초고속 병렬 운영체제(High Performance Parallel Operating System) = 84
제1장 서론(Introduction) = 84
제1절 고속 네트워크(Virtual Bus)(High Speed Network(Virtual Bus)) = 84
제2절 통신 라이브러리(The Necessity of High Performance networks and communication library for clusters) = 84
제3절 병렬 컴파일러(Automatic Parallelizing Compiler) = 85
제4절 Process Migration = 86
제2장 국내외 기술개발 현황(Previous Works) = 87
제1절 고속 네트워크(Virtual Bus)(High Speed Network(Virtual Bus)) = 87
제2절 통신 라이브러리(Researches and Products Related To Message Passing Interface(MPI)) = 87
제3절 병렬 컴파일러(Parallel Compiler) = 89
제4절 Precess Migration = 89
제3장 연구개발수행 내용 및 결과(Research contents and Results) = 91
제1절 고속 네트워크(Virtual Bus)(High Speed Network(Virtual Bus)) = 91
1. Skew Tolerant Wavepipelined Router = 91
2. Skew-Tolerant WP 라우터의 구조(The Architecture of Skew-Tolerant WP) = 93
3. 가상 버스(Virtual Bus) = 96
4. 논리적인 관점에서 본 가상버스를 가진 메쉬(Logical View of Mesh with Virtual Bus) = 98
5. 사용자-레벨 통신(User-Level Communication) = 100
6. 성능 비교 - 실제 버스 vs. 가상 버스 = 100
제2절 통신 라이브러리(The Structure of our MPI and MPI-2 Libraries Optimized for Virtual Bus) = 102
제3절 병렬 컴파일러(Automatic Parallelizing Compiler) = 105
1. Polaris Front End = 105
2. MPI 기반 병렬 코드 생성(Parallel Code Generation based on MPI-II) = 105
제4절 Process Migration = 120
1. 접근방법(Approaches) = 120
2. 부하 균등화 알고리즘(Load Balancing Algorithm) = 121
3. 시스템 구현(System Implementation) = 122
4. 전체 시스템의 구조 = 123
제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도(Achievements and Contributions) = 125
제1절 고속 네트워크(Virtual Bus)(High Speed Network(Virtual Bus)) = 125
제2절 통신 라이브러리(The Result of MPI Implementation and The Contribution of Our Work) = 125
제3절 병렬 컴파일러(Automatic Parallelizing Compiler) = 125
제4절 Process Migration = 126
제5장 연구개발결과의 활용계획(Applications) = 127
제1절 고속 네트워크(Virtual Bus)(High Speed Network(Virtual Bus)) = 127
제2절 통신 라이브러리(The Future Plan for Utilizing Virtual Bus and the Optimized MPI Libraries) = 127
제3절 병렬 컴파일러(Automatic Parallelizing Compiler) = 127
제4절 Process Migration = 127
제6장 참고문헌(References) = 129
병렬 처리 알고리듬(Parallel Software Algorithm) = 131
제1장 서론(Introduction) = 131
제2장 국내외 기술개발 현황(Issues in Current Technical Development) = 133
제3장 연구개발수행 내용 및 결과(Research Contents and Results) = 135
제1절 연구배경(Background) = 135
제2절 PoLAPACK LU 인수분해 루틴(PoLAPACK LU Factorization Routine) = 137
제3절 PoLAPACK LU 인수분해 루틴의 구현(Implementation of PoLAPACK LU Factorization Routine) = 141
1. PoLAPACK LU 인수분해(PoLAPACK LU Factorization) = 142
2. PoLAPACK LU 삼각해 루틴(PoLAPACK Triangular Solver) = 144
3. 해 재분배 루틴(PoLAPACK Solution Redistribution Routine) = 145
4. PoLAPACK LU 결과(PoLAPACK LU Result) = 146
제5절 PoLAPACK Cholesky 인수분해 루틴(PoLAPACK Cholesky Factorization Routine) = 154
