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 9A Issue 2

  1. Kwon, Chun-Ja;Choi, Chang-Yeol;Choi, Hwang-Kyu 137
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.137 PDF KSCI
    VOD 서버는 비디오와 같은 연속미디어를 여러 사용자에게 매끄럽게 서비스하기 위해 데이터의 일부를 미리 서버 버퍼로 읽어 들여 정교하게 관리한다. 이때 서버 버퍼로 읽어 들인 연속미디어 데이터를 다른 사용자가 재사용하면 저장장치로의 접근 횟수가 줄어들고 사용자의 대기 시간이 감소된다. 본 논문에서는 서버의 버퍼를 그룹으로 분할하고 각 그룹에서 활용도가 가장 낮은 버퍼 공간을 동적으로 재분할하여 새로운 사용자에게 할당하는 동적 버퍼 분할 기법을 제안하고, 이를 다중 스트림과 클립 데이터, 그리고 VCR 기능을 처리하도록 확장한다. 제안된 기법에서는 버퍼 활용도가 높아져 병행 사용자의 수가 증가되고, 저장장치의 대역폭 한계에 서서히 도달하여 사용자의 평균 대기시간이 감소된다. 시뮬레이션을 통해 동적 버퍼 분할 기법과 기존의 버퍼 분할 기법에 대한 사용자 평균 대기시간과 병행 사용자의 수를 관찰한 결과, 평균 대기 시간은 최소 50% 이상 감소되고 병행 사용자의 수는 1∼7% 증가함을 확인하였다.
  2. Kim, Jong-Su;Mun, Jong-Uk;Im, Gang-Bin;Jeong, Gi-Hyeon;Choe, Gyeong-Hui 147
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.147 PDF KSCI
    고속 입출력 장치를 갖는 다중 프로세서 시스템은 데이터의 처리 성능 향상과 함께 입출력의 집중화에 따른 병목 현상을 줄여줄 수 있다. 이 때 프로세서간의 데이터 전송에 사용되는 공유 메모리는 그 구성과 이용 방법에 따라 시스템 성능에 많은 영향을 미치게 되는데, 본 논문에서는 공유 메모리의 사용방법을 비동기, 메일박스를 통한 인터럽트 전달인지 방식으로 설정한 후 버퍼 및 공유 메모리의 최적 사용량을 예측할 수 있는 모델에 대해 연구하였다. 시스템에 주어지는 입출력 데이터는 이더넷(IEEE 802.3) 망에 흐르는 패킷을 모델로 하며, 이의 대역폭과 burstiness(패킷의 집중화 정도)에 따른 메모리 사용 상황에 대해 살펴보았다. 고속 이더넷(Fast Ethernet) 환경 하에서 시뮬레이션 및 실험에 의해 시스템의 입출력 대역폭뿐만 아니라 패킷의 집중화 정도에 따라서도 버퍼 및 공유 메모리의 사용량이 달라지며, 두 메모리 사이의 사용량에 대한 상관관계가 성립될 수 있음을 알 수 있다.
  3. Cho, Kyung-Woon;Ryu, Yeon-Seung;Koh, Kern 163
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.163 PDF KSCI
    연속미디어 파일을 위한 버퍼 캐시 기법들은 연속 미디어의 순차적 접근만을 고려하고 반복참조는 고려하지 않았다. 그러나, 외국어 영상 학습의 경우 사용자가 어떤 장면을 반복 구간으로 설정하면 자동으로 수회 반복 상영하는 기능이 있을 수 있다. 본 논문에서는 순차 참조와 반복 참조가 혼재하는 연속미디어 파일 시스템을 위한 새로운 버퍼 캐시 기법을 제안한다. 제안한 기법은 파일의 참조 유형을 탐지하고 파일 별로 적절한 교체 정책을 적용하여 버퍼 캐시 적중률을 높인다.
