다분야 통합 설계를 위한 협업 지원 분산 컴퓨팅 시스템 개발

유준상 建國大學校 大學院 2003 국내석사

To design sophisticated machinery or instruments such as aircrafts, ships or missiles require various scientific or engineering analysis and optimization techniques to be applied together, especially concurrently. These techniques are independently developed in different research areas and integrating them is known to be a great challenge. The Multidisciplinary Design Optimization (MDO) methodology intends to address issues in how to integrate various degin, analysis, optimization techniques in a seamless way. In this thesis, we present a system for MDO-based designing which supports distributd and collaborative computing. It allows scientists and engineers (1) to share their work such as code, data, and information and (2) to perform distributed computing based on a number of analysis code, databases, and optimization code.

분산 컴퓨팅 시스템에서 실시간 통신 프로그래밍을 이용한 이동체 추적에 관한 연구

김희철 朝鮮大學校 2003 국내박사

분산 미들웨어 기반 RFID 시스템에서의 대용량 데이터 처리 및 관리

장성호 인하대학교 대학원 2011 국내박사

RFID 기술이 발달하고 RFID 시스템이 대형화됨에 RFID 미들웨어가 실시간으로 처리해야 할 데이터량 역시 급격히 증가하고 있다. 이러한 대량의 데이터를 처리하기 위해 분산 컴퓨팅 기술이 적용되었으며 현재 대부분의 RFID 시스템들은 분산 미들웨어 환경을 기반으로 구현되고 있다. 분산 미들웨어 구조의 RFID 시스템은 기본적으로 리더로부터 인식된 태그 데이터를 의미하는 기본 이벤트와 기본 이벤트를 조합하여 생성하는 비즈니스 이벤트를 처리하게 된다. 응용 프로그램의 요청에 따라 발생되는 비즈니스 이벤트와 달리 기본 이벤트의 경우 RFID 네트워크에 존재하는 리더들로부터 많게는 초당 수백 또는 수천 개의 데이터가 발생된다. 따라서 태그 데이터 즉 기본 이벤트 데이터를 효율적으로 관리하고 처리할 수 있는 이벤트 관리 시스템이 필요하다. RFID 이벤트 관리 시스템은 리더를 통해 실시간으로 전달되는 수많은 태그 데이터를 수집, 정제 및 가공하는 시스템을 말하며 현재 상용 RFID 미들웨어들은 다양한 이벤트 관리 시스템을 제공하고 있다. 그러나 기존 RFID 미들웨어에서 제공하고 있는 이벤트 관리 시스템들은 중복된 태그 데이터의 제거만을 목적으로 하여 리더로부터 발생되는 양성적 오류 인식과 같은 불확실한 태그 정보의 정제가 불가능하고 데이터 순서의 정확성 또한 보장하지 못한다. 그리고 이벤트 필터링 시 태그의 상태 또는 태그 인식 환경을 고려하지 않은 간단한 필터링 기준만을 적용함으로써 태그 인식률의 저하가 발생할 수 있다. 또한 안정된 데이터 처리와 미들웨어 가용성을 보장하기 위해서는 부하 분산 기능이 요구되지만 대부분의 RFID 미들웨어는 이러한 부하 분산 기능을 제공하지 않고 있다. 마지막으로 Edge 미들웨어 상에서 모든 태그 데이터 및 기본 이벤트 처리가 이루어져 미들웨어의 부담이 지나치게 크다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 정확한 태그 정보의 획득과 불필요한 이벤트 생성을 막기 위해 퍼지 논리 제어 기반의 양자화된 RFID 이벤트 필터링 기법을 제안한다. 제안된 RFID 이벤트 필터링 기법은 태그 인식 환경 요소를 고려한 동적인 필터링 임계값을 이용하여 불필요한 태그 데이터를 제거하며 양자화를 통한 2차 정제과정을 통해 필터링 효율을 개선한다. 또한 우리는 미들웨어 간 작업 부하 불균형을 해소하고 안정적인 데이터 처리를 지원하기 위해 작업 부하 예측 기반의 RFID 부하 분산 기법을 제안한다. 제안된 RFID 부하 분산 기법은 통계적인 예측과 퍼지 논리 제어를 이용하여 추정된 Edge 미들웨어의 작업 부하를 특정 임계값과 비교하여 Edge 미들웨어에 입력되는 데이터 스트림을 효율적으로 제어한다. 그리고 제안된 기술들을 활용하여 분산 RFID 시스템 상에서 안정적인 데이터 처리를 지원하기 위해 이벤트 핸들러, 이벤트 필터, 이벤트 데이터 관리자, 리더 관리자, 작업 부하 분산 에이전트로 구성된 RFID 이벤트 관리 시스템(REMS: Rfid Event Management System)을 제안한다. 본 논문에서 설계한 REMS에서는 RFID 리더들로부터 대량의 태그 데이터가 입력되면 퍼지 논리 제어를 통해 유도된 동적인 필터링 임계값을 이용한 1차 필터링과 이벤트 생성 시점을 고려한 양자화 과정인 2차 필터링을 거쳐 데이터를 정제한다. 정제된 데이터들은 예측된 작업 부하를 고려하여 Edge 미들웨어에 전송됨으로써 미들웨어 가용성을 보장하고 일정 수준 이상의 QoS를 제공하여 시스템 신뢰성을 개선한다. 또한 퍼지 논리 제어 기반의 양자화된 RFID 이벤트 필터링 기법과 작업 부하 예측 기반의 RFID 부하 분산 기법은 기존에 제안된 기법들과 비교 실험을 통해 그 효과를 입증하였다.

