Zigbee USN 기반의 무선 ECG 측정 시스템

장윤석,김보연,Chang, Yun-Seok,Kim, Bo-Yeon 한국정보처리학회 2011 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.18 No.3

본 연구에서는 ECG 신호를 측정하는 시스템에서 센서들과 기기 사이의 연결을 Zigbee 네트워크를 사용하여 무선화하고, 이를 통하여 이동성과 편리성을 제공하면서도, 병원용 ECG 기기에 준하는 데이터 정밀도를 가지는 U-healthcare용 ECG 시스템을 설계, 구현하였다. 대부분의 의료용 기기에서 이동성에 가장 문제가 되는 것은 센서와 기기를 연결하는 케이블로, 본 연구에서는 이를 줄이거나 없애는 방법으로 Zigbee를 기반으로 데이터를 송수신하는 센서 모듈과 컬렉터 모듈을 설계, 구현하여 근거리에서 동작하는 무선 네트워크를 구성하고, 이를 통하여 각 송신 모듈로부터 전송되는 데이터들을 수신하는 Zigbee-SD 전송 시스템을 설계, 구현하였다. 또한 ECG 신호의 분석과 처리에 스마트폰을 사용하여 데이터 분석과 심박수 표시를 수행하는 앱 응용 프로그램으로 구현함으로써 유비쿼터스 환경에서 이동성과 편리성을 최대한으로 제공할 수 있는 효과적인 U-healthcare 시스템을 구현하였다. Recent expansion of the ubiquitous environment and improvement of the USN give lots of U-healthcare systems. In this paper, we design and implement a wireless ECG measurement system that can send ECG signals among the sensors and collector. It can also give almost the same precision as a hospital ECG system with mobility. The most important fact of the mobile ECG system is the signal data connectivity among the sensors and device such as signal cables or wires. we can eliminate the signal cable through the Zigbee sender and collector via implementing Zigbee-SD communication system that can receive the ECG signal data. We also implement ECG app software on the smart phone that can analyze and show the data results directly. It can give lots of mobility and usability under ubiquitous environment and would be a very efficient wireless ECG system for U-healthcare service.

다중 분할된 구조를 가지는 클러스터 검사점 저장 기법

장윤석,Chang, Yun-Seok 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지 A Vol.13 No.7

검사점 저장 기법을 사용하여 주기적으로 클러스터 노드들의 프로세스 수행 정보를 전역 저장 장치에 저장하는 분산 클러스터 시스템에서 결함 허용 성능을 유지하는 데 드는 비용을 줄이고 전체 프로세스의 수행 성능을 증가시키기 위해서는 검사점 정보를 저장할 때에 네트워크로 전달되는 부하를 각 노드에 최대한 적절하게 분산하여 데이터 저장 시간을 줄임으로써 검사점 정보를 저장하는 동안 전체 클러스터 시스템의 프로세스가 지연되는 시간을 줄이도록 하여야 한다. 이를 위하여 분산 RAID 기반의 단일 입출력 공간을 사용하는. 클러스터 시스템에서는 여러가지 검사점 저장 기법을 사용하며, 검사점 정보의 저장 기법에 따라서 저장 성능과 결함 회복 성능이 달라진다. 본 연구에서는 분할된 검사점 저장 기법을 개선하여 검사점 데이터를 분산 RAID 기반의 단일 입출력 공간에 저장할 때에 그룹별로 분할되는 분할 그룹 크기를 검사점 정보가 저장될 때의 네트워크의 트래픽에 따라서 동적으로 결정하여 네트워크를 통한 분산 RAID에 저장함으로써 네트워크 병목현상을 최소화하는 다중 분할된 검사점 저장 구조를 제안하였다. 제안된 구조의 성능을 분석하기 위하여 최대 512개의 가상 노드로 구성된 클러스터 시스템을 대상으로 하여 MPI 와 Linpack HPC 벤치마크를 통한 성능 평가를 수행하였으며, 성능 평가 결과는 검사점 정보의 크기와 클러스터의 크기가 증가할수록 제안된 기법이 검사점 정보의 저장과 결함 회복 능력에 대하여 기존의 검사점 저장 기법에 비하여 우수한 성능을 보인다. The checkpointing schemes should reduce the process delay through managing the checkpoints of each node to fit the network load to enhance the performance of the process running on the cluster system that write the checkpoints into its global stable storage. For this reason, a cluster system with single IO space on a distributed RAID chooses a suitable checkpointng scheme to get the maximum IO performance and the best rollback recovery efficiency. In this paper, we improved the striped checkpointing scheme with dynamic stripe group size by adapting to the network bandwidth variation at the point of checkpointing. To analyze the performance of the multi striped checkpointing scheme, we applied Linpack HPC benchmark with MPI on our own cluster system with maximum 512 virtual nodes. The benchmark results showed that the multistriped checkpointing scheme has better performance than the striped checkpointing scheme on the checkpoint writing efficiency and rollback recovery at heavy system load.

