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엔이씨연구소
앤이씨 미국(NEC Labs)은 미국 뉴저지 주 프린스턴과 캘리포니아 주 산호세에 소재한 NEC 기업의 글로벌 기업 R & D 연구소이다.
목차
개요
NEC 그룹은 정보 및 통신 기술(ICT)의 강점을 활용하여 디지털 혁신을 촉진하여 우리의 삶과 비즈니스를 더 나은 방향으로 바꾸고 사회를위한 솔루션을 제공하여 필수 인프라 시스템 및 서비스의 정교함을 높이는 데 주력하고 있다. 사회. NEC 방식에 따라 안전, 보안, 공정성 및 효율성이라는 사회적 가치를 창출하여 모두가 함께하는 보다 지속 가능한 세상을 만드는 것을 목표로 삼았다.
연구 분야
데이터 과학 및 시스템 보안
NEC 연구소의 데이터 과학 및 시스템 보안 부서는 복잡한 컴퓨터 시스템 관리를 단순화하는 새로운 빅 데이터 솔루션 및 서비스 플랫폼을 구축하고 빅 데이터 분석에서 사물 인터넷에 이르기까지 혁신적인 애플리케이션을 지원하는 새로운 정보 기술을 개발한다. 시계열 마이닝, 그래프 마이닝, 딥 러닝, 텍스트 마이닝, 이상 감지, 신호 처리, 클라우드 컴퓨팅, 데이터 센터, 소프트웨어 정의 네트워킹과 같은 데이터 과학 및 시스템 연구의 많은 영역을 다룬다. 연구의 목표는 복잡한 시스템에서 빅 데이터의 역학을 완전히 이해하고, 패턴을 검색하여 프로파일링하고, 최종 사용자가 해당 시스템을 관리하는 데 도움이되는 혁신적인 솔루션을 구축하는 것이다.
주요 연구 프로젝트
- 모바일 애플리케이션 관리
- 스마트 폰과 태블릿은 새로운 개인 정보 시스템이되었다. 이런 시스템은 장치 보안 관리가 어렵다. 이를 위해 클라우드 백엔드를 활용하여 스마트 기기를 관리하는 모바일 애플리케이션 관리를 연구했고 정적 및 동적 프로그램 분석을 사용하여 맬웨어, 정보 유출 및 취약한 앱을 탐지하여 장치 보안을 향상시켰다.
- 차세대 로그 분석
- 컴퓨터 시스템은 엄청난 양의 이기종 로그를 생성한다. 이기종 로그는 시스템 상태를 설명하는 풍부한 컨텍스트 정보를 제공하며 시스템 모니터링 및 진단을 위한 중요한 소스다. 그러나 이러한 로그를 수동으로 해석하는 것은 매우 복잡하기때문에 효과적이지 않다. NGLA는 사전 도메인 지식이나 패턴 정보없이 모든 소스의 로그를 분석 할 수 있는 포괄적이고 확장 가능한 프레임 워크다. 또한 심층 로그 검사 및 구조화되지 않은 로그 관리를 통해 시스템 이상 감지를 포함한 새로운 애플리케이션을 위한 자체 학습 엔진과 스트림 처리 플랫폼을 제공한다.
- 복잡한 시스템 모델링 및 최적화
- 유비쿼터스 감지 및 네트워킹 기능을 통해 기존의 복잡한 물리적 시스템은 정보통신(ICT) 기능에서 혁신적인 변화를 겪고 있다. 따라서 시스템의 여러 부분에 분산 된 많은 수의 센서가 장착되어 시스템 운영에서 엄청난 양의 데이터를 수집해야한다. 복잡한 시스템 모델링 및 최적화 프로젝트는 이러한 시스템에서 빅 데이터를 모델링하고 운영을 개선하기 위해 올바른 정보를 추출하는 혁신적인 분석 엔진을 개발하는 것이다. NEC 연구실이 제공하는 예측 분석 솔루션을 통해 고객은 비즈니스 운영을 최적화하여 수익을 늘리거나 운영 비용을 줄일 수 있다. 빅 데이터를 분석하고 탐지, 예측 및 최적화에서 다양한 응용 프로그램을 지원하는 분석 엔진을 구축하는것이 목표이기 때문에 더 나아가 스마트 시티, 새로운 엔진 개발과 새로운 솔루션 개발에 주력하고 있다. 시계열 분석, 그래프 마이닝, 이기종 데이터 마이닝 등은 산업 수요를 지원하는 핵심 기술이다. 에너지, 화학, 철강, 사회 인프라 등 다양한 산업 분야에서 고객의 핵심 비즈니스 문제를 직접 해결할 수있는 새로운 솔루션을 구축 할 것이다.
