• Title/Summary/Keyword: 근사알고리즘

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Development of a Modified Vine Building Shortest Path Algorithm for ATIS (ATIS를 위한 수정형 덩굴망 최단경로 탐색 알고리즘의 개발)

  • 김익기
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.16 no.2
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    • pp.157-167
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    • 1998
  • 건설된 도로를 효율적으로 이용하고, 통행자의 편리성을 향상시키기 위해 첨단 여행자 정보체계(ATIS)를 활용할 수 있다. ATIS 체계하에서 노선정보를 통행자에게 제공하기 위해서는 교차로에서의 회전으로 인한 지체를 정확하게 반영할 수 있는 효율적인 최단경로 알고리즘이 필요하다. 하지만 기존의 최단경로탐색 알고리즘은 좌회전 금지, U-turn, P-turn 등 교차로에서의 회전으로 인한 지체를 정확히 반영 못한다는 단점을 갖고 있다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 단점을 극복하기 위해 수정형 덩굴망 알고리즘을 재발하였다. 수정형 덩굴망 알고리즘은 노드표지(node labelling) 방법에 있어서는 기존의 덩굴망 알고리즘의 노드표지 방법과 개념적으로 동일하여 이용상의 편리성을 갖도록 하였으며, 최단경로 탐색기능에 있어서는 링크탐색알고리즘(혹은 링크표지기법)이 갖고 있는 장잠을 다 반영할 수 있는 기법으로 개발하였다. 수정형 덩굴망 알고리즘은 노드표지에 있어 특정 노드로 유입하는 방향에 따라 노드표지를 별도로 기록하였다. 따라서 교차로에서의 좌회전, 우회전 및 직진은 물론 U-turn의 경우에도 추가적인 절차 없이 현실적인 최단 경로를 탐색할 수 있도록 하였다. 또한 본 논문은 최단경로의 역추적 방법을 개선하여 좌회전 금지, U-turn, P-turn 및 기타 회전에 의한 지체등을 각 교차로마다 정확히 반영함으로써 비합리적인 최단경로가 추적되는 것을 근본적으로 차단하도록 하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 수정형 덩굴망 최단경로탐색 알고리즘은 교차로에서의 회전지체 및 회전금지를 현실적으로 잘 반영함으로써 정확한 노선정보를 요구하는 ATIS체계를 분석하는데 유용하게 활용될 수 있는 기법이다.장자료를 통해 구하기란 현실적으로 불가능하므로, 본 연구에서는 이러한 제약점을 극복할 수 있는 근사적인 지체시간을 계산하는 방법을 제시한 점에서 의미를 갖을 수 있다.수들은 직업의 선택이나 소득을 예측하기 위한 요소들로 포함될 수 없었다. 따라서 후속연구에서는 이를 보완해야 할 것이며, 최근 들어 우리 나라에서도 재택근무에 대한 관심이 대두되고 있으나 아직 개념정의나 그 중요성과 가치, 그리고 실태 파악과 같은 연구가 활발히 이루어지지 못하고 있으므로 이에 대한 심층적인 연구가 행해져야 할 것이다.d similar flower proceeding dates in all branches. but "Daepung" showed similar flower proceeding dates in all branches.est in HB. Mean period of wetting duration was in the order of DS>HB>MB, while the dew point depression was greatest in DS.ANCOVA, Pearson correlation을 이용하여 분석하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 캠프 프로그램은 소아 당뇨병 환자의 자기 효능을 증진시키고 환자 역할 행위 이행을 높여주는데 효과적 이었다. 소아 당뇨병 환자의 자기 효능은 환자 역할 행위 이행과 순 상관 관계가 있어, 자기 효능이 증진될수록 환자 역할 행위 이행 정도가 높아졌다. 무조건 사주지 않는다(8.0%), 무조건 사준다(3.1%)로 식품광고에 나오는 식품 요구시 부모의 70.3%가 거절하는 것으로 나타났다. 거절 이유는 건강에 나쁘다는 것이 가장 큰 이유였으며 강남과 강북 어린이간에 유의적인 차이가 있었다

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Application of Ant System Algorithm on Parcels Delivery Service in Korea (국내택배시스템에 개미시스템 알고리즘의 적용가능성 검토)

