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황원주 연구실
부산대학교 정보컴퓨터공학부 황원주 교수
연합학습
무선 네트워크
에지 컴퓨팅
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
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황원주 연구실

부산대학교 정보컴퓨터공학부 황원주 교수

황원주 연구실은 정보컴퓨터공학부 기반의 무선 네트워크와 분산 학습 기술을 중심으로 연구를 수행합니다. 연합학습에서는 프라이버시·스트래글러를 고려한 학습 프레임워크와 통신 효율화 방법을 다루며, 무선 전송 환경에서는 엣지 컴퓨팅 및 이동성을 반영한 분산 학습 구조를 검토합니다. 또한 UAV 및 HAP 기반 통신에서 보안 중계와 자원할당을 최적화 문제로 정식화하고, 딥강화학습과 양자 어닐링 등 계산 기법을 적용해 제어·스케줄링 절차를 제안합니다.

연합학습무선 네트워크에지 컴퓨팅UAV 통신HAP 통신
대표 연구 분야
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프라이버시 인지 연합학습 기반 스마트 헬스케어 및 모바일 서비스 연구 thumbnail
프라이버시 인지 연합학습 기반 스마트 헬스케어 및 모바일 서비스 연구
Privacy-Aware Federated Learning for Smart Healthcare and Mobile Applications
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주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
·
인용수 4
·
2024
Resource Allocation in THz-NOMA-Enabled HAP Systems: A Deep Reinforcement Learning Approach
Mai Le, Quoc‐Viet Pham, Quang Vinh, Zhu Han, Won‐Joo Hwang
IF 10.9 (2024)
IEEE Transactions on Consumer Electronics
항공 접근 네트워크는 향후 6G 무선 네트워크의 등장하는 도전에 대응하기 위한 핵심 기반 개념으로 여겨져 왔다. 본 논문에서는 셀룰러 네트워크의 상단에서 비행 기지국 역할을 하는 고고도 플랫폼(high altitude platform, HAP)인 항공 접근 네트워크의 고(高)고도 계층을 활용하는 데 초점을 둔다. HAP는 하향링크 테라헤르츠 기반 통신 시스템에서 비직교 다중접속(non-orthogonal multiple access) 기법을 사용해 그룹화된 일련의 지상 사용자(GUs)를 서비스한다. 우리는 제한된 자원 및 사용자의 최소 데이터 전송률 요구사항 하에서 전력 할당, 전송 대역폭, 안테나 빔폭, 그리고 HAP의 고도를 공동으로 최적화함으로써 GUs의 달성 가능한 전송률을 증대시키는 것을 목표로 한다. 네트워크 동역학과 문제 복잡성을 고려하여, 딥 강화학습 알고리즘에 기반한 지능형 공동 HAP 제어 및 자원 할당 기법을 설계한다. 구체적으로, 연속적인 의사결정 변수를 갖는 것으로 고려된 문제에 대해 장기 보상(long-term reward)을 최대화함과 동시에 최적해를 찾기 위해 딥 결정론적 정책 기울기(deep deterministic policy gradient) 알고리즘을 제안한다. 수치 시뮬레이션 결과, 제안하는 기법이 대안적 기법보다 우수함을 보여준다.
https://doi.org/10.1109/tce.2024.3420718
Noma
Reinforcement learning
Computer science
Terahertz radiation
Resource allocation
Resource management (computing)
Artificial intelligence
Engineering
Distributed computing
Telecommunications
2
Article
|
인용수 98
·
2022
Aerial Computing: A New Computing Paradigm, Applications, and Challenges