- 자동화된 보안 인텔리전스
- 기업 등 다양한 운영 체제가 혼재하는 환경에서, 메인 프레임에서 피씨까지의 모든 시스템을 관리 하는것(Enterprise system)은 복잡하고 계속 진화하고 있다. 그러한 시스템의 보안 취약점을 추적하는 것은 어렵기 때문에 손무(Sun Tzu)의 "적과 자신을 알고 있다면 단 한 번의 손실없이 백 번의 전투에서 승리 할 수 있다"라는 군사 원칙에서 영감을 받은 자동화 된 보안 지능 프로젝트를 연구하고 있다.
통합 시스템
엔터프라이즈 정보 기술의 새로운 애플리케이션은 미래 컴퓨팅 플랫폼의 진화를 주도 할 것으로 예상됩니다. 컴퓨팅 시스템 아키텍처는 컴퓨팅 플랫폼을 구성하는 하드웨어와 시스템 소프트웨어의 조합을 말합니다. 범용 멀티 코어 및 멀티 코어 (예 : GPU) 클러스터 컴퓨팅 플랫폼의 발전으로 인해 강력한 비용 / 성능 절충이 발생하고 있습니다. 운영 체제, 런타임 지원 및 병렬 도메인 별 미들웨어의 발전으로 애플리케이션 성능을 개선 할 수있는 새로운 기회가 열리고 있습니다. 현재 우리의 초점은 컴퓨팅, 상호 연결, 네트워킹 및 스토리지 장치에 다양한 유형의 이질성을 포함하는 컴퓨팅 클러스터에서 엔터프라이즈 워크로드를 가속화하는 것입니다. 우리의 임무는 고성능의 에너지 효율적인 엔터프라이즈 컴퓨팅을위한 병렬 컴퓨팅 시스템 아키텍처를 혁신, 설계, 평가 및 제공하는 것입니다.
주요 연구 프로젝트
- Cosmic
- COSMIC *는 원활한 Xeon Phi 코 프로세서 공유를 가능하게하는 NEC의 시스템 소프트웨어입니다. 응용 프로그램 및 기타 모든 시스템 소프트웨어 구성 요소에 대해 완전히 투명합니다. COSMIC는 여러 사용자가 하나 이상의 Xeon Phi 기반 서버를 공유하는 조직에서 유용합니다. 적은 수의 서버를 효율적으로 활용하여 자본 비용을 줄일 수 있습니다.
