• Title/Summary/Keyword: 다항알고리즘

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A Polynomial-Time Algorithm for Linear Cutting Stock Problem (선형 재료절단 문제의 다항시간 알고리즘)

  • Lee, Sang-Un
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.18 no.7
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    • pp.149-155
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    • 2013
  • Commonly, one seeks a particular pattern suitable for stock cutting and the number of such patterns through linear programming. However, since the number of the patterns increases exponentially, it is nearly impossible to predetermine all the existing patterns beforehand. This paper thus proposes an algorithm whereby one could accurately predetermine the number of existing patterns by applying Suliman's feasible pattern method. Additionally, this paper suggests a methodology by which one may obtain exact polynomial-time solutions for feasible patterns without applying linear programming or approximate algorithm. The suggested methodology categorizes the feasible patterns by whether the frequency of first occurrence of all the demands is distributed in 0 loss or in various losses. When applied to 2 data sets, the proposes algorithm is found to be successful in obtaining the optimal solutions.

Maximum Sugar Loss Lot First Production Algorithm for Cane Sugar Production Problem (사탕수수 설탕 생산 문제의 최대 당분 손실 로트 우선 생산 알고리즘)

  • Lee, Sang-Un
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.19 no.12
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    • pp.171-175
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    • 2014
  • Gu$\acute{e}$ret et al. tries to obtain the solution using linear programming with $O(m^4)$ time complexity for cane sugar production problem a kind of bin packing problem that is classified as NP-complete problem. On the other hand, this paper suggests the maximum loss of lot first production greedy rule algorithm with O(mlogm) polynomial time complexity underlying assumption of the polynomial time rule to find the solution is exist. The proposed algorithm sorts the lots of sugar loss slope into descending order. Then, we select the lots for each slot production capacity only, and swap the exhausted life span of lots for lastly selected lots. As a result of experiments, this algorithm reduces the $O(m^4)$ of linear programming to O(mlogm) time complexity. Also, this algorithm better result than linear programming.

A Lattice Structure for Efficiently Maintaining Homomorphism Information Among XPath Patterns (XPath패턴들간의 준동형 정보를 효율적으로 유지하기 위한 래티스 구조)

  • Yoo, Sang-Hyun;Son, Jin-Hlrun;Kim, Myoung-Ho
    • Journal of KIISE:Databases
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    • v.32 no.3
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    • pp.326-333
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    • 2005
  • Many XML applications use XPath Patterns as a query language for XML documents. Two XPath patterns may have containment relationship, and the containment problem between two XPath patterns is a problem that determines whether one XPath pattern contains another XPath Pattern. Although the containment problem occurs in many applications, it is known as a co-NP complete. A homomorphism problem, which is a sufficient condition for the containment problem, is solved in polynomial time. We first discuss applications that replace the containment problem with the homomorphism problem, and maintaining homomorphism information among XPath patterns will benefit those applications. Then, we propose a lattice structure, called POX (Partially Ordered Set of XPath Patterns), and develop algorithms for maintaining it. As our analyses show, the algorithms can efficiently maintain POX in polynomial time.

Notes On Inverse Interval Graph Coloring Problems

  • Chung, Yerim;Kim, Hak-Jin
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.24 no.10
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    • pp.57-64
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    • 2019
  • In this paper, we study a polynomially solvable case of the inverse interval graph coloring problem. Given an interval graph associated with a specific interval system, the inverse interval graph coloring problem is defined with the assumption that there is no proper K-coloring for the given interval graph, where K is a fixed integer. The problem is to modify the system of intervals associated with the given interval graph by shifting some of the intervals in such a way that the resulting interval graph becomes K-colorable and the total modification is minimum with respect to a certain norm. In this paper, we focus on the case K = 1 where all intervals associated with the interval graph have length 1 or 2, and interval displacement is only allowed to the righthand side with respect to its original position. To solve this problem in polynomial time, we propose a two-phase algorithm which consists of the sorting and First Fit procedure.