  4. Sim, Son-Kwon;Ahn, Heui-Hak 171
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.171 PDF KSCI
    효과적이고 정확한 데이터 흐름 문제 분석은 흐름그래프와 지배자 트리 그리고 DJ 그래프를 사용한다. 데이터 흐름 문제 해결은 흐름 그래프를 안전하게 지배자 트리로 감축하는 것이다. 흐름 그래프는 파스 트리를 대신하고, DJ 그래프는 감축 가능하거나 감축이 불가능한 흐름 그래프를 지배자 트리로 정확하게 감축하는데 이용된다. 본 연구에서는 Tarjan의 경로 압축 알고리즘을 이용하기 위하여 Top 노드 찾기 알고리즘을 제시하고 기존의 지연감축 알고리즘을 경로압축을 이용하여 개선한다. 경로압축을 이용한 지연감축 알고리즘은 DJ 그래프를 지연 감축하면서 노드를 끌어올려 지배자 트리의 경로를 압축시킨다. 실제로 제안된 알고리즘은 22% 정도 노드들을 끌어올렸고, 20% 정도 경로를 압축시켰다. 압축된 지배자 트리는 효과적인 데이터 흐름 분석을 가능하게 하고, 코드 최적화 과정의 노드 끌어올리기 효과를 가져와 코드 최적화 과정의 복잡도를 개선하는 효과를 가져온다.
  5. Park, Dong-Hwan;O, Bong-Jin;Gang, Sun-Ju 181
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.181 PDF KSCI
    IEEE1394는 디지털 캠코더, 디지털 TV, 퍼스널 컴퓨터를 포함한 가정내의 디지털 네트웍을 구성하기 위한 대표적인 인터페이스이다. 최근 IEEE1394는 기존의 멀티미디어 데이터를 지원하는 장비의 인터페이스에서 벗어나 실시간성이 요구되는 제어 시스템에 적용이 되고 있으며 더불어 IICP(Instrument and Industrial Control Protocol)의 제정등 응용분야가 점차 확대되고 있다. 또한 홈 네트웍에서 제어 네트웍과 데이터 네트웍의 연동을 위해 기반 망으로 사용됨으로써 제어 네트웍에서 요구되는 실시간성의 보장이 IEEE1394에서도 요구되고 있다. 이 논문에서는 홈 네트윅에서 IEEE1374의 실시간성 보장을 위해 이벤트 채널 모델을 사용한 서비스의 우선순위에 따른 처리기법과 1394 디바이스 드라이버 레벨에서의 우선순위 보장을 위한 구조를 제안한다. 서비스의 우선순위에 따른 실시간성 보장기법은 서비스 이벤트의 우선순위에 따라 이벤트 채널을 통해 높은 우선순위 서비스의 예측가능성을 보장하며, 디바이스 드라이버 레벨에서는 우선순위 큐를 이용한 패킷의 전송과 등시성 전송을 위한 효율적인 버퍼관리 기법을 제공한다. 이러한 구조는 향후 IEEE1374기반의 홈 네트웍 미들웨어 뿐만이 아니라 실시간 응용이 요구되는 다양한 어플리케이션과 서비스 등에 사용될 수 있을 것으로 보인다.
  6. Kim, Jong-Seok;Lee, Hyeong-Ok;Heo, Yeong-Nam 191
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.191 PDF KSCI
    알고리즘의 설계에 있어서 주어진 연결망을 다른 연결망으로 임베딩하는 것은 알고리즘을 활용하는 중요한 방법이다. 상호연결망 HCN(n, n)은 HFN(n, n)은 하이퍼큐브가 갖는 좋은 성질을 가지면서 하이퍼큐브보다 망비용(network cost)이 작은 값을 갖는 상호연결망이다. 본 논문에서는 하이퍼큐브 $Q_{2n}$와 HCN(n, n), HFN(n, n) 사이에 임베딩하는 방법을 제시하고, 하이퍼큐브 $Q_{2n}$은 HCN(n, n)과 HFN(n, n)에 연장율 3, 평균 연장율 2 이하에 임베딩 가능함을 보인다. 또한 HCN(n, n), HFN(n, n)은 하이퍼큐브 $Q_{2n}$에 임베딩하는 비용이 0(n)임을 보인다.
