2025/01/09 26

(Final Project) Elderly Fall Detection System

이번 학기 최종 팀 프로젝트로, 팀원 중 박사과정 학생이 음성 인식을 통한 파킨슨병 진단에 대한 아이디어와 관련 경험이 있어 처음에는 이 주제로 프로젝트를 진행하려고 했다. LAB 07에서 브레인스토밍을 할 때도 이 아이디어를 중심으로 준비했다. 그러나 프로젝트 요구사항에서 제시한 4가지 센서를 활용해야 한다는 기본 조건을 충족시키는 데 어려움이 있었다. 음성 분석은 마이크 하나만으로 충분히 구현 가능했으며, 추가 센서를 활용한다고 해도 자이로 센서를 사용해 손 떨림 정도를 측정하는 정도에 그칠 수밖에 없었다. 이 제한점 때문에 해당 주제는 결국 진행하기 어렵다고 판단했다. 두 번째로는 머신러닝을 활용한 산불 감지 시스템을 고려했다. 이 주제는 참고할 만한 레퍼런스가 많아 흥미로운 도전 과제처럼 보였다...

(Reading 10) Steam-Powered Sensing

요약: Steam-Powered Sensing 이 논문은 산업용 센서 네트워크의 비용 절감을 목표로 하여, 열 에너지를 활용한 전력 생성과 비침습적 센서 기술을 제안한다. 이를 통해 증기 주입 유전에서 발생할 수 있는 파이프라인 막힘 문제를 효과적으로 감지하고, 설치 및 유지 비용을 절감할 수 있는 솔루션을 제공한다. 지난 Lecture 15에서 언급했던 교수님이 참여한 프로젝트를 논문화한 내용이다.주요 내용 1. 문제 정의  • 증기 주입 유전의 주요 문제는 파이프라인 막힘으로 인해 유전 관리와 생산성이 저하되는 것이다.   • 기존 방식은 고비용의 침습적 센서 설치를 요구하며, 전력 공급과 유지 관리 비용이 매우 높다. 2. 해결 방안   • 열 에너지 수확(Thermal Energy Harvesti..

(Reading 09) RDMA Over Converged Ethernet: A Review

요약: RDMA Over Converged Ethernet: A Review 이 논문은 RDMA(Remote Direct Memory Access) 기술의 발전과 **RoCE(RDMA over Converged Ethernet)**의 작동 원리 및 이점을 다룬다. RDMA는 고성능 네트워킹을 위해 데이터 전송 중 CPU를 우회하며, RoCE는 RDMA를 Ethernet 기반 네트워크로 확장한다. 이는 클러스터 컴퓨팅과 데이터 센터의 성능 향상에 기여하며, 특히 낮은 지연과 높은 효율성을 제공한다. 주요 내용 1. RDMA의 개요  • RDMA는 CPU 개입 없이 원격 메모리에 직접 접근 가능하며, 데이터 복사 과정에서 발생하는 CPU 병목현상을 제거한다.   • RDMA는 **제로 복사(zero-copy..

(Reading 08) The QUIC Transport Protocol: Design and Internet-Scale Deployment

논문 요약: The QUIC Transport Protocol: Design and Internet-Scale Deployment 이 논문은 QUIC(Quick UDP Internet Connections) 전송 프로토콜의 설계와 대규모 인터넷 배포에 대해 다룬다. Google이 개발한 QUIC는 HTTPS 트래픽 성능을 개선하고 빠른 배포와 지속적인 진화를 지원하기 위해 설계된 암호화된 저지연 멀티플렉싱 전송 프로토콜이다. 논문은 QUIC의 동기, 설계 원칙, 인터넷 규모 실험 과정, 성능 개선, 글로벌 배포 경험 및 설계 과정에서 얻은 교훈을 다룬다.주요 내용 1. 동기와 배경:  • HTTPS의 증가와 함께 전송 지연 문제를 해결하기 위한 필요성이 대두.   • TCP와 TLS의 병목 문제(예: H..

(Reading 07) Memory or Time: Performance Evaluation for Iterative Operation on Hadoop and Spark

요약: Memory or Time: Performance Evaluation for Iterative Operation on Hadoop and Spark 이 논문은 Hadoop과 Spark를 비교하여 반복 연산(iterative operations) 성능을 시간과 메모리 관점에서 분석한다. 특히 PageRank 알고리즘을 사용하여 두 시스템의 처리 속도, 메모리 소비, 확장성 등을 평가하며, 각 플랫폼이 특정 시나리오에서 가지는 장단점을 논의한다.주요 내용 1. 연구 배경:  • 반복 연산은 데이터 과학, 기계 학습, 그래프 분석 등에서 자주 발생하며, 이 과정에서 효율적인 데이터 처리 요구가 높아짐.   • Hadoop은 디스크 기반 데이터 접근으로 반복 작업에서 성능 저하를 겪는 반면, Spark는..

