슈퍼컴퓨터 최적 실행 지원을 위한 하드웨어 성능 카운터 기반 프로파일링 기법의 확장성 연구

최지은 ( Jieun Choi ) , 박근철 ( Guenchul Park ) , 노승우 ( Seungwoo Rho ) , 박찬열 ( Chan-yeol Park )  한국정보처리학회, 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 [2020] 제9권 제10호, 221~230페이지(총10페이지)

한정된 자원을 여러 사용자에게 공유해야하는 슈퍼컴퓨터와 같은 시스템은 응용프로그램의 실행을 최적화하는 방안이 필요하다. 이를 위해 시스템 관리자가 수행할 응용프로그램에 대한 사전 정보를 파악하는 것이 유용하다. 대부분의 고성능 컴퓨팅 시스템 운영에 있어 작업을 실행할 때 사용자로부터 실행 기간, 자원 요구사항들에 대한 정보를 제공 받거나 시스템 사용 통계 값을 사용하여 필요한 정보를 생성하는 등의 프로파일링 기술을 바탕으로 시스템 활용률을 높이는데 활용하고 있다. 본 논문의 선행연구에서는 하드웨어 성능 카운터를 이용하여 소스코드에 대한 별도의 이해 없이 응용프로그램 특성분석을 실행하고, 이 결과를 바탕으로 작업 스케줄링 알고리즘을 최적화하는 기술을 개발한 바 있다. 본 논문에서는 슈퍼컴퓨터 최적 실행지원을 위한 프로파일링 테스트베드 클러스터를 구축하고 구축...

TAG Profiling, Scalability, Supercomputer, Hardware Performance Counter, Job Scheduling, 프로파일링, 확장성, 슈퍼컴퓨터, 하드웨어 성능 카운터, 작업 스케줄링

효과적인 문서 수준의 정보를 이용한 합성곱 신경망 기반의 신규성 탐지

조성웅 ( Seongung Jo ) , 오흥선 ( Heung-seon Oh ) , 임상훈 ( Sanghun Im ) , 김선호 ( Seonho Kim )  한국정보처리학회, 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 [2020] 제9권 제10호, 231~238페이지(총8페이지)

웹 상에 수 많은 문서가 등장함에 따라 기존 문서와 내용이 중복되는 문서를 찾아서 제외함으로써 새로운 문서를 찾는 노력을 줄일 수 있어 문서 수준의 신규성 탐지(novelty detection)가 중요해졌다. 최근 연구에서는 합성곱 신경망(CNN) 구조 기반의 신규성 탐지 모델 구조가 제안되었고 상당한 성능 향상을 나타내였다. 본 논문에서는 기존의 CNN 기반의 모델에서 문서 수준의 정보가 제한적으로 사용되는 것을 관측하고 문서의 신규성을 결정할 때 문서 수준의 정보가 중요하므로 제한적인 사용이 문제가 된다고 가정하였다. 이에 대한 해결책으로, 본 논문에서는 합성곱신경망 기반 신규성 탐지 모델 구조를 개선하여 문서 수준 정보를 효과적으로 사용하는 두 가지 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 대상(target) 문서와 증거로 주...

TAG Deep Learning, CNN, Novelty Detection, 딥 러닝, 합성곱 신경망, 신규성 탐지

다기관 임상연구를 위한 인공지능 학습 플랫폼 구축

이충섭 ( Lee Chung-sub ) , 김지언 ( Kim Ji-eon ) , 노시형 ( No Si-hyeong ) , 김태훈 ( Kim Tae-hoon ) , 윤권하 ( Yoon Kwon-ha ) , 정창원 ( Jeong Chang-won )  한국정보처리학회, 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 [2020] 제9권 제10호, 239~246페이지(총8페이지)

인공지능 기술을 도입한 의료분야에서 진단 및 예측과 연계한 임상의사결정지원 시스템(CDSS)에 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히, 인공지능 기술 적용에 가장 많은 이슈를 일으키고 있는 의료영상기반의 질환진단연구가 다양한 제품으로 출시되고 있는 실정이다. 그러나 의료영상 데이터는 일관되지 않은 데이터들로 이루어져 있으며, 그것을 정제하여 연구에 사용하기 위해서는 상당한 시간이 필요한 것이 현실이다. 본 논문은 의료영상 표준인 R_CDM(Radiology Common Data Model)으로 변환하고, 그 데이터를 기반으로 인공지능 알고리즘 개발 연구를 지원하기위한 원스톱 인공지능학습 플랫폼에 대하여 기술한다. 이를 위해 기존 공통데이터모델(CDM : Common Data Model)과 연계에 중점을 두어 DICOM(Digital Imaging ...

