• 제목/요약/키워드: 그리디 알고리즘

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순회 외판원 문제를 풀기 위한 전역 최적 경로의 중복 간선을 고려한 개미 집단 시스템 (Ant Colony System for solving the traveling Salesman Problem Considering the Overlapping Edge of Global Best Path)

  • 이승관;강명주
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.203-210
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    • 2011
  • 개미 집단 시스템은 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 메타 휴리스틱 탐색 방법으로, 그리디 탐색뿐만 아니라 긍정적 피드백을 사용한 모집단에 근거한 접근법으로 순회 판매원 문제를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 이전 전역 최적 경로와 현재 전역 최적 경로의 중복 간선을 고려한 탐색 방법을 제안하였다. 이 방법은 이전전역 최적 경로와 현재 전역 최적 경로에서의 중복 간선은 최적 경로로 구성될 가능성이 높다고 판단하고, 해당 중복 간선에 대해 페로몬을 강화시켜 최적 경로를 구성할 확률을 높이게 하였다. 그리고, 실험을 통해 ACS-3-opt 알고리즘, ACS-Subpath 알고리즘, ACS-Iter 알고리즘에 비해 최적 경로 탐색 및 평균 최적 경로 탐색의 성능이 우수함을 보여 주었다.

개미 모델 성능에서 다중 에이전트 상호작용 전략의 효과 (The Effect of Multiagent Interaction Strategy on the Performance of Ant Model)

  • 이승관
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.193-199
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    • 2005
  • 휴리스틱 알고리즘 연구에 있어서 중요한 분야 중 하나가 강화와 다양화의 조화를 맞추는 문제이다. 개미 집단 시스템은 최근에 제안된 조합 최적화문제를 해결하기 위한 메타 휴리스틱 기법으로, 그리디 탐색과 긍정적 보상에 의한 접근법으로 순회 판매원 문제를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 기존 개미집단 시스템의 성능을 향상시키기 위해 강화 전략과 다양화 전략으로 나누어진 엘리트 전략을 통해 집단간 긍정적 부정적 상호작용을 수행하는 다중 집단 개미 모델을 제안한다. 그리고, 이 제안된 엘리트 전략에 의한 다중 집단 상호작용 개미 모델을 순회판매원문제에 적용해 보고 그 성능에 대해 기존 개미집단 시스템과 비교한다.

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강화와 다양화의 조화를 통한 협력 에이전트 성능 개선에 관한 연구 (Performance Improvement of Cooperating Agents through Balance between Intensification and Diversification)

  • 이승관;정태충
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제40권6호
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    • pp.87-94
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    • 2003
  • 휴리스틱 알고리즘 연구에 있어서 중요한 분야 중 하나가 강화(Intensification)와 다양화(Diversification)의 조화를 맞추는 문제이다. 개미 집단 최적화(Ant Colony Optimization, ACO)는 최근에 제안된 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 메타휴리스틱 탐색 방법으로, 그리디 탐색(greedy search)뿐만 아니라 긍정적 반응의 탐색을 사용한 모집단에 근거한 접근법으로 순회 판매원 문제(Traveling Salesman Problem, TSP)를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 ACO접근법의 하나인 개미 집단 시스템(Ant Colony System ACS)에서 강화와 다양화의 조화를 통한 성능향상기법에 대해 알아본다. 먼저 에이전트들의 방문 횟수 적용을 통한 상태전이는 탐색 영역을 넓힘으로써 에이전트들이 더욱 다양하게 탐색하게 한다. 그리고, 전역 갱신 규칙에서 전역 최적 경로만 갱신하는 전통적인 ACS알고리즘에서 대하여, 경로 사이클을 구성한 후 각 경로에 대해 긍정적 강화를 받는 엘리트 경로를 구분하는 기준을 정하고, 그 기준에 의해 추가 강화하는 방법을 제안한다. 그리고 여러 조건 하에서 TSP문제를 풀어보고 그 성능에 대해 기존의 ACS 방법과 제안된 방법을 비교 평가해, 해의 질과 문제를 해결하는 속도가 우수하다는 것을 증명한다.

편안한 박물관 관람을 위한 관람 경로 탐색 및 혼잡제어 알고리즘 (Viewing Path Search and Congestion Control Algorithms For Comfortable Museum Viewing)

  • 서윤득;안진호
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.131-137
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    • 2010
  • 현재 많은 박물관들이 유비쿼터스 기술과 함께 자신의 형태를 바꾸어 가고 있다. 기존에 유물에 부착된 정적인 텍스트 기반 정보만을 방문객에게 제공하는 전통적인 박물관과 달리, 이러한 유비쿼터스 박물관은 각종 PDA 혹은 휴대폰을 통해 유물에 대한 텍스트 정보뿐만이 아니라 음성, 동영상 등의 다양한 형태의 정보를 제공하고 있다. 그러나 이러한 기존 유비쿼터스 박물관은 각 방문객에게 유물 중심적인 정보만을 매우 단편적인 방법으로 제공하는 데 그치고 있다. 이러한 불리한 특성은 모든 방문객에게 획일적인 관람경로만을 제공하여 전시실의 혼잡을 야기하는 문제점이 있다. 이러한 한계성은 방문객에게 자신의 선호를 고려하여 보다 다양하고 유용한 유물 정보 제공에 대한 가장 큰 장벽이 될 수 있다. 본 논문에서는 방문객의 선호도에 따라 편안한 박물관 관람을 제공하는 새로운 최적의 관람 경로 검색 알고리즘을 제안한다. 또한 방문객의 박물관 관람 시 방문객들이 몇몇 쏠림 지역으로 모이는 것을 예방함으로써 박물관 관람의 편안함을 최대로 향상시키도록 한다.

