• 제목/요약/키워드: 이진트리

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에러가 있는 환경에서 RFID 태그 충돌을 해결하기 위한 DFSA와 이진트리 프로토롤의 성능 비료 및 분석 (Performance Comparison and Analysis of DFSA and Binary Tree Protocol for RFID Tag Anti-Collision in Error-Prone Environment)

  • 엄준봉;이태진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.493-494
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    • 2007
  • RFID (Radio Frequency IDentification) 시스템에서 수동 태그의 낮은 전송 파워 때문에 리더는 태그와의 통신시 많은 에러를 경험하게 된다. 이것은 리더가 태그의 정보를 빠르고 정확하게 인식하는 것을 어렵게 만든다. 따라서, 이러한 문제를 해결하기 위해 에러에 강한 알고리즘을 개발하고 적용할 필요가 있다. 리더가 태그의 정보를 인식하기 위해 사용하는 대표적인 프로토콜에는 ALOHA 기반의 DFSA (Dynamic Framed-Slotted ALOHA) 프로토콜과 트리 기반의 이진트리 프로토콜이 있다. 기존의 두 프로토콜 중 DFSA는 에러가 없을 때 이진트리 보다 성능이 우수하나, 에러가 존재할 때, 이진트리 보다 약 35% 정도 에러의 영향을 많이 받는 성질을 보인다. 본 논문에서는 에러가 있는 환경과 없는 환경에서의 DFSA와 이진트리 프로토콜의 성능을 분석하고, 시뮬레이션을 이용하여 이 논문에서의 성능 분석 방법이 타당함을 증명한다. 그리고 에러가 많은 환경에서는, 빠른 RFID 태그 인식을 위해 DFSA 프로토콜보다 이진트리 프로토콜을 사용할 것을 제안한다.

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무게 있는 리프 이진 트리 균형 문제를 해결하는 알고리즘 (Algorithms for Balancing Weighted-Leaf Binary Tree)

  • 이동규;백낙훈;이종원;류관우
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 봄 학술발표논문집 Vol.27 No.1 (A)
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    • pp.692-694
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    • 2000
  • 본 논문에서는 이진 트리 형태를 가지는 다관절체의 균형을 잡거나 이진 트리 모양으로 연결된 네트워크 상에서 단말 노드들의 부하를 균형 있게 하는데 이용할 수 있는 무게 있는 리프 이진 트리 균형 문제를 제안한다. 또한 무게 있는 리프 이진 트리 균형 문제를 리프들의 무게 변화량의 쌍의 {{{{ { l}_{ 1} }}}}-norm, {{{{ { l}_{2 } }}}}-norm, {{{{ { l}_{3 } }}}}-norm 각각을 최소로 하면서 해결하는 방법들을 제안한다. 이 방법들은 무게 있는 리프 이진 트리 균형 문제의 특성을 이용하여 n개 변수를 하나의 변수의 양의 상수배로 나타냄으로써 해결할 수 있음을 보인다.

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확률적 이진 검색 트리 성능 추정 (Estimation of performance for random binary search trees)

  • 김숙영
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.203-210
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    • 2001
  • 이진 트리 검색에 관한 관계 모형들을 추정하고 이론 가설들을 검정하기 위하여 중복되지 않는 자연수들을 자료로 하는 3개 이상 7개 이하의 노드를 가진 모든 가능한 이진 검색 트리 들을 생성하였다. 노드 개수 별로 높이 및 균형도 에 따른 이진 검색 트리 생성 확률들을 추정하였으며 노드 개수와 트리의 높이, 검색에 필요한 비교 횟수의 관계를 나타내는 회귀 모형이 구축되었고 이진 검색 트리의 O(1g(n)) 이론이 적합도 검정 절차에 의하여 실험적으로 채택되었다. 이진 검색 트리의 균형에 따른 검색 성능의 유의적 차이들을 통계적으로 증명하기 위하여 균형도에 따라 확률적으로 생성된 이진 검색 트리들을 세 그룹으로 그룹화하고 그룹간의 검색 비교 횟수를 분산 분석 모형에 의하여 비교 분석하였다.

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계층형 집약 이진 트리의 검색 성능 개선 (Enhancing Retrieval Performance for Hierarchical Compact Binary Tree)