제6절 PoLAPACK 행렬 곱셈 루틴(DIMMA)(PoLAPACK Matrix Multiplication Routine(DIMMA)) = 156
제7절 PoLAPACK 사용자 인터페이스(PoLAPACK User Interface) = 159
제8절 결론(Conclusions) = 161
제4장 연구목표 달성도 및 대외기여도(Research Goals and Achievement) = 163
제5장 연구개발결과의 활용계획(Future Plan) = 164
제6장 참고문헌(References) = 165
제7장 사용자 메뉴얼(PoLAPACK Users'' Guide) = 167
병렬 진화 연산 S／W(Development of High Speed Parallel S／W) = 192
제1장 서론(Introduction) = 192
제 1 절 연구개발의 필요성 = 192
제 2 절 연구개발의 최종목표 = 193
제2장 국내외 기술개발 현황(The Present Position of Technology) = 194
제 1 절 진화 연산 알고리즘 연구개발 실적 = 194
1. 지금까지의 연구개발 실적 = 194
2. 현재 기술상태의 취약성 = 195
3. 앞으로의 전망 = 195
제 2 절 병렬 진화 연산 연구사례의 조사 = 195
1. 외국의 경우 = 195
2. 국내의 경우 = 196
3. 조사 연구 개발 사례에 대한 평가 = 196
제3장 연구개발수행 내용 및 결과(The Contents and Results of Research) = 197, 196
제 1 절 기초 조사 결과 = 197
1. 진화 연산 알고리즘(Evolutionary Computation: EC) = 197
2. 병렬 진화 연산 알고리즘(Parallel EC) = 198
3. 제안된 병렬 진화 연산 기법 - Coarse-grained 병렬화 구조 = 201
4. 제안된 병렬 진화 연산 기법 - Fine-grained 병렬화 구조 = 204
5. 제안된 병렬 진화 연산 기법 - Hybrid 병렬화 구조 = 209
6. 병렬 진화 연산 S／W 개발 = 210
7. 수치 최적화용 진화 연산 기법 = 212
8. 순열 최적화용 진화 연산 기법 = 220
9. 실제 최적화 문제에의 적용 = 230
제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도(Accomplishment and Contribution of Research) = 245
제 1 절 연구개발목표 달성도 = 245
제 2 절 대외 기여도 = 245
제5장 연구개발결과의 활용계획(The Application Plan of Research Results) = 246
제 1 절 활용 분야 및 활용 계획 = 246
제6장 참고문헌(References) = 248
객체지향 분산 병렬 계산 환경(Study of Object Oriented Distributed Parallel Processing Environment for Fast Visualization) = 255
제1장 서론(Introduction) = 255
제1절 연구 개발의 필요성(Motivations) = 255
제2절 연구 개발의 목표(Objectives) = 258
제2장 국내외 기술개발 현황(The State of Art) = 260
제3장 연구 개발 수행 내용 및 결과(Details and Results of Study) = 262
제1절 연구 개발 내용(Details of Study) = 262
제2절 연구 개발 결과(Results of Study) = 263
1. 가상 컴퓨터 환경(DOVE)(A Virtual Distributed Computation Environment(DOVE)) = 263
2. DOVE 확장 설계(Design of DOVE Expansion) = 269
3. Collaborative Visualization 소프트웨어 설계(Design of Collaborative Visualization Software) = 290
제4장 연구 개발 목표 달성도 및 대외 기여도(Achievement and Contribution of Study) = 312
제1절 연구 개발 목표 달성도(Achievements) = 312
제2절 연구 개발 기여도(Contribution) = 312
제5장 연구 개발 결과의 활용 계획(Application of Result of Study) = 314
제6장 참고문헌(References) = 315
화학현상과 분자설계에 관한 계산화학적 연구 및 관련 소프트웨어의 개발(Development of Parallel S／W for Chemistry) = 317
제1장 서론(Introduction) = 317
제1절 상대론과 스핀-궤도 상호작용을 포함하는 양자화학계산용 S／W의 개발과 적용(Developments and Applications of Relativistic Chemical MO Programs for spin-Orbit and Relativistic Effects) = 317
제2절 반데르 발스 착물 해리동역학 관련 프로그램 시스템 개발과 식각반응 동역학 프로그램 작성 및 병렬화 연구(Development of Computer program on the Dissociation Dynamics of Van Der Waals Complexes and Research on the Development of Parallel Program on the Etching Recation Dynamics) = 317