(Reading 06) A High-Performance, Portable Implementation of the MPI Message Passing Interface Standard

요약: A High-Performance, Portable Implementation of the MPI Message Passing Interface Standard 이 논문은 MPI(Message Passing Interface) 표준을 구현한 MPICH의 설계 철학, 아키텍처, 그리고 성능 특성을 설명한다. MPICH는 고성능과 이식성을 동시에 추구하며, MPI 표준을 준수하는 환경에서 동작하는 무료로 배포되는 구현체다. 논문에서는 MPICH의 설계 철학, 초기 개발 배경, 성능 결과, 그리고 향후 계획에 대해 논의한다. 주요 내용 1. 개발 배경  • MPI는 병렬 컴퓨팅에서 메시지 전달을 표준화한 라이브러리로, 이식성과 성능의 균형을 맞추기 위해 설계됨.   • MPICH는 MPI 표준과 병행하..

(Reading 05) UNO: Unifying Host and Smart NIC Offload for Flexible Packet Processing

요약: UNO: Unifying Host and Smart NIC Offload for Flexible Packet Processing 이 논문은 **UNO(Unifying Host and Smart NIC Offload)**라는 네트워크 기능 오프로딩 프레임워크를 제안한다. UNO는 데이터 센터에서 **Smart NICs (sNICs)**와 호스트 프로세서의 패킷 처리 능력을 최적화하여, 네트워크 기능(Network Functions, NFs)의 배치와 처리를 동적으로 조정한다. 이 시스템은 중앙 관리 및 제어 평면의 수정 없이 작동하며, 데이터 센터의 리소스를 효과적으로 활용할 수 있도록 설계되었다. 주요 내용 1. 배경 및 문제점  • 데이터 센터의 NFs와 소프트웨어 스위치가 증가하면서, 호스트 ..

(Reading 04) Forward Acknowledgment: Refining TCP Congestion Control

요약: Forward Acknowledgment: Refining TCP Congestion Control 이 논문은 Forward Acknowledgment (FACK) 알고리즘을 제안하여 TCP 혼잡 제어를 개선한다. FACK는 TCP Selective Acknowledgment(SACK) 옵션을 활용하여 네트워크에서의 데이터 흐름을 더 정확하게 제어할 수 있도록 설계되었다. 기존의 TCP Reno 및 Reno+SACK와 비교하여, FACK는 혼잡 제어를 데이터 복구로부터 분리함으로써 효율성과 네트워크 활용도를 크게 향상시킨다.주요 내용 요약 1. 기존 문제점:  • TCP Reno는 여러 패킷 손실이 발생하는 상황에서 타임아웃과 느린 시작(Slow-start)으로 인해 성능이 저하됨.   • SAC..

(Reading 03) Generalized Window Advertising for TCP Congestion Control

요약: Generalized Window Advertising for TCP Congestion Control 이 논문은 TCP의 혼잡 제어 성능을 개선하기 위해 제안된 Generalized Window Advertising (GWA) 알고리즘을 다룬다. GWA는 TCP와 IP 네트워크 간의 협력을 통해 네트워크 혼잡 정보를 TCP 호스트에 전달하고 이를 기반으로 혼잡 제어를 수행한다. 기존 TCP와의 하위 호환성을 유지하며, 간단한 수정으로도 적용이 가능하다. 주요 내용 요약 1. GWA 개요:  • GWA는 TCP의 수신 창 필드(rcvwnd)를 혼잡 상태 정보를 전달하는 데 사용.   • 네트워크 혼잡 상태는 라우터 버퍼 공간의 최소값으로 정의.   • TCP 소스는 혼잡 정보를 활용하여 데이터 전..

(Reading 02) The Performance of TCP/IP for Networks with High Bandwidth-Delay Products and Random Loss

요약: The Performance of TCP/IP for Networks with High Bandwidth-Delay Products and Random Loss 이 논문은 고대역폭-지연 곱과 랜덤 패킷 손실이 높은 네트워크 환경에서 TCP/IP의 성능을 분석한다. 주로 TCP Tahoe와 TCP Reno 두 가지 버전을 비교하며, 이들의 설계 특징과 성능 저하 요인을 다룬다. 핵심 요약 1. 고대역폭-지연 곱 환경에서의 TCP 성능:  • TCP는 버퍼 크기가 충분히 크지 않거나 패킷 손실이 빈번할 경우 성능이 크게 저하될 수 있음.   • 손실 확률과 대역폭-지연 곱의 제곱이 1 이상인 경우, 처리량이 급격히 감소함. 2. TCP 버전별 특성:   • TCP Tahoe:     • 손실 시 윈도..