MMOG의 확장성을 위한 클라우드 컴퓨팅 기반의 P2P 시스템

김진환,Kim, Jin-Hwan 한국인터넷방송통신학회 2021 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.21 No.4

In this paper, we propose an approach that combines the technological advantages of P2P and cloud computing to support MMOGs that allowing a huge amount of users worldwide to share a real-time virtual environment. The proposed P2P system based on cloud computing can provide a greater level of scalability because their more resources are added to the infrastructure even when the amount of users grows rapidly. This system also relieves a lot of computational power and network traffic, the load on the servers in the cloud by exploiting the capacity of the peers. In this paper, we describe the concept and basic architecture of cloud computing-based P2P Systems for scalability of MMOGs. An efficient and effective provisioning of resources and mapping of load are mandatory to realize this architecture that scales in economical cost and quality of service to large communities of users. Simulation results show that by controlling the amount of cloud and user-provided resource, the proposed P2P system can reduce the bandwidth at the server while utilizing their enough bandwidth when the number of simultaneous users keeps growing. 전세계 수많은 사용자들이 특정 실시간 가상 환경을 공유하는 MMOG(Massive Multi-player On-line Game)를 지원하고자 본 논문에서 P2P(Peer-to-Peer)와 클라우드 컴퓨팅의 기술적 장점을 결합하는 기법을 제시한다. 본 논문에서 제시된 클라우드 컴퓨팅 기반의 P2P 시스템은 사용자 수가 급증할 경우에도 사용자 자원을 기반 구조에 추가함으로써 준수한 수준의 확장성을 제공할 수 있다. 또한 이 시스템은 사용자들의 처리 능력을 활용함으로써 클라우드에 있는 서버의 부하 즉 상당한 컴퓨팅 능력과 통신량을 절감할 수 있다. 본 논문에서 MMOG의 확장성을 위한 클라우드 컴퓨팅 기반의 P2P 시스템의 개념과 기본적 구조가 기술된다. 대규모 사용자 집단에 대한 경제적 비용과 서비스 품질의 규모를 고려하는 이 구조가 실현되기 위해서는 효율적이고 효과적인 자원의 공급과 부하의 배분이 반드시 필요하다. 시뮬레이션 결과 제시된 P2P 시스템은 동시에 실행되는 사용자들의 수가 증가할 때 클라우드와 사용자 제공 자원의 양을 제어함으로써 사용자들의 충분한 대역폭을 활용하는 반면 서버의 대역폭을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다.

컴포넌트에 기반한 여행자정보고급화 시스템의 설계

김진환,장재영,이봉규,Kim, Jin-Hwan,Chang, Jea-Young,Lee, Bong-Gyou 한국공간정보학회 2001 개방형지리정보시스템학회 논문지 = Journal of the Korea Open Geogr Vol.3 No.1

지능형 교통 시스템(ITS)은 여행자에게 출발 전 또는 출발 후 도움이 되는 서비스와 유용한 데이터를 제공하는 여행자정보고급화 시스템을 포함하고 있다. 이 시스템은 출발전교통정보 안내 서브시스템, 운전중 교통정보제공 서브시스템, 동적주행안내 서브시스템들로 구성되어 있다. 여행자정보고급화 시스템은 표준화 작업을 총괄하는 기준 프레임워크인 국가 아키텍쳐에 따라 설계될 필요가 있다. 최근 소프트웨어 기술이 급속히 개선되고 안정화됨에 따라 미리 개발된 강력한 ITS 기술도 재사용 할 필요성이 있다. 컴포넌트와 개방형 인터페이스에 기반한 ITS 표준화는 현재 ITS 기술의 재사용성 문제를 해결하는 방법이 된다. 본 논문은 UML을 이용하여 컴포넌트에 기반한 여행자정보고급화 시스템을 설계한 결과를 제시하고 있으며 이 UML 방법은 새로 개발되는 ITS 컴포넌트를 위한 표준화된 모델을 제공할 것으로 기대된다. ITS includes an Advanced Traveler Information System(ATIS) that provides travelers with service and facility data for the purpose of assisting prior to embarking on a trip or after the traveler is underway. ATIS consists of three major subsystems, which are a Pre-trip Traffic Information subsystem(PTIS), an En-route Traffic Information Subsystem(ETIS), and a Dynamic Route Guide Subsystem(DGIS). ATIS needs to be designed and implemented in accordance with the National ITS Architecture, a reference framework that spans all of standards activities. Recently, as software technology is rapidly improved and stabilized, there are some needs to reuse pre-developed and powerful ITS technology. ITS standardization based on components and open interfaces becomes a way to solve these reusability of current ITS technology. This paper focuses on how could we design and implement ATIS based on the component with the aid of UML(Unified Modeling Language). The UML methodology is expected to provide a standardized model for newly developed ITS components.