제3절 계산화학적 방법을 이용한 물성 및 분광학적 연구(The Investigations for the Physical and Spectroscopic Properties of Molecules Using Computational Chemistry) = 318
제4절 전이상태와 반응 메카니즘에 관한 양자화학적 연구(Quantum Chemical Studies on the Transition Status and Reaction Mechanism) = 318
제5절 구조-활성간의 관계 연구에 필요한 인공신경망 S／W 개발(Development os Artificial Neural Networks S／W for Quantitative Structure-Activity Relationship) = 319
제6절 병산처리형 분자동력학 모의실험 소프트웨어의 개발(Development S／W for Simulation for Molecular Structure) = 319
제7절 단백질 분자 계산 관련 소프트웨어의 개발(Development S／W for Protein Molecules) = 320
제2장 국내외 기술개발 현황(Current Trends of the Proposed Research) = 321
제1절 상대론과 스핀-궤도 상호작용을 포함하는 양자화학계산용 S／W의 개발과 적용(Developments and Application for Relativistic Chemical MO Programs for Spin-Orbit and Relativistic Effects) = 321
제2절 반데르 발스 착물 해리동역학 관련 프로그램 시스템 개발과 식각반응 동역학 프로그램 작성 및 병렬화 연구)Development of Computer Program on he Dissociation Dynamics of Van Der Waals Complex and Research on the Development of Parallel Program on the Etching Reaction Dynamics) = 322
제3절 계산화학적 방법을 이용한 물성 및 분광학적 연구(The Investigations for the Physical and Spectroscopic Properties of Molecuules Using Computational Chemistry) = 322
제4절 전이상태와 반응 메카니즘에 관한 양자화학적 연구(Quantum Chemical Studies on the Transition States and Reaction Mechanism) = 322
제5절 구조-활성간의 관계 연구에 필요한 인공신경망 S／W 개발(Development of Artificial Neural Networks S／W for Quantitative Structure-Activity Relationship) = 323
제6절 병산처리형 분자동력학 모의실험 소프트웨어의 개발(Development S／W for Simulation of Molecular Structure) = 323
제7절 단백질 분자 계산 관련 소프트웨어의 개발(Development S.W for Protein Molecular) = 324
제3장 연구개발수행 내용 및 결과(Research Descriptions and Results) = 325
제1절 상대론과 스핀-궤도 상호작용을 포함하는 양자화학계산용 S／W의 개발과 적용(Development and Application for Relativistic Chemical MO Programs for Spin-Orbit and Relativistic Effects) = 325
제2절 반데르 발스 착물 해리동역학 관련 프로그램 시스템 개발과 식각반응 동역학 프로그램 작성 및 병렬화 연구(Development of Computer Program on he Dissociation Dynamics of Van Der Waals Complex and Research on the Development of Parallel Program on the Etching Reaction Dynamics) = 325
제3절 계산화학적 방법을 이용한 물성 및 분광학적 연구(The Investigations for the Physical and Spectroscopic Properties of Molecuules Using Computational Chemistry) = 326, 327
제4절 전이상태와 반응 메카니즘에 관한 양자화학적 연구(Quantum Chemical Studies on the Transition States and Reaction Mechanism) = 332
제5절 구조-활성간의 관계 연구에 필요한 인공신경망 S／W 개발(Development of Artificial Neural Networks S／W for Quantitative Structure-Activity Relationship) = 338
제6절 병산처리형 분자동력학 모의실험 소프트웨어의 개발(Development S／W for Simulation of Molecular Structure) = 344
제7절 단백질 분자 계산 관련 소프트웨어의 개발(Development S.W for Protein Molecular) = 348
제4장 연구개발 목표 달성도 및 대여기여도(Research Goal and Contributions) = 356