  • Jo, Wan-Kyung;Rhee, Jong-Ho
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.23 no.4 s.82
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    • pp.81-91
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    • 2005
  • The Traveling Salesman Problem(TSP) is one of the NP-complete (None-deterministic Polynomial time complete) route optimization problems. Its calculation time increases very rapidly as the number of nodes does. Therefore, the near optimum solution has been searched by heuristic algorithms rather than the real optimum has. This paper reviews the Ant System Algorithm(ANS), an heuristic algorithm of TSP and its applicability in the parcel delivery service in Korea. ASA, which is an heuristic algorithm of NP-complete has been studied by M. Dorigo in the early 1990. ASA finds the optimum route by the probabilistic method based on the cumulated pheromone on the links by ants. ASA has been known as one of the efficient heuristic algorithms in terms of its calculation time and result. Its applications have been expanded to vehicle routing problems, network management and highway alignment planning. The precise criteria for vehicle routing has not been set up in the parcel delivery service of Korea. Vehicle routing has been determined by the vehicle deriver himself or herself. In this paper the applicability of ASA to the parcel delivery service has been reviewed. When the driver s vehicle routing is assumed to follow the Nearest Neighbor Algorithm (NNA) with 20 nodes (pick-up and drop-off places) in $10Km{\times}10Km$ service area, his or her decision was compared with ASA's one. Also, ASA showed better results than NNA as the number of nodes increases from 10 to 200. If ASA is applied, the transport cost savings could be expected in the parcel delivery service in Korea.

Algorithm for a Minimum Linear Arrangement(MinLA) of Lattice Graph (격자 그래프의 최소선형배열 알고리즘)

  • Sang-Un Lee
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.24 no.2
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    • pp.105-111
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    • 2024
  • This paper deals with the minimum linear arrangement(MinLA) of a lattice graph, to which an approximate algorithm of linear complexity O(n) remains as a viable solution, deriving the optimal MinLA of 31,680 for 33×33 lattice. This paper proposes a partitioning arrangement algorithm of complexity O(1) that delivers exact solution to the minimum linear arrangement. The proposed partitioning arrangement algorithm could be seen as loading boxes into a container. It firstly partitions m rows into r1,r2,r3 and n columns into c1,c2,c3, only to obtain 7 containers. Containers are partitioning with a rule. It finally assigns numbers to vertices in each of the partitioned boxes location-wise so as to obtain the MinLA. Given m,n≥11, the size of boxes C2,C4,C6 is increased by 2 until an increase in the MinLA is detected. This process repeats itself 4 times at maximum given m,n≤100. When tested to lattice in the range of 2≤n≤100, the proposed algorithm has proved its universal applicability to lattices of both m=n and m≠n. It has also obtained optimal results for 33×33 and 100×100 lattices superior to those obtained by existing algorithms. The minimum linear arrangement algorithm proposed in this paper, with its simplicity and outstanding performance, could therefore be also applied to the field of Very Large Scale Integration circuit where m,n are infinitely large.

A Variable Latency Goldschmidt's Floating Point Number Square Root Computation (가변 시간 골드스미트 부동소수점 제곱근 계산기)

  • Kim, Sung-Gi;Song, Hong-Bok;Cho, Gyeong-Yeon
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.9 no.1
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    • pp.188-198
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    • 2005
  • The Goldschmidt iterative algorithm for finding a floating point square root calculated it by performing a fixed number of multiplications. In this paper, a variable latency Goldschmidt's square root algorithm is proposed, that performs multiplications a variable number of times until the error becomes smaller than a given value. To find the square root of a floating point number F, the algorithm repeats the following operations: $R_i=\frac{3-e_r-X_i}{2},\;X_{i+1}=X_i{\times}R^2_i,\;Y_{i+1}=Y_i{\times}R_i,\;i{\in}\{{0,1,2,{\ldots},n-1} }}'$with the initial value is $'\;X_0=Y_0=T^2{\times}F,\;T=\frac{1}{\sqrt {F}}+e_t\;'$. The bits to the right of p fractional bits in intermediate multiplication results are truncated, and this truncation error is less than $'e_r=2^{-p}'$. The value of p is 28 for the single precision floating point, and 58 for the doubel precision floating point. Let $'X_i=1{\pm}e_i'$, there is $'\;X_{i+1}=1-e_{i+1},\;where\;'\;e_{i+1}<\frac{3e^2_i}{4}{\mp}\frac{e^3_i}{4}+4e_{r}'$. If '|X_i-1|<2^{\frac{-p+2}{2}}\;'$ is true, $'\;e_{i+1}<8e_r\;'$ is less than the smallest number which is representable by floating point number. So, $\sqrt{F}$ is approximate to $'\;\frac{Y_{i+1}}{T}\;'$. Since the number of multiplications performed by the proposed algorithm is dependent on the input values, the average number of multiplications per an operation is derived from many reciprocal square root tables ($T=\frac{1}{\sqrt{F}}+e_i$) with varying sizes. The superiority of this algorithm is proved by comparing this average number with the fixed number of multiplications of the conventional algorithm. Since the proposed algorithm only performs the multiplications until the error gets smaller than a given value, it can be used to improve the performance of a square root unit. Also, it can be used to construct optimized approximate reciprocal square root tables. The results of this paper can be applied to many areas that utilize floating point numbers, such as digital signal processing, computer graphics, multimedia, scientific computing, etc.