Independent Set Bin Packing Algorithm for Routing and Wavelength Assignment (RWA) Problem (경로설정과 파장 배정 문제의 독립집합 상자 채우기 알고리즘)

  • Lee, Sang-Un
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.20 no.1
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    • pp.111-118
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    • 2015
  • This paper deals with the routing and wavelength assignment problem (RWAP) that decides the best lightpaths for multiple packet demands for (s,t) in optical communication and assigns the minimum number of wavelengths to given lightpaths. There has been unknown of polynomial-time algorithm to obtain the optimal solution for RWAP. Hence, the RWAP is classified as NP-complete problem and one can obtain the approximate solution in polynomial-time. This paper decides the shortest main and alternate lightpath with same hop count for all (s,t) for given network in advance. When the actual demands of communication for particular multiple packet for (s,t), we decrease the maximum utilized edge into b utilized number using these dual-paths. Then, we put these (s,t) into b-wavelength bins without duplicated edge. This algorithm can be get the optimal solution within O(kn) computational complexity. For two experimental data, the proposed algorithm shows that can be obtain the known optimal solution.

Reconfiguration of Distribution System Using Simulated Annealing (시뮬레이티드 어닐링을 이용한 배전 계통 재구성)

  • 전영재;김재철
    • Proceedings of the Korea Database Society Conference
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    • 1999.06a
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    • pp.195-202
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    • 1999
  • 본 논문은 배전 계통에서 부하 제약조건과 운전 제약조건을 고려한 손실 감소와 부하 평형에 대해 시뮬레이티드 어닐링 알고리즘을 적용한 재구성 방법을 서술하였다. 네트워크 재구성은 수많은 연계 개폐기와 구분 개폐기의 조합에 의해 이루어지기 때문에 조합적인 최적화 문제이다. 이러한 문제는 수많은 조합에 제약조건까지 있어 해를 구하기가 쉽지 않을 뿐 아니라 국소 해에 빠질 가능성이 많다. 따라서 신경망 중에서 제약조건에 따라 신경망 구조에 영향을 미치지 않으면서 전역 최소해에 수렴하는 특성을 가진 시뮬레이티드 어닐링 기법을 이용하여 배전 계통의 선로를 재구성하였다. 시뮬레이티드 어닐링은 이론적으로 최적해가 보장되지만 무한대의 시간이 걸리기 때문에 현실적으로 적용할 때 해 공간을 탐색하는 규칙과 온도를 적절히 내리는 냉각 스케줄(cooling schedule)이 중요하다. 본 논문에서는 알고리즘 상에서 제약조건 위반 여부를 점검할 수 있는 제약조건과 페널티 상수(penalty factor)를 통해 목적함수에 반영하는 제약조건으로 나누어 모든 후보해를 가능해가 되게 하였고 기존에 사용되던 Kirkpatrick의 냉각 스케줄 대신에 후보해의 통계적 처리에 의해 온도를 내리는 다항-시간 냉각 스케줄(polynomial-time cooling schedule)을 사용하여 수행시간을 단축하고 수렴성을 높였다. 제안한 알고리즘의 효용성을 입증하기 위해 32, 69모선 예제 계통으로 테스트하였다.

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Reconfiguration of Distribution System Using Simulated Annealing (시뮬레이티드 어닐링을 이용한 배전 계통 재구성)

  • 전영재;김재철
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 1999.03a
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    • pp.195-202
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    • 1999
  • 본 논문은 배전 계통에서 부하 제약조건과 운전 제약조건을 고려한 손실 감소와 부하 평형에 대해 시뮬레이티드 어닐링 알고리즘을 적용한 재구성 방법을 서술하였다. 네트워크 재구성은 수많은 연계 개폐기와 구분 계폐기의 조합에 의해 이루어지기 때문에 조합적인 최적화 문제이다. 이러한 문제는 수많은 조합에 제약조건까지 있어 해를 구하기가 쉽지 않을뿐 아니라 국소 해에 빠질 가능성이 많다. 따라서 신경망 중에서 제약조건에 따라 신경망 구조에 영향을 미치지 않으면서 전역 최소해에 수렴하는 특성을 가진 시뮬레이티드 어닐링 기법을 이용하여 배전 계통의 선로를 재구성하였다. 시뮬레이티드 어닐링은 이론적으로 최적해가 보장되지만 무한대의 시간이 걸리기 때문에 현실적으로 적용할 때 해 공간을 탐색하는 규칙과 온도를 적절히 내리는 냉각 스케줄(cooling schedule)이 중요하다. 본 논문에서는 알고리즘 상에서 제약조건 위한 여부를 점검할 수 있는 제약조건과 페널티 상수(penalty factor)를 통해 목적함수에 반영하는 제약조건으로 나누어 모든 후보해를 가능해가 되게 하였고 기존에 사용되는 Kirkpatrick의 냉각 스케줄 대신에 후보해의 통계적 처리에 의해 온도를 내리는 다항-시간 냉각 스케줄(polynomial-time schedule)을 사용하여 수행시간을 단축하고 수렴성을 높였다. 제안한 알고리즘의 효용성을 입증하기 위해 32,69모선 예제 계통으로 테스트하였다.