분산 RAID 기반의 클러스터 시스템을 위한 분할된 결함허용정보 저장 기법

장윤석,Chang, Yun-Seok 한국정보처리학회 2003 정보처리학회논문지 A Vol.10 No.2

This paper presents a new striped checkpointing scheme for serverless cluster computers, where the local disks are attached to the cluster nodes collectively form a distributed RAID with a single I/O space. Striping enables parallel I/O on the distributed disks and staggering avoids network bottleneck in the distributed RAID. We demonstrate how to reduce the checkpointing overhead and increase the availability by striping and staggering dynamically for communication intensive applications. Linpack HPC Benchamark and MPI programs are applied to these checkpointing schemes for performance evaluation on the 16-nodes cluster system. Benchmark results prove the benefits of the striped checkpointing scheme compare to the existing schemes, and these results are useful to design the efficient checkpointing scheme for fast rollback recovery from any single node failure in a cluster system. 본 논문에서는 서버를 사용하지 않고 각 노드에 연결된 지역 디스크들을 이용하여 분산 RAID 저장 장치를 구성하는 분산 환경의 클러스터 컴퓨터를 위한 분할된 결함허용정보 저장 기법을 제안한다. 클러스터 노드들의 결함허용정보를 주기적으로 동시에 분산 RAID에 저장하는 방법은 분산 RAID의 병렬성을 이용할 수 있고, 각 노드의 결함허용정보를 순차적으로 저장하는 기법은 분산 환경에서 네트워크에 병목 현상을 방지할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 연구에서는 분산 RAID를 저장 장치로 사용하는 클러스터 컴퓨터에서 이들 두 가지 기법을 결합함으로써 통신 부하가 큰 응용에서 노드들에 대한 결함허용정보 저장 비용을 줄이고 클러스터의 가용성을 높일 수 있도록 하였다. 제안된 기법의 성능을 검증하기 위하여 본 연구에서는 16노드의 클러스터 시스템에서 MIP와 Linpack HPC 벤치마크 프로그램을 이용한 성능 평가를 수행하였다. 벤치마크 결과는 분할된 결함허용정보 저장 기법이 기존의 기법들에 비하여 분산 RAID를 사용한 클러스터 컴퓨터에서 비교적 우수한 성능을 나타낼 수 있으며, 클러스터의 단일 노드 결함이 발생되었을 경우에 빠른 회복을 수행하는 결함허용정보저장 기법을 설계하는 데에 효과적으로 이용될 수 있다.

