코어레이와 MPI를 이용한 병렬 파동 전파 모델링과 거꿀 참반사 보정 성능 비교

류동현 ( Donghyun Ryu ),김아름 ( Ahreum Kim ),하완수 ( Wansoo Ha ) 한국지구물리·물리탐사학회 2016 지구물리와 물리탐사 Vol.19 No.3

코어레이는 포트란 2008 표준에 도입된 병렬 연산 기법이다. 코어레이를 이용하면 간단한 문법으로 분산 메모리 시스템에서 병렬 연산을 구현할 수 있다. 본 연구에서는 탄성파 자료 처리 프로그램에 코어레이와 MPI를 적용하여 병렬 처리 성능을 비교하고 이를 통해 코어레이의 적용 가능성을 살펴보았다. 파동 전파 모델링을 이용해 연산 성능을 비교하였고, 영역 분해 기법을 이용해 일대일 통신 성능을 비교하였다. 또한 거꿀 참 반사 보정 프로그램을 이용해 병렬 처리 성능을 비교하였다. 그 결과 연산 성능은 코어레이 프로그램과 MPI 프로그램에서 큰 차이가 없었지만 통신 성능은 MPI 가 우수했다. Coarray is a parallel processing technique introduced in the Fortran 2008 standard. Coarray can implement parallel processing using simple syntax. In this research, we examined applicability of Coarray to seismic parallel processing by comparing performance of seismic data processing programs using Coarray and MPI. We compared calculation time using seismic wave propagation modeling and one to one communication time using domain decomposition technique. We also compared performance of parallel reverse-time migration programs using Coarray and MPI. Test results show that the computing speed of Coarray method is similar to that of MPI. On the other hand, MPI has superior communication speed to that of Coarray.

배드민턴 숙련성에 따른 서브수행 시 시각탐색전략

류동현 ( Donghyun Ryu ),송석현 ( Seok-hyun Song ),한동욱 ( Dong-wook Han ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2018 체육과학연구 Vol.29 No.2

[목적] 본 연구는 배드민턴 서브 수행 시 숙련자와 초보자간에 어떠한 시각탐색 전략의 차이가 있는지를 밝히는데 그 목적이 있다. [방법] 배드민턴 선수 경력 10년 이상의 숙련자와 배드민턴 경력 6개월 이내의 초보자들이 본 실험에 참여하였으며, 모든 피험자는 두 가지 종류의 서브 (숏서브, 롱서브)를 각각 15회씩, 총 30회 시행하였다. 이 과정에서 피험자의 안구 움직임을 기록하였으며, 피험자의 시선고정 시간, 시선고정 위치, 마지막 시선고정 시간과 위치, 시선엔트로피를 분석하여 배드민턴 숙련성에 따른 시각탐색의 차이를 살펴보았다. [결과] 첫째, 평균 시선고정 시간의 경우에는 숙련자와 초보자 간에 차이가 나지 않았다. 시선고정 위치에 대한 분석결과, 전체적으로는 숏서브의 경우에는 네트에 대한 시선고정이 롱서브의 경우에는 윗공간에 대한 시선고정이 많이 이루어지는 것으로 나타났다. 그리고 숙련자의 경우에는 초보자보다 롱서브시 윗공간을 많이 보는 것으로 나타났으며, 숏서브의 경우에는 네트와 상대라켓에 대한 시선고정이 많은 것으로 나타났다. 하지만 초보자의 경우에는 숏서브시 셔틀콕이 착지하는 착지점에 시선고정이 많이 이루어지는 것으로 나타났다. 마지막 시선고정 위치와 시간의 경우에는 숙련자와 초보자간에 차이가 없었으며, 숏서브에서는 네트 영역에 시선고정 횟수가 많았으며, 롱서브의 경우에는 공간, 목표점, 셔틀콕에 대한 마지막 시선고정 횟수가 더 많은 것으로 나타났다. 마지막으로, 숙련자의 시선 엔트로피 값이 초보자보다 더 높은 것으로 나타났다. [결론] 본 연구를 통해 숙련자의 경우에는 숏 서브시에 네트를 집중적으로 보며, 롱 서브시에는 윗 공간을 초보자보다 훨씬 많이 보는 것으로 나타났다. 그리고 숙련자가 초보자보다 상황에 따라서 더 다양한 시선 움직임 패턴을 보이는 것으로 나타났다. [Purpose] The purpose of this study was to examine the differences in visual search strategies between expert and novice badminton players while performing badminton serve. [Method] To this end, expert (more than 10 years experience) and novice (less than 6 months experience) badminton players performed 15 trials of two types of serve (i.e., short-serve and long-serve), in total 30 trials. All the participants’ eye movement was recorded during each trial, and mean fixation duration, fixation distribution, final fixation duration and location, and gaze entropy were analyzed. [Results] The results showed that there was no difference in mean fixation duration between expert and novice players. The analysis of mean fixation duration on each location showed that participants fixated more on the net while doing short serve whereas fixated more on the space when they did long serve. In particular, expert players fixated more on the space while doing long serve than novice players, and fixated more on the net and racquet for the short serve. However, novice players fixated more on the location of shuttle would be landed. The final fixation duration was not different between expert and novice players. Further, expert players showed higher gaze entropy than novice players. [Conclusions] The findings indicate that expert players fixated more on the net for the short serve, and the space for the long serve, and visual search strategies of experts were more varied than novice players.