빈도 분석을 이용한 HTML 텍스트 추출

김진환,김은경,Kim, Jin-Hwan,Kim, Eun-Gyung 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회논문지 Vol.25 No.9

최근 빅데이터 분석을 위해 웹 크롤러를 이용한 텍스트 수집이 빈번하게 이루어지고 있다. 하지만 수많은 태그와 텍스트로 복잡하게 구성된 웹 페이지에서 필요한 텍스트만을 수집하기 위해서는 웹 크롤러에 빅데이터 분석에 필요한 본문이 포함된 HTML태그와 스타일 속성을 명시해야 하는 번거로움이 있다. 본 논문에서는 HTML태그와 스타일 속성을 명시하지 않고 웹 페이지에서 출현하는 텍스트의 빈도를 이용하여 본문을 추출하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 수집된 모든 웹 페이지의 DOM 트리에서 텍스트를 추출하여 텍스트의 출현 빈도를 분석한 후, 출현 빈도가 높은 텍스트를 제외시킴으로써 본문을 추출하였으며, 본 연구에서 제안한 방법과 기존 방법의 정확도 비교를 통해서 본 연구에서 제안한 방법의 우수성을 검증하였다. Recently, text collection using a web crawler for big data analysis has been frequently performed. However, in order to collect only the necessary text from a web page that is complexly composed of numerous tags and texts, there is a cumbersome requirement to specify HTML tags and style attributes that contain the text required for big data analysis in the web crawler. In this paper, we proposed a method of extracting text using the frequency of text appearing in web pages without specifying HTML tags and style attributes. In the proposed method, the text was extracted from the DOM tree of all collected web pages, the frequency of appearance of the text was analyzed, and the main text was extracted by excluding the text with high frequency of appearance. Through this study, the superiority of the proposed method was verified.

대규모 멀티플레이어 온라인 게임을 위한 영역 기반 하이브리드 구조의 대역폭 요건

김진환,Kim, Jin-Hwan 한국인터넷방송통신학회 2018 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.18 No.4

많은 대규모 멀티플레이어 온라인 게임(MMOG)들은 서버 측의 막대한 대역폭 요건이 필요한 클라이언트-서버 구조를 사용한다. 본 논문에서 클라이언트-서버 구조와 peer-to-peer 구조의 장점을 결합하며 게임 상태를 변경시키는 중요한 이벤트들만 서버에서 처리하는 영역 기반의 하이브리드 게임 구조를 제시한다. 이 하이브리드 구조에서 중앙 서버는 게임을 영역들로 분할하며 중요 갱신 작업을 각 영역 내에서 분산시키는 플레이어를 영역 서버로 설정한다. 즉 중앙 서버는 영역 서버를 통하여 플레이어들에게 상태 갱신 작업을 전송한다. 동일 영역에 있는 모든 플레이어들은 게임 상태에 영향을 주지 않는 갱신 작업만 직접 상호 교환한다. 분담된 작업은 중앙 서버의 대역폭을 매우 감소시키며 중앙 서버가 더 많은 플레이어들을 동시에 실행시킬 수 있도록 한다. 실험 결과 3 단계 계층의 영역 기반 하이브리드 구조는 클라이언트-서버 구조보다 규모조정 능력이 우수하며 영역 서버로 작용하는 플레이어들의 충분한 대역폭을 요구하는 반면 중앙 서버의 상당한 대역폭을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. Many massively multiplayer online games(MMOG) use client-server architectures that have enormous server-side bandwidth requirements. In this paper, we propose a region-based hybrid game architecture that combines the advantages of client-server and peer-to-peer architectures, so that only critical events changing game state are processed by the server. In this hybrid architecture, the central server divides the game into regions and assigns a player as a regional server to distribute important updates for that region. Thus, the central server sends state updates to the players through the regional servers. All players in the same region directly exchange updates without affecting game state. This division of labor greatly reduces server bandwidth significantly and enables it to serve larger number of concurrent players. Our experiments show that the region-based hybrid architecture with three-level hierarchy scales better than the client-server architecture, saving considerable bandwidth at the central server while requiring enough bandwidth of players acting as regional servers.

