"컴파일러 및 자연어 처리" 특집을 내면서

낭종호,이광근 한국정보과학회 1996 정보과학회지 Vol.14 No.7

“디지털 방송” 특집을 내면서

낭종호(Jongho Nang) 한국정보과학회 2002 정보과학회지 Vol.20 No.5

다단계 신경망 모델에 대한 다중 처리기 상으로의 사상 전략과 분산 역전파 알고리즘

낭종호(Jong Ho Nang),최선민(Seon Min Choe),이상훈(Sang Hoon Lee),윤현수(Hyun Soo Yoon),맹승렬(Seung Ryoul Maeng) 한국정보과학회 1990 정보과학회논문지 Vol.17 No.3

본 논문에서는 완전히 연결된 다단계 신경망 모델을 분산 메모리 다중 처리기 시스템에 사상시키는 방법과, 이 사상 방법에 기초한 분산 역전파 학습 알고리즘을 제안하고 그 성능을 분석하였다. 제안한 방법에서는 신경망의 각 단계에 있는 뉴론들을 p개의 서로 다른 집합으로 나누고, 이렇게 나눈 부신경망을 p개의 처리기에 할당하여 학습을 시키게 된다. 분석에 의하면 제안된 사상 방법과 분산 역전파 학습 알고리즘의 p-처리기 수행 시간은 하나의 처리기를 사용하는 경우의3/4 · p 만큼의 시간만이 필요하며, 또한 한 처리기는 하나의 처리기를 사용하여 학습 시키는 경우에 비하여 p/2만큼의 메모리만을 가지고 있으면 되기 때문에 큰 신경망을 빠른 속도로 학습시킬 수 있다. 이런 분석은 어떤 신경망 모델을 학습시키는데 필요한 가장 적당한 처리기의 갯수를 결정하는데 사용될 수 있다. In this paper, we propose and analyze a parallel learning algorithm of a fully connected multilayered feedforward neural network using the backpropagation one on a distributed-memory multiprocessor system. In our system, the neurons on each layer are partitioned into p disjoint sets and each set is mapped on a processor of a p-processor system The p-processor speed-up ratio of the backpropagation algorithm over a single processor is 3/4 · P, and space-reduction ratio over a single processor is P/2 This analysis can be used as a basis in determining the most cost-effective or optimal number of processors.

[탐방]「아이큐브」

낭종호(Jongho Nang) 한국정보과학회 2000 정보과학회지 Vol.18 No.10

신경망 모델을 위한 병렬 시뮬레이션 시스템의 개발

낭종호(J H Nang),최선민(S M Choe),이상훈(S H Lee),윤현수(Hyunsoo Yoon),맹승렬(S R Maeng) 한국정보과학회 1990 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.17 No.1

신경망 모델은 학습 기능을 가지고 있기 때문에 기존의 계산 방식으로는 처리하기 어려운 많은 문제들에 대하여 해결 방법을 제공하지만, 신경망의 특성을 결정하는 여러 파라메터의 설정이 어렵기 때문에 try-and-error 방식의 시뮬레이션을 통하여 원하는 구조를 만들어야 하며, 또한 많은 뉴론과 연결선을 가진 신경망의 경우 학습 자체에도 많은 시간이 걸린다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위하여 완전히 연결된 다단계 신경망 모델을 분산 메모리 다중 처리기 시스템에 사상시키는 방법과, 이 시상 방법에 기초한 분산 역전도 학습 알고리즘을 제안하고 그 성능을 분석하였다. 또한 이런 병렬 시뮬레이션 방법에 바탕을 두어 빠른 학습 속도를 제공하며, 신경망 모델의 여러 파라메터를 대화형으로 쉽게 바꿀 수 있는 신경망 모델 병렬 시뮬레이션 시스템 PANSi를 개발하였다.

함수 논리 언어를 위한 추상 머신의 설계

낭종호(J. H Nang),신동욱(D W Shin),김승범(S B Kim),맹승렬(S R. Maeng) 한국정보과학회 1987 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.14 No.2

본 논문에서는 함수 논리 언어를 효과적으로 수행시킬 수 있는 추상 머신인 F-WAM(Functional - Warren Abstract Machine)을 제안한다. F-WAM은 WAM을 기초로 하였으며 기본 수행 방법으로는 resolution과 Canonical Unification을 사용한다. 이 추상 머신은 논리 언어 부분에서는 WAM과 같은 방법으로 수행되고, 함수 언어 부분에서는 인수 레지스터와 Heap등을 이용하여 rewriting 과정을 수행한다. 이 추상 머신은 순수한 논리 언어 프로그램을 수행시키는 경우에 WAM에 비하여 효율성이 떨어지지 않고, 또한 순수한 함수 언어 프로그램을 수행시키는 경우에도 그 효율성이 떨어지지 않도록 설계하였다.

