• 제목/요약/키워드: 경로 탐색 알고리즘

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효율적인 경로 탐색을 위한 A*와 유전자 알고리즘의 결합 (Combining A* and Genetic Algorithm for Efficient Path Search)

  • 김광백
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.943-948
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    • 2018
  • 본 논문에서는 $A^*$와 유전자 알고리즘을 적용하여 최적 경로를 탐색하는 방법을 제안한다. 최적 경로를 탐색하기 위해 $A^*$ 알고리즘을 적용하여 출발지 노드로부터 중간 경로 노드까지의 거리를 측정하여 개체를 생성한다. 적합도 함수를 이용하여 최적 출력 노드들을 탐색하기 위한 적합도를 계산한다. 적합도에 따라 교배할 노드와 교배 지점을 선택한다. 선택한 노드와 교배 지점을 기반으로 개체들을 교배한다. 교배를 통해 새로운 개체를 생성하고 새로운 개체가 적합도 조건에 만족하면 출력 노드로 선택하고, 다음 출력 노드를 선택하기 위한 출발 지점의 노드로 설정한다. 이러한 과정들을 반복하여 최적화된 출력 노드를 도출한다. 제안된 방법을 경로 탐색 문제를 대상으로 실험한 결과, $A^*$ 알고리즘만을 이용한 경우보다 제안된 방법이 경로 탐색 문제에 있어서 최적화된 거리를 기반으로 경로를 탐색하는 것을 확인하였다.

항법서버의 샛길 탐색 기능 구현 (Implementation of a byroad searching system on a navigation server)

  • 박원장;남승욱;이영일
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2918-2920
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    • 2005
  • 본 논문에서는 네비게이션 시스템 사용 시 교통 체증 등의 상황이 발생하여 최적 경로를 따라 가는 경우의 소요시간이 실제 예상시간보다 크게 증가하게 되는 경우 주변의 샛길을 이용하여 보다 빠른 시간에 체증 구간을 회피하여 목적지에 도착 할 수 있게 하는 알고리즘을 제안하고 이를 항법서버에 구현한다. 교통 체증상황이 발생하는 경우 경로 탐색시의 각 길에 대한 weighting 을 조절함으로써 원래 최적경로와 다른 우회로를 찾아 낼 수 있도록 한다. 상용화 되어있는 네비게이션 단말기를 사용하였으며 PC 시뮬레이터와 개발 서버를 이용하여 샛길 탐색 기능을 구현하였다. 최적경로 탐색에는 A* 알고리즘을 응용하였으며 최적경로에서 샛길 탐색구간을 구하여 전체 경로를 탐색하는 알고리즘을 구현하였다.

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최적 경로 탐색을 위한 계층 경로 알고리즘의 탐색 영역 결정 기법의 구현 (An Implementation of Method to Determine Search Space of Hierarchical Path Algorithm for Finding Optimal Path)

  • 이현섭;윤상두;김진덕
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 춘계종합학술대회 A
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    • pp.835-838
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    • 2008
  • 계층 경로 탐색 알고리즘의 탐색 기법에 대한 연구는 많은 논문에서 제시되어 왔다. 그러나 효과적인 영역의 분할에 대한 연구는 많지 않다. 본 논문에서는 계층 경로 탐색 알고리즘의 주 영역과 부 영역을 효과적으로 나눌 수 있는 다음과 같은 기법을 제안하고 평가한다: (1) 보로노이 알고리즘 이용하여 하나의 주 노드를 중심으로 영역을 분할하는 방법, (2)고정 그리드를 기반으로 주 영역과 부 영역을 설정하는 방법 제안한 기법의 성능평가를 위해 전통적인 Dijkstra 알고리즘을 주 노드에서 탐색하여 가장 인접한 주 노드 4개를 통해 주 영역을 지정하는 방법과 비교하였다. 실험 평가 항목은 탐색된 경로의 정확도와 연산시간이며, 실험 결과 연산 속도 측면에서는 보로노이 기반 기법이 좋은 성능을 보였으며, 그리드 기반 기법이 정확도 측면에서 가장 좋은 성능을 보였다.