태그 경로 및 텍스트 출현 빈도를 이용한 HTML 본문 추출

김진환,김은경,Kim, Jin-Hwan,Kim, Eun-Gyung 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회논문지 Vol.25 No.12

웹 페이지에서 필요한 텍스트를 정확하게 추출하기 위해 본문이 존재하는 곳의 태그와 스타일 속성을 웹 크롤러에 명시하는 방법은 웹 페이지 구성이 변경될 때마다 본문을 추출하는 로직을 수정해야 하는 문제가 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 이전 연구에서 제안한 텍스트의 출현 빈도를 분석하여 본문을 추출하는 방법은 웹 페이지의 수집 채널에 따라 성능 편차가 크다는 한계점이 있었다. 따라서 본 논문에서는 텍스트의 출현 빈도뿐만 아니라 웹 페이지의 DOM 트리로부터 추출된 텍스트 노드의 부모 태그 경로를 분석하여 다양한 수집 채널에서 높은 정확도로 본문을 추출하는 방법을 제안하였다. In order to accurately extract the necessary text from the web page, the method of specifying the tag and style attributes where the main contents exist to the web crawler has a problem in that the logic for extracting the main contents. This method needs to be modified whenever the web page configuration is changed. In order to solve this problem, the method of extracting the text by analyzing the frequency of appearance of the text proposed in the previous study had a limitation in that the performance deviation was large depending on the collection channel of the web page. Therefore, in this paper, we proposed a method of extracting texts with high accuracy from various collection channels by analyzing not only the frequency of appearance of text but also parent tag paths of text nodes extracted from the DOM tree of web pages.

새로운 윤곽 모델링에 의한 퍼지논리형 상호결합제어기 설계

김진환,이제희,허욱열,Kim, Jin-Hwan,Lee, Je-Hie,Huh, Uk-Youl 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-SC (System and control) Vol.37 No.1

본 논문에서는 2축 서보시스템에 적용하기 위한 새로운 윤곽 모델링을 이용하여 퍼지논리형 상호결합제어기를 제안한다. 일반적인 각 축 독립제어기는 각 축의 동적 변수와 루프 이득의 불일치로 인해 윤곽 성능을 감소시킨다. 실제적으로 이러한 시스템은 많은 불확실성도 보유하고 있다. 상호결합제어기는 정확한 윤곽을 구하기 위해 모든 축의 위치 오차 정보를 동시에 이용한다. 그러나 일반적인 상호결합제어기는 마찰, 백래쉬 그리고 매개변수 변화를 극복하지 못한다. 또한 정확한 다축 시스템의 수학적 모델을 얻기 힘들기 때문에 서보시스템의 퍼지논리형 상호결합제어기를 제안한다. 이와 더불어 새로운 윤곽 오차 벡터 계산법을 제시한다. 제안한 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 실험결과를 나타낸다. This paper proposes a fuzzy logic cross-coupled controller using a new contouring modeling for a two-axis servo system. The general decoupled control approach may result in degraded contouring performance due to such factors as mismatch of axial dynamics and axial loop gains. In practice, such systems contain many uncertainties. The cross-coupled controller utilizes all axis position error information simultaneously to produce accurate contours. However, the conventional cross-coupled controllers cannot overcome friction, backlash, and parameter variations. Also since, it is difficult to obtain an accurate mathematical model of multi-axis system, here we investigate a fuzzy logic cross-coupled controller of servo system. In addition, new contouring error vector computation method is presented. The experimental results are presented to illustrate the performance of the proposed algorithm.

