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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.
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.
제영희(Young-Hui Je),낭종호(Jong-Ho Nang) 한국정보과학회 1997 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.24 No.2Ⅲ
WWW의 사용이 확산됨에 따라 웹 서버의 성능에 대한 중요성이 증대되고 있다. 기존의 웹 서버 성능 분석에 관한 몇몇 연구에 의하면, 네트웍과 파일 시스템을 통한 입출력 시간을 제외하고 성능에 가장 큰 영향을 미치는 요소는 동시에 복수 개의 HTTP 요구를 처리하기 위한 프로세스의 생성 및 유지 비용이라 한다. 이에 따라 최근 제작되는 웹 서버들은 프로세스에 비해 적은 비용으로 생성 및 유지가 가능하고, 다중 프로세서 환경에서 보다 효율적으로 동작할 수 있는 멀티쓰레딩 기법을 사용하고 있다. 본 논문에서는 멀티쓰레딩 기법을 추가한 웹 서버의 구조를, 쓰레드의 생성시기와 하는 일에 따라 접속 기반 모델과 작업 기반 모델로 분류하고, 각 모델에서 필요한 동기화 기능 및 구조에 대하여 분석하였다. 본 논문에서 제안한 분류에 따르면, 접속 기반 모델은 HTTP접속마다 쓰레드를 생성하여 HTTP 요구를 동시 처리하는 구조를 가지고, 작업 기반 구조는 HTTP 요구 처리를 각 단계 별로 계층화하여 다수의 HTTP 요구를 파이프라인 형식으로 처리하는 구조를 가진다. 또한 이 각 모델에 대하여 각 쓰레드가 담당하는 작업 규모에 따라 fine-grained 및 coarse-grained 모델로 세분화하여 모델링 하였으며, 필요한 동기화 기능 및 장단점에 대하여 분석하였다.
생방송 비디오 스트림 전송을 위한 프록시 서버의 설계와 구현
김현민(Kim Hyun Min),낭종호(Nang Jong Ho) 한국정보과학회 2002 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.29 No.1B
생방송 비디오 프록시는 사용자에게 최신의 비디오 데이터를 전송해야 한다. 그러나 큰 파일을 나누어 미리 캐싱하는 기존의 방법으로는 최신의 데이터를 보여줘야 하는 생방송 VOD의 제약을 만족시킬 수 없다. 본 논문에서는 생방송 비디오 스트림을 대상으로 효과적으로 캐싱할 수 있도록 클라이언트의 요청을 받는 큐와, 생방송 비디오 데이터를 저장하는 버퍼풀을 구성하였고, 이들이 제대로 동작하기 위한 동기화 과정을 설계하였다. 이 구조의 특징은 프록시가 클라이언트들의 요청을 일정시간 동안 모아서, 미디어 서버에게 한번만 요청한다는 데에 있다. 미디어 서버는 프록시에게만 요청을 받고 데이터를 전달하게 되며, 모든 부하는 프록시 쪽으로 옮겨간다. 결국 프록시 서버의 개수를 늘리거나 성능을 확장하면 서비스 가능한 클라이언트의 수를 확장시킬 수 있는, 이른바 확장성의 개선을 기대할 수 있다. 실제로 구현해본 결과 지연시간 개선, 확장성 효과 등 프록시로서 만족할 만한 성능이 나옴을 확인하였다. 비연속적인 비디오 데이터를 대상으로 한 본 논문은, 오디오와 같이 연속적인 성질의 데이터에 대한 처리를 보강한다면 수요가 늘고있는 생방송 VOD서비스에 대비한 프록시 개발에 도움을 줄 것이다.
Bio-IDS 시뮬레이터를 위한 Visualization Tool의 설계 및 구현
문주선 ( Joo-sun Moon ),배장호 ( Jang-ho Bae ),낭종호 ( Jong-ho Nang ) 한국정보처리학회 2007 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.14 No.2
본 논문에서는 대규모 네트워크 상에서 발생되는 시뮬레이션 결과를 효과적으로 보여주기 위한 Visualization Tool 을 제안한다. 복잡하고 다양한 시뮬레이션 결과를 얻기 위해, 생태계 모방형 플랫폼을 이용한 Bio-IDS (Intrusion Detection System) 시뮬레이터의 실험 데이터를 이용하였다. 대규모 네트워크를 모두 보이기에는 화면이 너무 작기 때문에, Visualization Tool은 화면의 확대 및 축소를 위한 Zoom In/Out 기능, 화면의 Panning을 위한 Scroll Bar 및 현재 영역의 위치를 알려주는 Mini Map이 필요하였다. 또한, 사용자가 쉽게 시뮬레이션의 속도를 조절할 수 있도록 Simulation Speed Control 기능을 구현하였으며, 각 노드의 효과적인 정상 및 침입 상태 표시를 위한 Icon, 각 노드의 진화 정도와 침입 탐지 정확도를 알려주는 Evolution Number와 Accuracy Gauge, 해당 시뮬레이션의 결과를 도시하기 위한 Simulation Graph 도 추가하였다. 네트워크 Off-line환경도 대비하여, DB 로부터의 데이터 입력뿐만 아니라 Log File 을 통한데이터 입력도 가능하게 하였다. 끝으로, 전체 Node들의 다양한 상태변화를 확인할 수 있는 Topology Window와 Simulation Demo Window간의 Synchronization을 위한 Socket 통신 등 다양한 기능들이 통합된 Visualization Tool을 개발함으로써, 대규모 네트워크 시뮬레이션의 효과적인 시뮬레이션이 가능하게 되었다. 이로 인해 대규모 네트워크 상의 복잡한 시뮬레이션 결과도 사용자가 매우 쉽게 파악할 수 있게 매우 효과적으로 사용자가 파악할 수 있게 되었다.