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군집로봇의 협조 탐색을 위한 최적 영역 배치 (Optimal Region Deployment for Cooperative Exploration of Swarm Robots)

  • 방문섭;주영훈;지상훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.687-693
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    • 2012
  • 본 논문에서는 군집로봇의 효과적인 협조탐색을 위한 탐색영역에 대한 군집로봇의 최적배치을 제안한다. 먼저, 탐색영역에 대한 최적의 배치를 위해 보로노이 테셀레이션과 K-mean 알고리즘을 이용하여 탐색영역을 분할한다. 분할된 영역을 안전한 주행을 위해 전역경로계획과 지역경로계획을 한다. 전역경로계획은 A*알고리즘을 이용하여 전역경로계획을 하여 최적의 전역경로를 찾고, 지역경로계획은 포텐셜 필드방법을 이용하여 장애물 회피 통해 안전하게 목표점에 이르게 한다. 마지막으로 제안한 알고리즘은 시물레이션을 통해 그 응용가능성을 검토한다.

유전자 알고리즘의 수렴 속도 향상을 통한 효과적인 로봇 길 찾기 알고리즘 (Effective Robot Path Planning Method based on Fast Convergence Genetic Algorithm)

  • 서민관;이재성;김대원
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.25-32
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    • 2015
  • 유전자 알고리즘은 초기 해 집합을 대상으로 해 집합의 평가와 유전자 연산자의 적용, 자연 선택 등의 과정을 반복하여 최적 해를 찾는 탐색 알고리즘이다. 유전자 알고리즘을 설계할 때 사용한 선택 전략, 세대교체 방법, 유전자 연산자 등은 유전자 알고리즘의 탐색 효율성에 영향을 준다. 본 논문에서는 시간 제약이 있는 상황에서의 로봇 경로 탐색을 위해 기존의 유전자 알고리즘보다 빠르게 수렴하는 유전자 알고리즘을 제안한다. 로봇 경로 탐색 시 긴급한 상황에서 유전자 알고리즘은 연산을 위한 충분한 시간을 확보하지 못 하게 되고, 이는 최종적으로 찾아낸 경로의 질을 떨어뜨린다. 제안하는 알고리즘은 빠른 수렴을 위한 선택 전략, 세대교체 방법을 사용하였으며, 유전자 연산자로는 전통적인 교차, 돌연변이 외에 경로의 길이를 줄이기 위한 단축 연산자를 추가로 사용하였다. 이를 통해 제안하는 알고리즘은 적은 세대 수에도 빠르게 짧은 경로를 찾아낸다.

유전 알고리즘을 이용한 이동 에이전트 기반의 경로 탐색 기법 (Mobile Agent Based Route Search Method Using Genetic Algorithm)

  • 지홍일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권9호
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    • pp.2037-2043
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    • 2015
  • 본 논문에서는 제안한 알고리즘은 이전 유전 알고리즘의 분산처리를 위해 라우터 그룹 단위인 셀을 도입하였다. 셀 단위로 유전 알고리즘을 시행하여 전체 네트워크의 탐색 지연시간을 줄이는 방법을 제시하였다. 또한, 실험을 통하여 기존 최적경로 알고리즘인 Dijkstra 알고리즘에서 네트워크가 손상되었을 경우 제안한 알고리즘에는 대체 경로 설정의 연산시간이 단축되었으며 손상된 네트워크의 셀 안에서 2순위의 경로를 가지고 있으므로 Dijkstra 알고리즘보다 신속하게 대체경로를 설정하도록 설계되었다. 이는 제안한 알고리즘이 네트워크상에서 Dijkstra 알고리즘이 손상되었을 경우 대체 경로설정을 보완할 수 있음을 확인하였다.

최단경로 탐색영역 축소 알고리즘 개발 (Development of Shortest Path Searching Network Reduction Algorithm)

  • 유영근
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.12-21
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    • 2013
  • 본 연구에서는 최단경로 탐색 소요시간을 줄이기 위한 목적으로 탐색영역을 축소하는 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘은 출발노드와 목적노드를 최소의 노드 수로 연결하면서 직선거리의 합이 최소인 임시경로를 구축하고, 구축된 임시경로의 부하량 보다 적은 부하량의 경로를 연결할 가능성이 있는 노드들을 찾는 것이다. 하나의 노드에서 출발노드까지의 직선거리와 목적노드까지의 직선거리 합이 임시경로의 부하량을 최소 가로 부하량 원단위로 나눈 값보다 적을 경우, 그 노드는 임시경로 보다 더 적은 부하량을 가질 수 있는 경로를 구성할 가능성이 있는 노드가 된다. 이와 같은 노드들만을 탐색영역으로 하면 탐색영역이 축소됨에 따라 최단경로 탐색 소요시간을 줄일 수 있게 된다. 개발된 알고리즘은 큰 탐색영역에서 출발노드와 목적노드가 가까울 경우 더욱 효과적이다.

