• 제목/요약/키워드: 배낭문제

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배낭 문제를 해결하기 위해 DNA 코딩 방법을 적용한 DNA 컴퓨팅 (DNA Computing adopting DNA Coding Method to solve Knapsack Problem)

  • 김은경;이상용
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제1호
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    • pp.243-246
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    • 2004
  • 배낭 문제는 단순한 것 같지만 조합형 특성을 가진 NP-hard 문제이다 이 문제를 해결하기 위해 기존에는 GA(Genetic algorithms)를 이용하였으나 지역해에 빠질 수 있어 잘못된 해를 찾거나 찾지 못하는 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 막대한 병렬성과 저장능력을 가진 DNA 컴퓨팅 기법에 DNA에 기반한 변형된 GA인 DNA 코딩 방법을 적용한 ACO(Algorithm for Code Optmization)를 제안한다. ACO는 배낭 문제 중 (0,1)-배낭 문제에 적용하였고, 그 결과 기존의 GA를 이용한 것 보다 초기 문제 표현에서 우수한 적합도를 생성했으며, 빠른 시간내에 우수한 해를 찾을 수 있었다.

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코드 최적화 DNA-Haskell을 도입한 DNA 컴퓨팅에 의한 배낭 문제 해결 (Solution for Knapsack Problem using DNA Computing with Code Optimized DNA-Haskell)

  • 김은경;이상용
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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    • pp.539-542
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    • 2004
  • 배낭 문제는 조합 최적화 문제로서, 다항 시간(polynomial time)에 풀리지 않는 NP-hard 문제이다 이 문제를 해결하기 위해 기존에는 DNA 컴퓨팅 기법과 GA 등을 사용하여 해결하였다. 하지만 기존의 방법들은 DNA의 정확한 특성을 고려하지 않아, 실제 실험과의 결과 차이가 발생하고 있다. 본 논문에서는 DNA 컴퓨팅 실험 과정에서 발생하는 DNA 조작 오류를 최소화하고, 보다 정확한 예측을 위해 함수 언어인 Haskell을 이용한 코드 최적화 DNA-Haskell을 제안한다. 코드 최적화 DNA-Haskell은 배낭 문제 중 (0,1)-배낭 문제에 적용하였고, 그 결과 기존의 DNA 컴퓨팅 방법보다 실험적 오류를 최소화하였으며, 또한 적합한 해를 빠른 시간 내에 찾을 수 있었다.

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효과적인 배낭 문제 해결을 위해 DNA 코딩 방법을 적용한 DNA 컴퓨팅 (DNA Computing Adopting DNA coding Method to solve effective Knapsack Problem)

  • 김은경;이상용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.730-735
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    • 2005
  • 배낭 문제는 단순한 것 같지만 조합 최적화 문제로서, 다항 시간(polynomial time)에 풀리지 않는 NP-hard 문제이다. 이 문제를 해결하기 위해 기존에는 GA(Genetic Algorithms)를 이용하여 해결하였다. 하지만 기존의 방법은 DNA의 정확한 특성을 고려하지 않아, 실제 실험과의 결과 차이가 발생하고 있다. 본 논문에서는 배낭 문제의 문제점을 해결하기 위해 DNA 컴퓨팅 기법에 DNA 코딩 방법을 적용한 ACO(Algorithm for Code Optimization)를 제안한다. ACO는 배낭 문제 중 (0,1)-배낭 문제에 적용하였고, 그 결과 기존의 방법보다 실험적 오류를 최소화하였으며, 또한 적합한 해를 빠른 시간내에 찾을 수 있었다.

