즘이 좋은 성능을 나타내는 것을 보인다.
  22. Choe, Man-Eok;Gu, Yong-Wan 461
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    Large-scale distributed applications based on Internet and client/server applications have to deal with series of problems such as load balancing, unpredictable communication delays, partial errors, and networking failures. Therefore, sophisticated applications such as teleconferencing, video-on-demand, and concurrent software engineering require an abstracted communication. In this paper, we present our design, implementation and performance analysis of group communication using the CORBA ORB, JAVA RMI, Socket based on distributed computing. We anticipate our study may apply to the various field of applications such as fault-tolerant client/server system, groupware, scalable text retrieval system, and financial information systems.
  23. Lee, Seung-Hoon;Lee, Jong-Woo;Cho, Seong-Je 469
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    운영체제의 가상 메모리 시스템에 적용할 페이지 교체 정책은 요구 페이징 시스템의 성능에 큰 영향을 미친다. 대표적인 메모리 페이지 교체 정책으로는 LRU와 LFU가 있다. LRU 정책은 많은 경우에 좋은 성능을 보이며 시스템 부하 변화에 잘 적응하지만, 자주 참조되는 페이지와 가끔 참조되는 페이지를 구별하지 못한다. LFU 정책은 참조 횟수가 가장 작은 페이지를 교체하는 기법으로, 과거의 모든 참조를 반영하지만 이전에 참조된 페이지와 최근에 참조된 페이지를 식별하지 못한다. 따라서 LFU는 변화하는 작업 부하에 잘 적응하지 못한다. 본 논문에서는 먼저 8개의 응용에 대해 메모리 참조 패턴을 분석하여 보았다. 그 참조 패턴을 보면 어떤 경우에는 최근에 참조된 페이지가 계속 참조되며, 또 다른 경우에는 자주 참조되는 페이지가 계속 참조되는 경향이 있다. 즉, 응용에 의해 참조되는 메모리 페이지는 최근성과 참조 횟수 모두에 의해 가치가 결정되며, LRU나 LFU 정책 한 가지만으로는 페이지 교체 정책을 최적화하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 LRU 기법과 LFU 기법을 결합한 새로운 교체 기법을 제안한다. 제안한 기법에서는 페이지 리스트를 LRU 리스트와 LFU 리스트를 나누어 관리하는데, 이 두 리스트에서는 각각 최근성과 참조 횟수를 기반으로 페이지 리스트 순서가 유지된다. 과거에 자주 참조되었던 페이지가 LRU 정책에 의해 교체되어 빠져나가는 경우를 LFU 정책 병행 사용을 통해 줄임으로써, 최근성 가치에 의해 참조 횟수 가치가 훼손되는 경우를 줄인다. 트레이스-기반 시뮬레이션 결과, 제안 기법이 이전에 알려진 페이지 교체 기법보다 좋은 성능을 보일 때가 있음을 확인하였는데, 특히, 과거에 자주 참조했던 페이지를 일정 시간 경과한 후에 다시 참조하는 패턴을 보이는 응용들에서 제안 기법이 기존의 기법들보다 우수하다는 것을 알 수 있었다.
  24. Kim, Nam-Do;Yang, Se-Yang 479
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    SoC 설계의 복잡도가 지속적으로 커짐에 따라 기존의 소프트웨어 모델을 이용한 시뮬레이션 방법으로는 이를 검증하기에는 너무 많은 시간이 소요되어 많은 문제가 있다. 이를 해결하기 위해 시뮬레이션 방법보다 훨씬 빠른 검증속도를 제공하는 다양한 FPGA 기반의 로직 에뮬레이터가 활발히 연구되어왔다. 하지만 제한된 FPGA 핀 수로 인해 FPGA 내부에서 매우 낮은 자원이용률을 초래하고 있을 뿐만 아니라, 검증 대상이 되는 회로의 크기가 커짐에 비례하여 에뮬에이션의 속도가 현저하게 느려지는 문제점이 있다. 본 논문에서는 파이프라인 방식의 신호전달을 통하에 FPGA의 자원이용률을 극대화할 수 있을 뿐만 아니라 에뮬레이션의 속도도 크게 높일 수 있는 시스템 수준의 새로운 에뮬레이터 구조와 소프트웨어를 제안한다. 파이프라인의 링을 통하여 다수의 로직신호선을 하나의 실제 핀에 할당하여 핀 제한 문제를 해결하고, FPGA 간의 신호전달 경로를 사용자회로와 분리시킴으로서 빠른 시스템 클록의 사용을 가능케 하며 분할된 회로간에 조합경로를 줄여 실제 에뮬레이션클록의 속도를 높일 수 있었다. 또한 신호의 전달을 파이프라인 방식으로 보내기 위해 적용하는 스케줄링을 계산의 복잡도가 낮은 휴리스틱 방법을 적용하였다. 12비트 마이크로콘트롤로를 간단한 휴리스틱 스케줄링 알고리즘을 적용한 실험결과를 통하여 높은 검증속도를 확인하였다.
