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[국내논문] 새로운 상호연결망 하프 버블정렬 그래프 설계 및 성질 분석
Design and feature analysis of a new interconnection network : Half Bubblesort Graph 원문보기

한국정보통신학회논문지 = Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering, v.21 no.7, 2017년, pp.1327 - 1334  

서정현 (Department of Computer Engineering, National University of Sunchon) ,  심현 (Center for Teaching and Learning, National University of Sunchon) ,  이형옥 (Department of Computer Education, National University of Sunchon)

초록
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버블정렬 그래프는 노드 대칭이며 데이터 정렬 알고리즘에 활용 할 수 있다. 본 연구에서는 버블정렬 그래프의 망 비용을 개선한 하프 버블정렬 그래프를 제안하고 분석한다. 하프 버블정렬 그래프 $HB_n$의 노드수는 n!이고 분지수는 ${\lfloor}n/2{\rfloor}+1$이다. 하프 버블정렬 그래프의 분지수는 버블정렬 그래프의 분지수의 $${\sim_=}0.5$$배 이고, 지름은 $${\sim_=}0.9$$배 이다. 버블정렬 그래프의 망 비용은 $${\sim_=}0.5n^3$$이고, 하프 버블정렬 그래프의 망 비용은 $${\sim_=}0.2n^3$$이다. 하프 버블정렬 그래프는 버블정렬 그래프의 서브 그래프임을 증명하였다. 추가로 라우팅 알고리즘을 제안하였고 지름을 분석하였다. 마지막으로 버블정렬 그래프와 망 비용을 비교 하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

The Bubble sort graph is node symmetric, and can be used in the data sorting algorithm. In this research we propose and analyze that Half Bubble sort graph that improved the network cost of Bubble sort graph. The Half Bubble sort graph's number of node is n!, and its degree is ${\lfloor}n/2{\rf...

Keyword

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 스타 그래프 부류인 버블정렬 그래프의 분지수를 1/2 정도 줄이면서 망 비용을 개선한 새로운 하프 버블정렬 그래프를 제안한다. 제안한 하프 버블정렬 그래프에서 부분그래프, 고장허용도, 연결 그래프, 해밀턴 그래프 등 기본적인 성질을 분석하고 라우팅 알고리즘을 제안한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
4차 산업혁명을 이끌어갈 주요 기술에는 무엇이 있는가? 4차 산업혁명(4IR)을 이끌어갈 주요 기술로 인공지능, 로봇공학, 사물인터넷, 무인운송수단, 3차원 인쇄,나노 기술이 꼽힌다. 이중 4차 산업혁명에서 주목받는 기술은 인공지능과 사물인터넷이다.
본 논문에서 하프 버블정렬 그래프는 버블정렬 그래프의 무엇을 증명하였는가? 2n^3$$이다. 하프 버블정렬 그래프는 버블정렬 그래프의 서브 그래프임을 증명하였다. 추가로 라우팅 알고리즘을 제안하였고 지름을 분석하였다.
병렬처리 기술을 위한 MMID형은 크게 어떻게 분류할 수 있는가 병렬처리를 위한 MIMD (multiple instruction multiple data)형 컴퓨터는 크게 공유 메모리를 갖는 다중 프로세서(multi-processor) 시스템과 분산 메모리를 갖는 다중 컴퓨터(multi-computer) 시스템으로 분류할 수 있다[2]. 다중 컴퓨터 시스템은 프로세스는 노드로 통신 링크는 에지로 사상하는 그래프로 표현 될 수 있다.
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참고문헌 (10)

  1. S. Klaus, The fourth industrial revolution. Penguin UK, 2017. 

  2. J. H. Seo, "Three-dimensional Petersen-torus network: a fixed-degree network for massively parallel computers," The Journal of Supercomputing, vol. 64, no 3, pp. 987- 1007, Jun. 2013. 

  3. P. Matthew, et al, "There and Back Again: Optimizing the Interconnect in Networks of Memory Cubes," Proceedings of the 44th Annual International Symposium on Computer Architecture, pp. 678-690, 2017. 

  4. N. Y. Phing, et al, "Topology Design of Extended Torus and Ring for Low Latency Network-on-Chip Architecture," Telecommunication Computing Electronics and Control, vol. 15, no. 2, pp. 869-876, Jun. 2017. 

  5. C. H. Yeh and E. A. Varvarigos, "Macro-Star Networks: Efficient Low-Degree Alternatives to Star Graphs," IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems, vol. 9, no. 10, pp. 987-1003, Oct. 1998. 

  6. Q. Dong, J. Zhou, et al, "Embedding a mesh of trees in the crossed cube." Information Processing Letters, vol. 112, no. 14-15, pp. 599-603, Aug. 2012. 

  7. H. Hossein, and A. Patooghy. (2017, Apr.). Fault-tolerant routing methodology for hypercube and cube-connected cycles interconnection networks. The Journal of Supercomputing [Online]. pp. 1-20. Available: https://link.springer.com/article/10.1007/s11227-017-2033-7. 

  8. S. B. Akers and B. Krishnamurthy, "A group-theoretic model for symmetric interconnection networks," IEEE Transactions on Computers, vol. 38, no. 4, pp. 555-566, Apr. 1989. 

  9. M. Heydari and I. Sudborough. "On sorting by prefix reversals and the diameter of pancake networks," In Proceedings of the First Heinz Nixdorf Symposium on Parallel Architectures and Their Ecient Use, London, UK, pp. 218-227, May 1993. 

  10. Z. T. Chou, et al, "Bubblesort star graphs: a new interconnection network," in Proceedings of the Parallel and Distributed Systems, Tokyo, Japan, pp. 41-48, Jun. 1996. 

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