다중 선택 배낭 제약식 하에서의 오목 함수 최소화 문제 (An Concave Minimization Problem under the Muti-selection Knapsack Constraint)

  • 오세호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.71-77
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    • 2019
  • 본 연구에서는 다중 선택 배낭 모형의 최적해를 찾는 해법을 제시하고자 한다. 다중 선택은 동일한 집단에 소속된 구성원들이 동시에 선택되거나 동시에 배제되는 상황에서 관찰된다. 각 집단 간 관련성의 측정치인 오목 함수가 의사결정기준으로 설정되었다. 다중 선택은 비선형 제약식으로 모형화 되는데 일반 배낭 제약식으로 변환될 수 있다. 따라서 최적 해법 개발을 위해 오목함수 최소화 문제와 배낭 문제의 일반적인 해법들에서 채택하고 있는 분지 한계 접근법을 이용하였다. 단체상에서 오목함수를 가장 근접하게 하한추정하는 함수가 1차식이라는 사실이 한계 전략의 이론적 토대가 된다. 또한 하위 단계에서도 1차식 목적함수가 유일하게 결정되도록, 후보 단체를 두 개의 초평면에 투사시킴으로써 1차원 낮은 두 개의 하위 단체로 분할하는 방법이 분지 전략의 핵심이다. 앞으로 본 연구의 결과는 다양한 형태의 배낭 제약식 하에서의 오목 함수 최소화 문제의 해법을 개발하는데 응용될 수 있을 것이다.

확률적 배낭 문제들에 대한 적응적 정책: 병렬 롤아웃 접근 (An Adaptive Policy for Stochastic Knapsack Problems: Parallel Rollout Approach)

  • 최상희;장형수
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (B)
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    • pp.445-450
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    • 2007
  • 본 논문에서는 "확률적 배낭(stochastic knapsack)" 문제에 대하여 잘 알려진 Complete Sharing(CS), Complete Partitioning(CP)이 트래픽 특성에 따라 성능의 차이가 나타난다는 약점과 각 정책(policy)들의 평균 성능에 대한 최적 파라미터들을 트래픽 특성에 따라 결정하여야 한다는 약점을 보완하는 모델에 근거한 "Parallel Rollout(PR)"에 기초한 적응적인 정책(adaptive policy)을 제안한다. 주어진 트래픽 모델을 병합한 확률적 배낭 문제를 마코프 결정 과정(Markov Decision Process, MDP)으로 모델링하고, 마코프 결정 과정상에서 기존의 주어진 정책들을 PR 기법을 적용, 하나의 정책으로 융합하고 그 정책이 기존의 주어진 어떤 정책보다도 성능이 같거나 더 뛰어나다는 이론적 근거를 실험을 통하여 확인한다.

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다차원 배낭 문제를 위한 정수계획법 기반 지역 탐색 기법 (Integer Programming-based Local Search Techniques for the Multidimensional Knapsack Problem)

  • 황준하
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.13-27
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    • 2012
  • 정수계획법 기반 지역 탐색은 단순 언덕오르기 탐색을 기반으로 하는 지역 탐색의 일종으로서 기존의 지역 탐색과는 달리 이웃해 생성 시 정수계획법을 활용한다. 기존 연구 [1]에 의하면 정수계획법 기반 지역 탐색은 경영과학 및 인공지능 분야에서 많은 관심을 받아 온 다차원 배낭 문제를 해결하는 데 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 그러나 해당 연구에서는 OR-Library에 있는 다차원 배낭 문제들 중 규모가 가장 큰 문제들만을 대상으로 하여 정수계획법 기반 지역 탐색의 우수성을 검증하였다는 단점이 있다. 본 논문에서는 그 외의 문제들을 대상으로 정수계획법 기반 지역 탐색을 적용함으로써 보다 객관적으로 정수계획법 기반 지역 탐색의 우수성을 검증한다. 아울러 본 논문에서는 기존의 정수계획법 기반 지역 탐색이 단순 언덕오르기 탐색과 정수계획법을 결합한 것과는 달리 언덕오르기 탐색, 타부 탐색, 시뮬레이티드 어닐링과 같은 다른 지역 탐색 기법과 정수계획법을 결합하는 방안을 제시한다. 실험 결과, 정수계획법 기반 지역 탐색은 중소 규모의 다차원 배낭 문제들에 있어서도 기존의 가장 좋은 휴리스틱 탐색 기법에 비해 유사하거나 더 우수한 성능을 발휘함을 확인하였다.

