임은진 연구실
소프트웨어융합대학 임은진
임은진 연구실은 소프트웨어학부를 기반으로 고성능 컴퓨팅, 병렬 및 분산 시스템, 그리고 차세대 컴퓨팅 아키텍처 분야에서 활발한 연구를 수행하고 있습니다. 연구실은 매니코어 및 이종 컴퓨팅 환경에서의 운영체제와 시스템 소프트웨어의 확장성, 효율성, 신뢰성 향상을 위한 다양한 연구 프로젝트를 진행해왔으며, 국내외 학술지 및 학회에서 그 성과를 인정받고 있습니다.
특히, 매니코어 기반 초고성능 스케일러블 OS 개발, 이종 컴퓨팅 환경을 활용한 과학 연산 최적화, GPU 및 멀티코어 환경에서의 병렬 알고리즘 개발 등 시스템 소프트웨어와 응용 기술의 융합 연구에 강점을 가지고 있습니다. 이러한 연구는 슈퍼컴퓨팅, 인공지능, 빅데이터 분석, 과학 시뮬레이션 등 다양한 분야에 적용되어 실질적인 성과를 창출하고 있습니다.
또한, 연구실은 희소 행렬 연산의 성능 최적화, 병렬 알고리즘의 설계 및 구현, 데이터 마이닝 및 대규모 데이터 처리 등 컴퓨터 과학의 핵심 이론과 실용적인 기술 개발에 집중하고 있습니다. SPARSITY와 같은 자동 최적화 프레임워크, 다양한 병렬화 및 최적화 기법을 통해 실제 산업 및 학계에서 활용 가능한 소프트웨어와 알고리즘을 개발하고 있습니다.
최근에는 양자컴퓨팅과 차세대 컴퓨터 아키텍처 분야로 연구 영역을 확장하여, 양자컴퓨팅의 이론 및 실습, 양자 알고리즘 개발, 하드웨어 가속기 활용 등 미래 지향적인 연구를 선도하고 있습니다. 이러한 연구는 미래 컴퓨팅 환경의 혁신을 이끌 핵심 기술로 자리매김하고 있습니다.
임은진 연구실은 앞으로도 고성능 컴퓨팅, 병렬 및 분산 시스템, 차세대 컴퓨팅 아키텍처 등 다양한 분야에서 새로운 이론과 실용적인 기술을 지속적으로 개발하여, 국내외 컴퓨터 과학 및 소프트웨어 분야를 선도하는 연구실로 성장할 것입니다.
매니코어 및 이종 컴퓨팅 환경에서의 고성능 컴퓨팅
임은진 연구실은 매니코어 및 이종 컴퓨팅 환경에서의 고성능 컴퓨팅 기술 개발에 중점을 두고 있습니다. 매니코어 시스템은 수십에서 수백 개의 코어를 가진 프로세서로, 대규모 연산을 병렬로 처리할 수 있는 환경을 제공합니다. 연구실은 이러한 매니코어 환경에서 운영체제(OS)의 확장성과 효율성을 극대화하기 위한 기초 연구를 다수 수행해왔으며, 관련 프로젝트와 논문, 특허를 통해 국내외적으로 그 성과를 인정받고 있습니다.
특히, 매니코어 기반 초고성능 스케일러블 OS 개발을 위한 다양한 연구 과제를 수행하며, 운영체제의 스케줄링, 동기화, 파일 시스템, 입출력 인터페이스 등 시스템 소프트웨어의 핵심 요소를 매니코어 환경에 최적화하는 방법을 탐구합니다. 또한, 이종 컴퓨팅 환경(GPU, CPU, FPGA 등)을 활용한 과학 연산의 최적화, 대량 데이터 처리, 병렬 알고리즘 설계 등 다양한 응용 분야에 적용 가능한 기술을 개발하고 있습니다.
이러한 연구는 슈퍼컴퓨팅, 인공지능, 빅데이터 분석, 과학 시뮬레이션 등 고성능 컴퓨팅이 요구되는 다양한 분야에 직접적으로 기여하고 있습니다. 연구실은 앞으로도 매니코어 및 이종 컴퓨팅 환경에서의 시스템 소프트웨어와 응용 기술의 혁신을 통해 국내외 고성능 컴퓨팅 분야를 선도할 계획입니다.
