• 제목/요약/키워드: 네트워크 만족도 최적화 문제

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2목적 네트워크 토폴로지 설계 문제를 풀기위한 새로운 엔코딩 기반의 유전자 알고리즘에 대한 연구 (Study on New Encoding based GA for Solving Bicriteria Network Topology Design Problems)

  • 김종율;이재욱;유정호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (상)
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    • pp.289-292
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    • 2003
  • 인터넷이 발전함에 따라 네트워크 시스템의 토폴로지 설계에 관한 여러 가지 문제들에 대한 관심이 증가하고 있다. 이러한 네트워크의 토폴로지 구조는 서비스 센터, 터미널(사용자), 연결 케이블로 이루어져 있다. 근래에 이런 네트워크 시스템들은 사용자들로부터의 요구사항이 많아지고 있기에 주로 광케이블로 구축하는 경우가 점차 늘어나고 있다지만, 광케이블의 비판 비용을 고려하면 네트워크의 구조가 스패닝 트리(spanning tree)로 구축되어 지는 것이 바람직하다고 볼 수 있다. 네트워크 토폴로지 설계 문제들은 연결비용, 평균 메시지 지연, 네트워크 신뢰도 등과 같은 설계 기준들을 최적으로 만족하는 토폴로지를 탐색하는 것으로 정의될 수 있다. 최근에 유전자 알고리즘(GA)은 네트워크 최적화 문제, 조합 최적화 문제, 다목적 최적화 문제 등과 같은 관련된 분야에서 많은 연구들이 이루어지고 있으며 또한, 많은 실세계의 문제를 위한 최적화 기술로서 그 잠재력을 매우 주목 받고 있다. 본 논문에서는 연결비용, 평균 메시지 지연, 네트워크 신뢰도를 고려하여, 광케이블로 구성되어 지는 광대역통신 네트워크의 2목적 네트워크 토폴로지 설계 문제들을 풀기 위한 GA를 제안한다. 또한, 후보 네트워크 토폴로지 구조를 염색체(chromosome)로 표현하기 위해 Prtifer수(PN_와 클러스터 스트링으로 구성되어지는 새로운 엔코딩 방법도 제안한다. 마지막으로 수치예를 통해 제안한 GA의 성능을 평가할 것이다.

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다중 평가지표에 기반한 도로용량 증대 소요예산 추정 (Budget Estimation Problem for Capacity Enhancement based on Various Performance Criteria)

  • 김주영;이상민;조종석
    • 대한교통학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.175-184
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    • 2008
  • 도로용량 증대를 위한 소요예산 추정문제는 관련주체인 이용자와 공급자의 입장을 모두 반영할 필요가 있다. 본 연구에서는 총통행시간, 형평성, 환경비용을 평가지표로 설정하고, 3가지 평가지표에 대한 관련주체의 요구사항이 만족되는 대안 중 소요예산을 최소화하는 최적 도로용량 증대 대안을 선정하는 문제를 모형화하였다. 일반적으로 도로용량 증대를 위한 소요예산 추정문제는 Network Design Problem(NDP)로 다루어지며, 이용자와 공급자의 다른 입장을 고려하기 위해 Bi-level 최적화문제로 모형화된다. 본 연구에서는 장래 교통수요의 불확실성을 반영하기 위해 확률모형(Stochastic model)을 적용하고, 평가지표별 신뢰도를 차별화하기 위해 Chance-constrained model(CCM)를 적용하였으며, 3가지 평가지표의 제약식을 만족하면서 소요예산을 최소화하는 목적함수를 만족하는 최적대안을 선정하기 위해 렉시코그라픽(Lexicographic) 최적화문제로 접근하였다. 예제 네트워크를 통하여 분석한 결과, 평가지표별 신뢰도 및 교통수요 변화율이 클수록 더욱 많은 소요예산이 요구되며, 평가지표별 신뢰도가 클수록 장래 교통수요의 변화에 더욱 탄력적으로 대응할 수 있는 대안이 선정되었다. 제안된 모델은 다양한 관련주체의 입장을 모두 고려한 최적 도로용량 증대 대안과 소요예산을 선정함과 동시에, 도로용량 증대량의 변화에 따른 평가지표간 상쇄관계(Tradeoff)와 도로 네트워크 개선을 위한 예산 배분의 포트폴리오를 정책결정자에게 제공 가능하다.