  25. Park, Hwa-Jin 489
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    본 논문에서는 하이퍼볼릭 평면에서 임의의 분산 데이터 보간을 지역적으로 제어하는 새로운 방법을 개발하였다. 지역적 제어와 관련된 주제는 상호대화형식의 디자인분야에서 매우 중요하다. 특히 본 논문에서 제안한 방법은 하이퍼볼릭 평면상에서 형성되는 genus-N 객체 모델을 상호대화형식으로 디자인하는데 유효하게 적용될 수 있다. 특 변화된 데이터가 미치는 영향이 일정한 지역에만 국한되므로 일반 사용자가 genus-N객체를 상호대화형으로 디자인하기가 훨씬 편리하다. 따라서, 본 연구은 genus-N 객체를 형성하는데 사용한 하이퍼볼릭 평면상에서의 전역적 보간법을 발전시켜 하이퍼볼릭 평면에서의 지역적 보간법개발 및 구현을 목적으로 하고 있다. 이는 다음과 같은 주요 과정을 통하여 구현된다. 먼저, 보간 함수를 지역화하기 위하여 하이퍼볼릭 영역을 임의의 삼각형 패치로 세분화하고 각 데이터에 인접한 삼각형 패치들의 모임을 부 영역이라고 정의한다. 각 부 영역에서 가중치 함수가 설정된다. 마지막으로 중첩된 삼각형 영역의 세 개의 가중치를 혼합함으로써 지역적 보간 함수가 완성된다. 그 결과로서, 여러 개의 샘플 데이터 및 함수를 사용하여 전역적MQ 보간법과 비교한다.
  26. Kim, Jong-Koo;Hamn, Do-Yong;Wee, Young-Cheul;Kimn, Ha-Jine 499
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    프랙탈 코딩은 높은 압축률을 포함한 여러 가지 장점을 가지고 있으나 유사블록 탐색에 긴 시간이 소요되는 문제점을 가지고 있다. 본 논문은 각 블록의 정규화 된 분산 값은 명도(contrast)와 밝기(brightness)에 독립적임을 발견하고, 이를 이용하여 d(key의 수)차원 공간에서 최근접부근탐색(nearest neighbor search)을 하여 효율적인 유사블록을 탐색하는 방법을 제안한다. 본 방법은 각 치역 블록 당 Ο(log N), (N : 정의역블록 수) 시간에 유사 정의역 블록 찾을 수 있음을 보였다. 압축처리 된 이미지는 각 치역 블록 당 Ο(N) 시간이 요구되는 전체탐색의 PSNR (Peak Signal Noise Ratio)과 거의 같은 값을 얻게 되었다. 또한, 본 방법은 에지가 많은 이미지에도 전체탐색과 거의 유사한 PSNR로 압축되는 장점을 가진다.