동반 쓰기를 사용하는 입출력 시스템의 성능 평가

장윤석(Yun Seok Chang),민상렬(Sang Lyul Min),김종상(Chong Sang Kim) 한국정보과학회 1994 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.21 No.1

대용량의 버퍼 캐쉬나 디스크 캐쉬를 사용하는 UNIX시스템에서는 물리적인 읽기 요구보다 물리적인 쓰기 요구의 수가 월등히 많으므로 읽기 요구의 대기시간의 증대, 또는 연속적 읽기의 비효율적인 수행 등의 문제가 발생하게 된다. 이를 해결하기 위한 방법으로 본 연구에서는 NV RAM을 쓰기 전용 캐쉬로 사용하는 write-behind 방법을 개선한 동반 쓰기 기법을 소개하고 UNIX 시스템상에서 각종 벤치마크와 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 동반 쓰기 기법의 효과를 분석하고 이 기법이 버퍼 캐쉬를 사용하는 시스템에서도 입출력 성능 개선에 큰 효과가 있음을 확인하였다.

참조 정보를 이용한 RAID5 제어기의 부하 균형 반출 기법

장윤석(Yun Seok Chang),김보연(Bo Yeon Kim) 한국정보처리학회 2000 정보처리학회논문지 Vol.7 No.3

Write requests which stored in disk cache of the RAID5 controller should be destaged to disk arrays according to the destage algorithm. As the response performance of the parallel IO request is being hit by the effect of the destage, several destage algorithms have been studied to enhance the performance of the RAID5 controller. Among the destage algorithms, the load balancing destage algorithm has better performance than other destage algorithms when system load is highly increased. But the load balancing destage algorithm gives priority to load balance among the disks in disk arrays, therefore, when some disks are affected by the very heavy system load caused by small data requests, the load balancing destage algorithm cannot enhance the performance of parallel IO requests effectively since it makes effort to maintain the load balance without the benefit of the locality of the write requests. This paper proposes a new RAID5 controller that applies reference- load balancing destage algorithm which decides the destage priority based on the reference history and load distribution of the disks. The simulation results show that RAID5 controller with the reference-load balancing destage algorithm has better performance than previous load balancing destage algorithm.

복합동반쓰기를 사용하는 디스크 시스템의 성능 평가

장윤석(Chang Yun Seok),김홍일(Kim Hong Il),김국보(Kim Guk Boh) 한국정보처리학회 1996 정보처리학회논문지 Vol.3 No.4

This paper proposes an improved write-piggybacking technique called hybrid write-piggybacking, and evaluates its performance. The performance of the proposed hybrid write-piggybacking technique if done through a trace-driven simulation using a model of a real disk system. The results of simulation show that the proposed hybrid write-piggybacking has better performance compared to the original write-piggybacking technique.

동일두께의 CT 시편에서 구속효과가 파괴저항곡선에 미치는 영향

조연제,장윤석,석창성,김영진,Jo, Yeon-Je,Jang, Yun-Seok,Seok, Chang-Seong,Kim, Yeong-Jin 대한기계학회 1996 大韓機械學會論文集A Vol.20 No.2

Fracture resistance(J-R) curves, which are used for elastic-plastic fracture mechanics analyses, are known to be dependent on the specimen geometry. The objective of this paper is to investigate the effect of crack tip constraint an the J-R curves in CT specimens. Fracture toughness tests on CT specimens with varying planform size were performed and test results showed that the J-R curves were increased with an increase in the planform size. Finite element analysis were also performed and the numerical results showed that this experimental phenomenon was probably due to the relaxation of crack tip constraint resulting from the stress triaxiality.