낮은 SINR 상황의 무선 애드혹 네트워크를 위한 혼잡 제어와 전송 파워 제어의 복합 최적화 기법 (Joint Congestion and Power Control Optimization for Wireless Ad-hoc Network in the Low-SINR Regime)

  • 곽재욱;모정훈
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권11호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 본 논문에서는 코드분할 다중화방식(CDMA)을 기반으로 한 무선 애드혹 네트워크에서의 혼잡 제어와 전송 파워 제어의 복합 최적화 기법에 대해서 고찰하고, 낮은 신호대비 잡음 및 간섭(이하 SINR) 상황을 고려한 알고리즘을 제시한다. 기존의 연구 [6]에서 제시된 CDMA기반의 무선 애드혹 네트워크를 위한 복합 제어 방식은 높은 SINR 상황을 가정하고 있으며, 낮은 SINR 상황에 대해서는 고려하지 않았다. 본 논문에서 우리는 SINR이 1보다 상대적으로 훨씬 작은 낮은 SINR 상황에 대해서 고려해야 할 문제점들을 살펴보고, 적절한 알고리즘을 제시한다.

내장 실시간 시스템에서의 성능 재조정 (Performance Re-engineering of Embedded Real-Time Systems)

  • 박정근;유민수;홍성수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (3)
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    • pp.179-181
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    • 1999
  • 본 논문에서는 내장 실시간 시스템(real-time embedded system)에서의 성능 재조정(re-engineering) 문제를 다룬다. 성능 재조정 문제는 하드웨어와 소프트웨어가 이미 구현된 상태에서 새로운 성능조건이 요구될 때 이를 만족시키도록 시스템을 수정하는 문제이다. 본 논문에서의 성능 요구조건은 시간당 처리량(throughput)이나 입출력 지연시간(input-output latency)등이 고려된다. 제안된 방법은 병목점 분석(bottleneck analysis)과 비선형 최적화를 이용한다. 이를 위해 프로세스 네트워크(process network)로 표현된 시스템 디자인과 태스크 그래프, 태스크 할당(allocation)과 스케쥴링, 그리고 새로운 성능조건인 실시간 처리량을 입력으로 사용한다. 제안된 방법은 두 단계로 구성된다. 첫째, 프로세스 네트워크에서 프로세스의 지연시간을 계산하여 병목이 되는 프로세스를 찾아낸다. 둘째, 프로세싱 요소의 성능 개선율(performance scaling factor)을 변수로 하여 주어진 성능을 만족시키기 위한 시스템 제약조건을 유도한다. 이를 사용하여 하드웨어의 업그레이드 비용을 최소화하도록 제약조건을 풀고 각 프로세싱 요소(processing element)에 필요한 성능개선율을 구한다. 제안된 방법은 기존에 구성된 소프트웨어의 구조를 고치기 않기 때문에 재조정의 시간을 줄일 수 있게 한다.

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제약만족 최적화 문제를 위한 백트래킹 탐색의 구조화 (A Backtracking Search Framework for Constraint Satisfaction Optimization Problems)

