• 제목/요약/키워드: 알고리즘이론

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단순 유전 알고리즘에서 단속평형의 지속시간에 대한 연구 (The Duration of Punctuated Equilibria in Simple Genetic Algorithms)

  • 오상엽
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권11호
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    • pp.1059-1070
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    • 2005
  • 유전 알고리즘에서 개체군은 지역 최적치에 빠질 수 있지만 긴 지속시간이 지난 후에는 여기에서 빠져나을 수 있으며 이러한 현상을 단속평형 (punctuated equilibrium)이라고 한다. 자연계나 컴퓨터 생태계 (computational ecosystems) 에서 관찰되는 단속평형은 확산 방정식 (diffusion equation)으로 잘 설명된다. 본 연구에서는 단순 유전 알고리즘을 이론적으로 분석하여 개체군의 움직임이 확산 방정식으로 표현될 수 있다는 것을 보인다. 또한 적합도 (fitness) 함수를 단위화 (unitation) 함수로 국한하면 이 분석을 더 구체화하여 유전 알고리즘의 주요 변수들이 이 방정식에 나타나도록 할 수 있다. 이 경우 확산 방정식에 대한 이론적 결과를 이용하면 지역 최적치에서 빠져 나오기까지의 지속시간이 개체군의 크기, 1/(돌연변이 확률), 그리고 지역 최적치의 깊이에 대해 지수적으로 증가한다는 것을 알 수 있다. 이러한 이론적 결과는 이중안정 지형 (bistable landscapes)에서의 시뮬레이션 결과와 일치한다.

협상 해법을 이용한 이더리움 샤드 부하 균형 알고리즘 (Adaptive Load Balancing Algorithm of Ethereum Shard Using Bargaining Solution)

  • 백동환;김승욱
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제10권4호
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    • pp.93-100
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    • 2021
  • 블록체인의 확장성 문제를 해결하기 위한 이더리움 샤드 시스템은 부하 균형 문제가 존재하며 이는 그래프 분할 문제로 모델링된다. 본 논문에서는 게임 이론의 협상 해법을 사용하여 이더리움 샤드 시스템의 상반된 효용에 대한 협상이 가능한 적응적 온라인 가중그래프 분할 알고리즘을 제안한다. 게임 이론의 협상 해법은 상반된 효용의 협상점을 공정하게 결정할 수 있는 공리적 해법이다. 제안 알고리즘은 기존 온라인 그래프 분할 알고리즘을 가중그래프에 적용할 수 있도록 개선하였으며 대표적인 교섭 해법인 내쉬 협상 해법을 확장한 확장 내쉬 협상 해법을 사용하여 이더리움 시스템 상황을 고려한 설계를 통해 효과적으로 부하 균형을 수행하였다. 실험 결과, 대표적인 온라인, 오프라인 그래프 분할 알고리즘에 비해 최대 37% 우수한 성능을 보였다.

유튜브의 개인화 알고리즘이 유도하는 적극이용 경로에 대한 실증분석 (An Empirical Analysis of the Active Use Paths induced by YouTube's Personalization Algorithm)

  • 배승주
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.31-45
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    • 2023
  • 본 연구는 유튜브 이용자의 사용 시간이 양적으로 증대하면서 나타나는 질적 단계와 경로에 주목하였다. 그리고 심리학과 신경과학의 이론을 적용하여 추천시스템의 개인화 알고리즘과 적극이용의 구간을 세분화하였고, 이론연구와 실증연구를 병행하였다. 이론연구에서 심리학과 신경과학의 관점으로 포그의 행동모델(FBM), 가변적 보상, 도파민 중독을 적용하였다. 포그의 행동모델(FBM)은 연관 콘텐츠 제시 기능인 개인화 추천 알고리즘이 트리거(계기)로서 쉬운 클릭을 유발하고, 가변적 보상은 검색하는 콘텐츠에 대한 예측불가능성으로 동기부여의 효과성을 높이며, 도파민 중독은 도파민 신경을 자극하면 지속적 적극적으로 콘텐츠를 소비하게 하는 것으로 요약된다. 본 연구는 개인화 추천 알고리즘과 적극이용 구간에서 콘텐츠의 이용 목적을 심리적 측면에서 처음이용, 재이용, 지속이용, 적극이용의 4단계로 구분하고, 경로를 분석하였다는 점에서 학문적 실무적 기여를 할 것으로 기대한다.