상하수도 `96 학술발표회 및 세미나 / Session (2) : 국내 하수 성상에 적합한 생물학적 질소 , 인 제거기술

이의신,장윤석(Yun Seok Chang),박명균(Myung Gyun Park),허용록,박철휘(Chul Hwi Park) 대한상하수도학회 1996 학술발표회 및 세미나 Vol.1996 No.-

가변 진폭 임계값을 이용한 걸음수 검출 정확도 향상 기법

류욱재,김은태,안경호,장윤석,Ryu, Uk Jae,Kim, En Tae,An, Kyung Ho,Chang, Yun Seok 한국정보처리학회 2013 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.2 No.6

In this study, we have designed the variable amplitude threshold algorithm that can enhance the accuracy of step count using variable amplitude. This algorithm converts the x, y, z sensor values into a single energy value($E_t$) by using SVM(Signal Vector Magnitude) algorithm and can pick step count out over 99% of accuracy through the peak data detection algorithm and fixed peak threshold. To prove the results, We made the noise filtering with the fixed amplitude threshold from the amplitude of energy value that found out the detection error was increasing, and it's the key idea of the variable amplitude threshold that can be adapted on the continuous data evaluation. The experiment results shows that the variable amplitude threshold algorithm can improve the average step count accuracy up to 98.9% at 10 Hz sampling rate and 99.6% at 20Hz sampling rate. 본 연구에서는 3축 가속도 측정을 위한 LSM을 개발하고 가변 진폭을 이용하여 걸음수 검출 정확도를 향상시킨 가변 진폭 임계값 알고리즘을 설계하였다. 테스트 프로토콜에 따라 실험하여 수집한 x, y, z 값을 SVM(Signal Vector Magnitude) 알고리즘을 사용하여 하나의 에너지값($E_t$)으로 변환하고 Peak 데이터 검출 알고리즘과 고정 Peak 임계값을 사용하여 평균 99%이상의 정확도로 걸음수를 검출하였다. 그러나 검출한 걸음이 정확한 걸음임을 증명하기 위해 에너지값($E_t$)의 진폭 크기로부터 고정 진폭 임계값을 구하고 노이즈를 필터링 한 결과 걸음수 검출 오차율이 증가하였다. 따라서 본 연구에서는 오차율을 줄이기 위하여 고정 진폭 임계값이 아닌 데이터를 관찰하여 적응적으로 변화하는 가변 진폭 임계값 알고리즘을 설계하였다. 가변 진폭 임계값 알고리즘을 적용한 결과, 걸음수 검출의 평균 정확도는 샘플링 주기 10Hz에서 평균 98.9%, 20Hz에서는 99.6%로 높아졌다.

요인별 기관지천식에 대한 범주예측모형 개발

윤혜숙 ( Hey-suk Yun ),나위진 ( Wee Jin Rah ),최영진 ( Young Jin Choi ),김주화 ( Joo-hwa Kim ),오재원 ( Jae-won Oh ),김현희 ( Hyun-hee Kim ),장윤석 ( Yoon-seok Chang ),유광하 ( Kwang-ha Yoo ),손건태 ( Keon-tae Sohn ) 대한천식알레르기학회(구 대한알레르기학회) 2016 Allergy Asthma & Respiratory Disease Vol.4 No.5

Purpose: The increased incidence of asthma due to rising allergic diseases requires the prevention of worsening asthma. It is necessary to develop a patient-tailored asthma prediction model. Methods: We developed causative factors for the asthma forecast system: infant and young children (0-2 years), preschool children (3-6 years), school children and adolescents (7-18 years), adults (19-64 years), old aged adult (>64 years). We used the Emergency Department code data which charged the short-acting bronchodilator (Salbutamol sulfate) from Health Insurance Review and Assessment Service for the development of asthma prediction models. Three kinds of statistical models (multiple regression models, logistic regression models, and decision tree models) were applied to 40 study groups (4 seasons, 2 sex, and 5 age groups) separately. Results: The 3 kinds of models were compared based on model assessment measures. Estimated logistic regression models or decision tree models were recommended as binary forecast models. To improve the predictability, a threshold was used to generate binary forecasts. Conclusion: We suggest the binary forecast models as a patient-tailored asthma prediction system for this category. It may be needed the extended study duration and long-term data analysis for asthmatic patients for the further improvement of asthma prediction models. (Allergy Asthma Respir Dis 2016:4:328-339)