A Variable Latency Newton-Raphson's Floating Point Number Reciprocal Square Root Computation (가변 시간 뉴톤-랍손 부동소수점 역수 제곱근 계산기)

  • Kim Sung-Gi;Cho Gyeong-Yeon
    • The KIPS Transactions:PartA
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    • v.12A no.5 s.95
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    • pp.413-420
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    • 2005
  • The Newton-Raphson iterative algorithm for finding a floating point reciprocal square mot calculates it by performing a fixed number of multiplications. In this paper, a variable latency Newton-Raphson's reciprocal square root algorithm is proposed that performs multiplications a variable number of times until the error becomes smaller than a given value. To find the rediprocal square root of a floating point number F, the algorithm repeats the following operations: '$X_{i+1}=\frac{{X_i}(3-e_r-{FX_i}^2)}{2}$, $i\in{0,1,2,{\ldots}n-1}$' with the initial value is '$X_0=\frac{1}{\sqrt{F}}{\pm}e_0$'. The bits to the right of p fractional bits in intermediate multiplication results are truncated and this truncation error is less than '$e_r=2^{-p}$'. The value of p is 28 for the single precision floating point, and 58 for the double precision floating point. Let '$X_i=\frac{1}{\sqrt{F}}{\pm}e_i$, there is '$X_{i+1}=\frac{1}{\sqrt{F}}-e_{i+1}$, where '$e_{i+1}{<}\frac{3{\sqrt{F}}{{e_i}^2}}{2}{\mp}\frac{{Fe_i}^3}{2}+2e_r$'. If '$|\frac{\sqrt{3-e_r-{FX_i}^2}}{2}-1|<2^{\frac{\sqrt{-p}{2}}}$' is true, '$e_{i+1}<8e_r$' is less than the smallest number which is representable by floating point number. So, $X_{i+1}$ is approximate to '$\frac{1}{\sqrt{F}}$. Since the number of multiplications performed by the proposed algorithm is dependent on the input values, the average number of multiplications Per an operation is derived from many reciprocal square root tables ($X_0=\frac{1}{\sqrt{F}}{\pm}e_0$) with varying sizes. The superiority of this algorithm is proved by comparing this average number with the fixed number of multiplications of the conventional algorithm. Since the proposed algorithm only performs the multiplications until the error gets smaller than a given value, it can be used to improve the performance of a reciprocal square root unit. Also, it can be used to construct optimized approximate reciprocal square root tables. The results of this paper can be applied to many areas that utilize floating point numbers, such as digital signal processing, computer graphics, multimedia, scientific computing, etc.

USB Camera-Based Korean Manual Alphabet Recognition System Using Center of Gravity of Hand Region and Fuzzy Logic (손 영역의 무게 중심과 퍼지 논리를 이용한 USB 카메라 기반의 지문자 인식 시스템)

  • O, Yeong-Jun;Park, Gwang-Hyeon;Byeon, Jeung-Nam
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.300-303
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    • 2007
  • 지문자는 청각장애인이 사용하는 수화로 표현하지 못하는 한글 문자를 알파벳으로 표시하기위한 손 제스처이다. 본 논문에서는 추출된 손 영역의 무게 중심과 퍼지 논리를 이용하여 지문자를 인식하는 알고리즘을 제안하고, 한글 문자를 표현하는 시스템을 개발한다. USB 카메라로부터 얻어진 영상에서 히스토그램을 이용하여 손의 피부색 영역을 추출하고, 영상 마스크를 이용하여 피부색이 아닌 배경 영역을 제거한다. 문턱 값을 사용하여 얻어진 이진화된 영상에서 손의 영역을 검출하고, 무게 중심을 이용하여 손 중심과 손가락 끝의 거리를 측정한다. 얻어진 거리 정보에 퍼지 기법을 적용하여 손가락의 굽힘 정도를 판단하고, 손 모양 데이터베이스에서 손가락 굽힘 정도와 가장 근사한 한글 문자를 선택한다.

