• 제목/요약/키워드: Parallel Computing

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3차원 날개 공력설계를 위한 네트워크 분산 설계최적화 (A Network-Distributed Design Optimization Approach for Aerodynamic Design of a 3-D Wing)

  • 조창열;이상경
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권10호
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    • pp.12-19
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    • 2004
  • 3차원 날개의 공력형상 설계최적화를 위한 설계최적화 시스템을 미래의 다분야 설계최적화 프레임워크의 일환으로 개발하였다. 이 설계최적화 시스템은 형상설계, 격자생성, 공력해석, 최적화의 4가지 모듈로 구성되어있다. 모두 상용패키지를 배경으로 개발하였으며 내장된 스크립트와 저널링 기능을 사용하여 배치 모드에서 자동적으로 실행되도록 프로그램 하였다. Visual Basic 프로그램을 사용하여 네 모듈을 통합하여 자동화된 설계기능을 갖도록 하였다. 특히 계산시간이 많이 소요되는 공력해석을 위하여 네트워크 통신을 이용한 분산 환경을 구현하였다. 공력해석은 일반적인 영역분할방식의 병렬처리 대신에 전역최적화 기법인 반응표면법과 연계하여 분산처리 시켰다. 개발한 공력설계 시스템의 검증을 위하여 간단한 항력최소화 문제에 적용하였으며 그 결과 상당히 향상된 설계 효율성과 적절한 설계 결과를 보여주었다.

병렬화된 오일러 코드를 이용한 3차원 날개의 천음속 플러터 해석 (Transonic Wing Flutter Analysis Using a Parallel Euler Solver)

  • 권혁준;박수형;김경석;김종윤;이인;권장혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.10-16
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    • 2005
  • 본 연구에서는 3차원 시간 정확도를 가진 오일러 공탄성 해석 기법을 개발하였다. 유체-구조를 연계 시 발생할 수 있는 지연(lagging) 오차를 감소시키기 위해서 2차의 staggered 알고리즘을 적용하였다. 비정상 공력 해석과정에서 시간 정확도와 계산 시간을 줄이기 위해 사용된 병렬화된 다중격자기법(parallelized multi-grid method)과 DADI 기법을 기반으로 된 이중시간전진기법(dual-time stepping method)을 사용하였다. 오일러 공탄성 코드의 검증을 위해서 AGARD 445.6 날개 모델의 공탄성 해석을 수행하였다. 해석 결과는 실험값 및 다른 참고문헌의 해석 결과와 비교하였으며, 본 연구의 해석 결과가 다른 참고 문헌의 해석 결과들과 비교하여 상대적으로 실험값에 근접하였다.

스마트폰 엔터테인먼트 애플리케이션의 상호작용성 개선을 위한 코드 수준 병렬화 방법론 (A Code-level Parallelization Methodology to Enhance Interactivity of Smartphone Entertainment Applications)

  • 김병철
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권12호
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    • pp.381-390
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    • 2015
  • 스마트폰과 같은 이동형 장치들은 계산 성능이나 메모리 크기, 배터리 전력량 등의 한계로 인해 엔터테인먼트 애플리케이션이 요구하는 상호작용성을 보장하기 어렵다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 상호작용이 필수적인 애플리케이션의 응답 속도를 개선할 수 있는 코드 수준 병렬화 방법론을 제안한다. 이 방법을 적용하면, 스마트폰 등에서 제공하는 멀티코어 아키텍쳐를 바탕으로 기존 애플리케이션의 모노코어 알고리즘을 복잡한 재설계 없이 코드 수준에서 병렬화 할 수 있다. 특히 플랫폼 독립적인 표준 쓰레드 라이브러리인 POSIX 쓰레드를 활용하면 안드로이드나 iOS등의 다양한 스마트폰 플랫폼에서 본 방법론을 적용할 수 있다. 이의 효과적인 응용 사례로서 수백만개의 원소를 처리하는 행렬 연산 함수를 병렬화 해보았고 실사용 환경에서 약 3배가량의 성능 향상을 확인하였다.

확장과 동적재구성 가능한 클러스터기반의 인터넷서비스 시스템 (Scalable and Dynamically Reconfigurable Internet Service System Based on Clustered System)

  • 김동근;박세명
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제7권10호
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    • pp.1400-1411
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    • 2004
  • 오늘날 인터넷의 대중화로 부하가 많은 웹서비스를 제공하는 시스템들은 클러스터기반으로 이동하는 추세이다. 그러나, 기존의 서버 시스템들은 특정 목적을 위한 전용 클러스터 구조로 각 서비스를 위한 클러스터 자원을 각각 보유하고 있으므로 자원의 이용이 효율적이지 못한 문제를 가진다. 본 연구에서는 클러스터상의 자원을 공유하여 부하에 따라 처리 자원을 동적으로 재구성하는 응용서비스 플랫폼을 제안하였다. 제안된 응용서비스 플랫폼은 특정 응용서비스를 제공하는 전위응용서버와 전위응용서버 고부하시 작업을 분담, 처리하는 후위서버군을 기반으로 전위응용서버에서 응용서비스 요청을 처리 또는 분배하는 서비스관리자와 후위서버에서 응용서비스에 대한 요청을 처리하는 작업처리자, 그리고 부하에 따라 후위서버에 작업처리자를 생성 및 제거하는 부하관리자로 구성된다. 클러스터된 후위서버군의 효율적인 관리를 위해 PVM을 이용하였다. 구현된 시스템은 기존의 단일서버 시스템에 비해 안정적인 동작을 보이며, 필요한 자원을 동적으로 할당, 시스템을 재구성함으로써 부하의 변화에 보다 능동적으로 대처할 수 있음을 확인하였다.

