비정상 ECG 진단의 에너지 효율적인 재구성 가능한 가속을 위한 OpenCL 기반 FPGA-GPU 혼합 계층 적응 처리 알고리즘 할당

이동규,이승민,박대진,Lee, Dongkyu,Lee, Seungmin,Park, Daejin 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회논문지 Vol.25 No.10

Electrocardiogram (ECG) 신호는 심장의 이상을 조기에 진단하기 위한 좋은 지표이다. ECG 신호는 사람마다 기준이 되는 정상 신호의 형태가 다르고, 진단에 많은 데이터가 필요하다. 본 논문에서는 ECG 신호 진단을 효율적으로 가속하기 위한 OpenCL을 기반 FPGA-GPU 혼합 계층 적응형 플랫폼을 제안한다. 플랫폼에서 MIT-BIH 부정맥 신호데이터의 19870개 ECG 신호를 진단한 결과 FPGA 가속기는 진단 시간이 1.15s로 소프트웨어로 실행했을 때보다 89.94% 감소하였고, 전력 소모는 84.0% 감소하였다. GPU 가속기는 실행 시간이 소프트웨어 대비 83.56% 감소한 1.87s였으며, 전력 소모는 62.3% 감소하였다. 제안하는 FPGA-GPU 혼합 플랫폼은 FPGA 가속기보다 진단 속도가 느리지만 GPU를 이용하여 상황에 따라 유연한 알고리즘을 동작할 수 있다. The electrocardiogram (ECG) signal is a good indicator for early diagnosis of heart abnormalities. The ECG signal has a different reference normal signal for each person. And it requires lots of data to diagnosis. In this paper, we propose an adaptive OpenCL-based FPGA-GPU hybrid-layer platform to efficiently accelerate ECG signal diagnosis. As a result of diagnosing 19870 number of ECG signals of MIT-BIH arrhythmia database on the platform, the FPGA accelerator takes 1.15s, that the execution time was reduced by 89.94% and the power consumption was reduced by 84.0% compared to the software execution. The GPU accelerator takes 1.87s, that the execution time was reduced by 83.56% and the power consumption was reduced by 62.3% compared to the software execution. Although the proposed FPGA-GPU hybrid platform has a slower diagnostic speed than the FPGA accelerator, it can operate a flexible algorithm according to the situation by using the GPU.

곡물대탈취: 1973년 미국-소비에트 곡물 거래와 국제 식량 체계의 위기

이동규 ( Lee¸ Dongkyu ) 고려대학교 역사연구소 2022 사총 Vol.105 No.-

본 논문은 1970년대 초반 전 세계적인 식량 위기 과정에서 발생했던 소련의 곡물 대탈취(Great Grain Robbery)라고 불리는 사건에 주목한다. 1973년 소련은 농업보조금이 적용된 가격으로 대략 천만 톤의 곡물을 미국의 곡물 회사로부터 구매한다. 잉여농산물 판매를 통해 닉슨 행정부는 소련과의 관계를 개선하면서 동시에 소련의 농업 부문의 종속성을 강화하려는 의도를 가지고 있었다. 그러나 소련 정부가 다수의 곡물 기업들에게 개별적으로 접근하여 계약을 진행했기 때문에 미국 정부는 대규모의 곡물이 한 번에 판매되는 것을 인지하지 못했다. 미국이 예상했던 것보다 대량의 곡물이 판매되면서, 남북전쟁 이후 가장 높은 곡물가를 기록하게 되었고, 국제 곡물 시장에서의 곡물 가격 역시 급격하게 상승했다. 1972년 농업 생산의 감소에서 시작한 국제적 규모의 식량 위기는 1973년의 미소간 곡물 거래 이후 심화되었다. 본 논문은 곡물 탈취 사건을 통해 1970년대 초의 식량 위기의 단편을 살펴보고, 이를 통해 1960년대에서 1970년대로 이어지는 국제 관계의 변화를 식량이라는 생태학적 주제를 중심으로 살펴본다. This paper focuses on an event called the Great Grain Robbery of 1973, which occurred during the global food crisis of the early 1970s. The USSR purchased approximately 10 million tons of grain subsidized by the US government. The United States initially intended to consume American agricultural surpluses and improve relations with the Soviet Union while at the same time strengthening Soviet dependence on the United States’ agricultural sector. After the grain deal, the United States recorded the highest grain price since the Civil War, and the prices in the international grain market also rose sharply. A food crisis on an international scale, which started with a decline in production in 1972, resulted, deepening after the 1973 grain deal. The purpose of this paper is to examine a part of the food crisis in the early 1970s that arose from the grain deal.