  • 손석원
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제18A권3호
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    • pp.115-122
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    • 2011
  • 모든 제약만족 최적화 문제의 해를 구하는 일반화된 알고리즘을 구하는 것은 매우 어렵다. 그러나 결정 변수의 특성에 따라 세분화된 문제는 해를 위한 알고리즘을 구하기에 더 쉽다는 가정을 할 수 있다. 이와 같은 가정 하에 문제를 세분화 시키는 문제분류규칙을 제안하고 세분화된 문제의 특성에 맞는 백트래킹 알고리즘을 개발한다. 백트래킹을 이용한 깊이우선탐색에서 해를 빨리 찾기 위한 방법 중 하나는 탐색되는 노드의 순서를 효과적으로 배열하는 것이다. 정적 특성이 우세한 무선 센서 네트워크의 클러스터 헤드 위치문제와 동적 및 정적 특성의 혼합특성을 갖는 RFID 리더 간섭 최소화 문제를 선택하여 최적의 변수 순서화 알고리즘을 개발하고 기존의 방법과 비교하였다. 결과적으로 문제를 세분화시킴으로써 체계적인 탐색을 위한 백트래킹의 구조화를 실현하였다. 또한 개발된 백트래킹 알고리즘의 성능이 우수함을 보였다.

네트워크 제어 시스템을 위한 최적화된 매체 접근 확률 (Optimized Medium Access Probability for Networked Control Systems)

  • 박판근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.2457-2464
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    • 2015
  • 무선 네트워크를 통한 네트워크 제어 시스템 (NCS: Networked Control Systems)은 다양한 제어 시스템의 효율성을 극대화 할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 본 연구에서는 네트워크 제어 시스템으로부터 이끌어낸 상태갱신주기(SUI: State Update Interval)라는 성능 메트릭을 정의한다. 제시된 상태갱신주기는 제어와 통신 시스템 계층 사이의 핵심적인 상호작용을 포함하고 있다. 제시된 성능 메트릭은 NCS를 위한 최적화 문제를 도출하는데 사용이 되었으며, 이러한 최적화 문제의 목적 함수는 상태갱신주기의 제한 요소를 만족하는 확률이며 변수는 매체접근 확률로 표현되었다. 본 연구에서는 제시된 최적화 문제의 최적 매체접근 확률이 유일한 해를 가진다는 것을 증명하였다. 또한 NCS를 위한 최적의 매체접근 확률은 전송률을 극대화하는 기존의 매체접근 확률보다 낮다는 결론을 도출하였다. 성능 분석 결과를 통하여 시스템의 안정도가 상태갱신주기를 고려한 최적의 매체접근 확률을 사용하였을 때가 전송률을 최대화하는 매체접근 확률을 사용 했을 때 보다 높다는 점을 보였다.

FPGA상에서 스파이킹 뉴럴 네트워크 지원을 위한 모델 최적화 (Model Optimization for Supporting Spiking Neural Networks on FPGA Hardware)

  • 김서연;윤영선;홍지만;김봉재;이건명;정진만
    • 스마트미디어저널
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    • 제11권2호
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    • pp.70-76
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    • 2022
  • 클라우드 서버를 이용한 IoT 응용 개발은 네트워크로 연결된 하드웨어에 데이터 송수신 지연, 네트워크 트래픽, 실시간 처리 지원을 위한 비용 등의 문제가 발생한다. 엣지 클라우드 기반 플랫폼에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 빠른 데이터 전달이 가능하도록 뉴로모픽 하드웨어를 사용할 수 있다. 본 논문에서는 FPGA상에서 스파이킹 뉴럴 네트워크를 위한 모델 최적화 기법을 제안한다. 뉴로모픽 하드웨어에 최적화된 네트워크 모델 파라미터를 자동 조정하는 것에 초점을 맞추었다. 정확도에 대한 사용자 요구사항을 기반으로 더 높은 성능을 보이도록 최적화를 수행한다. 성능 분석 결과, 기존의 오픈 프레임워크에서 지원하는 고정 기법과 달리 사용자의 요구사항을 모두 만족하였으며 수행시간 측면에서 더 높은 성능을 보였다.

