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[국내논문] 세포의 자가 치료 기능을 모사한 디지털 회로에서의 오류 검출 및 복구 알고리즘
An Error Detection and Recovery Algorithm in Digital Circuit Mimicking by Self-Repair on Cell 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.19 no.11, 2015년, pp.2745 - 2750  

김석환 (Department of Electronics Engineering, Mokwon University)

초록
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본 연구에서는 세포의 자가 치료 기능을 모사하여 복잡한 디지털 회로를 기능별 분리시킨 구조에서 회로 동작 중 발생하는 오류 위치를 빠르게 찾고 복구 시키는 알고리즘 방법을 제안한다. 디지털 회로를 각 기능별로 9가지로 분리시켜 오류 난 디지털 회로의 기능블록 위치를 빠르게 검출할 수 있게 하며 복구 시키는 방법을 제안한다. 복잡한 구조의 디지털 회로에서도 각 디지털 회로의 기능별 위치에 대한 번호 및 좌표를 $3{\times}3$ 행렬 구조로 확대시켜 오류 위치에 대하여 검출 및 복구가 가능한 알고리즘이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Abstract should be placed here In this study, we propose an algorithm of the method of recovering quickly find the location of the error encountered during separate operations in the functional structure of complex digital circuits by mimicking the self-healing function of the cell. By the digital c...

Keyword

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문제 정의

  • 본 연구는 세포가 지니는 자가 치료 기능을 모사하여 기능별 분리시킨 전체 디지털 회로를 각 기능별로 9가지로 나누어 디지털 회로에서 동작 중 발생 할 수 있는 오류 위치를 빠르게 찾아내서 정상 회로로 복구시키기 위한 알고리즘이다.
  • 본 연구에서는 세포의 자가 치료 기능을 모사[7]하여 복잡한 디지털 회로를 기능별 분리시킨 구조에서 회로 동작 중 발생하는 오류 위치를 빠르게 찾고, 복구 시키는 알고리즘 방법을 제안했다. 전체 시스템에 대한 디지털회로의 동작 상태를 파악하기 위한 이중 모듈화 (Double Modular Redundancy, DMR)방법을 이용하여 구성하였으며 어느 한 부분에서 발생한 오류에 대하여 기본 2가지에서 4가지 부분에서 동시에 오류 위치를 찾는 알고리즘을 제안하였으며, 검출하기 위한 회로를 디자인 설계 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
세포가 염기쌍 구조를 가지면 어떤 염기쌍을 갖는가? DNA가 손상을 입을 경우 계속적으로 감시하고 회복하는 세포내 장치가 없다면 생물체의 존재 가치가 무의미해 진다. 세포는 염기쌍 구조를 가지면 A(아데닌)-T(티민), G(구안닌)-C(시토신) 염기쌍 구조를 지니며 A(아데닌)-T(티민), G(구안닌)-C(시토신)가 틀린 염기쌍 구조가 수정 되지 않고 DNA에 축적될 경우 세포가 죽기도 한다. 세포의 기능에 이상이 생겨 죽게 되면 새로운 세포가 발현하여 새로운 세포가 생성된다[1,8].
정상 작동 하던 모듈에서 오류가 발생했을 때, 오류를 찾는 가장 기본적인 방법은 무엇인가? 정상적으로 동작하던 모듈에서 오류가 발생할 경우 가장 오류를 찾는 가장 기본적인 방법은 앞서 설명한 바와 같이 회로의 모듈을 이중화 구조(DMR)로 설계를 하는 것이다. 본 연구는 세포의 자가 복구 기능을 모사한 알고리즘이므로 세부적으로 기능을 나눈 블록단위 별로 오류를 검출한다.
이중화 구조(DMR)에서 오류 검출은 총 몇 가지 방법이 있는가? 오류검출의 순서는 좌측 상부에 있는 모듈 4번을 기준으로 오류 검출 번호를 정한다. 먼저 모듈 4번을 기준 으로 가로방향으로 위에서 아래로 세 가지, 세로방향으로 좌에서 우로 세 가지, 대각선 방향으로 좌측에서 우측으로 한 가지, 대각선 방향으로 우측에서 좌측으로한 가지 총 8가지 검출방법이 있다.
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참고문헌 (8)

  1. S. H. Kim, C. W. Hur, "A Study of Error Detection and Repair on DNA Duplicate Structure," Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, vol. 15, no. 11, pp. 255-362, Dec. 2011. 

  2. Will Barker, David M. Halliday, Yann Thoma, Eduardo Sanchez, Gianluca Tempesti, and Andy M. Tyrell, "Fault Tolerance Using Dynamic Reconfiguration on the POEtic Tissue," IEEE Trans. Evol. Comput., vol. 11, no. 5, pp. 666-684, Oct. 2007. 

  3. Asso Yamauchi Toshiro, Nakashima, "Evolvability of random polypeptides through functional selection within a small library," Protein engineering, vol. 15, no. 17, pp. 619-626, Oct. 2002. 

  4. Garrison W. Greenwood, "On the Practicality of Using Intrinsic Reconfiguration for Fault recovery, "IEEE Trans. Evol. Comput., vol. 9, no. 4, pp.398-405, Aug. 2005 

  5. A. Avizienis and J. P. Kelly, "Fault tolerance by design diversity:Concepts and experiments," IEEE Computer, vol. 17, no. 8, pp.67-80, Aug. 1984. 

  6. P. K. Lala and B. K. Kumar, "An architecture for self-healing digital systems," J. Electron. Test.: Theory Appl., vol. 19, no. 5, pp. 523-535, Oct. 2003. 

  7. A. J. Greensted and A. M. Tyrrell, "RISA: A hardware platform for evolutionary design," in Proc. IEEE Workshop Evolvable Adapt. Hardw.(WEAH), pp. 1-7, 2007 

  8. Alberts, Bray, Essential Cellbiology, kyobo, 2010. 

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