• 한국항공우주학회지
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• 제47권12호
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• pp.856-864
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• 2019

무장할당(Weapon-Target Assignment, WTA) 문제는 다수 위협과 다종의 무장을 효과적으로 할당하는 문제이다. 실제 급변하는 교전환경에서의 무장할당은 위협과 무장의 특성과 위협-무장 선정에 따른 영향성을 모두 고려해야한다. 본 논문에서는 동적 무장할당 문제에서의 최적해 도출을 위해 메타휴리스틱 방법의 일종인 Greedy Randomized Adaptive Search Procedure (GRASP) 알고리즘 적용 방안을 제안한다. 먼저 동적 무장할당 문제를 정의하고 알고리즘 적용을 위해 수학적 모델을 정식화한다. 무장할당 전략을 수립하기 위하여 목적함수를 정의하고 시간변화를 고려한 구속조건을 설정한다. 이를 바탕으로 GRASP 알고리즘을 동적 무장할당 문제에 적용한다. 교전 시뮬레이션을 통해 정식화한 무장할당 문제의 최적해 특성을 분석하며, Monte-Carlo 시뮬레이션을 통해 알고리즘 성능 검증을 수행한다.

• 디지털융복합연구
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• 제11권11호
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• pp.443-448
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• 2013

개미군락시스템(Ant Colony System, ACS)은 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 기법으로 생물학적 기반의 메타휴리스틱 접근법이다. 지나간 경로에 대하여 페로몬을 분비하고 통신 매개물로 사용하는 실제 개미들의 추적 행위를 기반으로 한다. 최적 경로를 찾기 위해서는 보다 다양한 에지들에 대한 탐색이 필요하다. 기존 개미군락시스템의 지역 갱신 규칙에서는 지나간 에지에 대하여 고정된 페로몬 갱신 값을 부여하고 있다. 그러나 본 논문에서는 현재 선택한 노드에 대한 이전 iteration 에서 방문한 총 빈도수를 고려한 페로몬 부여 방법을 지역갱신규칙에 사용하고자 한다. 탐색을 위해서는 부경로를 이용한 ACS알고리즘을 사용하였다. 보다 많은 정보를 탐색에 활용함으로써 기존의 방법에 비해 지역 최적화에 빠지지 않고 더 나은 해를 찾을 수 있다.

• 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.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.778-785
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• 2020

무선 메쉬 네트워크는 메쉬 클라이언트와 메쉬 라우터, 메쉬 액세스 포인트로 구성된다. 메쉬 라우터는 메쉬 클라이언트에게 무선 네트워크 서비스를 연결해주며, 메쉬 액세스 포인트는 유선 링크를 사용하여 백본 네트워크에 연결하고 메쉬 클라이언트에게 인터넷 액세스 서비스를 제공한다. 본 논문에서는 제한된 수의 메쉬 라우터와 메쉬 액세스 포인트를 사용하여 무선 메쉬 네트워크에 대한 네트워크 설계를 위한 최적화 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안된 최적화 알고리즘은 메타휴리스틱방식의 하나인 타부서치 알고리즘을 적용하였으며, 라우터와 메쉬 액세스 포인트의 배치에 따른 전송지연을 최소화하고 적절한 수행 시간 안에 결과가 도출되도록 설계되었다. 제안된 타부서치 알고리즘은 메쉬 라우터와 메쉬 액세스 포인트의 배치를 위한 전송지연과 알고리즘 수행시간 관점에서 비교 평가되었으며, 성능평가에서 기존의 제안된 메타휴리스틱 방식에 비해 우수한 성능을 보였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권8호
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• pp.1196-1204
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• 2022

본 논문은 브로드캐스트 전송방식을 사용하는 무선 애드혹 네트워크에서 네트워크 수명을 최대화하는 최적화 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 최적화 알고리즘은 메모리 구조를 이용하여 로컬 검색 방법을 향상시키는 메타휴리스틱 방식인 타부서치 알고리즘을 적용한다. 제안된 타부서치 알고리즘은 네트워크 수명 최대화 문제에 대하여 효율적인 인코딩 방식과 인접해 검색 방법을 제안한다. 제안된 방식을 적용하여 효율적인 브로드캐스트 라우팅을 설계함으로써 전체 네트워크의 수명을 최대화한다. 제안된 타부서치 알고리즘은 네트워크에서 발생하는 브로드캐스트 전송에서 모든 노드의 소모 에너지와 최초 소실 노드 시점, 알고리즘 실행 시간 관점에서 평가되었다. 다양한 조건의 성능평가 결과에서 제안된 타부서치 알고리즘이 이전에 제안된 메타휴리스틱 알고리즘과 비교했을 때 더 우수함을 확인할 수 있었다.