화학환원법(化學還元法)을 이용(利用)해 제조(製造)한 20% Pt/C 캐소드 촉매(觸媒)의 열처리(熱處理)에 따른 산소환원반응(酸素還元反應) 평가(評價)

김진환,강석민,류호진,Kim, Jin-Hwan,Kang, Suk-Min,Thube, Dilip.R.,Ryu, Ho-Jin 한국자원리싸이클링학회 2009 資源 리싸이클링 Vol.18 No.5

The 20% Pt/C catalysts were synthesized using the chemical reduction method for polymer electrolyte fuel cell cathode and were heat-treated in the temperature range from 300 to $600^{\circ}C$. The oxygen reduction reaction of the catalysts was evaluated using the electrochemical measurement. The oxygen reduction reaction of the heat-treated Pt/C at $300^{\circ}C$ had high catalytic activity and the oxygen reduction reaction current of that was 2 times than that of non-heat treatment catalyst. It is considered that the change of the crystallinity and particle size by heat treatment could increase the catalytic activity. 고분자전해질 연료전지용 캐소드 촉매로서 화학환원법을 이용하여 20% Pt/C 제조하고 다양한 온도($300-600^{\circ}C$)열처리하여 산소환원반응을 평가하였다 $300-400^{\circ}C$에서 열처리한 20% Pt/C가 높은 산소환원반응 활성을 나타냈으며, 특히 $300^{\circ}C$에서 열처리한 촉매를 0.6V에서의 정전위를 측정한결과, 열처리하지 않은 촉매에 비해서 산소환원 반응 활성정도가 2배 높게 나타났다. TEM 및 XRD 분석을 이용하여 조사한 결과, 열처리 온도가 높아짐에 따라서 백금 입자 크기가 커지고 결정화도가 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 결과에서 산소환원반응 활성을 위한 백금의 입자 크기와 결정화도가 $300^{\circ}C$에서 최적화되는 것으로 판단된다.

절토사면 현황자료를 이용한 충청도 관내 위험지구 결정

김진환,구호본,이종현,윤천주,Kim. Jin-Hwan,Koo. Ho-Bon,Rhee. Jong-Hyun,Yoon. Chun-Joo 한국방재학회 2008 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.2008 No.1

KICT has been carried out inventory research on the cut slopes of national roads. Inventory research results are basic data using cut slope management system. Inventory data are classified by general status, cut slope characteristics and inspector opinion. Inventory data are utilized to figure out dangerous slopes and decide survey ranking of detailed safety diagnostication. This paper drew the distribution area of dangerous cut slopes using inventory data in Chungcheongdo, and verified efficiency on distribution area of dangerous cut slopes by comparing occurrence frequency of real collapsed cut slopes.

A Distributed Method for Bottleneck Node Detection in Wireless Sensor Network

김진환,유영환,Gou, Haosong,Kim, Jin-Hwan,Yoo, Young-Hwan 한국정보처리학회 2009 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.16 No.5