분산 환경에서 Prolog의 OR - 병렬 구현

낭종호(J H Nang),이헌길(H G Lee),박승운(S W Park),맹승렬(S R Maeng),조정완(J W Cho) 한국정보과학회 1989 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.16 No.1

본 논문에서는 논리 언어에 대한 OR-병렬 수행 모델 중의 하나인 XWAM-Ⅱ를 KAIST LAN 상에서 구현한 ADProlog 시스템의 기본 구조를 설명하고, 그 성능을 측정하였다. 또한 분신 처리 환경에서 필수적인 분산 투명성을 제공하는 방법에 대하여 설명하였다. ADProlog는 ANSA라고 하는 ODP 의 새로운 기본모델에 기초를 두었으며, ANSA UNIX Festbench를 이용하여 구현하였다. 실제 성능을 측정한 결과 수행 시간이 상대적으로 긴 프로그램인 경우에, 사용하는 워크스테이션 수에 비례하여 성능이 향상됨을 보였다.

함수논리 언어를 위한 순차 추상기계의 설계 및 성능평가

낭종호(Jong Ho Nang),신동욱(Dong Wook Shin),맹승렬(Seung Ryoul Maeng),조정완(Jung Wan Cho) 한국정보과학회 1990 정보과학회논문지 Vol.17 No.1

함수 논리 언어는 함수 언어의 특징과 논리 언어의 특징을 모두 가지고 있는 강력한 프로그래밍 파라다임이지만, 이런 종류의 언어에 대한 효율적인 구현 방법이 아직 개발되지 않았기 때문에 널리 사용되지 못하고 있다. 본 논문에서는 이 문제점을 해결하기 위하여 함수 논리 언어를 효율적으로 수행할 수 있는 추상 기계 F-WAM에 대한 구조와 인스트럭션 집합을 제안하였다. F-WAM은 논리 언어의 효율적인 처리기인 WAM의 확장형으로서, 기본적인 수행 방법은 SLD-resolution과 리덕션이다. 즉, 함수 논리 언어의 논리 언어 부분을 수행할 때는 WAM과 같은 방법으로 수행하고, 함수 응용을 계산할 때는 리덕션 기계과 같은 방법으로 수행한다. 본 논문에서는 시뮬레이션을 통하여 F-WAM의 성능을 분석하였는데, 함수 응용을 계산할 때는 많은 메모리 영역을 필요로 하는 백트랙킹 정보를 기억할 필요가 없기 때문에 WAM보다 메모리 영역을 적게 사용함을 알 수 있다. 또한 F-WAM의 리덕션 인스트럭션들은 대응되는 WAM 인스트럭션들보다 간단하기 때문에 WAM보다 빠르게 수행할 수 있다. Though functional logic languages are regarded as powerful programming paradigms, they are not used in many-applications owing to their inefficiencies. To resolve this problem, we propose an abstract machine architecture and the instruction set called F-WAM(Functional-WAM), which executes functional logic languages efficiently. F-WAM is a slightly modified version of WAM(Warren Abstract Machine), and its fundamental execution mechanisms are SLD-resolution and reduction. Its execution is similar to WAM in logical deduction, and similar to the reduction machine in function evaluation. The simulation results of F-WAM show that F-WAM usually uses less memory space than WAM because it does not need to remember backtracking informations in function reduction, and more fast than WAM because reduction instructions of F-WAM are more simple than the corresponding WAM instructions.