• 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.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.245-251
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• 2016

본 논문은 다중공항의 도착/출발 문제에 대해 항공기 지연을 최소화시키는 최적 해를 얻을 수 있는 휴리스틱 알고리즘을 제안하였다. 단일 공항의 출발/도착 항공기의 지연 대수를 최소화시키는 최적 해를 찾는 문제에 대해 수학적 방법만이 제안되고 있다. 다중공항의 경우는 선형계획법이나 메타휴리스틱 방법의 일종인 유전자 알고리즘이 적용되고 있다. 제안된 알고리즘은 먼저, 각 공항의 i번째 단위시간 (15분)에서 총 도착/출발 항공기 대수에 대해 지연을 최소화시키는 운영 능력들 중 중앙값을 선택하였다. 다음으로 공항간 도착 항공기의 도착지를 변경시켰다. 실험 결과 제안된 알고리즘은 유전자 알고리즘에 비해 지연 항공기 대수에 대해 보다 좋은 결과를 얻었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.175-181
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• 2014

본 논문은 NP-완전인 DSP에 대해 O(m)의 다항시간으로 근사 해를 찾는 규칙을 제시한 휴리스틱 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 m개의 주어진 운행계획에 대해, 최소의 운전기사인 n명을 배정한 초기 배정 결과를 얻는다. 다음으로, 교환 또는 삽입의 5개 규칙들을 적용하여 초과시간 (OT)과 유휴시간 (IT)를 감소시켜 최소의 비용 (TC)을 얻었다. 제안된 알고리즘은 최적 (또는 근사) 해를 찾는 규칙을 제안한 O(m) 복잡도의 휴리스틱 다항시간 알고리즘임에도 불구하고, 5개의 실험 데이터에 적용한 결과 메타 휴리스틱 기법들과 필적하는 결과를 얻었다. 결론적으로, 본 논문에서는 CSP에 있어서 최적 해를 찾아가는 규칙이 전혀 없는 NP-완전이 아닌 다항시간의 규칙이 존재하는 P-문제가 될 수 있음을 보였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권9호
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• pp.179-193
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• 2022

다양한 메타버스 플랫폼이 폭발적으로 성장하고 있는 가운데, 고객경험에 기반한 측정 및 분석, 평가할 통일된 지표는 부재하다. 이에 2~3차원 혼합형 가상세계 플랫폼인 메타버스 평가를 위해 기존의 휴리스틱 사용성 평가모델과 문헌검토를 기반으로 메타버스 내 사용성 평가요인을 도출하였다. 이를 델파이기법을 통해 타당성을 검증하여 사용자주도권, 정보구조, 디자인과 콘텐츠, 이용환경 등 5개 분야의 20개 항목 세분화로 측정 가능한 체계를 구축하였다. 이를 바탕으로 로블록스, 제페토 등 주요 메타버스 플랫폼의 실제 내용을 체험 후 사용성 평가하여 비교 검증을 진행했다. 그 결과, 사용자주도권 및 콘텐츠 측면에서 상대적으로 그 효용성이 높게 도출되어 메타버스 사용자경험을 향상시킬 수 있을 것으로 추정되었다. 본 연구는 서비스디자인 분야에서 널리 사용되어 온 사용성 평가체계를 확장현실, 혼합현실 분야로 확장하여 메타버스 사용성 평가의 기초 틀을 마련했다는 점에서 학술적 의의가 있다. 이와 함께 메타버스 현장의 이해관계자들에게 기초적인 판단기준 제공의 실무적 함의는 물론 디지털 역량강화와 산업 활성화의 정책적 의의도 가진다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.151-158
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• 2023

NP-난제로 다항시간으로 최적 해를 찾는 알고리즘이 제안되지 않고 있는 일반화된 배정 문제에 대해 기존에는 전적으로 메타휴리스틱 기법들에 치중하여 연구가 진행되었다. 반면에, 본 논문에서는 해를 찾아가는 규칙을 가진 휴리스틱 탐욕 알고리즘을 제안한다. 첫 번째로, m대의 기계(용기)에 n개의 작업(물품)을 담을 수 있도록 l = n/m개가 되도록 각 기계의 용량 b_i에 대해 가중치 w_ij ≤ b_i/l 데이터로 축소시킨다. 축소된 데이터들을 대상으로 각 작업의 최대 이득 작업을 해당 기계에 배정하였다. 두 번째로, 각 기계에 배정된 가중치 합이 기계 용량을 초과하지 않도록 배정을 조정하였다. 마지막으로 이득을 최대화시키기 위해 k-opt 교환 최적화를 수행하였다. 제안된 알고리즘을 50개 벤치마킹 데이터들에 적용한 결과 약 1/3 데이터에 대해서는 알려진 최적 해를 찾을 수 있었으며, 나머지 2/3 데이터에 대해서는 메타휴리스틱 기법들과 견줄만한 결과를 보였다. 따라서 제안된 알고리즘은 GAP에 대해 다항시간으로 해를 찾아가는 규칙이 존재할 가능성을 보여 NP-난제에서 P-문제로 될 수 있음을 실험을 통해 증명하였다.