Quoc‐Viet Pham, Rukhsana Ruby, Fang Fang, Dinh C. Nguyen, Zhaohui Yang, Mai Le, Zhiguo Ding, Won‐Joo Hwang
IF 10.6 (2022)
IEEE Internet of Things Journal
기존의 컴퓨팅 시스템(예: 엣지 컴퓨팅과 클라우드 컴퓨팅)에서는 여러 대두되는 응용과 실질적 시나리오가 대부분 이용 불가능하거나 부분적으로만 구현되어 있다. 이러한 응용을 제한하는 한계를 극복하기 위해, 포괄적인 컴퓨팅 패러다임의 개발은 학계와 산업계 모두에서 주목을 받아왔다. 그러나 연구가 부족하다는 점으로 인해 문헌에는 공백이 존재하며, 포괄적인 컴퓨팅 패러다임은 아직 체계적으로 설계되고 검토되지 않았다. 본 연구는 항공 무선 접속 네트워크와 엣지 컴퓨팅을 결합하여 그 공백을 메우고자 하는, aerial computing 이라는 새로운 개념을 제안한다. 구체적으로, 첫째, 우리는 저고도 컴퓨팅(LAC), 고고도 컴퓨팅(HAC), 위성 컴퓨팅 플랫폼 및 기존 컴퓨팅 시스템으로 구성된 새로운 포괄적 컴퓨팅 아키텍처를 제안한다. 둘째, 항공 컴퓨팅이 글로벌 컴퓨팅 서비스, 더 나은 이동성, 더 높은 확장성과 가용성, 그리고 동시성을 포함하여 여러 바람직한 특성을 제공함을 확인한다. 셋째, 항공 컴퓨팅을 가능하게 하는 핵심 기술들—에너지 보급, 엣지 컴퓨팅, 네트워크 소프트웨어화, 주파수 스펙트럼, 멀티액세스 기법, 인공지능, 빅데이터—을 포괄적으로 논의한다. 또한 항공 컴퓨팅이 지원하는 수직 도메인 응용(예: 스마트 시티, 스마트 차량, 스마트 팩토리, 스마트 그리드)을 논의한다. 마지막으로, 해결되어야 할 몇 가지 과제와 가능한 해결책을 강조한다.
https://doi.org/10.1109/jiot.2022.3160691
Computer science
Utility computing
Cloud computing
Edge computing
Distributed computing
End-user computing
Autonomic computing
Scalability
Ubiquitous computing
Mobile edge computing
3
Article
|
·
인용수 100
·
2022
Transfer Learning for Wireless Networks: A Comprehensive Survey
Cong T. Nguyen, Nguyễn Văn Huynh, Nam H. Chu, Yuris Mulya Saputra, Dinh Thai Hoang, Diep N. Nguyen, Quoc‐Viet Pham, Dusit Niyato, Eryk Dutkiewicz, Won‐Joo Hwang
IF 20.6 (2022)
Proceedings of the IEEE
뛰어난 특징을 지닌 기계학습(ML)은 무선 네트워크의 수많은 응용 분야에서 기반이 되는 기술로 자리매김하고 있다. 그러나 기존의 기계학습 접근법은 라벨이 있는 데이터의 부재, 무선 환경의 지속적인 변화, 긴 학습 과정, 무선 장치의 제한된 처리 용량 등과 같은 실질적 구현상의 여러 과제에 직면해 있다. 이러한 과제는 적절히 해결되지 않을 경우 무선 네트워크에서의 ML의 효과성과 적용 가능성을 저해할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최근에는 전이학습(TL)이 유망한 해결책으로 부상하였다. 전이학습의 핵심 아이디어는 유사한 과제로부터의 정제된 지식과 과거에 축적된 유의미한 경험을 활용·종합하여 새로운 문제의 학습을 촉진하는 데 있다. 이를 통해 전이학습 기법은 라벨 데이터에 대한 의존도를 줄이고, 학습 속도를 향상시키며, 다양한 무선 환경에 대한 ML 방법의 견고성을 높일 수 있다. 본 논문은 무선 네트워크에서의 전이학습 적용에 관한 종합적인 설문조사를 제공하는 것을 목적으로 한다. 특히, 우리는 먼저 전이학습에 대한 개요를 제시하며, 여기에는 형식적 정의, 분류, 그리고 다양한 유형의 전이학습 기법이 포함된다. 이후 무선 네트워크에서 새롭게 부상하는 이슈를 해결하기 위해 제안된 다양한 전이학습 접근법을 논의한다. 다루는 이슈에는 스펙트럼 관리, 신호 인식, 보안, 캐싱, 위치추정, 인간 활동 인식이 포함되며, 이들은 5G 및 그 이후와 같은 차세대 네트워크에서 모두 중요하다. 마지막으로, 향후 무선 네트워크에서의 전이학습과 관련된 중요한 도전 과제, 미해결 쟁점, 그리고 향후 연구 방향을 강조한다.