TAG DICOM, Radiology_CDM, Medical Bigdata, Artificial Intelligence Training Platform, Machine Learning, 의료용 디지털 영상 및 통신, 의료영상 공통데이터 모델, 의료빅데이터, 인공지능 학습 플랫폼, 머신러닝

Apache Kudu와 Impala를 활용한 Lambda Architecture 설계

황윤영 ( Yun-young Hwang ) , 이필원 ( Pil-won Lee ) , 신용태 ( Yong-tae Shin )  한국정보처리학회, 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 [2020] 제9권 제9호, 207~212페이지(총6페이지)

데이터의 양은 기술의 발전으로 크게 증가하였고 이를 처리하기 위해 다양한 빅데이터 처리 플랫폼이 등장하고 있다. 이 중 가장 널리 사용되고 있는 플랫폼이 Apache 소프트웨어 재단에서 개발한 하둡이며, 하둡은 IoT 분야에도 사용된다. 그러나 기존에 하둡 기반 IoT 센서 데이터 수집분석 환경은 하둡의 코어 프로젝트인 HDFS의 Small File로 인한 네임노드의 과부하 문제와 임포트된 데이터의 업데이트나 삭제가 불가능하다는 문제가 있다. 본 논문에서는 Apache Kudu와 Impala를 활용해 Lambda Architecture를 설계한다. 제안하는 구조는 IoT 센서 데이터를 Cold-Data와 Hot-Data로 분류해 각 성격에 맞는 스토리지에 저장하고 배치를 통해 생성된 배치뷰와 Apache Kudu와 Impala를 통해 생성된 ...

TAG Apache Hadoop, HDFS, Apahce Kudu, Apache Impala, Lambda Architecture, IoT, Apache Kudu

클라우드 환경에서 GPU 연산으로 인한 가상머신의 성능 저하를 완화하는 GPGPU 작업 관리 기법

강지훈 ( Jihun Kang ) , 길준민 ( Joon-min Gil )  한국정보처리학회, 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 [2020] 제9권 제9호, 189~196페이지(총8페이지)

최근 클라우드 환경에서는 고성능 연산이 가능한 GPU(Graphics Processing Unit) 장치를 가상머신에게 적용한 GPU 클라우드 컴퓨팅 기술이 많이 사용되고 있다. 클라우드 환경에서 가상머신에게 할당된 GPU 장치는 대규모 병렬 처리를 통해 CPU보다 더 빠르게 연산을 수행할 수 있으며, 이로 인해 다양한 분야의 고성능 컴퓨팅 서비스들을 클라우드 환경에서 운용할 때 많은 이점을 얻을 수 있다. 클라우드 환경에서 GPU 장치는 가상머신의 성능 향상에 많은 도움을 주지만 가상머신의 CPU 사용 시간을 기반으로 작동하는 가상머신 스케줄러에서는 GPU 장치의 사용 시간이 고려되지 않아 다른 가상머신들의 성능에 영향을 미친다. 본 논문에서는 클라우드 환경에서 가상머신에게 GPU를 할당할 때 많이 사용되는 직접통로기반 ...