인메모리 분산 컴퓨팅을 활용한 영상기반 실내 측위 고속화 시스템

전동현 연세대학교 대학원 2016 국내석사

실내공간에서 모바일 사용자의 위치 인식을 할 때 영상기반으로 측위를 수행한다면 속도적인 측면에서 문제가 단점으로 지적되어 왔고, 사용자가 측위 서비스를 받기에는 긴 측위 시간을 병렬처리를 통해 연산 시간을 줄이기 위한 알고리즘들이 제안되어왔다. 따라서 본 논문에서는 영상기반 실내 측위 고속화 시스템을 위한 새로운 프레임워크를 제안한다. 본 논문은 실내 환경에 맞는 영상 특징점 추출 기법을 제안하고, 3차원 좌표점과 영상 특징점들로 구성되는 영상기반 실내 측위 DB에 대해 3차원 좌표점 거리 기반의 DB 클러스터링 및 트리 구조 inverted indexing을 활용한 효율적인 DB 저장 방식을 제안하였다. 또한, 본 논문에서 제안하는 영상기반 실내 측위 시스템의 고속화를 위해 측위 연산을 담당하는 서버는 분산 시스템을 기반으로 구성하였다. 측위를 위한 Job을 분산 시스템의 각 컴퓨터 노드에 컴퓨팅 리소스를 고려하여 분배한 뒤, 측위를 위한 특징점 매칭 연산에 대해 트리 구조 inverted index를 활용한 분산/병렬화를 적용한다. 그리고 영상기반 실내 측위의 고속화에 적합한 새로운 분산 시스템을 제안하여, 기존 Spark 분산 시스템의 native 스케쥴링 알고리즘을 적용했을 때와의 비교 뿐만아니라 기존 Spark 기반 분산 시스템에서 영상기반 측위에 적합하게 본 논문에서 설계한 태스크 스케쥴링 알고리즘을 활용해 속도 최적화를 시킨 것과도 비교하였다. 본 논문에서 제안하는 분산 컴퓨팅 시스템을 활용한 영상기반 실내 측위 고속화 시스템의 실험결과를 통해 기존의 싱글 코어 시스템뿐 아니라 기존의 Spark 기반 분산 시스템과의 측위 오차를 약 2% 이내로 유지하면서 측위 속도면에서 약 18%의 성능 이득을 얻을 수 있다는 것을 보였다. Location-based services (LBS) are becoming increasingly popular. Particularly, indoor mobile localization methods that use GPS or wireless signals have problem of accuracy yet. This article presents a novel system to indoor visual (image-based) localization based on in-memory distributed computing. It is worth noting that phone-captured photos contain context information about the environment, which could lead to a more precise location description, resulting in recent increased interest in research on visual localization. In this thesis, we implement fast visual localization via in-memory distributed system. In visual lo- calization algorithm, we apply the parallel processing for 3D-2D matching algorithm using clustered 3D points. Moreover, we propose a novel distributed scheduler for fast matching based on the response of tasks. The results show that the proposed visual localization sys- tem surpasses the speed of conventional visual localization system while showing similar indoor localization error.