다중 배낭 문제를 위한 라그랑지안 휴리스틱 (A Lagrangian Heuristic for the Multidimensional 0-1 Knapsack Problem)

  • 윤유림;김용혁
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.755-760
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    • 2010
  • 일반적으로 이산 최적화에서의 라그랑지안 방법은 제약조건을 쉽게 다루기 위한 기법이다. 이 방법은 전형적으로 분지한계법에서 상한을 찾을 때 사용한다. 본 논문은 여러 개의 제약조건이 있는 다중 배낭 문제를 위한 새로운 라그랑지안 방법을 제안한다. 기존 라그랑지안 접근법과는 달리 제안한 방법은 라그랑지안 벡터의 새로운 특징에 기초하여 품질 좋은 하한(즉, 가능 해)을 효율적으로 찾을 수 있다. 잘 알려진 큰 규모의 벤치마크 데이터에서 실험을 하였고 제안한 라그랑지안 방법은 기존 방법의 성능을 개선하였다.

예산제약을 고려한 IT프로젝트 선정 모델 연구 (A Study on the IT Project Selection Considering Budget Constraints)

  • 박재희;조남욱;김우제
    • 한국전자거래학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.327-338
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    • 2013
  • IT프로젝트를 수행하는 기업은 정해진 예산범위 내에서 투자계획을 수립하고 실행하게 된다. 이 과정에서 IT프로젝트를 효과적, 효율적으로 선정하는 문제는 기업경쟁력과 직결되는 중요한 요소이다. 그동안 IT프로젝트의 선정을 위한 다양한 모형이 개발되었으나 예산제약을 고려한 효과적 프로젝트 선정에 대한 연구는 보고되지 않고 있다. 본 연구에서는 예산 제약을 고려하여 효과적으로 IT프로젝트를 선정하는 기법을 제시하였다. 본 연구에서 제안한 모델(AHP-K)에서는 AHP(Analytic Hierarchy Process : 계층분석법) 기법을 적용하여 평가 항목의 가중치와 프로젝트 후보군의 가중치를 산정한 후 배낭문제(Knapsack Problem)를 적용하여 예산 범위 내에서 프로젝트 효용을 최대화하는 선정안을 도출한다. 실제 적용단계에서 고려하는 대안이 많거나 신규대안이 추가되는 경우 쌍대비교의 수행이 어려운 점을 감안하여 대안 비교 단계에서 절대평가법을 적용하였다. 본 연구에서는 제시된 모델을 실제 사례에 적용하여 기존 AHP 모형과 비교 분석함으로써 효과성을 검증하였다.

관계형 데이터베이스를 이용한 배낭문제 해법기의 구현 (Development of Knapsack Problem Solver Using Relational DBMS)

  • 서창교;송구선
    • 한국경영과학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.73-73
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    • 1988
  • Knapsack problems represent many business application such as cargo loading, project selection, and capital budgeting. In this research we developed a knapsack problem solver based on Martello-Toth algorithm using a relational database management system on the PC platform. The solver used the menu-driven user interface. The solver can be easily integrated with the database of decision support system because the solver can access the database to retrieve the data for the model and to store the result directly.

관계형 데이터베이스를 이용한 배낭문제 해법기의 구현 (Development of knapsack problem solver using relational DBMS)

  • 서창교;송구선
    • 경영과학
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    • 제13권2호
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    • pp.73-94
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    • 1996
  • Knapsack problems represent many business application such as cargo loading, project selection, and capital budgeting. In this research we developed a knapsack problem solver based on Martello-Toth algorithm using a relational database management system on the PC platform. The solver used the menu-driven user interface. The solver can be easily integrated with the database of decision support system because the solver can access the database to retrieve the data for the model and to store the result directly.

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