병렬 컴퓨팅을 이용한 실시간 Kriging 최적화 구현 방안 연구 = A Case Study about Implementation Method for Realtime Kriging Optimization Using Parallel Computing
저자
이정규 ( Jung-kyu Lee ) ; 오종우 ( Jong-woo Oh ) ; 조용진 ( Jinho Cho ) ; 이동훈 ( Donghoon Lee )
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학술지명
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발행연도
2018
작성언어
-주제어
자료형태
학술저널
수록면
265-265(1쪽)
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시설온실 내부의 환경 인자를 더욱 정밀하게 관찰하여 작물 생육 환경을 종합적으로 개선하기 위한 다양한 연구들이 진행 중이다. 본 연구는 시설온실 내부 환경인자의 공간 분해능을 높이기 위한 공간 보간법에 대한 최적화 방안을 연구하였다. 대표적인 Ordinary kriging 방법의 시간복잡도(Time complexity)는 O(N<sup>2</sup>)에 해당하여 관측지점의 수가 증가할수록 계산 완료에 소요되는 시간이 비약적으로 증가한다. 따라서 공간 보간의 결과를 유사 실시간(pseudo realtime)적으로 활용하기 위해선 적절한 관측의 숫자를 선정함과 아울러 순차적 계산에 소요되는 시간을 경감하기 위한 병렬 프로그래밍기법이 필요하다. 선행 연구에서 취득한 딸기 재배 온실의 온도 데이터(27지점)에 대한 선형 보간을 통해 관측 데이터의 수를 6단계(120, 240, 360, 480, 1200)로 구성하였다. 2.7 Mhz core 속도를 가지는 병렬 프로세서의 수를 9 (1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10, 12)단계로 변화시켜 Ordinary kriging 방법 적용 후 소요시간을 측정하였다. 좌표데이터의 범위를 1~100 Unit으로 보정 후 Range와 Sil 값을 각각 100, 10으로 고정하였다. 병렬프로세서의 수가 증가 할수록 계산에 소요되는 시간은 비약적으로 단축되었으나, 관측 지점의 수가 적은 경우(360 이하) 3 쓰레드 이상 병렬 계산의 효과가 미미하였다. 유사 실시간 피드백 정보로 활용하기 위한 타임 프레임을 3초로 제한 할 경우 관측지점의 수가 360 내외 인 경우에 공통적으로 최소 5~6개의 프로세서가 요구된다. 시설온실 현장 도입 시 불가결한 제한적 관측 지점의 수와 병렬 컴퓨팅 자원을 최대한 활용하기 위한 최적화 방안 연구를 지속적으로 수행할 것이다.
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