분산 객체 지향 환경에서의 교육시스템 설계 및 구현

유재호 漢城大學校 컴퓨터 신기술 大學院 2003 국내석사

컴퓨터 네트워크가 급속하게 발전함에 따라, 이를 이용한 원격교육에 관한 연구가 활발하게 진행되어 왔다. 또한 컴퓨터를 이용함으로써 다양한 멀티미디어 등을 통해 좀더 효과적인 교육을 가능케 한다. 원격교육은 컴퓨터 네트워크를 응용한 분야들 중에서도 각광 받는 분야 중의 하나가 되었으며, 많은 연구들을 통해 다양한 원격교육 시스템이 제안되었다. 하지만 기존에 제안된 원격교육 시스템들은 대부분 클라이언트/서버 구조를 택함으로서 확장성과 속도 면에서 많은 문제점이 노출되었다. 본 논문에서는 이러한 기존 시스템들의 문제점을 해결하기 위해 분산환경 상에서 구현한 새로운 형태의 원격교육 시스템을 제안하였으며, 기존 클라이언트/서버 구조 보다 더욱 향상된 시스템을 제안한다. With Dynamic growth of computer network, Distance Education System is researched in many years. Moreover, Using Computer provides more effective Education with Multimedia. Due to these benefits, distance education became one of the most promising applications of computer networks, and a variety of distance education systems have been presented so far. However previous systems have problems in scalability and speed because most of them are based on the client/server System. This thesis, we present new distance education system on distributed environment to solve these problems, and this system has been improved in scalability and speed. Furthermore, user interaction is more effective to professor and students. For extensibility and reusability, we designed and implemented the system according to the UML(Unified Modeling Language) and the object-oriented paradigm.

Minimax기준을 이용한 분산 컴퓨팅 시스템에서의 태스크 할당에 관한 연구

김정수 漢陽大學校 1986 국내석사

마스터와 슬레이브 로봇을 위한 하이브리드 통신 미들웨어

김영규 강원대학교 대학원 2015 국내석사

원격 로봇 시스템과 같은 분산형 컴퓨팅 시스템에 있어, 데이터 통신 미들웨어는 운영체제와 응용프로그램사이의 소프트웨어 계층으로 정의된다. 미들웨어의 역할은 데이터 분배 서비스 제공과 이질성 및 하드웨어와 운영체제의 분포 마스킹, 낮은 계층의 프로그램 세부 사항을 숨김으로써 응용 프로그램 개발을 더 쉽게 하는 것이다. 원격 로봇 시스템에서는 특정 상황이나 조건에 따라 요청/응답 및 발행/구독 통신 모델이 함께 필요한 경우가 있지만 불행하게도 대부분의 미들웨어에서는 두 모델을 혼합하여 사용하지 않고 있다. 논문에서는 원격 로봇 시스템과 같은 분산형 컴퓨팅 시스템을 위한 요청/응답 기반 및 발행/구독 통신 모델 기반의 마스터와 슬레이브 로봇을 위한 하이브리드 통신 미들웨어를 제안한다. 미들웨어를 구현하고 실증적인 성능 측정을 수행한다.

분산시스템에서 메시지 효율적인 상호배제 알고리즘의 설계 및 구현

이상권 충북대학교 2017 국내석사

In this thesis, a mutual exclusion algorithm is proposed. It operates on a distributed system where several processes are interconnected via a network. The proposed algorithm has the advantage that fewer messages are required than Ricart and Agrawala mutual exclusion algorithm. To enter the critical section, the process must specify the priority over the message exchange. Ricart and Agrawala mutual exclusion algorithm operates as a mechanism to receive a response message after sending a request message. However, In the proposed algorithm, if the request message is sent to each other, the response message will be omitted. If a request message is received while the request message is transmitted, the vector clock of the request message is stored in the response queue as well as the request queue. When all the response queues are full, the vector clocks stored in the request queue are compared with each other, and when the priority is highest, the process enters the critical section. As the results of experiment, The number of response messages was reduced in proportion to the number of processes attempting to enter the critical section. Thus, The time required for message transmission was reduced and the efficiency was increased.

객체 다중 복제 기반의 멀티캐스트 이동 에이전트 시스템

김광종 群山大學校 2004 국내박사

객체지향 분산 컴퓨팅 시스템에서 실시간 시뮬레이션 프로그래밍을 이용한 다단계 설계

배용근 圓光大學校 2002 국내박사