강화학습기법을 이용한 목적지 경로 탐색 (Destination Path Search using Reinforcement Learning Technique)

  • 이태경;전준리
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2013년도 춘계학술발표대회
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    • pp.244-247
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    • 2013
  • 본 논문에서는 목적지들의 중요도를 이용하여 강화학습에 의한 목적지 경로 탐색을 제안한다. 일반적인 목적지 경로탐색은 목적지의 중요도나 방문빈도를 고려하지 않는 최단경로탐색을 수행한다. 그러므로 방문객들의 요구에는 맞지 않는 경로를 탐색한다. 강화학습의 특징은 관심 대상에 대한 구체적인 지배 규칙의 정보 없이도 최적화된 행동 방식을 학습시킬 수 있는 특징이 있다. 이를 이용하면 주요목적지를 누락시키지 않고 방문객들의 요구에 만족하는 경로를 탐색할 수 있다. 기존에 이용되고 있는 경로탐색 알고리즘과 강화학습기법이 적용된 알고리즘을 서로 분석하여 비교한다.

최단 경로 알고리즘을 이용한 접합 영문자 분할 (Minimum-cost Path Algorithm for Separating Touching English Characters)

  • 이득용;오일석
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권10호
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    • pp.102-108
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    • 2012
  • 본 논문은 명암 영상에서 최단 경로 알고리즘을 이용해 인쇄체 접합 문자를 비선형으로 분리하는 방법을 제안한다. 기존의 최단 경로 알고리즘은 특정한 형태의 접합문자를 분할하지 못하는 단점을 가지고 있다. 우리는 기존 알고리즘이 실패하는 상황을 분석하고, 분석 결과를 활용하여 기존 알고리즘이 사용하는 규칙의 문제점을 파악하였다. 그런 후 기존 알고리즘을 두 가지 방향에서 개선하였다. 첫째, 새로운 벌칙항을 추가하여 보다 정교한 경로를 추정하였다. 둘째, 경로 탐색 시 상향 탐색과 하향 탐색을 병행하고 보다 좋은 해를 선택하였다. 실험을 통해 제안하는 알고리즘이 기존 알고리즘에 비해 분할 성공률 면에서 3~4%정도 우수함을 입증하였다.

분산된 대사 네트워크에 대한 경로탐색을 위한 분산 알고리즘 (Distributed Algorithm to search paths in distributed metabolic pathway networks)

  • 이선아;이건명
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제1호
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    • pp.349-352
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    • 2005
  • 이 논문에서는 분산된 생물학의 대사 네트워크들이 있을 때, 이를 통합하지 않은 상태에서 경로검색을 하는 분산 알고리즘을 제안한다. 대사 네트워크는 여러 데이터베이스에 존재하며 서로 중복되는 데이터를 가지고 있다. 제안한 방법은 네트워크 사이의 중첩이 있는 부분을 하이퍼 노드로 하고, 네트워크 자체는 하이퍼 에지로 하는 추상 하이퍼 그래프를 만들어서, 이를 이용한 상위수준의 경로를 구축한다. 각 네트워크내의 중첩된 영역간의 경로를 미리 계산해 둔 다음, 상위수준의 경로에 기반하여 분산된 대사네트워크 간에 존재하는 경로를 검색한다. 추상 하이퍼 그래프는 데이터베이스를 하이퍼 노드로 하는 것에 대한 경로탐색을 한 다음, 그 경로에 따라 데이터베이스 내에 존재하는 대사경로를 탐색한다. 이때 존재하는 대사경로가 많기 때문에 각각의 대사경로를 하이퍼 노드로 하는 추상 하이퍼 그래프를 만들어 경로를 탐색하고 나서 그 하위 노드에 대해 경로탐색을 한다. 이는 분산된 네트워크를 통합할 저장 공간 및 탐색시간을 줄일 수 있다는 장점이 있다.

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