  • 김성완
    • 창의정보문화연구
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    • 제5권3호
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    • pp.345-353
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    • 2019
  • 문자열 탐색을 위한 자료구조로 널리 사용되는 이진 트라이를 선형 이진 비트열로 표현하여 저장 공간 효율성을 높이기 위한 여러 연구들이 제안되었다. 한 개의 이진 트라이를 기반으로 생성된 이진 집약 트리기법은 입력 키 집합의 크기가 커지면 이진 비트열이 매우 길어지게 되어 키 탐색 시간이 크게 증가한다. 키 탐색 범위를 축소하고자 여러 개의 작은 크기의 이진 집약 트리를 계층적으로 표현한 계층적 집약 이진트리 기법이 제안되었으나 키 탐색 시 근본적으로 이진 비트열을 순차적으로 접근하여 처리하므로 탐색 범위에 포함되는 이진 비트열의 개수와 길이에 따라 검색 시간이 비례하여 증가한다. 본 논문에서는 포화이진 트라이로 표현된 여러 개의 이진 집약 트리를 계층적으로 구성하고, 키 탐색 범위에 해당하는 이진 비트열 경로를 간단한 숫자 변환을 통해 결정할 수 있도록 하여 검색 성능을 높였다. 최악의 시·공간 복잡도 계산을 이용한 성능 평가를 통해 검색 및 키 삽입 또는 삭제에 대해 제안 방법이 가장 높은 성능을 보여 주었다. 공간 사용량은 제안 방법이 기존의 방법에 비해 약 67%~68%의 공간만을 필요로 하여 가장 우수한 공간 효율성을 보이는 것으로 분석되었다.

동적 연산을 위한 집약 이진(CB) 트리 (Compact Binary Tree for Dynamic Operations)

  • 김성완
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2014년도 추계 종합학술대회 논문집
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    • pp.293-294
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    • 2014
  • 정보 검색 분야에서 키 탐색을 빠르게 하기 위한 인덱스 구조로 이진 트라이가 대표적으로 사용된다. CB 트리는 이진 트라이 구조를 구현할 경우 발생하는 저장 공간의 부담을 축소하기 위해 이진 시퀀스를 사용하여 저장한다. 이는 저장 공간 측면에서 상당한 우수성을 보여주나 키의 잦은 삽입 및 삭제 요구가 있을 경우 이진 비트열에 대한 시프트 연산이 요구되는 부담이 있다. 본 논문에서는 완전 이진 트라이 구조를 사용하여 CB 트리를 표현하는 방법을 제시하였다. 저장 공간의 크기가 증가되기는 하지만 키가 삽입되거나 삭제되어도 이진 비트열에 대한 시프트 연산이 필요하지 않은 장점이 있다.

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계층적 이분트리를 활용한 이진 이미지 탐색 기법 (Binary Image Search using Hierarchical Bintree)

  • 김성완
    • 창의정보문화연구
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    • 제6권1호
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    • pp.41-48
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    • 2020
  • 공간 데이터를 표현하고 처리하기 위해 사분트리 또는 이분트리 등의 계층형 자료 구조가 사용되고 있다. 이분 트리를 선형적으로 표현하기 위해 기존에 제안된 S-트리는 이진 영역 이미지 데이터를 선형적인 이진 비트열로 표현하여 저장 공간을 크게 압축할 수 있는 장점이 있으나, 이미지의 해상도가 높아질수록 이진 비트열의 길이가 길어져 저장 공간이 늘어나고 탐색 성능이 저하되는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 포화 이진 트리 구조를 갖는 여러 개의 분할 이분트리를 계층적으로 구성하고 각 분할 이분트리를 2개의 선형적 이진 비트열로 표현하여 이미지 탐색에 필요한 범위를 축소하는 한편 이진 비트열 경로를 직접 탐색하지 않고 간단한 숫자 변환을 통해 수행하도록 하여 전체적인 탐색 성능을 개선하였다. 최악의 시공간 복잡도 분석에 의한 성능 평가를 통해 제안 방법이 기존의 방법에 비해 우수한 검색 성능과 공간 효율성을 보이는 것으로 분석되었다.

다차원 이진트리를 기반으로 하는 한글 전자사전의 성능 분석

  • 김희철;이창식
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.165-174
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    • 1998
  • 본 연구는 기존의 한글 전자사전의 단점들인 과다한 검색 횟수, 비효율적인 주 기억장치 사용, 이미 구축된 사전에 새로운 단어에 대한 추가·삭제의 난이성 등을 해결할 수 있는 다차원 이진트리 구조 기반의 한글 전자사전의 설계 및 구현을 그 내용으로 하고 있다. 본 논문에서 구현된 한글 전자사전의 검색시간 성능평가를 위해 입력 키워드의 종류에 따라 실험1, 실험2 의 두가지 성능평가를 수행하였다. 실험1에서는 구현된 사전의 단어를 입력 키워드로 사용하여 실험하였으며 그 결과로서 제안한 사전구조가 검색 속도 면에서 기존의 트라이 사전구조보다 약 1.5배의 성능향상을 부여주고 있음을 보았다. 실험 2는 다차원 이진트리 구조의 한글 전자사전이 트라이 구조의 한글 전자사전보다 약 2.3배의 성능향상을 이루고 있음을 보여주고 있다. 한편, 사전 구축시 필요한 주기억장치 용량에 대한 성능평가 결과는 트라이구조사전은 1.987Kbyte를 가지는 반면 제안한 다차원 이진트리 구조의 한글 전자사전은 1.136Kbyte를 가지므로 약 1.8배의 성능향상을 보여주고 있다.