- Heterogeneous Cluster Computing
- 기존의 기업 애플리케이션은 구축 또는 유지 관리가 복잡하고 비용이 많이 드는 플랫폼이다. 이기종 컴퓨팅 클러스터가 다양한 기업의 작업량을 수행하는 데 선호되는 플랫폼으로 등장하기 위해 극복해야하는 4 가지 주요 과제가 있다. 첫째, 오늘날 사용되는 대부분의 기업 애플리케이션은 이러한 동적 개방형 이기종 컴퓨팅 클러스터에서 실행되도록 설계되지 않았다. 특히 성능이나 에너지 효율성이 크게 향상되면서 이러한 애플리케이션을 이기종 컴퓨팅 클러스터로 옮기는 것은 매우 어려운 문제이다. 둘째, 새로운 이기종 컴퓨팅 플랫폼에서 실행할 수있는 새로운 기업 애플리케이션을 만드는 것 또한 어렵다. 고성능의 에너지 효율적인 프로그램을 작성하는 것은 병렬 처리 규모와 컴퓨팅, 상호 연결 및 저장 장치의 이질성으로 인해 매우 어렵다. 세번째, 정보통신기술 서비스의 소비 및 제공을 위한 새로운 공유 인프라 비용 절감은 여러 기업 애플리케이션이 이기종 컴퓨팅 클러스터에서 자원을 원만하게 공유할 수 있는 경우에만 가능하다. 활성화하기위해서는 다양한 컴퓨팅, 저장 및 상호 연결 장치의 동적 확장 성과 가상화가 필요하다. 마지막으로, 기업 애플리케이션은 매우 다양한 사용자 로드에 직면하며 비정상적으로 무거운 로드가 급증한다. 다양한 부하에서 서비스 품질 메트릭을 충족하려면 다양한 사용자 요구에 대응하여 애플리케이션에서 사용하는 컴퓨팅 리소스를 자동으로 사용자의 요구에 맞게 시스템을 즉시 사용할 수 있는 상태로 미리 준비해 두는 탄력적인 컴퓨팅 인프라가 필요하다. 아직 이 문제를 해결할 수 있는 좋은 솔루션은 없다. 따라서 NEC 연구소의 주요 목표는 네 가지 문제점을 해결하기 위해 새로운 기술을 개발하는 것이다. NEC 연구소의 기술은 새로운 클라우드 기반 공유 이기종 컴퓨팅 아키텍처에서 다양한 엔터프라이즈 애플리케이션을 이해, 분석, 생성 및 최적화하는 데 도움이 될 것이다. 문제를 해결하려면 몇 가지 새로운 기술이 필요하다.
- 병렬 프로그래밍 모델 및 런타임 : 병렬 컴퓨팅 시스템을 프로그래밍하는 것은 매우 어려운 문제다. 지난 수십 년 동안 병렬 프로그래밍에 대한 대부분의 접근 방식은 순차 코드에서 병렬성을 추출하는 병렬화 컴파일러 또는 특수 목적 병렬 프로그래밍 언어를 기반으로 했었다. 안타깝게도 이 두 가지 접근 방식 모두 근본적인 단점이 있으며 널리 퍼져있는 멀티 코어 또는 클러스터 프로그래밍에는 적합하지 않다. NEC 연구소의 목표는 새로운 병렬 프로그래밍 모델을 만들거나 기존의 병렬 프로그래밍 모델을 개선하여 애플리케이션에서 계산 및 통신 작업에서 최대 동시성을 쉽게 표현하고 노출하는 것이다.
- 래거시 애플리케이션은 이기종 컴퓨팅 클러스터 용으로 설계되지 않았다. 기존의 레거시 애플리케이션을 이기종 클러스터로 자동 재지정할 수 있는 기술이 필요하다. NEC 연구소의 목표는 애플리케이션을 변경할 필요없이 이기종 컴퓨팅 클러스터에서 기존 애플리케이션의 성능을 가속화하는 새로운 런타임 기술을 설계하는 것이다.
- 가상화 : 동적으로 변화하는 애플리케이션의 컴퓨팅 요구 사항에 대응하여 공유 컴퓨팅 클러스터에서 컴퓨팅 리소스의 자동으로 사용자가 필요시 사용할 수 있는 상태로 준비 해놓는 일을 수행하려면 이기종 리소스 자체가 동적으로 확장 가능하고 가상화되어야한다. NEC 연구소의 목표는 이기종 컴퓨팅 클러스터에서 광범위한 이기종 컴퓨팅, 스토리지 및 상호 연결 리소스의 가상화를 가능하게 하는 새로운 기술을 개발하는 것이다.
- 맞춤형 가속기 : 자동차에서 데이터 센터에 이르는 많은 새로운 애플리케이션은 실시간으로 대량의 데이터를 지능적으로 처리해야한다. 이러한 애플리케이션에는 중요한 성능 제약이 있다. NEC 연구소는 저전력 소비에서 고성능을 달성하기 위해 이러한 애플리케이션을 위한 새로운 특수 목적 시스템과 도메인별 가속기와 같은 코어 아키텍처와 다중 가속기가 있는 시스템의 전력 감소 런타임을 연구중이다.