https://doi.org/10.1109/jproc.2022.3175942
Computer science
Wireless network
Wireless
Leverage (statistics)
Artificial intelligence
Robustness (evolution)
Machine learning
Data science
Telecommunications
최신 정부 과제
10
과제 전체보기
1
2024년 3월-2026년 12월
|853,750,000
물류 최적화의 양자이득: 부산항 선석 운영 최적화를 위한 양자 소프트웨어 기술 개발
본 과제는 부산항만 물류에서 현재의 컴퓨팅 기술을 활용하여 장기적으로 해결 불가능한 선석 운영 계획 (선석 할당, 안벽 크레인 및 스케쥴링) 문제에서 어닐링 양자 컴퓨팅을 활용한 해법을 제시하여 단기.산업적 확보 가능한 양자 이득을 제시 및 적용하고 게이트 기반 양자 컴퓨팅을 활용한 중.장기적 및 학술적 의미에서 양자 이득을 확보하는 것을 목표로 설정한다.
양자 이득
어닐링 기반 양자 컴퓨팅
게이트 기반 양자 컴퓨팅
선석 할당
안벽 크레인 스케줄링
2
2023년 7월-2027년 7월
|438,000,000
AI(인공지능) 기반 안질환 검출 및 관리 플랫폼 탑재 일체형 대화면 전자 확대기 개발
(주)씨앤피는 노인 및 저시력 시각장애인을 위한 전자 확대기 분야의 독보적 국내 1위인 수출 전문기업으로 미국 연방정부, 노르웨이, 스웨덴, 독일 등 유럽 정부기관에 수출 중임. 특히 글로벌 투자사인 미국 Vector Capital사 및 자회사인 Vispero사로부터 원천기술력을 인정받아 200억 상당의 수출계약을 체결하고 성공적으로 수출하던 중, 해외수요...
전자확대기
인공지능
맞춤형 건강관리
시각장애
고령 친화
3
주관|
2023년 3월-2026년 12월
|260,000,000
디지털트윈 기반 그린스마트 빌딩 에너지 최적화 플랫폼 기술개발 및 실증
- 지능형 전기차 인프라 및 E-mobility 운영, 관리 기술 상세기획 - 대규모 저전력 무선 센서 네트워크 기술을 포함한 BEMS 네트워크 기술 - 스마트빌딩 기반 UAM 지능형 교통관리 플랫폼 기술 - 지능형 전기차 인프라 및 E-mobility 운영ㆍ관리 기술 선행연구 및 기술 동향 분석 - 대규모 저전력 무선 센서 네트워크를 위한 BEMS 통신망 구조 개발 - 스마트빌딩 기반 도심 항공 모빌리티(UAM) 지원 기술 기획 - 블록체인 기반의 지능형 전기차 인프라 기술 개발 - 대규모 저전력 무선 센서 네트워크 기술을 포함한 BEMS 네트워크의 다중접속 기술 - 도심내 스마트빌딩 기반 UAM 운용환경 기초연구 - 블록체인 기반의 지능형 전기차 인프라 구축을 위한 플랫폼?미들웨어 개발 및 AI 기반의 전기차 인프라 운영 효율 향상 기술 개발 - 대규모 저전력 무선 센서 네트워크를 위한 다중접속 프로토콜 개발 - UAM을 위한 지능형 교통관리 플랫폼 기초 연구
스마트 시티
클린 에너지
스마트 교통
디지털 트윈
스마트 빌딩
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2023무선 네트워크의 자원 할당 방법 및 장치1020230178754
거절2023라벨 기반의 연합 학습 시스템 및 그 방법1020230175040
공개2023이동식 기지국의 통신 최적화 방법 및 장치1020230118705
전체 특허

무선 네트워크의 자원 할당 방법 및 장치

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230178754

라벨 기반의 연합 학습 시스템 및 그 방법

상태
거절
출원연도
2023
출원번호
1020230175040

이동식 기지국의 통신 최적화 방법 및 장치

상태
공개
출원연도
2023
출원번호
1020230118705