단위블록의 색공간 내용비교 기반 2차원 블록정렬을 이용한 이미지 매칭방법 (A Method of Image Matching by 2D Alignment of Unit Block based on Comparison between Block Content)

  • 장철진;조환규
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권8호
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    • pp.611-615
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    • 2009
  • 급증하는 디지털 사진 데이터를 내용정보를 고려하여 효율적으로 관리하기 위해서는 무엇보다도 각 사진 이미지들이 얼마나 유사한지를 밝히는 것이 중요하다. 이를 위해 사진을 블록 단위로 분할하고 높은 유사도를 가지는 상위 블록 쌍을 이용하여, 그리디 알고리즘에 기반한 2차원 정렬(alignment)을 통해 주변 블록으로 유사 매칭 영역을 확장함으로써 동일한 객체 혹은 배경을 공유하고 있는지를 판별한다. 제안하는 정렬 알고리즘을 이용해 전체 이미지상에서 최적의 매칭 유사도 값을 가지는 블록영역을 추출해낼 수 있으며, 객체의 이동이나 자세의 변경 및 카메라의 줌 변경에 구애 받지 않으면서 계산이 가능하다. 실험을 통해 다양한 사진에 대해서 제안한 방법이 어떻게 적용될 수있는 지를 알아보고, 추후의 디지털 사진 클러스터링 및 대용량 사진 관리에 유용하게 활용될 수 있음을 살펴본다.

개인통신망 설계를 위한 최소 비용 경로 (Minimum Cost Path for Private Network Design)

  • 최홍식;이주영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권11호
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    • pp.1373-1381
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    • 1999
  • 이 논문에서는 통신망 설계 응용분야의 문제를 그래프 이론 문제로써 고려해 보았다. 개별 기업체가 서로 떨어진 두 곳을 연결하고자 할 때 공용통신망의 회선을 빌려 통신망을 구축하게 되는데 많은 경우 여러 종류의 회선들이 공급됨으로 어떤 회선을 선택하느냐의 문제가 생긴다. 일반적으로 빠른 회선(low delay)은 느린 회선(high delay)에 비해 비싸다. 그러나 서비스의 질(Quality of Service)이라는 요구사항이 종종 종단지연(end-to-end delay)시간에 의해 결정되므로, 무조건 낮은 가격의 회선만을 사용할 수는 없다. 결국 개별 기업체의 통신망을 위한 통로를 공용 통신망 위에 덮어씌워(overlaying) 구축하는 것의 여부는 두 개의 상반된 인자인 가격과 속도의 조절에 달려 있다. 따라서 일반적인 최소경로 찾기의 변형이라 할 수 있는 다음의 문제가 본 논문의 관심사이다. 두 개의 지점을 연결하는데 종단지연시간의 한계를 만족하면서 최소경비를 갖는 경로에 대한 해결을 위하여, 그래프 채색(coloring) 문제와 최단경로문제를 함께 포함하는 그래프 이론의 문제로 정형화시켜 살펴본다. 배낭문제로의 변환을 통해 이 문제는 {{{{NP-complete임을 증명하였고 {{{{O($\mid$E$\mid$D_0 )시간에 최적값을 주는 의사선형 알고리즘과O($\mid$E$\mid$)시간의 근사 알고리즘을 보였다. 특별한 경우에 대한 {{{{O($\mid$V$\mid$ + $\mid$E$\mid$)시간과 {{{{O($\mid$E$\mid$^2 + $\mid$E$\mid$$\mid$V$\mid$log$\mid$V$\mid$)시간 알고리즘을 보였으며 배낭 문제의 해결책과 유사한 그리디 휴리스틱(greedy heuristic) 알고리즘이 그물 구조(mesh) 그래프 상에서 좋은 결과를 보여주고 있음을 실험을 통해 확인해 보았다.Abstract This paper considers a graph-theoretic problem motivated by a telecommunication network optimization. When a private organization wishes to connect two sites by leasing physical lines from a public telecommunications network, it is often the cases that several categories of lines are available, at different costs. Typically a faster (low delay) lines costs more than a slower (high delay) line. However, low cost lines cannot be used exclusively because the Quality of Service (QoS) requirements often impose a bound on the end-to-end delay. Therefore, overlaying a path on the public network involves two diametrically opposing factors: cost and delay. The following variation of the standard shortest path problem is thus of interest: the shortest route between the two sites that meets a given bound on the end-to-end delay. For this problem we formulate a graph-theoretical problem that has both a shortest path component as well as coloring component. Interestingly, the problem could be formulated as a knapsack problem. We have shown that the general problem is NP-complete. The optimal polynomial-time algorithms for some special cases and one heuristic algorithm for the general problem are described.