제온 파이 보조 프로세서를 이용한 3차원 주파수 영역 음향파 파동 전파 모델링 병렬화

류동현,조상훈,하완수,Ryu, Donghyun,Jo, Sang Hoon,Ha, Wansoo 한국지구물리물리탐사학회 2017 지구물리와 물리탐사 Vol.20 No.3

파형 역산 또는 역시간 구조 보정과 같은 3차원 탄성파 자료 처리를 위해서는 3차원 파동 전파 모델링과 그에 따른 대량의 수치 계산이 필요하다. 본 연구에서는 3차원 주파수 영역 파동 전파 모델링을 이용해 제온 파이 가속기와 서버용 고성능 CPU의 성능 및 정확성을 비교하였다. 시간 영역 유한 차분법 알고리즘에 제온 파이의 특징을 고려하여 OpenMP 병렬 프로그래밍을 적용하였다. 주파수 영역 파동장을 얻기 위해서는 시간 영역 모델링과 동시에 푸리에 변환을 수행하였다. 3차원 SEG/EAGE 암염돔 속도 모델을 사용하여 주파수 영역 파동장을 생성한 결과, 제온 파이를 이용해 정확한 주파수 영역 파동장을 CPU 대비 1.44배 빠르게 얻을 수 있었다. 3D seismic data processing methods such as full waveform inversion or reverse-time migration require 3D wave propagation modeling and heavy calculations. We compared efficiency and accuracy of a Xeon Phi coprocessor to those of a high-end server CPU using 3D frequency-domain wave propagation modeling. We adopted the OpenMP parallel programming to the time-domain finite difference algorithm by considering the characteristics of the Xeon Phi coprocessors. We applied the Fourier transform using a running-integration to obtain the frequency-domain wavefield. A numerical test on frequency-domain wavefield modeling was performed using the 3D SEG/EAGE salt velocity model. Consequently, we could obtain an accurate frequency-domain wavefield and attain a 1.44x speedup using the Xeon Phi coprocessor compared to the CPU.

그래픽 프로세서를 이용한 시간 영역 3차원 파동 전파 모델링과 메모리 관리

김아름 ( Ahreum Kim ),류동현 ( Donghyun Ryu ),하완수 ( Wansoo Ha ) 한국지구물리·물리탐사학회 2016 지구물리와 물리탐사 Vol.19 No.3

효율적인 시간 영역 3차원 파동 전파 모델링을 위해 그래픽 프로세서를 사용하였다. 그래픽 프로세서는 대규모병렬 연산을 위한 프로세서로, 그래픽 프로세서를 효율적으로 이용하기 위해서는 계산 과정과 메모리 복사 과정을 최적화할 필요가 있다. 본 연구에서는 메모리 관리에 초점을 맞추고 메모리 관리 방법에 따라 그래픽 프로세서를 이용한 프로그램의 성능이 어떻게 달라지는지 확인하였다. 또한 유한 차분법 차수와 속도 모델의 크기를 변화시켜가며 메모리 복사가 프로그램 성능에 미치는 영향을 시험하였다. 그 결과 3차원 파동장 전체를 복사하는 프로그램에서 메모리 관리가 유한 차분법 계산보다 큰 비중을 차지함을 알 수 있었다. We used graphics processing units for an efficient time-domain 3D wave propagation modeling. Since graphics processing units are designed for massively parallel processes, we need to optimize the calculation and memory management to fully exploit graphics processing units. We focused on the memory management and examined the performance of programs with respect to the memory management methods. We also tested the effects of memory transfer on the performance of the program by varying the order of finite difference equation and the size of velocity models. The results show that the memory transfer takes a larger portion of the running time than that of the finite difference calculation in programs transferring whole 3D wavefield.