  27. Song, Eun-Jee 503
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    2차원 Laplace방정식이 나타나는 열전도, 정전(靜電)potential, 유체(流體)의 문제 등에 등각사상이 유용하게 쓰이고 있다. 단위원 내부로부터 Jordan 영역 내부에로의 수치등각사상을 구하는 것은 비선형 적분방정식인 Theodorsen방정식을 푸는 것으로 귀착된다. 저자는 Theodorsen방정식을 구하는 해법 중 유효한 해법의 하나로 알려진 H bner의 방법을 소개하고 개선한 바 있다[1, 2]. 여기서는 계산량에 있어서 H bner보다 유리한 Wegmann의 방법을 다룬다. Wgmann방법에 의해 계산기상에 실현한 결과 난이도가 높은 문제에서는 수렴했다가 발산하는 문제점이 지적되었다. 본 논문에서는 Wegmann의 문제점을 이론적으로 분석하여 저주파필터에 의하여 개선한 방법을 제안하고 개선한 방법에 의한 수치 실험결과를 보고한다.
  28. Choe, Jeong-Hyeon;Jo, Hwan-Gyu 509
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    생명 과학의 발전과 많은 게놈(genome) 프로젝트의 결과로 여러 종의 게놈 서열이 밝혀지고 있다. 생물체의 서열을 분석하는 방법은 전역정렬(global alignment), 지역정렬(local alignment) 등 여러 가지 방법이 있는데, 그 중 하나가 k-mer 분석이다. k-mer는 유전자의 염기 서열내의 길이가 k인 연속된 염기 서열로서 k-mer 분석은 염기서열이 가진 k-mer들의 빈도 분포나 대칭성 등을 탐색하는 것이다. 그런데 게놈의 염기 서열은 대용량 텍스트이고 k가 클 때 기존의 온메모리 알고리즘으로는 처리가 불가능하므로 효율적인 자료구조와 알고리즘이 필요하다. 스트링 B-트리는 패턴 일치(pattern matching)에 적합하고 외부 메모리를 지원하는 좋은 자료구조이다. 본 논문에서는 스트링 B-트리(string B-tree)를 k-mer 분석에 효율적인 구조로 개선하여, C. elegans 외의 30개의 게놈 서열에 대해 분석한다. k-mer들의 빈도 분포와 대칭성을 보여주기 위해 CGR(Chaotic Game Representation)을 이용한 가시화 시스템을 제시한다. 게놈 서열과 매우 유사한 서열 상의 어떤 부분을 시그니쳐(signature)라 하고, 높은 유사도를 가지는 최소 길이의 시그니쳐를 찾는 알고리즘을 제시한다.
  29. Kim, Tae-Seog;Lee, Jong-Hee;Lee, Keun-Wang;Oh, Hae-Seok 517
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    웹의 등장은 멀티미디어 기술 및 컴퓨터 통신 기술 개발의 가속화 및 이를 응용한 컨텐츠 개발에 촉진제 역할을 하게되었다. 또한 웹기반 교육 시스템의 연구에서도 전자도서관과 LOD 기술을 접목한 연구들이 활발히 진행되어 왔다. 최근에는 교수-학습 활동에서의 새로운 형태인 웹을 기반으로 한 교육(WBI : Web-Based Instruction)이라는 교수 모형이 제시되기에 이르렀다. 또한, 학습자의 요구에 맞는 코스웨어의 주문이 증가되고 있는 추세이며 그에 따라 웹 기반 교육 시스템에 효율적이고 자동화된 교육 에이전트의 필요성이 인식되고 있다. 그러나 현재 연구되고 있는 많은 교육 시스템들은 학습자 성향에 맞는 코스를 적절히 서비스해 주지 못할 뿐 아니라 지속적인 피드백과 학습자가 코스를 학습함에 있어서 취약한 부분을 재학습 할 수 있도록 도와주는 서비스를 원활히 제공하지 못하고 있다. 본 논문에서는 취약성 분석 알고리즘을 이용한 학습자 중심의 코스 스케쥴링 멀티 에이전트 시스템의 설계를 제안한다. 제안한 시스템은 먼저 학습자의 학습을 지속적으로 모니터링하고 평가하여 개인 학습자의 학습 성취도를 계산하며, 이 성취도를 에이전트의 스케쥴에 적용하여 학습자에게 적합한 코스를 제공하고, 학습자는 이러한 코스에 따라 능력에 맞는 반복된 학습을 통하여 적극적인 완전학습을 수행하게 된다.