RFID 네트워크에서 제약만족을 이용한 리더의 타임슬롯 최적화를 위한 제약조건 모델링

  • 박승보;유영훈;조근식
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2007년도 한국지능정보시스템학회
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    • pp.239-245
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    • 2007
  • 차세대 유비쿼터스 환경에서 중요한 기술적, 산업적 위치를 차지하는 RFID 네트워크에는 다수의 RFID 리더(Reader)와 수많은 RFID 태그(Tag)들이 통신을 하면서 존재하게 된다. 이러한 RFID 네트워크에서 리더와 태그간의 원활한 통신을 위해서는 주파수 충돌이 발생하지 않아야 한다. 주파수 충돌 현상은 리더와 다수의 태그들 간의 태그 충돌(Tag Collision)과 리더간 주파수 간섭으로 인한 리더간 충돌(Reader Collision)로 나뉘어 질 수 있다. 따라서 리더간 충돌 현상을 피하기 위해서는 근접한 리더들 간에 서로 다른 타임슬롯(Timeslot)을 사용하여 태그와 통신을 시도하여야 한다. 본 연구에서는 RFID 네트워크에서 다수의 리더간 충돌을 최소화하며 안전한 태그 인식을 할 수 있도록 타임 슬롯 할당 문제를 CSP(Constraint Satisfaction Problem)로 접근한다. 그리고 CSP를 풀기 위해 리더간 충돌 문제가 가지고 있는 제약조건을 찾아내고 해를 찾기 위한 목적함수를 모델링 한다.

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VLSI회로의 전력분배 합성과 면적 최적화에 관한 연구 (A study on the Power Distribution Synthesis and Area Optimization of VLSI Circuits)

  • 김현호;이천희
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.63-69
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    • 1998
  • 전력분배 네트워크의 면적 최적화는 VLSI 시스템의 레이아웃 디자인에 중요한 문제이다. 본 논문에서는 전압 하강과 전기 이동 제약을 만족하는 전력분배 네트의 최소 면적을 디자인 하기위해 문제를 해결하는 새로운 방법을 제안한다. 전력 네트 디자인에 대한두가지의 새로운 greedy heuristics을 제안했는데 하나는 bottorm-up 트리 구조와 다른 하나는 top-down 분리 분할 기법을 기본으로 한 것이다.

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플래시 기반의 감성요소를 활용한 홈 네트워크 인터페이스 디자인 연구 (Flash Interface Design for Home Network)

  • 이건식;양정화;신성원
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2007년도 학술대회 2부
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    • pp.304-311
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    • 2007
  • 플래시 기반의 wall pad에서 보여줄 수 있는 그래픽 인터페이스의 방향은 크게 세가지로 구분할 수 있다. 첫 번째, 디스플레이 내의 자유로운 공간 이동이다. Wall pad의 주요한 기능은 제품의 원격제어이며 디스플레이에서 각 제품의 위치와 상태를 표시해 주는 것이다. 그러나 한정된 디스플레이 내에서 이러한 동작은 쉽지 않다. 플래시 기반의 환경에서 자유로운 zoom in, out을 통해 제품에 대한 정보를 명확하게 전달 가능하게 된다. 두 번째, 사용자의 감성 만족도를 극대화하는 측면이다. 감성 만족도를 높이기 위하여 모바일 제품에서도 대기화면 등에 다양한 요소를 적용하고 있다. 다만 본 제품은 모바일 제품과는 달리 항상 거실의 고정된 위치에서 보여지게 된다는 환경적 제약을 가지고 있다. 따라서 이를 활용하여 그 자체로 하나의 거실 인테리어 소품이 되어 전체 거실의 분위기를 한층 돋보이게 하는 역할까지도 가능하다. 세 번째, 메뉴 전개 방식에 활용 가능하다. 기능이 다양해지고 복잡해질수록 메뉴를 찾아 들어가는 일은 어렵고 복잡해지기 쉽다. 이러한 문제는 시간과 공간의 개념을 활용한 메뉴 전개를 통해 플래시를 활용하여 좀 더 직관적이고 인공지능적인 메뉴 방식으로 접근이 가능해진다. 이와 같이 홈 네트워크 인터페이스에서 플래시를 활용하는 것은 큰 의미가 있으며 실제 제품에 최적화해 가는 과정에서 그 효과를 얼마나 유지할 수 있느냐에 대한 문제가 가장 중요한 이슈가 될 것이다.

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