  7. Kim, Jung-Hwan;Rho, Jung-Kyu;Song, Ha-Yoon 197
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.197 PDF KSCI
    통신과 계산 작업을 중첩 수행함으로써 통신 시간의 감춤 효과를 얻는 것은 일반적인 병렬 프로그램 최적화 방법 중의 하나이다. 본 논문에서는 데이타 병렬 프로그램에서 자주 사용되는 군집 통신(collective communication)의 하나인 원형 쉬프트(circular shift) 통신에 대해 중첩 효과를 실험하고 고찰하였다. 이더넷 스위치로 연결된 클러스터 시스템에서 원형 쉬프트 통신을 수행할 때, 중첩으로 얻을 수 있는 최대 이득과 중첩할 수 없는 시간을 측정하였다. 각 플랫폼 별로 이러한 측정값들을 얻어 퇴적화 컴파일러의 입력으로 활용할 수 있을 것이다. 한편 기존의 성능 모델을 통해 퇴적화하는 것은 크게 두가지 문제를 갖고 있다. 하나는 기본적인 점대점 통신에 입각한 모델을 제공하기 때문에 통신 라이브러리의 함수를 사용할 때의 종합적인 효과, 특히, 군집 통신과 같은 경우에는 적용하기 어렵다는 것이다. 다른 하나는 군집 통신의 성능은 분석은 가능하지만, 중첩 효과는 분석할 수 없다는 것이다. 본 논문에서는 이러한 기존 모델의 단점을 보완하여 확장하였다. 또한, 원형 쉬프트 통신에 대한 실험 결과를 토대로 확장된 모델의 매개 변수 값들을 추출하여 예제 프로그램을 통해 분석하였다.
  8. Kim, Jong-Hyeon;No, Yeong-Uk;Jeong, Gi-Dong 207
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.207 PDF KSCI
    본 논문에서는 CORBA환경 하에서 오디오/비디오 스트림을 효율적으로 처리하고 제어하기 위한 분산 오디오/비디오 스트림 프래임워크의 설계와 구현에 관한 내용을 기술한다. 분산 오디오/비디오 스트림 서비스 프레임워크는 오디오/비디오 스트림의 효율적인 처리와 제어 그리고 전송을 위한 소프트웨어 구성 요소들을 분산 객체들로 설계한다. 그리고 오디오/비디오 데이터의 전송 효율을 최적화하기 위하여 제어 데이터와 미디어 데이터의 전송 경로를 분리한다. 분산 객체들은 IDL로 정의하며 JAVA로 구현한다. 그리고 미디어 데이터의 캡쳐, 재생 그리고 통신 채널 등 디바이스에 의존적인 기능들은 JMF에서 제공하는 컴포넌트들로 구현한다. 스트림 통신을 위한 분산 객체들 간의 연결설정과 제어 절차를 보여주며, 검증을 위하여 테스트 시스템을 구축하여 성능을 실험한다. 실험 결과 연결설정 지연은 TCP 연결에 비해 다소 지연을 가지나, 미디어 데이터의 전송은 RTP/UDP프로토콜을 사용하여 CORBA의 IIOP 프로토콜에 비해 최적화된 성능을 보여준다. 또한 미디어 데이터를 전송할 때 서비스 품질을 측정한 결과 만족할 만한 성능을 보여준다.
  9. Jo, Jeong-U;Kim, Jin-Seok 217
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.217 PDF KSCI
    3D 공간정보를 이용하여 3D 이미지를 처리하는 시스템이 많이 상용화되어 있다. 기존에 3D 이미지를 처리하기 위한 방법으로 고성능의 시스템을 이용하거나 이미지 압축 기술을 사용하였다. 하지만 고성능의 시스템을 사용하여 GIS 시스템을 구현할 경우 가격의 부담이 크다는 문제점이 있고 이미지 압축 기술을 사용하여 GIS 시스템을 구현할 경우 원 이미지에 손실이 크다는 문제점이 있다. 또한 일반 시스템에서 3D 이미지를 처리하려면 3D 이미지의 파일의 크기가 크기 때문에 공간 이미지를 처리하는데 시간이 오래 걸린다는 단점이 있다. 따라서 본 논문에서는 3D 이미지를 병렬로 처리하여 디스플레이 시간을 단축하는 병렬 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제시된 병렬 알고리즘은 3D 이미지를 다수의 노드로 분할하여 각 노드에서 이미지를 화면에 디스플레이 하는 방법을 사용한다. 병렬컴퓨터의 노드의 수가 증가함에 따라 제안된 알고리즘의 성능이 증가함을 실험을 통해 보였다.