사례 기반 결정 이론을 융합한 포텐셜 기반 강화 학습 (Potential-based Reinforcement Learning Combined with Case-based Decision Theory)

  • 김은선;장형수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권12호
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    • pp.978-982
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    • 2009
  • 본 논문에서는 다수의 강화 학습 에이전트들의 학습 결과 및 Expert의 지식을 하나의 학습 알고리즘으로 융합하는 강화학습인 "potential-based" reinforcement learning(RL)기법에 불확실한 환경에서의 의사결정 알고리즘인 Case-based Decision Theory(CBDT)를 적용한 "RLs-CBDT"를 제안한다. 그리고 테트리스 실험을 통하여 기존의 RL 알고리즘에 비해 RLs-CBDT가 최적의 정책에 더 마르게 수렴하는 것을 보인다.

A Study on the Pit Excavation Volume Using Cubic B-Spline

  • Du-Yeoul Mun
    • 한국해양공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.19-24
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    • 2002
  • 항만공사같은 대규모의 매립공사에서 토공작업은 총공사비의 상당한 비중을 차지하므로 경제적인 시공을 위하여 절.성토량은 정확하게 계산되어야 한다. 따라서 본 연구는 주어진 3차원 표고데이터를 지나는 스플라인 곡면을 구하는 알고리즘을 제시함으로써 좀더 정확한 토공량 계산식의 결정을 목표로 한다. 스플라인에 대한 흥미로운 수학적 결과는 무척 많지만 본 연구에서는 스플라인 곡면을 기술하고 또, 그것을 이용하여 토공량 계산을 위한 알고리즘개발을 목표로 하기 때문에 알고리즘과 프로그래밍에 필요한 수학적 내용을 기술하며 그 수치적 계산결과는 Maple 프로그램을 이용하였다. 그리고 정확도를 비교하기 위하여 기존의 방법인 선형점고법, Chamber법, Chen과 Lin의 이론을 컴퓨터프로그램하여 본 연구에서 제시된 방법과 정확도를 비교, 분석한다. 아울러 각 이론식의 결과에 대한 보다 정확한 검사를 위하여 x, y 함수식을 이용한 실험지형을 인위적으로 만들었으며 그 때의 값을 기준값으로 하였다. 따라서 실험수치지형에 대한 기준값이 절대값에 가까우므로 각 토공량식들의 오차규명을 보다 명확하고 확실하게 비교할 수 있도록 하였다.

인지이론과 ART 신경회로망에 기반한 한글 문자 분류 모델 (Hangeul Character Classification Model Based on Cognitive Theory and ART Neural Network)

  • 박중양;박재흥;장재혁
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.33-42
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    • 2005
  • 본 논문에서는 ART 신경회로망의 성능을 개선하기 위해, 불필요한 클러스터의 생성과 변화를 억제하여 효율적인 패턴 분류가 가능하도록 하는 학습 알고리즘을 제안한다. 또한, 패턴 분류의 정확성을 향상시키기 위해 한글의 구조적 특징을 이용한 위치추출 알고리즘을 적용하였다. 제안하는 학습 알고리즘은 현재 학습되는 패턴과 최초 패턴간의 일치도를 비교한 후 리세트 시스템을 작동케 한다. 그 결과, 신경회로 망은 이미 입력되었던 패턴이 다시 입력되어도 새로운 클러스터의 생성을 방지하여 오인식율을 줄이게 된다.

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퍼지 이론과 TMS320F240을 이용한 조이스틱 .제어기 설계 및 구현 (Joystick Controller Design and Implementation using Fuzzy Theory and TMS320F240)