소형항공기 인증-설계 통합시스템 개발을 위한 데이터베이스 구축 기법 연구

이동규,양성욱,이상철,Lee, Dongkyu,Yang, Sungwook,Lee, Sangchul 항공우주시스템공학회 2008 항공우주시스템공학회지 Vol.2 No.4

Airworthiness is a term used to dictate whether an aircraft is worthy of safe flight. It is illegal in most countries to fly an aircraft without first obtaining an airworthiness certificate from the responsible government agency. For developing an aircraft, the design modifications and upgrades are considered a high financial risk proposal for most Program Managers(PMs). However Design-to-Certification Integrated System can be a great help in achieving a good design solution in an acceptable amount of time and flight test. In this paper, we present a method to construct database for the Development of Design-to-Certification Integrated System. By using this database, the human designer could manage and find the regulation and requirements related with his concern effectively.

에너지 효율적인 FPGA 가속기 설계를 위한 하드웨어 및 소프트웨어 공동 설계 플랫폼

이동규,박대진,Lee, Dongkyu,Park, Daejin 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회논문지 Vol.25 No.1

Recent systems contain hardware and software components together for faster execution speed and less power consumption. In conventional hardware and software co-design, the ratio of software and hardware was divided by the designer's empirical knowledge. To find optimal results, designers iteratively reconfigure accelerators and applications and simulate it. Simulating iteratively while making design change is time-consuming. In this paper, we propose a hardware and software co-design platform for energy-efficient FPGA accelerator design. The proposed platform makes it easy for designers to find an appropriate hardware ratio by automatically generating application program code and hardware code by parameterizing the components of the accelerator. The co-design platform based on the Vitis unified software platform runs on a server with Xilinx Alveo U200 FPGA card. As a result of optimizing the multiplication accelerator for two matrices with 1000 rows, execution time was reduced by 90.7% and power consumption was reduced by 56.3%. 오늘날의 시스템들은 더 빠른 실행 속도와 더 적은 전력 소모를 위해 하드웨어와 소프트웨어 요소를 함께 포함하고 있다. 기존 하드웨어 및 소프트웨어 공동 설계에서 소프트웨어와 하드웨어의 비율은 설계자의 경험적 지식에 의해 나뉘었다. 설계자들은 반복적으로 가속기와 응용 프로그램을 재구성하고 시뮬레이션하며 최적의 결과를 찾는다. 설계를 변경하며 반복적으로 시뮬레이션하는 것은 시간이 많이 소모되는 일이다. 본 논문에서는 에너지 효율적인 FPGA 가속기 설계를 위한 하드웨어 및 소프트웨어 공동 설계 플랫폼을 제안한다. 제안하는 플랫폼은 가속기를 구성하는 주요 성분을 변수화해 응용 프로그램 코드와 하드웨어 코드를 자동으로 생성하여 설계자가 적절한 하드웨어 비율을 쉽게 찾을 수 있도록 한다. 공동 설계 플랫폼은 Xilinx Alveo U200 FPGA가 탑재된 서버에서 Vitis 플랫폼을 기반으로 동작한다. 공동 설계 플랫폼을 통해 1000개의 행을 가지는 두 행렬의 곱셈 연산 가속기를 최적화한 결과 응용프로그램보다 실행 시간이 90.7%, 전력 소모가 56.3% 감소하였다.

Agent를 기반으로 한 지능형 호출 시스템

이동규(Dongkyu Lee),한경숙(Kyungsook Han) 한국정보과학회 2001 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지 Vol.7 No.5

본 논문은 현재 개발중인 웹 기반의 실시간 중환자 관찰 시스템의 부 시스템인 호출 시스템을 소개한다. Computer Telephony Integration (CTI) 기술을 바탕으로 한, 이 호출 시스템은 환자 상태의 변화와 상황에 따라 가장 적합한 통신 매체를 찾아서 담당 의료진과 환자 보호자를 효율적이고 자동적으로 연락하는 것을 목적으로 한다. 메시지의 긴급성, 연락 시점, 연락 대상자에게 가능한 통신 매체 등에 따라 호출 상황이 매우 복잡할 수 있는데, 불확실성 추론 방법 중의 하나인 Dempster-Shafer 이론을 이용하여 가장 적합한 통신 매체를 결정함으로써, 메시지 전달의 신속성과 안정성을 높이고자 하였다. 또한, 에이전트 기술을 이용하여 사용자의 간섭 없이 호출 작업이 이루어지도록 하였다. 개별적인 통신 매체를 이용하지 않고도, 하나의 통합된 환경에서 적합한 매체를 결정하여 호출하는 본 시스템은 중환자실 의료진의 연락 업무를 경감하고 나아가 의료 서비스의 질을 향상하는 효과가 있다고 하겠다. This paper presents a call center which is a subsystem of a web-based real time monitoring system of intensive care units. Based on Computer-Telephony Integration (CTI) technology, the call center attempts to efficiently and automatically send messages to patients' families, doctors, and other staffs in hospital via communication media suitable to the occasion. The problem of determining appropriate media can be very complicated by the urgency of a message, calling time, and communication media available to the target person. We use the Dempster-Shafer theory, one of the uncertainty handling methods, to determine the most suitable communication media that will transmit a message rapidly and safely. In addition, we use agent technology to perform the calling process without requiring the intervention of the user of the call center. This call center enables message transfer through various communication media in an integrated environment, and relieves medical staff from the calling process, which in turn will make a contribution toward enhancing medical service.