  10. Lee, Kwang-Eui 225
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.225 PDF KSCI
    제한된 경쟁삭제 문제는 집합연산 문제의 간단한 형태의 하나로서, 경쟁삭제 문제에서 삽입연산을 제외한 것이다. 현재 경쟁삭제 문제에 대해서는 최적의 순차 알고리즘이 개발되어 있으며, 병렬 알고리즘의 경우 O(n/loglogn)개의 처리기를 사용하여 $O(log^2nloglogn)$에 수행되는 알고리즘이 개발되어 있다. 본 논문에서는 제한된 경우의 경쟁삭제 문제를 해결하기 위한 재구성 가능 메쉬 알고리즘을 제시한다. 제안된 알고리즘은 $n{\times}n$ 재구성 가능 메쉬에서 상수시간에 수행되며, 이 결과는 $AT^2$ 퇴적이다.
  11. Ji, Seung-Hyeon;Kim, Seok-Il 231
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.231 PDF KSCI
    본 논문에서는 독립적으로 스케쥴링할 수 있는 VLIW 명령어들을 소개함으로써, 컴파일러와 프로세서에서의 스케줄링 작업을 더욱 균등하게 분배할 수 있는 프로세서 구조를 제안하였다. 제안한 APVLIW(Aggressively Packed VLIW) 프로세서의 목표는 자료종속성을 포함한 VLIW 명령어들을 독립적으로 스케줄링이다. APVLIW 프로세서는 기존의 VLIW 코드로부터 대부분의 NOP(No Operations)과 LNOP(Long NOPs) 명령어들을 제거함으로써 압축된 형태의 긴명령어 그룹을 생성한다. 본 논문에서 제안된 APVLIW 프로세서는 여러 개의 연산처리기와 동적 스케줄러의 쌍들과 자료종속성 정보를 사용하여 긴명령어내의 각 명령어를 독립적으로 스케줄링할 수 있다. 이러한 스케줄링 기법은 특히 루프를 포함한 프로그램을 실행할 때 효과적이다. 실험 결과를 통해서 캐시크기의 변화와 벤치마크 프로그램에 상관없이 APVLIW 프로세서가 VLIM 프로세서에 비하여 성능이 향상됨을 확인하였다.
  12. Jeong, Chang-Won;Oh, Sung-Kwun;Joo, Su-Chong 241
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.241 PDF KSCI
    광역 컴퓨팅 시스템의 구조가 처음으로 네델란드 Vrije 대학의 분산 컴퓨팅 연구팀에서 명세화를 시키면서, 많은 연구개발자들은 분산객체의 광역 위치와 접속 서비스에 대한 연구들을 추진하고 있다. 이들 대부분의 연구들은 광역 컴퓨팅 사이트들 상에서 존재하는 비중복된 연산 객체들간에 바인딩 서비스에 대해서만 고려하고 있다. 그러나 지구상에 존재하는 수많은 객체들은 이름이나 속성에 의해 중복된 특성을 지닌다. 이러한 같은 특성을 갖는 객체들은 중복된 연산객체로 정의할 수 있다. 기존의 네이밍이나 트레이딩 기법으로는 독립적인 위치투명성의 결여로 중복된 연산객체들의 바인딩 서비스 지원이 불가능하다. 따라서 본 논문에서는 광역 컴퓨팅 환경에서 중복된 연산객체들의 위치관리 뿐 아니라 시스템들간의 부하균형화를 유지시키면서 퇴적객체의 선정을 통한 바인딩 서비스의 시간을 최소화 할 수 있는 새로운 모델을 제시한다.이 모델은 네이밍 및 트레이딩 기능들을 통합한 서비스에 의해 중복된 연산객체들에 대한 단일 객체핸들을 얻는 부분과, 이 객체핸들을 사용하여 노드관리자에 의해 중복객체들의 복수개의 컨택주소들을 제공하는 위치 서비스 부분으로 구성하였다. 위치 투명성을 제공하기 위해, 이 두 서비스는 서로 독립적으로 수행된다. 이러한 모델을 기반으로 분산객체의 광역 통합트리의 구조, 컨택주소들의 탐색 및 갱신 알고리즘을 기술하였다. 마지막으로 클라이언트 객체로부터 서로 다른 영역에 위치하는 분산객체들의 광역 바인딩을 제공할 수 있는 연합구조를 보였다.