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RFID 프라이버시 보호에서 병행성을 이용한 확장성 개선 (Improving Scalability using Parallelism in RFID Privacy Protection)

  • 신명숙;이준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.1428-1434
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    • 2006
  • RFID 시스템에서 프라이버시 침해 문제를 해결하기 위한 방안 중 백엔드 서버에서의 필수요건인 확장성을 단축하는 기법을 제안한다. 현재 RFID/USN이 큰 이슈가 되면서 RFID에 대한 각종 연구와 응용들이 활발히 진행 중에 있다. 반면에 RFID의 낮은 연산능력과 기억능력으로 개인의 프라이버시 보호 측면에서 여러 문제들을 유발시킨다. 기존 해시 체인 기법은 프라이버시를 침해하는 공격들에 대해서 전방 보안성, 기밀성, 불구분성 등을 모두 보장하는 안전한 기법이다. 그러나 백엔드 서버에서 태그를 식별하기 위한 계산량이 많다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 백 엔드 서버에서의 계산량을 감소하기 위해 키를 효율적으로 찾는 Hellman Method를 적용한다. Hellman Method 알고리즘은 선행계산과 탐색 두 단계로 진행되는 알고리즘이다. 본 논문에서는 해시 체인 기법에 Hellman Method를 적용한 후 병행성을 분석하고 분할적용하여 보안성과 키 검색을 비교하였다. 비교 결과는 기존의 프라이버시 보호를 위한 보안 요건을 모두 보장하면서 키 검색 비교는 기존 방식보다 계산 복잡도를 O(m)에서 $O(\frac{m{^2/3}}{w})$ 으로 단축하여 서버에서의 계산 시간을 단축하였다.

순수 P2P 네트워크 환경에서 에이전트 이주를 위한 자원 예약 기반 동적 부하 균형 기법 (Dynamic Load Balancing Scheme Based on Resource Reservation for Migration of Agents in Pure P2P Network Environments)

  • 김경인;김영진;엄영익
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권4호
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    • pp.257-266
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    • 2004
  • 이동 에이전트는 자율성을 가지고 비동기적으로 수행이 가능한 개체로, 네트워크상의 여러 호스트들을 이동하면서 사용자를 대신해 특정한 작업을 수행하고 다른 에이전트들과 상호 협력할 수 있는 프로세스로 정의된다. 현재 이동 에이전트는 전자 상거래, 이동 통신, 병렬처리, 정보의 검색 및 복구 둥 여러 분야에서 사용된다. 그러나 순수 P2P 환경에서 컴퓨팅 자원을 사용하고자 하는 이동 에이전트들이 이주할 피어의 가용한 자원을 고려하지 않고 이주할 경우, 이주된 에이전트로 인해 해당 시스템의 부하가 증가 된다는 문제점이 발생하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 각 피어들에 상주하는 자원 관리 에이전트를 이용하여 부하 정보를 모니터링 하고 이주할 에이전트와 목적지 피어를 결정하게 된다. 이동 에이전트가 이주하는 과정에서 특정 피어의 자원이 예약 선점 되었을 경우 해당 자원이 다른 에이전트에게 할당되는 것을 방지하는 자원 예약 기법을 기반으로 피어들 간의 균형 있는 이주 기법을 제안한다.

KITTEN: 다중 스레드 가상현실 시스템 (KITTEN: A Multi-thread Virtual Reality System)

  • 김대원;이선우;원광연;이광형
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제6권3호
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    • pp.275-287
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    • 2000
  • 가상현실 시스템은 참여자에게 자연스러운 상호작용, 몰입감과 더불어 사실적인 영상을 생성해 주어야 한다. 이를 위해서는 가상 세계의 복잡도나 시뮬레이션의 복잡도에 비교적 영향을 받지 않으면서 균일하며 빠른 렌더링 속도를 제공하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 가상현실 시스템을 구성하는 하부 기능인 상호작용, 시뮬레이션, 렌더링 모듈을 다중 쓰레드 방식으로 구성하고 이를 병렬 수행시키는 시스템을 설계하고 구현하였다. 이렇게 함으로써 렌더링 모듈의 수행이 상호작용, 시뮬레이션 모듈의 수행과 독립적으로 이루어질 수 있도록 하였다. 따라서 제안된 시스템은 가상 객체들 간의 시뮬레이션 태스크가 복잡한 가상 세계 어플리케이션에서 보다 균일하고 빠른 렌더링 속도를 제공하게 된다. 본 논문에서는 제안된 시스템을 장면 복잡도와 시뮬레이션 복잡도가 높은 어플리케이션을 선정하여 그 성능 향상을 실험을 통하여 검증하였다.