제1절 상대론과 스핀-궤도 상호작용을 포함하는 양자화학계산용 S／W의 개발과 적용(Developments and Application for Relativistic Chemical MO Programs for Spin-Orbit and Relativistic Effects) = 356
제2절 반데르 발스 착물 해리동역학 관련 프로그램 시스템 개발과 식각반응 동역학 프로그램 작성 및 병렬화 연구(Development of Computer Program on he Dissociation Dynamics of Van Der Waals Complex and Research on the Development of Parallel Program on the Etching Reaction Dynamics) = 357
제3절 계산화학적 방법을 이용한 물성 및 분광학적 연구(The Investigations for the Physical and Spectroscopic Properties of Molecuules Using Computational Chemistry) = 357
제4절 전이상태와 반응 메카니즘에 관한 양자화학적 연구(Quantum Chemical Studies on the Transition States and Reaction Mechanism) = 357
제5절 구조-활성간의 관계 연구에 필요한 인공신경망 S／W 개발(Development of Artificial Neural Networks S／W for Quantitative Structure-Activity Relationship) = 358
제6절 Development S／W for Simulation of Molecular Structure = 358
제7절 단백질 분자 계산 관련 소프트웨어의 개발(Development S.W for Protein Molecular) = 359
제5장 연구개발결과의 활용계획(Future Plan Exploiting the Research Results) = 360
제1절 상대론과 스핀-궤도 상호작용을 포함하는 양자화학계산용 S／W의 개발과 적용(Developments and Application for Relativistic Chemical MO Programs for Spin-Orbit and Relativistic Effects) = 360
제2절 반데르 발스 착물 해리동역학 관련 프로그램 시스템 개발과 식각반응 동역학 프로그램 작성 및 병렬화 연구(Development of Computer Program on he Dissociation Dynamics of Van Der Waals Complex and Research on the Development of Parallel Program on the Etching Reaction Dynamics) = 360
제3절 계산화학적 방법을 이용한 물성 및 분광학적 연구(The Investigations for the Physical and Spectroscopic Properties of Molecuules Using Computational Chemistry) = 360
제4절 전이상태와 반응 메카니즘에 관한 양자화학적 연구(Quantum Chemical Studies on the Transition States and Reaction Mechanism) = 361
제5절 구조-활성간의 관계 연구에 필요한 인공신경망 S／W 개발(Development of Artificial Neural Networks S／W for Quantitative Structure-Activity Relationship) = 361
제6절 병산처리형 분자동력학 모의실험 소프트웨어의 개발(Development S／W for Simulation of Molecular Structure) = 361
제7절 단백질 분자 계산 관련 소프트웨어의 개발(Development S.W for Protein Molecular) = 362
제6장 참고문헌(References) = 363
제 1 절 상대론과 스핀-궤도 상호작용을 포함하는 양자화학계산용 S／W의 개발과 적용 = 363
제 2 절 반데르 발스 착물 해리동역학 관련 프로그램 시스템 개발과 식각반응 동역학 프로그램 작성 및 병렬화 연구 = 364
제 3 절 계산화학적 방법을 이용한 물성 및 분광학적 연구 = 364
제 4 절 전이상태와 반응 메카니즘에 관한 양자화학적 연구 = 365
제 5 절 구조-활성간의 관계 연구에 필요한 인공신경망 S／W 개발 = 366
제 6 절 병산처리형 분자동력학 모의실험 소프트웨어의 개발 = 367
제 7 절 단백질 분자 계산 관련 소프트웨어의 개발 = 367
응용 물질 특성 및 해석 기술(Development of Computational Techniques and Analysis for Material Property) = 369
제1장 서론(Introduction) = 369
제1절 연구의 필요성(Importance of Research) = 369
제2절 연구의 목적(Purpose of Research) = 370
제2장 국내외 기술개발 현황(Status of International and Domestic Research) = 371
제3장 연구개발 수행 내용 및 결과(Results of Research) = 373
제1절 real-space 계산방법의 개발 및 응용(Real-Space Multigrid Method) = 373
1. 실공간 다중격자법을 이용한 제일원리 전자구조계산 프로그램의 개발 = 373