무선 센서망은 위험이 존재하는 환경에서 공공 기관이나 군사적 목적의 신뢰성 있는 모니터링을 위한 수단으로 사용되어 왔다. 위험 상황이나 위험 물질이 존재하는 환경에서 사용된다는 특성 때문에, 망의 수명이 기존 무선망에서보다 더욱 중요한 성능 요소로 간주된다. 망 전체의 수명을 결정짓는 주요 요소 중 하나는 수명을 다하는 최초의 노드가 얼마나 이른 시간에 나타나느냐 하는 것이고, 이 최초의 노드는 망에 존재하는 병목 노드일 확률이 높다. 무선망의 병목 노드를 찾아내기 위한 방법으로 MINCUT 알고리즘이 대표적이나, 이는 중앙 집중형 방법이어서 많은 수의 노드로 이루어진 무선 센서망에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 알고리즘의 계산 복잡도를 낮추어 매우 짧은 시간 내에 병목 노드를 탐지해 내는 분산형 방법을 제안한다. 수학적 분석과 실험을 통해 제안된 알고리즘이 기존 방법보다 훨신 향상된 성능을 보임을 확인할 수 있다. Wireless sensor networks (WSNs) have been considered as a promising method for reliably monitoring both civil and military environments under hazardous or dangerous conditions. Due to the special property and difference from the traditional wireless network, the lifetime of the whole network is the most important aspect. The bottleneck nodes widely exist in WSNs and lead to decrease the lifetime of the whole network. In order to find out the bottleneck nodes, the traditional centralized bottleneck detection method MINCUT has been proposed as a solution for WSNs. However they are impractical for the networks that have a huge number of nodes. This paper first proposes a distributed algorithm called DBND (Distributed Bottleneck Node detection) that can reduce the time for location information collection, lower the algorithm complexity and find out the bottleneck nodes quickly. We also give two simple suggestions of how to solve the bottleneck problem. The simulation results and analysis show that our algorithm achieves much better performance and our solutions can relax the bottleneck problem, resulting in the prolonging of the network lifetime.

분산 실시간 멀티미디어 데이터베이스 시스템을 위한 신축성있는 스케줄링 기법

김진환,Kim, Jin-Hwan 한국정보처리학회 2002 정보처리학회논문지 A Vol.9 No.1

본 논문에서는 분산 실시간 멀티미디어 데이터베이스 시스템에서 경성 실시간 태스크들과 멀티미디어 태스크들을 효율적으로 통합할 수 있는 신축적인 스케쥴링 기법이 제시된다. 경성 실시간 태스크가 최악의 경우에 대한 실행 시간을 기반으로 하는 반면 멀티미디어 태스크는 평균 실행 시간을 기반으로 한다. 동일한 시스템에 존재하는 두 가지 태스크들에 대하여 CPU 대역폭을 분할 조정하는 서버 기법이 기술된다. 제시된 기법에서는 한부류의 태스크들의 수와 도착 비율이 변동되는 과부하 문제를 해결하기 위하여 부류별로 CPU 대역폭의 비율이 조정될 수 있다. 경성 실시간 태스크가 서버의 주기내에서 실행될 수 있는 시간이 제한되는 반면 멀티미디어 태스크에 설정된 대역폭은 동적으로 변할 수 있다. 제시된 기법은 경성 실시간 태스크들의 실시간성을 모두 보장하는 한편 멀티미디어 태스크들의 평균 지연시간을 최소화할 수 있다. 스케쥴링 기법의 성능은 시뮬레이션을 통하여 다른 스케쥴링 기법과 비교 분석한다. In this paper, we propose scalable scheduling techniques based on EDF to efficiently integrate hard real-time and multimedia soft real-time tasks in the distributed real-time multimedia database system. Hard tasks are guarangteed based on worst case execution times, whereas multimedia soft tasks are served based on mean execution times. This paper describes a served-based scheme for partitioning the CPU bandwidth among different task classes that coexist in the same system. To handle the problem of class overloads characterized by varying number of tasks and varying task arrival rates, thus scheme shows how to adjust the fraction of the CPU bandwidth assigned to each class. This scheme fixes the maximum time that each hard task can execute in the period of the server, whereas it can dynamically change the bandwidth reserved to each multimedia task. The proposed method is capable of minimizing the mean tardiness of multimedia tasks, without jeopardizing the schedulability of the hard tasks. The performance of this scheduling method is compared with that of similar mechanisms through simulation experiments.