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Parallel Video Processing Using Divisible Load Scheduling Paradigm

  • Suresh S.;Mani V.;Omkar S. N.;Kim H.J.
    • 방송공학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.83-102
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    • 2005
  • The problem of video scheduling is analyzed in the framework of divisible load scheduling. A divisible load can be divided into any number of fractions (parts) and can be processed/computed independently on the processors in a distributed computing system/network, as there are no precedence relationships. In the video scheduling, a frame can be split into any number of fractions (tiles) and can be processed independently on the processors in the network, and then the results are collected to recompose the single processed frame. The divisible load arrives at one of the processors in the network (root processor) and the results of the computation are collected and stored in the same processor. In this problem communication delay plays an important role. Communication delay is the time to send/distribute the load fractions to other processors in the network. and the time to collect the results of computation from other processors by the root processors. The objective in this scheduling problem is that of obtaining the load fractions assigned to each processor in the network such that the processing time of the entire load is a minimum. We derive closed-form expression for the processing time by taking Into consideration the communication delay in the load distribution process and the communication delay In the result collection process. Using this closed-form expression, we also obtain the optimal number of processors that are required to solve this scheduling problem. This scheduling problem is formulated as a linear pro-gramming problem and its solution using neural network is also presented. Numerical examples are presented for ease of understanding.

OpenCL을 이용한 이미지 처리 프로그램의 자동 최적화 방법 (Automatic Optimization Methods for Image Processing Programs Using OpenCL)

  • 신재호;조강원;이일구;이재진
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.188-193
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    • 2017
  • 영상 장비가 발전하고 고화질 이미지의 사용량이 많아짐에 따라 이를 병렬화하여 빠르게 처리하는 방법이 많이 연구되고 있다. 본 논문은 OpenCL을 사용한 이미지 처리 프로그램이 하드웨어에 관계없이 최적의 성능을 내도록 하는 방법을 제시한다. OpenCL은 계산 디바이스의 아키텍처에 따라 적절한 병렬화 방법과 워크그룹 크기를 개발자가 실험을 통해 찾아야 한다. 하지만 이는 시간적, 자원적 한계가 있다. 본 논문에서는 대상 하드웨어에 최적화된 병렬화 방법과 워크그룹 크기를 프로파일링을 통해 자동으로 선택하는 방법을 제안한다. 또한 OpenCL을 사용한 이미지 처리는 입력 이미지의 크기에 따라 순차코드 보다 성능이 좋을 수도 있고 안좋을 수도 있다. 본 논문에서는 OpenCL코드의 성능이 순차코드 성능보다 좋아지는 시점의 이미지 크기를 자동으로 검색하여 OpenCL을 사용할지 기존의 순차코드를 사용할지 결정하는 이미지 크기 threshold를 설정하는 방법을 제시한다. 이를 통해 이미지 처리 프로그램이 임의의 하드웨어에서 이미지 크기에 상관없이 항상 최적의 성능을 보이는 것을 확인했다.

자바스크립트 동시 파싱을 위한 우선순위 휴리스틱 (The Priority Heuristics for Concurrent Parsing of JavaScript)

  • 차명수;박혁우;문수묵
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제23권8호
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    • pp.510-515
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    • 2017
  • 웹 어플리케이션은 로딩 시간을 빠르게 하는 것이 중요하다. 파싱은 로딩 과정 중 하나로서 로딩을 길어지게 하는 원인이 되고 있다. 이러한 이유로 파싱 쓰레드를 만들어 파싱을 병렬화 시킨 동시 파싱 기법이 제안되었다[3]. 그러나 동시 파싱은 파싱 순서에 대한 고려가 없다는 한계가 있었다. 본 논문에서는 동시 파싱을 사용할 때 어떤 함수를 먼저 파싱해야 하는가에 대한 휴리스틱을 제안한다. 파싱 우선 순위를 정하기 위해 실제 웹 어플리케이션의 자바스크립트 함수들을 분석하여 함수를 세 가지 기준으로 분류하였고, 각 분류의 호출 확률(call probability)을 구하였다. 조사한 호출 확률을 이용하여 높은 호출 확률을 갖는 함수들에 높은 파싱 우선 순위를 주었고, 반대로 낮은 호출 확률의 함수들은 낮은 우선 순위를 주었다. 정의한 우선 순위를 토대로 휴리스틱을 제안했고 이를 검증하기 위해 실제 웹 어플리케이션에서 로딩 시간을 측정하여 최대 3.8%, 평균 2.6%의 로딩 시간을 단축하였다.