기계 학습
- Machine learning is the key technology for data analytics and artificial intelligence. Recent progress in this field opens opportunities for a wide variety of new applications. Our department has been at the forefront of developments in such areas as deep learning, support vector machines and semantic analysis for over a decade. Many of our technologies have been integrated in innovative products and services of NEC.
미디어 분석
주요 연구 프로젝트
- Scene Understanding
- We conduct research in computer vision and machine learning, with a focus on sustaining excellence in three main directions: (1) scene understanding; (2) recognition and representation; and (3) adaptation, fairness and privacy. Key applications of our research include visual surveillance and autonomous driving. We tackle fundamental problems in computer vision, such as object detection, semantic segmentation, face recognition, 3D reconstruction and behavior prediction. We develop and leverage breakthroughs in deep learning, particularly with a flavor of weak supervision, metric learning and domain adaptation.
- Recognition and Representation
- We conduct research in computer vision and machine learning, with a focus on sustaining excellence in three main directions: (1) scene understanding; (2) recognition and representation; and (3) adaptation, fairness and privacy. Key applications of our research include visual surveillance and autonomous driving. We tackle fundamental problems in computer vision, such as object detection, semantic segmentation, face recognition, 3D reconstruction and behavior prediction. We develop and leverage breakthroughs in deep learning, particularly with a flavor of weak supervision, metric learning and domain adaptation.
- Adaptation, Fairness and Privacy
- We conduct research in computer vision and machine learning, with a focus on sustaining excellence in three main directions: (1) scene understanding; (2) recognition and representation; and (3) adaptation, fairness and privacy. Key applications of our research include visual surveillance and autonomous driving. We tackle fundamental problems in computer vision, such as object detection, semantic segmentation, face recognition, 3D reconstruction and behavior prediction. We develop and leverage breakthroughs in deep learning, particularly with a flavor of weak supervision, metric learning and domain adaptation.
모바일 커뮤니케이션 및 네트워킹
The Mobile Communications and Networking research department has two focus areas: 1) Technologies for improving the capacity, coverage and scalability of next generation 5G cellular networks, and 2) End-to-end solution creation leveraging various forms of wireless sensing and communication technologies such as RFID, Bluetooth, WLAN and cellular in multiple vertical industry domains. In the 5G cellular network domain, the department's research encompasses development of technologies both on the RAN (Radio-Access Network) as well as the Mobile Packet Core (EPC). Within the RAN, technologies such as massive MIMO/MU-MIMO, millimeter-wave access (e.g., transmission at 28 GHz to nomadic/mobile users), dual-connectivity LTE-A solutions and LTE transmission in the unlicensed band are being developed. At the mobile core, the focus is on virtualization, scalability and cloud deployment of EPC network elements as well as provision of appropriate services at the mobile-edge (MEC) and the cloud using service chaining. Research on end-to-end solution creation using multi-modal sensing technologies (with wireless being the main mode of sensing/communication) is a major new thrust for the department. The iniial vertical industry domains currently under consideration are retail, public safety and transportation. In the area of retail solutions, the focus so far has been on development of technologies to be deployed in the store-front to enable better shopping experience for the user and at the same time collect data to be mined by the retailer for more efficient store operation. In the domain of public safety, the focus has been on leveraging autonomous aerial vehicles to deploy on-demand communication and tracking solutions for aiding in first responder missions. In the area of transportation, the focus has been on smart-parking and other traffic optimization technologies for urban transportation. The focus within our department on end-to-end solution development is expected to undergo substantial growth in the near future.
주요 연구 프로젝트
- 차세대 셀룰러 네트워크
- Multiple important topics are being considered in the domain of 5G Cellular Networks within the RAN and the EPC. These topics include massive MIMO, millimeter-wave technologies, Dual connectivity, LTE Unlicensed within the RAN and technologies for optimization within the mobile core using Mobile-edge Computing and EPC virtualization.
- Technologies for deploying Massive-MIMO Systems: In this project, two key problems are being considered. Given the scale of such antenna systems, low-complexity beamforming techniques have become a requirement. Such techniques have been developed using a combination of two-level beamforming and compressive sensing. Another key problem is the design of a low-complexity scheduler. We have developed solutions where we exploit the de-correlation property in Massive-MIMO systems to avoid unnecessary precoder computations, thereby reducing scheduler overhead.