지능형 온도 전송기의 시스템 안정성과 온도 보상

이동규(Dongkyu Lee),박재현(Jaehyun Park),김영수(Youngsu Kim),조영학(Younghak Cho) 대한전기학회 1998 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.1998 No.11

건설공사 사고성 재해 예방을 위한 현장 작동형 이동식비계에 관한 연구

이동규 ( Lee Dongkyu ),정원식 ( Jung Wonsik ),이상곤 ( Lee Sanggon ),박주동 ( Park Judong ) 한국구조물진단유지관리공학회 2021 한국구조물진단유지관리공학회 학술발표대회 논문집 Vol.25 No.1

현재 국내의 건설기술이 발전했음에도 불구하고 전 산업 분야에서 건설업이 차지하고 있는 사고성 재해가 50%가 넘는 실정이다. 그 중 소규모 공사에서 비계틀과 사다리에서 연평균 사망자는 31명에 달하여, 재해자 또한 2,577명이 발생하고 있다. 본 연구에서는 기존의 이동식 비계장치의 문제점을 분석하기 위해, 관련 직종에 종사하는 사람들을 대상으로 심층인터뷰와 설문지조사를 실시하고, 그 전 파일럿(Pilot) 조사를 통하여 본 조사에 신뢰성을 확보한다. 이를 토대로 작업의 능률성 및 안정성을 통계 및 분석을 진행하여 안전인증기준에 부합하는 현장 작동형 이동식 비계를 개발하고자 한다.

RF 모듈의 PHM 적용을 위한 가상데이터 생성 및 고장 분석 도구 개발

이동규(Dongkyu Lee),현도경(Dokyung Hyun),이혜원(Hyewon Lee),황재원(Jaewon Hwang) 한국신뢰성학회 2022 신뢰성응용연구 Vol.22 No.3

영역조건평균에 기초한 난류예혼합 화염 전파 속도식 유도 및 검증

이동규(Dongkyu Lee),허강열(Kang Y. Huh) 한국연소학회 2008 한국연소학회지 Vol.13 No.1

An analytical expression for the turbulent burning velocity is derived from the asymptotic zone conditional transport equation at the leading edge. It is given as a sum of laminar and turbulent contributions, the latter of which is given as a product of turbulent diffusivity in unburned gas and inverse scale of wrinkling at the leading edge. It was previously shown that the inverse scale is equal to four times the maximum flame surface density in the wrinkled flamelet regime [1]. The linear behavior between UT and u′ shows deviation with the inverse scale decreasing due to the effect of a finite flamelet thickness at higher turbulent intensities. DNS results show that UT/S<SUP>0</SUP>Lu may be given as a function of two dimensionless parameters, u'/S<SUP>0</SUP>Lu and and lt/δF which may be transformed into another relationship in terms of u'/S<SUP>0</SUP>Lu and Ka. A larger lt/δF or a smaller Ka leads to a smaller scale of wrinkling, hence a larger turbulent burning velocity in the limited range of u'/S<SUP>0</SUP>Lu. Good agreement is achieved between the analytical expression and the turbulent burning velocities from DNS in both wrinkled and thickened-wrinkled flame regimes.

과도운전 구간에서의 연비인자 거동 및 이를 고려한 모드연비 시뮬레이션

이동규(Dongkyu Lee),김대광(Daekwang Kim),이병옥(Byoungohk Rhee),박진일(Jinil Park),이종화(Jonghwa Lee) 한국자동차공학회 2006 한국자동차공학회 춘 추계 학술대회 논문집 Vol.- No.-

The fuel energy injected into a vehicle is dissipated at subsystems of the vehicle including engine, transmission, drive-train, etc. In this study, a new methodology analyzing contributiveness of vehicle subsystem on fuel economy is proposed. Finding optimal combination of subsystems is as much important as improving efficiency of each subsystem for vehicle fuel economy. In order to achieve it, the simulation of vehicle fuel economy is performed using commercial software. Most of the subsystems are modeled for this simulation and vehicle tests are carried out to get model coefficient. The result of simulation on fuel economy is compared to that of vehicle test. Especially, the result of a simulation considered transient states shows under 1% of error comparing with a test on a chassis-dynamometer.