배드민턴 서브 수행 시 숙련성과 성공유무에 따른 시각 탐색전략

송석현 ( Seok-hyun Song ),한동욱 ( Donghyun Ryu ),류동현 ( Dong-wook Han ) 한국스포츠정책과학원 2023 체육과학연구 Vol.34 No.2

[목적] 본 연구는 배드민턴 서브수행에서 숙련성과 성공유무에 따른 시각탐색 차이를 비교하는데 목적이 있다. [방법] 이를 위하여 배드민턴 숙련자 6명(경력:10년 이상)과 초보자 6명(1년 미만)이 서브과제에 참여하였으며, 모든 연구대상자는 숏 서브 과제를 수행하였다. 서브 과제를 하는 동안 안구움직임 추적 시스템을 착용하여 연구대상자의 안구 움직임을 기록 측정하였으며, 연구대상자의 시선고정시간, 평균 saccade 크기, 시선고정위치에 대한 시각탐색률, 수행직전 마지막 시선고정시간, 시선 엔트로피를 분석하여 배드민턴 숙련성과 서브 성공 유무에 따른 시각탐색의 차이를 살펴보았다. [결과] 첫째, 평균시선고정시간의 경우 숙련성, 성공유무에 따라 유의한 차이가 나타나지 않았다. 둘째, 평균 saccade 크기는 실패 수행에서 saccade 크기가 증가하였으며, 숙련자가 실패 수행 시 더 큰 변화를 나타냈다. 셋째, 시선고정위치에 대한 시각탐색률은 실패 시 전체적인 시각탐색률이 낮아졌으며, 숙련자는 성공 수행 시에 네트와 공간에 대한 시각탐색률이 높은 것으로 나타났다. 넷째, 움직임 직전 마지막 시선고정시간은 숙련자는 초보자보다 성공 수행에서 긴 시선고정시간을 나타냈다. 마지막으로 시선 엔트로피는 성공한 수행 시 보다 큰 시선 엔트로피를 나타냈는데 이것은 다양한 시각정보를 받아들여 수행했을 때 보다 좋은 결과를 나타냈음을 의미한다. [결론] 배드민턴 지도자는 서브를 지도 할 때, 성공적인 서브를 넣기 위해서는 상대의 위치나 외부 환경을 시선고정을 통하여 충분히 인지하고 탐색한 후, 서브를 넣기 직전에는 네트의 흰선 혹은 상대 라켓과 어깨사이에 집중을 하여 성공적인 수행을 할 수 있게 지도 할 필요가 있다. 또한, 이러한 시선고정을 매번 일관되게 지속하는 것보다 상황에 따라서 유동적으로 변화를 시키는 것이 중요하다. PURPOSE The main purpose of this study was to examine the difference in visual search strategies based on the skill level in success and failure cases in badminton short serves. METHODS To this end, six badminton experts (experience: more than 10 years) and six novices (less than 1 years) participated. The participants’ eye movement was recorded during each trial, and mean fixation duration, mean saccade amplitude, percentage of viewing time on each fixation location, final fixation duration, and gaze entropy were analyzed. RESULTS First, the mean fixation duration did not differ significantly, but the mean saccade amplitude increased when expert players failed to perform the serve successfully. Second, the percentage of viewing time on each location results showed that the overall viewing time was lower when the performance was unsuccessful, and the expert players fixated longer time viewing the net and space when they made a successful serve. Third, expert players showed longer QE than novice players when they made a successful serve. Finally, the gaze entropy results showed that expert players showed greater gaze entropy during successful performance, indicating that the gaze pattern was randomly distributed across trials. CONCLUSIONS When learning a badminton serve, we should fully recognize and explore the receiver’s location and external environment, and subsequently, before initiating serve movement, focus on the net or space between the receiver’s racquet and shoulders to make a more successful performance. In addition, we should make various patterns of the visual search strategy, rather than the fixed or consistent search strategy, to deceive receivers.

시뮬레이션을 통한 TFET Synapse 소자의 Gate Overlap/Underlap과 채널 두께에 따른 특성변화 연구

송승환(Seunghwan Song),유준수(Junsu Yu),류동현(Donghyun Ryu),장태진(Taejin Jang),황성민(Sungmin Hwang),박병국(Byung-Gook Park) 대한전자공학회 2020 대한전자공학회 학술대회 Vol.2020 No.8

자연수 및 하수처리수 내 용존유기물질의 형광특성 비교

이기창(Gichang Lee),박영진(Yeongjin Park),강귀화(Kwihwa Kang),정미옥(Miok Jung),류동현(Donghyun Ryu),정상섭(Sangsub Jung) 대한환경공학회 2021 대한환경공학회 학술발표논문집 Vol.2021 No.11