- Millimeter-wave Technologies: In this project, the key problems that are being considered are, 1) beam tracking technology for millimeter wave which is required to track mobile users when deployed for mobile access (as opposed to backhaul) – the problem is made complex by the inability to get accurate channel measurements. We are developing technology that does not require explicit channel measurement, 2) We are also developing a novel design framework for MU-MIMO scheduling in millimeter-wave networks that considers hybrid beamforming (analog plus digital precoding) at the transmitter as well as receiver nodes. We use transmit and receive analog precoding to reduce the CSI feedback overhead.
- Dual-connectivity: Dual connectivity (DC) is a feature that targets emerging practical HetNet deployments that will comprise of non-ideal (higher latency) connections between transmission nodes, and has been recently introduced to the LTE-Advanced standard. DC allows for a user to be simultaneously served by a macro node as well as one other (typically micro or pico) node and requires relatively coarser level coordination among serving nodes. For such a DC enabled HetNet , we comprehensively analyze the problem of determining an optimal user association, and are developing efficient solutions for this problem.
- Unlicensed LTE: We have developed a system (ULTRON) for LTE-LAA (Licensed-Assisted Access) systems where we have implemented a technology to embed CTS-to-self within LTE frames to increase the performance of the LTE-LAA without any changes to the current LTE-LAA standard. The project is being extended to study transmission in the CBRS band (without any LAA) as this mode of transmission is becoming important.
- Mobile Core Optimization Techniques: As part of the ACACIA project, we have developed efficient solutions for redirecting MEC traffic to the edge-servers without the need for either splitting the GTP tunnels at the base –station or performing deep-packet inspection. Additionally, within the context of the SCALE project, we have implemented solutions to virtualize and scale the control-plane elements of a virtualized EPC. The work is now being continued to include the data-plane as well as IP services deployed within the operator IP network.
- 무선 감지 및 통신을 사용하는 종단 간 솔루션
- In this area of research, the focus is on developing vertical solutions for different industry domains based on multi-modal sensing and communication technologies with wireless playing the major role. This is a recent area of research that the department has embarked on and is expected to accelerate in the near future. Currently, three vertical domains are being considered, namely retail, public safety and transportation, and solutions for various problems are being developed in these domains.
- Retail Solutions: We are in the process of developing a suite of solutions that enable better customer experience and also provides valuable data to the retailer to determine customer behavior and quality-of-experience. As part of this suite, two technologies are currently being developed. One of the technologies which we refer to as Virtual Shielding provides a seamless checkout solution using RFID which is more cost-effective for the retailer and less cumbersome to use for the customer compared to currently existing solutions. Instead of using metal shielding as in currently available solutions, our technology provides a virtual shield which does not block the RF signals but instead discriminates between tags within boundary from those outside so accurate tag readings can be performed. The solution has been extended to support theft-detection and prevention. The second technology is based on RFID Touch Sensing which provides a generalized battery-free touch and gesture sensing user interface (UI) primitive applicable in retail environments. The technology is built using the technique of impedance tracking: when a human finger touches the surface of an RFID tag, the impedance of the antenna changes. This manifests as a change in the phase of the RFID backscattered signals, and is used to track touch and swipe gestures over both off-the-shelf and custom-built tags which could be attached to retail items. We are leveraging these primitives to build multiple retail solutions including interest detection (where the retailer can collect information about popular products) and product information retrieval.
- Public Safety Solutions: In this domain, we are focused on the rapid deployment of communication and sensing solutions for aiding in public safety missions. With the possibility of communication infrastrucure being compromised in emergency sceanarios like natural disasters, our solutions aim to leverage autonomous micro aerial vehicles (MAVs) to provide the desired on-demand, reconfigurable communication network in the sky. We have architected a novel end-end system called SkyLiTE that redesigns the entire core network of current LTE networks to make it possible for deployment of an entire LTE stack (RAN+core) on a single MAV -- creating a stand-alone network of LTE small cells for providing high speed communication between first responders and/or the Internet. We have also designed a novel system that leverages MAVs and the precise ranging capability of ultra wide-band (UWB) wireless to architect an infrastructure-free tracking system, called TrackIO that is capable of tracking first responders in unknown indoor environments (from MAVs outside) to accuracies within 1-2m even when they are located deep indoors. This has the potential to provide valuable situational awareness for the mission coordinator as well as first responders, thereby enhancing both the efficiency and safety of the mission.