  • 류홍석;김정훈;강재명;강성인;이상배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.102-105
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    • 2002
  • 다기능 휠체어 시스템의 제어부인 80C196KC를 사용했으나, fuzzy 알고리즘을 적용하는데 있어서 여러 가지 문제점(속도, 연산, 외부장치 등) 때문에 구현1차는데 상당한 어려움이 있었다. 이를 해결하기 위해 20MIPS의 속도인 TMS320F240의 프로세서를 사용하였으며 이로 인해 발생하는 문제점을 거의 해소시켰고, 퍼지 알고리즘을 효율적으로 적용할 수 있었다. 본 시스템의 구성은 주제어기로 퍼지 제어 알고리즘을 사용하여 조이스틱을 제어시켰고, 2개 encoder를 입력을 받아 휠체어 회전수를 이용하여 제어시켰다. 휠체어 모터로는 BLDC(Brushless DC) 모터를 사용했으면, BLDC전용 드라이브단을 이용하여 모터를 구현시켰다. 그리고 3개의 초음파 센서를 부착하여 장애물 회피를 시도하였다. 초음파센서의 효율적인 사용을 위해 스텝 모터(Stepping Motor)와 마이크로 컨트롤러로 PIC을 사용하였다. 본 논문의 실험 결과에서는 이전의 제어기(80C196KC)보다 현저히 성능 면에서 향상되었고, 부수적인 외부장치 처리면에서도 상당한 차이를 볼 수 있었다

연속적 미디어의 서비스 질 보장을 위한 스케줄링 (Scheduling for guaranteeing QoS for continuous media)

  • 길아라;구제웅
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (A)
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    • pp.193-195
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    • 2003
  • 분산 환경의 않은 멀티미디어 응용들은 연속적 음성/화상 자료들을 위한 실시간 특성을 가지는 패킷들을 생성하고, 실시간 태스크 스케줄링 이론에 따라 이들을 전송한다. 본 논문에서는 광대역폭 통신망을 기반으로 하는 분산 멀티미디어 응용의 연속 미디어를 위한 트래픽의 특성을 모델링하고, 보다 사용자의 요구에 따른 서비스 질의 보장을 위하여 비선점적 경성 실시간 태스크 스케줄링 이론인 PDMA 알고리즘을 도입한다. 또한 응용 시스템의 고 품질 서비스를 유지하기 위하여 새로운 트래픽 발생 요청이 현재 진행 중인 서비스 내용에 영향을 주지 않도록 제어하는 사용권 제어 기법을 제안한다. 제안하는 사용권 제어 기법은 PDMA 알고리즘을 위한 충분조건식이기 때문에 이를 만족하는 메시지 집합에 대하여 PDMA 알고리즘은 항상 실행가능한 스케줄을 찾을 수 있다. 따라서, 새로운 요청을 포함하는 전체 메시지 집합이 제안하는 사용권 제어 기법의 조건들을 만족하면, 새로운 요청에 의한 트래픽의 발생을 허용한다. 그렇지 않은 경우 새로운 요청을 거절한다. 끝으로 본 논문에서 제안하는 사용권 제어 기법을 이용하는 스케줄링의 실용성을 입증하기 위한 모의실험 결과를 보인다.

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레일리 페이딩 알고리즘개발 및 특성분석

  • 이상천;김재명;박한규
    • ETRI Journal
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    • 제8권4호
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    • pp.95-102
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    • 1986
  • 본 연구에서는 이동통신 시스팀에서 채널 모델의 시뮬레이션을 수행하는데 사용 가능한 알고리즘을 개발하였으며 이동체 속도에 따라 그 특성을 분석하였다. 이동통신 채널에서는 다중 경로에 의하여 레일리 페이딩 채널이 구성되어 지는데 이의 알고리즘 개발을 위하여 실제 제작 구현이 용이한 위상 변조신호 합성 방법과 shaping 필터를 이용하는 방법을 채택하였다. 개발 알고리즘을 분석한 결과 제시한 두 모델 모두가 채널 시뮬레이션을 위하여 사용가능함을 확인하였으며 특히 레일리 분포 특성에서는 위상변조 신호 합성방식이 이론치와 더욱 유사됨을 알 수 있었다.

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ELM(Extreme Learning Machine)기반의 단기 물 수요예측 알고리즘 (The short-term water forecasting based on ELM model)

  • 신강욱;홍성택
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1728-1729
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    • 2011
  • 본 연구에서는 안정적인 물 공급과 에너지의 효율적 사용을 위한 단기 물 수요예측알고리즘 개발에 있어서, 지방 소도시 지역의 물 공급패턴에 대한 영향인자를 도출하기 위하여 기상환경인자와 과거 물 공급량에 대한 상관성 분석을 실시하였다. 그리고, 신경회로망 이론 중 ELM알고리즘을 적용한 단기 물 수요예측알고리즘을 개발하여 현장 적용성을 검토하고자 한다.

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