2. 응집물질 특성분석에 응용 = 375
제2절 PAW 계산방법의 개발 및 전이금속 특성 연구(PAW／FLAPW Method) = 385, 388
1. 계산방법 = 389
2. 계산결과 = 390
제3절 비선형 물리 및 생체계의 동력학적 연구(Nonlinear Phenomena and Chaos) = 391, 401
1. 연구내용 = 391
2. 연구 결과 = 406
제4절 비선형 유체 및 분자동력학 연구(Nonlinear Dynamics Simulations of Fluids) = 411
1. 연구 개발의 내용 및 범위 = 412
2. 연구 개발 결과 = 415
제4장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도(Accomplishments and Contributions) = 419
제 1 절 연구개발목표 달성도 = 419
제 2 절 대외기여도 = 421
제5장 연구개발결과의 활용계획(Applications) = 422
제6장참고문헌(References) = 423
제 1 절 real-space 계산방법의 개발 및 응용 = 423
제 2 절 PAW 계산방법의 개발 및 전이금속 특성 연구 = 424
제 3 절 비선형 물리 및 생체계의 동력학적 연구 = 424
제 4 절 비선형 유체 및 분자동력학 연구 = 425
병렬 3차원 Computational Fluid Dynamics 소프트웨어 개발(Development of 3D Parallel Computational Dynamic Fluid S／W) = 426
제1장 서론(Introduction) = 426
제1절 연구의 필요성(Needs of the Research) = 426
1. 난류 유동장 해석을 위한 압축성 LES 코드 개발 = 426
2. 비정렬 격자를 이용한 병렬 3차원 점성 유동 해석 코드 개발 = 427
3. 3차원 공력 음향 해석 프로그램 개발 = 428
제2절 연구의 최종목표(Targets of the REsearch) = 428
제2장 압축성 LES를 위한 코드 개발(Code Development for LES of Compressible flow) = 429
제1절 서론(Introduction) = 429
제2절 LES를 위한 코드 개발(Development for 3-d Navier-Stokes Solver) = 430
1. 코드 개발의 원칙(Concept for Code) = 430
2. 수치 해석 기법(Numerical Schemes) = 431, 432
제3절 LES 이론적 배경(Theoretical Background of Compressible LES) = 440
1. Filter = 440
2. Filtered equation = 442, 443
3. Eddy viscosity SGS model과 eddy diffusivity SGS model(Eddy viscosity SGS model and eddy diffusivity SGS model) = 444
4. Smagorinsky model = 445
5. Dynamic model = 446
6. 초기난류유동 생성(Inflow Turbulence Generation) = 451
제4절 수치해석 결과 및 분석(Analysis of Numerical Simulations) = 456
1. 직접수치모사(DNS)를 통한 등방감쇠유동 모사(DNS of lsotropic Decaying Turbulence) = 456
2. Smagorinsky Model를 이용한 등방감쇠유동의 대와류모사(LES)(LES of lsotropic Decaying Turbulence(Smagorinsky Model)) = 461
3. Dynamic Model을 이용한 등방감쇠유동의 대와류모사(LES)결과(LES of lsotropic Decaying Turbulence(Dynamic Model)) = 464
4. Dynamic Model에서 비선형항의 선택(Treatment of Nonlinear Terms(Momentum Equation)) = 466
5. Dynamic Model에서의 비선형 항의 처리 - 에너지 식과 연속식으로의 확장(Treatment of Nonlinear Terms(Continuity Equation)) = 469
6. 초기 난류장이 난류 발달에 미치는 영향(Influence of Initial Turbulence Field on the Development of Turbulence Flow) = 471
7. Lilly와 Moin의 Dynamic model 계수 계산 방법 비교(Comparisons of Dynamic Procedures) = 472
제5절 결론(Conclusions) = 474
제3장 비정렬 격자를 이용한 병렬 3차원 점성 유동해석 코드 개발(Development of 3-d Parallel Unstructured Grid Solver) = 475
제1절 서론(Introduction) = 475
1. 연구 개발의 목적 및 필요성(Objects and Necessity of Present Research) = 475
2. 연구 개발의 내용 및 범위(Scope of Present Research) = 475
제2절 연구개발 수행 내용 및 결과(Research Work and Result) = 479
1. 격자 형성 기법(Grid Generation) = 479