적합도 함수를 이용한 커뮤니티 통합에 필요한 추가에지수 결정 및 위치 선정 방법 (A Method to Decide the Number of Additional Edges and Their Locations to Integrate the Communities by Using Fitness Function)

  • 전병현;이상훈;한치근
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.239-246
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    • 2014
  • 본 논문에서는 네트워크 내에 존재하는 두 개의 커뮤니티 A,B($${\mid}A{\mid}{\geq_-}{\mid}B{\mid}$$, ${\mid}{\cdot}{\mid}$는 커뮤니티의 노드 개수)를 통합하는데 필요한 에지 수 및 에지 위치를 결정하는 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 커뮤니티 내,외부로 향하는 에지들의 개수를 이용하여 커뮤니티의 성질을 나타내는 적합도 함수를 이용하고, 큰 값을 가질수록 커뮤니티로서의 성질이 크다는 것을 의미한다. 제안된 알고리즘은 그리디 방식으로, B의 하나의 노드에 대해 해당 노드를 A로 병합할 때 커뮤니티 A의 적합도 값이 증가할 수 있는 최소에지수를 결정한다. 최소에지수가 결정된 후, 새로 추가될 에지의 위치를 결정하기 위해 노드 중앙성을 이용한 커뮤니티 연결도 지표를 정의한다. 추가 에지의 위치는 통합된 커뮤니티 연결도 지표를 최대로 만들 수 있도록 결정한다. B의 모든 노드에 대해 이러한 과정을 적용하여 두 커뮤니티를 통합한다. Zachary의 가라데클럽 네트워크를 이용하여 제안된 알고리즘의 실효성을 검증하였다.

단일 고해상도 위성영상과 수치지도로부터 건물 정보 추출 및 갱신 (Extraction and Revision of Building Information from Single High Resolution Image and Digital Map)

  • 변영기;김혜진;최재완;한유경;김용일
    • 한국측량학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.149-156
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    • 2008
  • 본 연구에서는 고해상도 단영상과 수치지도를 이용하여 건물정보 추출 및 갱신을 위한 방법을 개발하는데 연구의 목적이 있다. 이를 위해 우선 QuicBird 단영상과 수치지도의 자동기하보정을 통한 수치정사영상을 제작하였다. 건물레이어와 Canny 에지 추출자에 의해 획득된 영상에지와의 템플릿 매칭과정을 통해 건물높이정보를 추출하였다. 최종적으로 앞선 매칭결과를 그리디 스네이크 알고리즘의 초기치로 사용하여 일부건물에 대한 형상을 수정하였다. 제안된 기법의 효율성을 평가하기위해 LiDAR DSM과 1:1,000 수치지도를 이용하여 정확도 평가를 수행하였다. 실험결과 제안한 기법은 건물정보 추출 및 갱신에 유용하게 적용될 수 있으리라 판단된다.

이동 로봇의 상대위치 추정을 위한 기준노드 선택 기법 (Reference Node Selection Scheme for Estimating Relative Locations of Mobile Robots)

  • 하태진;김선용;박선영;권대훈;함재현;임혁
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.508-516
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    • 2016
  • When GPS signals are not available, a relative localization can be alternatively used to represent the topological relationship between mobile nodes. A relative location map of a network can be constructed by using the distance information between all the pairs of nodes in the network. If a network is large, a number of small local maps are individually constructed and are merged to obtain the whole map. However, this approach may result in a high computation and communication overhead. In this paper, we propose a reference-node selection scheme for relative localization map construction, which chooses a subset of nodes as a reference node that is supposed to construct local maps. The scheme is a greedy algorithm that iteratively chooses nodes with high degree as a reference node until the chosen local maps are successfully merged with a sufficient number of common nodes between nearby local maps. The simulation results indicate that the proposed scheme achieves higher localization accuracy with a reduced computational overhead.

집단간 긍정적.부정적 상호작용을 이용한 다중 집단 개미 모델 (Multi Colony Ant Model using Positive.Negative Interaction between Colonies)

  • 이승관;정태충
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권7호
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    • pp.751-756
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    • 2003
  • 개미 집단 최적화는 최근에 제안된 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 메타 휴리스틱 탐색 방법으로, 그리디 탐색뿐만 아니라 긍정적 반응의 탐색을 사용한 모집단에 근거한 접근법으로 순회 판매원 문제를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 기존의 개미 집단 시스템의 성능을 향상시키기 위해 강화와 다양화를 통한 집단간 긍정적 상호작용과 부정적 상호작용을 수행하는 다중 집단 개미 모델을 제안한다. 이 알고리즘은 TSP 문제를 해결하기 위해 몇 개의 에이전트 집단으로 이루어진 ACS 집단간의 상호작용을 통해 문제를 해결하는 방법이다. 본 논문에서는 이 제안된 방법을 TSP 문제에 적용해 보고 그 성능에 대해 기존의 ACS 방법과 비교 평가해, 문제 해결의 질적 수준이 우수하다는 것을 실험을 통해 알아보고자 한다.