TAG GPU Virtualization, Performance Isolation, Scheduling, Cloud, GPGPU Task Management, GPU 가상화, 성능 격리, 스케줄링, 클라우드, GPGPU 작업 관리

HPC 환경을 위한 데이터 전송 노드 클러스터 구축 및 성능분석

홍원택 ( Wontaek Hong ) , 안도식 ( Dosik An ) , 이재국 ( Jaekook Lee ) , 문정훈 ( Jeonghoon Moon ) , 석우진 ( Woojin Seok )  한국정보처리학회, 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 [2020] 제9권 제9호, 197~206페이지(총10페이지)

HPC(High Performance Computing) 서비스를 기반으로 한 거대과학 응용분야의 협업연구는 원거리에 떨어져 있는 연구자들 사이에서 대용량 데이터의 빠른 전송을 필요로 한다. 이와 관련하여 최근 미국 내의 주요 슈퍼컴퓨터들을 연계하여 고속 전송하기 위한 연구들이 수행되고 있다. 본 논문에서는 기 구축되어 운영 중인 한국과학기술정보연구원의 누리온 슈퍼컴퓨터 병렬 파일시스템 내의 대용량 데이터를 고속 전송하기 위해서 고성능 과학기술연구망 기반의 데이터 전송 노드(DTN) 클러스터를 구축하고 종단간 왕복지연 시간이 약 130ms에 달하는 원거리 전송 실험을 수행한다. 실험을 통해 다른 크기의 파일들로 구성된 실험 군들에 대해 DTN 클러스터링에 따른 전송 성능을 비교하였고, 3대의 멀티 노드로 구성된 DTN 클러스터는 두 ...

TAG DTN Cluster, Wide Area Network, Data Transfer, Science DMZ, Parallel Filesystem, DTN 클러스터, 원거리 네트워크, 데이터 전송, 병렬 파일시스템

양자내성암호를 활용한 경량 보안 프로토콜 설계

장경배 ( Kyung Bae Jang ) , 심민주 ( Min Joo Sim ) , 서화정 ( Hwa Jeong Seo )  한국정보처리학회, 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 [2020] 제9권 제8호, 165~170페이지(총6페이지)

IoT (Internet of Things) 시대가 활성화되면서 개인정보를 포함한 많은 정보들이 IoT 디바이스들을 통해 전달되고 있다. 정보보호를 위해 디바이스끼리 상호 암호화하여 통신하는 것이 중요하며 IoT 디바이스 특성상, 성능의 제한으로 인해 경량 보안 프로토콜 사용이 요구된다. 현재 보안 프로토콜에서 사용하는 암호 기법들은 대부분 RSA, ECC (Elliptic Curve Cryptography)를 사용하고 있다. 하지만 고사양의 양자 컴퓨터가 개발되고 쇼어 알고리즘을 활용한다면 앞선 RSA와 ECC가 근거하는 안정성의 문제를 쉽게 해결할 수 있기 때문에 더 이상 사용할 수 없다. 이에 본 논문에서는 양자 컴퓨터의 계산능력에 내성을 가지는 보안 프로토콜을 설계하였다. 미국 NIST (National Institute o...

TAG IoT, Information Protection, Lightweight Security Protocol, RSA, ECC, Quantum Computer, NIST Post Quantum Cryptography Standardization, Code-Based Cryptography, ROLLO, 정보보호, 경량 보안 프로토콜, 양자 컴퓨터, NIST 양자내성암호 표준화 공모전, 코드기반암호

스마트 팩토리에서 그리드 분류 시스템의 협력적 다중 에이전트 강화 학습 기반 행동 제어

최호빈 ( Hobin Choi ) , 김주봉 ( Jubong Kim ) , 황규영 ( Gyuyoung Hwang ) , 김귀훈 ( Kwihoon Kim ) , 홍용근 ( Yonggeun Hong ) , 한연희 ( Younhee Han )  한국정보처리학회, 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 [2020] 제9권 제8호, 171~180페이지(총10페이지)