- Transportation Solutions: In this vertical domain, we are considering efficient solutions for urban traffic management. The goal is to develop a suite of solutions that enable city transportation authorities to deploy novel technologies to control and streamline traffic within their cities. The activity in this domain is in its initial stages and currently we have focused on smart-parking as an initial area for technology development. One of the key primitives being developed uses wireless sensing technologies to detect occupancy of parking spaces outdoors. We realized that we could develop technologies for this primitive which are more cost-effective and easier to deploy than currently available solutions. We plan to use this primitive to develop a suite of solutions for smart-parking that include managing parking spaces, charging parking fees, detection of illegal parking, etc. The underlying technology is based on using wireless devices in an integrated fashion for both sensing and communication and appears to provide a much more robust solution than those currently available. We are evaluating multiple other problems for consideration in this vertical segment.
광 네트워킹 및 감지
From the Internet backbone to the home, optics and photonics form the foundation of modern ICT infrastructure. In the optical networking and sensing department, we are leading world-class research into the next-generation of optical networks and sensing systems that will power ICT-based social solutions for years to come. From forward-looking theoretical studies, to cutting edge experiments, to world- and industry- first technology field trials, we deliver globally recognized innovation that looks into the future and translates it into present reality.
주요 연구 프로젝트
- 소셜 ICT를위한 광학 및 포토닉스
- The high-speed, high-precision, energy-efficient nature of optics and photonics makes it ideally suited for next-generation ICT-based social solutions that drive societal well-being and efficiency. With our world-leading academic partners, we are investigating state-of-the-art optics and photonics for social value innovations, including safety and security solutions and environmental sensing.
- Software-defined Optical Networking
- Software defined networking (SDN) is an emerging technology that decouples network control from forwarding, making the network programmable to simplify management and enable fast provisioning. While SDN has traditionally considered small scale networks and higher-layer applications, our research focuses on extending SDN to large-scale optical networks and the fundamental photonic, WDM, SONET/SDH and OTN layers. From the optical core, to metro, access, datacenter, and mobile backhaul/fronthaul segments, we are leading the charge in software-defined optical networking through innovative network virtualization and programmability via OpenFlow-enabled control of all major optical elements, including adaptive optical amplifiers, flex-grid switching elements, and multi-degree transponders.
- Multidimensional Optical Processing
- After setting the standing 100Tb/s world-record for the transmission capacity of single-mode optical fiber deployed in current networks, we are now leading a forward-looking investigation of the transmission capacity potential of multidimensional optical processing and coded modulation in space division multiplexed (SDM) optical transmission systems, wherein different spatial modes in a single fiber can be used as parallel data channels to increase aggregate transmission capacity. By employing all available degrees of freedom in a SDM system using few mode fiber (FMF), our novel multidimensional processing and coded modulation designs span a multidimensional signal space, featuring in-phase, quadrature, spatial mode, and dual polarization co-ordinates, notably outperforming conventional approaches. We are also investigating advanced SDM optical components, including amplifiers, switches, and filters, for efficient parallelized multidimensional signal transmission.
- Agile DSP-based Optical Transmission Systems
- With exponential traffic growth projected from mobile and cloud applications, optical networks powering the Internet backbone will require orders-of-magnitude transmission capacity gains. At the core of our innovation in this area are agile digital signal processing (DSP)-based approaches, including digital Nyquist spectral shaping, DSP-based nonlinearity compensation, and advanced soft-decision forward error correction (FEC) that optimize spectrum utilization, maximize transmission reach, and provide data rate flexibility. Our recent world-leading achievements in this area include the first real-time transmission of a 1Tb/s Nyquist superchannel over 7,200km using only erbium doped fiber amplifier (EDFA) repeaters, proving that an ultra high-speed 1Tb/s optical superchannel can have transoceanic reach.
각주
참고자료
같이 보기
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