MPEG-7 시각 정보 기술자의 특성을 반영한 효율적인 멀티미디어 데이타 비트맵 인덱싱 방법

정진국,낭종호 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.32 No.1

Recently, the MPEG-7 standard a multimedia content description standard is widely used for content based image/video retrieval systems. However, since the descriptors standardized in MPEG-7 are usually multidimensional and the problem called "curse of dimensionality", previously proposed indexing methods(for example, multidimensional indexing methods, dimensionality reduction methods, filtering methods, and so on) could not be used to effectively index the multimedia database represented in MPEG-7. This paper proposes an efficient multimedia data indexing mechanism reflecting the characteristics of MPEG-7 visual descriptors. In the proposed indexing mechanism, the descriptor is transformed into a histogram of some attributes. By representing the value of each bin as a binary number, the histogram itself that is a visual descriptor for the object in multimedia database could be represented as a bit string. Bit strings for all objects in multimedia database are collected to form an index file, bitmap index, in the proposed indexing mechanism. By XORing them with the descriptors for query object, the candidate solutions for similarity search could be computed easily and they are checked again with query object to precisely compute the similarity with exact metric such as L1-norm. These indexing and searching mechanisms are efficient because the filtering process is performed by simple bit-operation and it reduces the search space dramatically. Upon experimental results with more than 100,000 real images, the proposed indexing and searching mechanisms are about 15 times faster than the sequential searching with more than 90% accuracy. 최근 멀티미디어 정보를 기술하기 위한 표준인 MPEG-7이 제안되어 이미지/동영상 검색 시스템과 같은 응용분야에서 사용되기 시작하였다. 그러나 MPEG-7 시각 정보 기술자들은 대부분 고차원으로 표현이 되고, 고차원에서 발생되는 문제인 "Curse of dimensionality" 때문에 기존의 인덱싱 방법(예를 들면 트리 구조를 이용하는 다차원 인덱싱 방법, 차원을 줄이는 방법, 양자화 등의 압축 기법을 이용하는 방법 등)으로는 효율적인 검색을 할 수 없다. 본 논문에서는 MPEG-7 시각 정보 기술자들의 특징을 반영한 효율적인 인덱싱 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 기술자를 속성 히스토그램으로 변형하고 히스토그램의 각 빈 값을 이진 형태로 표현하여 비트열을 생성하며, 이러한 비트열들을 이용하여 비트맵 인덱스를 구성한다. 질의 오브젝트가 입력되면 비트맵 인덱스를 이용하여 결과에 포함될 가능성이 있는 후보 오브젝트 리스트를 생성하게 되는데 즉, 각 오브젝트의 인덱스와 질의 오브젝트의 비트열에 대한 XOR (Exclusive OR) 연산을 수행하여서 후보 오브젝트 리스트를 생성한다. 그리고 이 리스트에 있는 오브젝트들에 대해서만 L1-norm과 같은, 기술자를 위해 사용되는 비교 연산식을 수행하여 최종 결과 오브젝트들을 사용자에게 보여주게 된다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 단순한 비트 연산을 통해 검색 결과에 포함될 가능성이 있는 오브젝트들을 추출해낼 수 있기 때문에 빠른 시간 내에 검색을 마칠 수 있도록 해준다. 실험에 의하면 제안한 방법을 이용하는 경우, 90% 이상의 정확도를 유지하면서 검색 시간에서는 순차 검색에 비해 15배 이상의 속도 향상을 보임을 알 수 있었다.

동영상 스트림 크기 및 품질 예측에 기반한 동적 동영상 적응변환 방법

김종항,낭종호 한국정보과학회 2005 정보과학회논문지 : 시스템 및 이론 Vol.32 No.2

This paper proposes a new dynamic video adaptation scheme that could generate an adapted video stream customized to the requesting mobile device and current network status without repeated decode-encode cycles. In the proposed adaptation scheme, the characteristics of the video codec such as MPEG-1/-2/-4 are analyzed in advance focused on the relationships between the size and quality of the encoded video stream, and they are stored in the proxy as a codec-dependent characteristic table. When a mobile device requests a video stream, it is dynamically decoded-encoded in the proxy with the highest quality to extract the contents-dependent attributes of the requested video stream. By comparing these attributes with codec-dependent characteristic table, the size and quality of the requested video stream when being adapted to the target mobile device could be predicted. With this prediction, a version of adapted video stream, that meets the size constraints of mobile device while keeping the quality of encoded video stream as high as possible, could be selected without repeated decode-encode cycles. Experimental results show that the errors in our proposed scheme are less than 5% and produce an appropriate adapted video stream very quickly. It could be used to build a proxy server for mobile devices that could quickly transcode the video streams widely spread in Internet which are encoded with various video codecs. 본 논문에서는 반복적인 인코딩/디코딩 작업 없이 모바일 단말기나 현재 네크웍 상황에 적합한 동영상 스트림을 생성하는 새로운 동적 동영상 적응변환 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 MPEG-1/-2/-4와 같은 비디오 코덱의 특성을 부호화 된 동영상 스트림 크기와 품질에 초점을 맞추어 미리 분석하고, 이를 코덱 의존적인 특성 테이블로 프록시에 저장한다. 이런 특성 테이블 내용과 단말기가 요청한 동영상에 대한 최고 품질 스트림의 크기 및 품질 정보를 이용하여 요청한 모바일 단말기에 적합한 동영상 스트림의 크기 및 품질을 동적으로 예측할 수 있다. 제안한 방법에서는 이런 예측을 바탕으로 동영상의 최대 품질을 유지하며 모바일 단말기의 공간 제약을 만족하는 적응화 된 동영상 스트림 버전을 반복적인 인코딩/디코딩 작업 없이 생성한다. 실험 결과 제안한 방법은 5% 미만의 오차율로 매우 빠르게 동적 동영상 적응변환을 수행함을 알 수 있었다. 제안한 방법은 다양한 비디오 코덱으로 부호화 된 인터넷 상의 동영상을 빠르게 변환하는 모바일 단말기를 위한 프록시 서버에 사용될 수 있을 것이다.