스마트 팩토리는 설계, 개발, 제조 및 유통 등 생산과정 전반이 디지털 자동화 솔루션으로 이루어져 있으며, 내부 설비와 기계에 사물인터넷(IoT)을 설치해 공정 데이터를 실시간으로 수집하고 이를 분석해 스스로 제어할 수 있게 하는 지능형 공장이다. 스마트 팩토리의 장비들은 게임과 같이 가상의 캐릭터가 하나의 객체 단위로 구동되는 것이 아니라 수많은 하드웨어가 물리적으로 조합되어 연동한다. 즉, 특정한 공동의 목표를 위해 다수의 장치가 개별적인 행동을 동시다발적으로 수행해야 한다. 공정 데이터를 실시간으로 수집할 수 있는 스마트 팩토리의 장점을 활용하여, 일반적인 기계 학습이 아닌 강화 학습을 사용하면 미리 요구되는 훈련 데이터 없이 행동 제어를 할 수 있다. 하지만, 현실 세계에서는 물리적 마모, 시간적 문제 등으로 인해 수천만 번 이상의 반복 학습이...

TAG Deep Learning, Reinforcement Learning, Sortation System, Cooperative Multi-Agent, 딥러닝, 강화 학습, 분류 시스템, 협력적 다중 에이전트

수산업 빅데이터 플랫폼 구축 방안에 대한 연구

최주원 ( Choi Joowon ) , 정재욱 ( Jung Jaewook ) , 김영애 ( Kim Youngae ) , 신용태 ( Shin Yongtae )  한국정보처리학회, 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 [2020] 제9권 제8호, 181~188페이지(총8페이지)

수산업은 현재 전통어로어업에서 양식업으로 패러다임이 급속히 전환되고 있으며, 수산자원 고갈, 어촌 공동화에 따른 기반 약화 등 다양한 문제점에 직면하여 있다. 이를 타개하기 위한 수산업의 기반 강화, 어촌 6차산업화, 관련 기술표준 수립, 신산업 발굴 등을 위해서 수산업의 중심산업, 주변 산업의 데이터와 공공 및 민간의 유관 데이터를 모두 포함하는 수산업 빅데이터 플랫폼의 구축이 필요하다. 데이터 센터기관이 수집, 연계, 전처리를 수행하고, 플랫폼 주관 기관이 빅데이터 플랫폼 구축, 운영 및 데이터마켓을 통한 수산업 데이터 선순환 체계를 조성하여 당면 위기 극복 및 스마트 수산업 헤게모니 확보, 가치이동의 핵심열쇠로 활용하여야 한다. 본 연구를 통하여 이를 성공적으로 추진하기 위한 정책적ㆍ기술적 빅데이터 플랫폼 구축 방안에 대하여 제안하고자 한다.

TAG Fisheries Industry, Fisheries Data, Big Data, Data Market, Data Ecosystem, 수산업, 수산데이터, 빅데이터, 데이터마켓, 데이터생태계

클라우드 환경에서 블록체인 기반의 웹서버 로그 관리 시스템

손용범 ( Yong-bum Son ) , 김영학 ( Young-hak Kim )  한국정보처리학회, 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 [2020] 제9권 제7호, 143~148페이지(총6페이지)

최근에 클라우드 환경의 발전과 더불어 다양한 영역에서 웹을 통한 서비스가 확대되고 있다. 사용자가 웹 서비스에 접속할 때마다 웹 서버에 사용자의 로그 정보가 저장된다. 이러한 로그 정보는 사용자의 웹 서비스 성향을 분석하는 자료로 활용되며 또한 시스템에서 보안 문제가 발생시에 사용자의 시스템 접속을 추적하기 위한 중요한 자료로 사용된다. 현재 대부분 웹 서버의 경우 사용자의 로그 정보를 중앙 집중 방식으로 관리한다. 사용자 로그 정보를 중앙 집중식으로 관리할 경우 운영 측면에서 단순하지만 외부의 악의적인 공격에 매우 취약한 단점을 갖는다. 중앙집중 관리의 경우 외부 공격에 의해 웹 서버에 저장된 사용자 로그 정보가 임의로 조작될 수 있으며 심한 경우 조작된 정보가 유출될 수 있다. 이러한 경우 웹 서비스의 신뢰를 떨어뜨릴 뿐만 아니라 웹 서버의 공격에 대...

TAG 블록체인, 웹사이트, 웹서버, 접근로그, 클라우드, Blockchain, Web Site, Web Server, Access Log, Cloud

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