희소 행렬 및 병렬 알고리즘 최적화
임은진 연구실은 희소 행렬 연산의 성능 최적화와 병렬 알고리즘 개발에 대한 오랜 연구 경험을 보유하고 있습니다. 희소 행렬은 과학, 공학, 데이터 마이닝 등 다양한 분야에서 필수적으로 사용되는 데이터 구조로, 그 연산의 효율성은 전체 시스템의 성능에 큰 영향을 미칩니다. 연구실은 희소 행렬 곱셈, 삼중 행렬 곱셈, 벡터 연산 등 다양한 희소 행렬 연산의 성능을 극대화하기 위한 알고리즘 및 소프트웨어 프레임워크를 개발해왔습니다.
특히, SPARSITY와 같은 자동 최적화 프레임워크를 통해 행렬의 구조와 하드웨어 특성에 맞는 최적의 연산 방법을 자동으로 선택하고, 캐시 및 메모리 계층 구조를 고려한 성능 튜닝 기법을 제안하였습니다. 또한, GPU 및 멀티코어 환경에서의 병렬화 기법, 데이터 재배치, 벡터화, 메모리 접근 최적화 등 다양한 기술을 적용하여 실제 과학 시뮬레이션 및 대규모 데이터 처리에서 획기적인 성능 향상을 달성하였습니다.
이러한 연구 성과는 학술 논문, 국제 학회 발표, 특허 등으로 이어졌으며, 실제 산업 및 학계에서 널리 활용되고 있습니다. 앞으로도 연구실은 희소 행렬 및 병렬 알고리즘 분야에서 새로운 이론과 실용적인 기술을 지속적으로 개발하여, 고성능 컴퓨팅의 핵심 기반을 제공할 것입니다.
양자컴퓨팅 및 차세대 컴퓨터 아키텍처 연구
임은진 연구실은 최근 양자컴퓨팅과 차세대 컴퓨터 아키텍처 분야로 연구 영역을 확장하고 있습니다. 양자컴퓨팅은 기존의 디지털 컴퓨팅과는 다른 원리로 동작하는 혁신적인 계산 패러다임으로, 복잡한 문제를 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르게 해결할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 연구실은 양자컴퓨팅의 이론적 기반부터 실제 프로그래밍, 시뮬레이션, 응용까지 폭넓은 연구를 수행하고 있습니다.
대표적으로 '프로그래밍으로 배우는 양자컴퓨팅'과 같은 저서를 통해 양자컴퓨팅의 원리와 실습 방법을 소개하고, 양자 상태 추정, 양자 알고리즘의 정확한 계산 방법, 양자 시뮬레이션 등 다양한 주제를 다루고 있습니다. 또한, 양자컴퓨팅을 위한 소프트웨어 플랫폼, 시뮬레이터, 최적화 기법 등 실질적인 연구 개발도 병행하고 있습니다.
이와 함께, 차세대 컴퓨터 아키텍처(예: GPU, FPGA, Xeon Phi 등)에서의 병렬 처리, 메모리 계층 구조, 하드웨어 가속기 활용 등 시스템 수준의 연구도 활발히 이루어지고 있습니다. 이러한 연구는 미래 컴퓨팅 환경의 혁신을 이끌 핵심 기술로, 국내외 연구자 및 산업계와의 협력을 통해 지속적으로 발전하고 있습니다.
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EXACT QUANTUM STATE COMPUTATION IN QUANTUM PHASE ESTIMATION
임은진
Journal of Theoretical and Applied Information Technology, 2024
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A grand spread estimator using a graphics processing unit
임은진
JOURNAL OF PARALLEL AND DISTRIBUTED COMPUTING, 2014
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A Reliable, Safe, and Secure Run-Time Platform for Cyber Physical Systems
임은진
Proc. of 2013 IEEE Int`l conference on Service-Oriented Computing and Applicationns, 2013
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매니코어 기반 초고성능 스케일러블 OS 기초연구(차세대 OS 기초연구센터)2-4년차
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매니코어 기반 초고성능 스케일러블 OS 기초연구(차세대 OS 기초연구센터)2-3년차
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매니코어 기반 초고성능 스케일러블 OS 기초연구(차세대 OS 기초연구센터)2-2년차