  13. Lee, Hyung-Bong;Baek, Chung-Ho 249
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.249 PDF KSCI
    처리기를 여러 개 장착한 다중처리기 시스템의 근본 목적은 적은 비용으로 많은 성능 향상을 얻자는 데에 있다. 그러나 다중처리기 시스템을 충분히 활용하기 위해서는 병렬처리를 지원하는 특별한 언어를 사용하거나 병렬성을 탐색하는 도구의 도움을 얻어야 하는 경우가 대부분이다. 일반적으로 알고리즘에서 병렬화에 적합한 대표적인 영역으로 루프와 재귀호출 등이 알려져 있다. 이 중 재귀호출은 특별한 도구나 언어의 지원 없이 개념적인 측면에서 비교적 쉽게 병렬화 시킬 수 있다. 그러나 재귀호출이 깊어지면 통제되지 않은 병렬성이 과도하게 높아져 오히려 수행불능 상태가 되고 만다. 본 논문은 POSIX스레드를 이용하여 재귀호출로 구성된 알고리즘을 병렬화시키는 과정에서 병렬성을 제어하는 방안을 제시한다. 이를 위하여 유닉스 시스템에서 프로세스와 스레드의 개념을 정립하고, 제안된 병렬성 제어 방안을 퀵 정렬에 적용한 결과를 실증적으로 분석하여 그 효용성을 검증한다.
  14. Kim, Hyeon-Gi;Lee, Cheon-Hui 259
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.259 PDF KSCI
    본 논문에서는 포맷 변환기를 사용하여 여러 가지 화상처리 필터링을 구현하였다. 이러한 설계 기법은 집적회로를 이용한 대규모 화소처리 배열을 근거로 하여 실현하였다. 집적구조의 두가지 형태는 연산병렬프로세서와 병렬 프로세스 DRAM(또는 SRAM) 셀로 분류할 수 시다. 1비트 논리의 설계 피치는 집적 구조에서의 고밀도 PE를 배열하기 위한 메모리 셀 피치와 동일하다. 이러한 포맷 변환기 설계는 효율적인 제어 경로 수행 능력을 가지고 있으며 하드웨어를 복잡하게 할 필요 없이 고급 기술로 사용 될 수 있다. 배열 명령어의 순차는 프로세스가 시작되기 전에 주 컴퓨터에 의해 생성이 되며 명령은 유니트 제어기에 저장이 된다. 주 컴퓨터는 프로세싱이 시작된 후에 저장된 명령어위치에서 시작하여 화소-병렬 동작을 처리하게 된다. 실험 결과 1) 단순한 평활화는 더 높은 공간의 주파수를 억제하면서 잡음을 감소시킬 뿐 아니라 에지를 흐리게 할 수 있으며, 2) 평활화와 분할 과정은 날카로운 에지를 보존하면서 잡음을 감소시키고, 3) 메디안 필터링기법은 화상 잡음을 줄이기 위해 적용될 수 있고 날카로운 에지는 유지하면서 스파이크 성분을 제거하고 화소 값에서 단조로운 변화를 유지 할 수 있었다.
  15. Gu, Son-Hee 267
    https://doi.org/10.3745/KIPSTA.2002.9A.2.267 PDF KSCI
    비중심 $\chi^2$분포의 누적분포 함수의 계산은 $\chi^2$검정에서 검정력 계산에 요구된다. 본 논문서는 중심 $\chi^2$분포 함수를 통하여 비중심 $\chi^2$분포 함수의 계산을 구하는 알고리즘을 제시하고 있으며 기존의 접근 방법에 의한 계산 결과와 비교하였다.