다차원 이진트리 기반의 한글 전자사전 구축기법

  • 김희철;신정훈;이용두;김영순
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 1998년도 춘계공동학술대회 발표논문집 IMF시대의정보화 추진전략
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    • pp.221-227
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    • 1998
  • 본 연구에서는 지금까지 한글 전자사전이 가지고 있는 과다한 검색 횟수, 비효율적인 주기억 장치 사용, 이미 구축된 사전에 새로운 단어에 대한 추가·삭제의 어려움에 대한 단점들을 개선하기 위하여 다차원 이진트리 구조의 한글 전자사전을 구현한다. 본 논문에서 구현된 한글 전자사전의 검색시간 성능평가를 위해 입력 키워드의 종류에 따라 실험1, 실험2로 나누어 성능평가를 한 결과, 실험 1에서는 구현된 사전의 단어를 입력 키워드로 사용하여 실험한 결과 제안한 사전구조가 검색 속도면에서 기존의 트라이 사전구조 보다 약 1.5배 성능향상을 보여주고 있으며 실험 2 결과도 다차원 이진트리 구조의 한글 전자사전이 트라이 구조의 한글 전자사전보다 약 2.3배의 성능향상을 보여주고 있다. 한편 사전 구축 시 필요한 주 기억 장치 용량에 대한 성능평가 결과는 트라이구조사전은 1.987Kbyte를 가지는 반면 제안한 다차원 이진트리 구조의 한글 전자사전은 1.136Kbyte를 가지므로 1.8배의 성능 향상을 보여주고 있다.

Ubiquitous ID 시스템에서의 Enhanced bit-by-bit 이진 트리 알고리즘 (Enhanced bit-by-bit binary tree Algorithm in Ubiquitous ID System)

  • 최호승;김재현
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권8호
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    • pp.55-62
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    • 2004
  • 본 논문은 Ubiquitous ID 시스템의 고속 충돌 방지 알고리즘 2가지를 제안하고 분석한다. 제안한 Ubiquitous ID 시스템에서의 고속 충돌 방지 알고리즘들과 기존의 이진 탐색 알고리즘, time slot을 이용한 slotted 이진 트리 알고리즘, 그리고 Auto-ID 센터에서 제안한 bit-by-bit 이진 트리 알고리즘을 수학적으로 비교 및 분석하였다. 수학적 분석 결과는 OPNET 모의실험을 통하여 그 결과를 검증하였다. 분석 결과에 의하면 제안한 Modified bit-by-bit 이진 트리 알고리즘의 성능이 기존의 충돌 방지 알고리즘 중 가장 좋은 성능을 보이는 bit-by-bit 이진 트리 알고리즘과 비교할 때 리더의 전송요구에 응답한 태그의 개수가 20개일 경우에는 약 5%정도의 성능향상이 있었으며 리더의 전송요구에 응답한 태그의 개수가 200개일 경우에는 100%의 성능향상이 있었다. 또한, 제안한 Enhanced bit-by-bit 이진 트리 알고리즘의 성능은 Modified bit-by-bit 이진 트리 알고리즘보다 각각의 경우 약 355%와 145%의 성능향상이 있었다.

검색 성능 향상과 동적 환경을 위한 HCB 트리의 개선 (Enhancement of HCB Tree for Improving Retrieval Performance and Dynamic Environments)

  • 김성완
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.365-371
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    • 2015
  • 이진 트라이를 이진 비트열로 압축하여 표현하는 CB 트리는 키가 늘어남에 따라 이진 비트열이 길어지게 되어 검색 시간이 증가하며 잦은 키 삽입/삭제 연산에 비효율적이다. 작은 분할 트라이들을 계층적 구조로 표현한 HCB 트리가 제안되었으나 비트열 시프트 처리를 근본적으로 해결할 수 없으며 자식 혹은 부모 트리 참조를 위해 별도의 자료 구조를 탐색해야 하는 부담이 있다. 본 논문에서는 각 분할 트리를 포화 이진 트라이 형태로 표현하고 레벨 순위에 따라 분할 트리 번호를 할당하여 검색 성능을 향상 시키는 한편 키의 삽입/삭제 시에 시프트 연산이 발생하지 않도록 하였다. 시 공간 복잡도를 사용한 성능 평가에서 검색 시에는 제안 방법과 HCB 트리 방법이 CB 트리에 비해 우수한 것으로 나타났으며, 키 삽입/삭제는 제안 방법이 가장 높은 성능을 보여주었다. 공간 사용량은 제안 방법이 CB 트리 방법에 비해 71~89%의 공간만을 요구하여 가장 좋은 성능을 보였다.