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Load Forecasting for the Holidays Using a Data mining with the Coefficient of Determination (결정계수 기반의 데이터 마이닝을 이용한 특수일 최대 전력 수요 예측)

  • Wi, Young-Min;Song, Kyung-Bin;Joo, Sung-Kwan
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.552-553
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    • 2008
  • 본 논문에서는 특수일 전력 수요 예측을 위한 알고리즘을 제시하였다. 논문에서 제안하는 전력 수요 예측 알고리즘은 데이터 마이닝을 이용한 데이터 전처리 부분과 전처리된 데이터를 사용하여 특수일 수요를 예측하는 다항 회귀분석 부분으로 나누어진다. 데이터 전처리에서는 전력 수요 예측을 위한 과거 데이터 중에 과거 특수일 수요의 패턴을 잘 보여주는 데이터를 찾기 위해 온도와 수요의 관계를 이용한다. 데이터 마이닝의 기준으로 결정계수를 사용하였으며, 알고리즘은 k-nearest neighbor 절차를 사용하였다. 또한 제안된 기법은 2006년 특수일 전력 수요 예측을 통하여 기존 논문의 결과와 비교 분석하여 기존 방식 대비 특수일 전력 수요예측 관련 우수성을 검증하였다.

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Parallelized PI($\pi$) Calculation Algorithm using MPI (MPI를 활용한 PI($\pi$)값 계산 병렬화 알고리즘)

  • Choi, Min;Maeng, Seung-Ryoul
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.91-93
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    • 2004
  • 정확한 $\pi$값의 계산은 자연과학의 여러 분야에 도움을 준다 이와 같이 $\pi$값을 계산하는 여러 가지 방법이 제안되어 있으며 널리 사용되고 있으나, 본 논문에서는 MPI 라이브러리를 활용한 $\pi$값 계산의 병렬화 알고리즘을 소개한다. tan$^{-1}$($\chi$)의 정의를 이용하는 $\pi$값 계산 방법은 다항식의 계산과정에서 각 항(term)들의 종속성으로 인하여 병렬화 수행이 힘든 단점이 있다. 본 논문에서는 tan$^{-1}$($\chi$)를 맥클로린 수열(Maclaurin Series)을 통하여 다항함수로 표현하고, 병렬화 수행에 적합한 적분형태로 변형한다. 따라서. MPI 환경에서 수행하기 적합한 $\pi$값 계산의 병렬화 알고리즘을 제안하고 8노드 클러스터 환경에서 성능을 비교해본다. 또한, 직렬화된 방법에 대한 성능향상(speedup)을 측정한다.

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양자컴퓨터를 통한 대칭키 및 공개키 해킹 동향

  • Yujin Oh;Yujin Yang;Kyungbae Jang;Hwa-jeong Seo
    • Review of KIISC
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    • v.33 no.2
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    • pp.13-20
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    • 2023
  • 양자 알고리즘이 구동 가능한 양자 컴퓨터는 현대 암호들이 기반하고 있는 수학적 난제들을 빠르게 해결할 수 있다, 대칭키 암호의 경우, Grover 알고리즘을 사용한 전수조사 가속화가 가능하며, 공개키 암호의 경우, Shor 알고리즘을 사용하여 RSA와 ECC가 기반하고 있는 난제들을 다항시간 내에 해결할 수 있다. 이에 다양한 대칭키 암호, 그리고 RSA와 ECC의 양자 해킹 방법론에 대한 연구들이 수행되고 있다. 물론 양자컴퓨터의 제한적인 성능으로 인해 실제 해킹이 가능한 수준은 아니지만, 양자 공격 회로를 제시하고 그에 필요한 양자 자원들을 분석하는 방식으로 실제 해킹 가능성에 대해 추정해 보는 연구 결과들이 발표되고 있다. 이에 본 기고에서는 양자 컴퓨터를 통한 대칭키 및 공개키 암호 해킹 동향에 대해 살펴보고자 한다.