2. 지배 방정식 및 유동해석방법(Governing Equations and Numerical Methods) = 479
3. 병렬 처리(Parallelization) = 493
4. 결과 및 고찰(Results) = 494
제3절 연구개발목표 달성도 및 대외기여도(Achievements of the Project) = 504
제4절 추가연구 계획 및 활용방안(Proposal for Applications) = 505
제4장 전산 공력 음향학(Computational Aeroacoustics) = 506
제1절 서론(Introduction) = 506
1. 연구 개발의 목적 및 필요성(Research Objects) = 506
2. 연구 개발의 내용 및 범위(Present Research Range) = 507
제2절 국내외 기술 개발 현황(State of The Art) = 509
제3절 연구개발수행 내용 및 결과(Contents and Results of the Project) = 510
1. 고차-고해상도 중앙 집적유한차분법(High order and High Resolution Central Compact Schemes) = 510
2. 고차-고해상도 Runge-Kutta 시간적분법(High order and High Resolution Runge-Kutta time intergral) = 514
3. 일반화 된 특성치 경계조건(Generalized Characteristic Boundary Condition) = 516
4. 인공감쇄항(Artificial Dissipation) = 521, 522
5. 수치기법의 검증(Benchma가 Problems and Results) = 523
6. 3차원 공력 음향 해석 프로그램 개발(Development of 3D Aeroacoustic Analysis Program) = 532
제4절 연구개발목표 달성도 및 대외기여도(Achievements of the Project) = 541
제5절 추가연구 계획 및 활용방안(Proposal for Applications) = 541
제5장 결론(Conclusions) = 543
제1절 연구개발목표 달성도 및 대외기여도(Achievements of Project) = 543
제2절 연구 과제 홈페이지 개설(Project Homepage) = 544
제6장 참고문헌(References) = 546
초고속 반도체 공정 시뮬레이션 코드(Development of Supercomputing Code for Semiconductor Processing Simulation) = 550
제1장 서론(Introduction) = 550
제 1 절 연구개발의 경제ㆍ사회ㆍ기술적 필요성 = 550
제 2 절 연구개발의 최종 목표 및 범위 = 551
제2장 국내외 기술개발 현황(Current Research Trends) = 552
제 1 절 국ㆍ내외 관련분야에 대한 최근의 환경변화와 기술개발 현황 = 552
1. 외국의 경우 = 552
2. 국내의 경우 = 553
제 2 절 최종 연구 결과에 대한 기술 개발 현황 검토분석 = 554
제3장 연구개발수행 내용 및 결과(Research Results) = 555
제1절 반도체 공정 시뮬레이션을 위한 병렬 컴퓨팅 환경 구축(Development of Parallel Computing Environment) = 555
1. MPP를 이용한 반도체 공정 시뮬레이션 = 555
2. 워크스테이션 클러스터링(workstation clustering) = 556
제2절 병렬 3차원 메쉬 생성기 개발(Development of Three-dimensional Parallel Mesh Generator) = 557
1. 메쉬 생성을 위한 구조 정의 = 557
2. 다각형에 대한 표면 메쉬 생성 = 558
3. 구조물에 대한 곡면 메쉬 생성 = 559
제3절 3차원 극저 에너지 이온주입 시뮬레이터 개발(Development of 3D Monte Carlo Simulator for Ion Implantation) = 562
1. 3차원 극 저 에너지 이온주입 모델 = 562
2. 극 저 에너지 이온주입 3차원 시뮬레이션 = 567
제4절 3차원 초고속 병렬 토포그래피 시뮬레이션(Development of Three-dimensional Parallel Topography Simulator) = 568
1. 레벨셋 모델을 적용한 토포그래피 시뮬레이션 = 568
2. 셀 전진 모델을 적용한 병렬 시뮬레이션 = 573
제5절 Full-chip 인터커넥트 시뮬레이터 개발(Development of Three-dimensional Interconnect Simulator) = 578
1. Full-chip 시뮬레이션을 위한 병렬 알고리즘 = 578
제4장 연구개발 목표 달성도 및 대외기여도(Achievement of the Research Objects and a Contribution to the Related Research Area) = 581
제 1 절 연구개발 목표 달성도 = 581
제 2 절 관련분야의 기술발전 기여도 = 582
제 3 절 연구성과 = 583
제5장 연구개발결과의 활용계획(Future Application Plans) = 585
제 1 절 기술적, 경제ㆍ산업적, 교육적 측면 = 585
제 2 절 추가연구의 필요성 및 타연구에의 응용 - PC 상에서의 병렬 클러스터링의 연구 = 585
제 3 절 기업화 추진방안 = 586
제6장 참고문헌(References) = 587