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Shrink-Wrapped Boundary Face Algorithm for Surface Reconstruction from Unorganized 3D Points (경계면 축소포장에 기반 한 비정렬 3차원 측정 점으로부터의 표면 재구성)

  • 박은진;최영규;이재협;구본기;추창우;김재철
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.10b
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    • pp.628-630
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    • 2004
  • 정렬되지 않은 3차원 측정 점들로부터 이들을 근사하는 표면을 재구성하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 경계면 축소포장 방식에 의한 표면 재구성 방법 (shrink-wrapped boundary face : SWBF)으로, 측정 점으로부터 경계셀과 경계면을 구해 초기 메쉬를 생성하고 이를 연속적으로 축소하는 방식에 의해 표면을 재구성한다 제안된 방법은 기존의 표면 축소포장 방식의 메쉬 생성 방법의 문제점인 물체의 토폴로지에 대한 제악이 없이 어떠한 형태의 표면 재구성에도 적용이 가능하며, 기존 방법이 축소 단계에서 각 메쉬 정점에 대한 최단거리 측정점을 찾는 전역 탐색을 해야 하는데 비해 지역 탐색만으로 최적의 측정 점을 찾을 수 있으므로 처리 시간 측면에서도 우월하다. 실험을 통해 제안된 표면 재구성 알고리즘이 측정 점들간의 관계를 알 수 없는 정렬되지 않은 3차원 정들에 대한 표면 재구성에 매우 안정적이고 효과적임을 확인할 수 있었다.

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FPGA Implementation of Neural Network Controller for Position control of Humanoid Robot Arm (휴머노이드 로봇 팔의 위치 추종을 위한 FPGA 기반의 신경회로망 제어기 구현)

  • Kim, Jeong-Seob;Jung, Seul
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.79-80
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    • 2008
  • 본 논문은 FPGA 기반에서 실수형 프로세서의 설계 및 구현에 대한 내용과 이를 이용하여 휴머노이드 로봇 팔의 위치제어를 위한 PD 제어기반의 신경회로망 제어기의 구현에 대한 내용이다. 설계된 프로세서는 명령어 기반의 처리를 통해 산술 연산 뿐만 아니라 로봇의 제어에 사용되는 외부 모듈의 사용이 가능하도록 설계하였으며, 신경회로망 구현에 사용되는 지수함수를 효율적으로 근사화하기 위한 Taylor series를 이용한 알고리즘을 하드웨어 레벨에서 구현하였다. 휴머노이드 로봇 팔의 위치 추종을 위해 고전적인 PD 제어기를 설계하고 PD 기반의 신경회로망 제어기를 설계하였다. 로봇 팔의 6축 제어를 위한 신경회로망 제어기에 요구되는 많은 연산을 감당하도록 하기 위해 설계된 프로세서를 통해 정의된 프로그래밍언어로 제어 프로그램을 작성하였다. PD 제어기와 PD 기반의 신경회로망 제어기를 하드웨어에 설계하여 로봇팔의 위치 추종을 실험하였으며 성능을 비교 검증하였다. 프로세서는 Altera의 Stratix II EP2S180 DSP development board에 구현되었으며 실험적으로 25MIPS의 성능을 가지는 것으로 나타났다.

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An Approximation Algorithm based on First-fit Strategy for Template Packing Problem (First-fit 전략을 사용하는 템플럿 패킹 문제를 위한 근사 알고리즘)

  • Song, Ha-Joo;Kwon, Oh-Heum
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.19 no.2
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    • pp.443-450
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    • 2016
  • This paper deals with a kind of packing problem of which the goal is to compose one or more templates which will be used to produce the items of different types. Each template consists of a fixed number of slots which are assigned to the different types of items and the production of the items is accomplished by printing the template repeatedly. The objective is to minimize the total number of produced items. This problem is known to be NP-hard. We present a polynomial time approximation algorithm which has a constant approximation ratio. The proposed algorithm is based on the well-known first-fit strategy.

Rule of Combination Using Expanded Approximation Algorithm (확장된 근사 알고리즘을 이용한 조합 방법)

  • Moon, Won Sik
    • Journal of Korea Society of Digital Industry and Information Management
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    • v.9 no.3
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    • pp.21-30
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    • 2013
  • Powell-Miller theory is a good method to express or treat incorrect information. But it has limitation that requires too much time to apply to actual situation because computational complexity increases in exponential and functional way. Accordingly, there have been several attempts to reduce computational complexity but side effect followed - certainty factor fell. This study suggested expanded Approximation Algorithm. Expanded Approximation Algorithm is a method to consider both smallest supersets and largest subsets to expand basic space into a space including inverse set and to reduce Approximation error. By using expanded Approximation Algorithm suggested in the study, basic probability assignment function value of subsets was alloted and added to basic probability assignment function value of sets related to the subsets. This made subsets newly created become Approximation more efficiently. As a result, it could be known that certain function value which is based on basic probability assignment function is closely near actual optimal result. And certainty in correctness can be obtained while computational complexity could be reduced. by using Algorithm suggested in the study, exact information necessary for a system can be obtained.