• 제목/요약/키워드: 제약조건 만족 알고리즘

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로드 밸런싱 기능을 갖는 루프 프리 지연 제악 라우팅 알고리즘 (Loop-free Delay-constrained Routing algorithm with Load balancing)

  • 최영수;정진욱
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제8C권4호
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    • pp.479-488
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    • 2001
  • 디지털 오디오나 비디오와 같은 멀티미디어 트래픽 QoS 제약 조건(종단간 지연, 대역폭 가용성, 패킷 분실률, 지터 등)을 요구하고 있다. 이러한 멀티미디어 트래픽의 제약 조건을 보장하기 위해서는 데이터 전송을 하기 전에 실시간 채널을 설정할 필요가 있으며 그러한 채널의 설정은 QoS 제약 조건을 고려한 효율적인 경로 설정 알고리즘을 필요로 한다. 일반적으로 네트워크에서 지연 제약 조건과 최소 비용을 만족하는 경로를 찾는 것은 NP-complete임이 증명되었다. 따라서 본 논문에서는 간단하고 분산된 루프 프리 라우팅 알고리즘(Loop-free Delay-constrained Routing algorithm with Load balancing : DRL)을 제안한다. 제안한 DRL은 지연 제약 조건을 만족하는 경로를 선택하며 네트워크의 상태에 따라 부하를 분산시키는 기능을 갖고 있다. 또한 지연 제약 라우팅을 위해 각 노드에서는 한정된 네트워크 상태 정보만을 필요로 한다. 시뮬레이션 결과는 DRL이 LDP와 마찬가지로 지연 제약조건을 만족하는 경로를 제공하면서 DCUR에 비해 루프가 발생하지 않는 경로 설정을 수행한다는 것을 보여주고 있다.

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자원 제약하에서 가변 데이터 입력의 파이프라인 데이터 패스 함성을 위한 스케줄링 알고리즘 (A Scheduling algorithm for pipelined data path synthesis with variable initiation intervals under resource constraints)

  • 오주영;박도순
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (3)
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    • pp.34-36
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    • 2001
  • 상위 수준 합성 과정에서 스케줄링은 하드웨어 동작을 표현한 연산들이 주어진 제약 조건을 만족하며 최적의 제어단계에 배정되도록 하는 과정이며 스케줄 결과는 목적 하드웨어의 면적과 실행속도에 많은 영향을 준다. 파이프 라인은 순차적인 데이터 입력을 중첩 수행하여 실행 속도와 자원 이용률을 동시에 증가시키는 방법이다. 상위 수준에서 파이프라인 데이터 패스를 합성하기 위한 기존의 스케줄링 알고리즘들은 고정된 데이터 입력 간 격열을 기반으로 제안된 것이 대부분이며, 가변 데이터 입력 간격을 지원하는 스케줄링 알고리즘으로는 시간 제약 하의 자원최소화 알고리즘[5]이 제안되었다. 본 논문에서는 가변데이터 입력 간격을 지원하는 자원 제약하의 실행 시간 최소화 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 연산의 스테이지 인덱스가 초기에 고정되는 시간제약하의 스케줄링 알고리즘[5]을 응용하여 자원제약하의 스케줄 진행과정에서 증가되는 제어단계에 따라 스테이지 인덱스가 변경 될 수 있도록 하고 점진적인 모빌리티 축소에 의해 스케줄한다. 제안된 스케줄링 알고리즘의 실험 결과는 다양한 자원제약과 입력 간격렬에 대하여 제약조건을 만족하는 효과적인 스케줄 결과를 유도한다.

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멀티에이전트의 동적우선순위 탐색 알고리즘 (Dynamic Priority Search Algorithm Of Multi-Agent)

  • 김진수
    • 공학논문집
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    • 제6권2호
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    • pp.11-22
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    • 2004
  • 분산제약조건만족문제(Distributed CSP)는 변수와 제약 조건들이 다수의 에이전트에 분산되어 있는 제약조건만족문제를 말한다. 이 개념은 인공지능 분야의 다양한 문제들에게 폭 넓게 적용 할 수 있으며 또한 이와 유사하게, 에이전트 행동들의 일치된 조합을 찾기 위한 멀티에이전트 시스템의 다양한 응용 문제들(분산 자원할당문제, 분산 스케줄링문제, 분산 번역업무 등)이 모두 분산 제약조건만족문제에 속한다고 할 수 있다. 분산제약조건만족문제는다수의 자율적으로 동작하는 에이전트들의 상호작용과 그들 간의 협조에 의해 모든 에이전트들이 갖고 있는 변수들의 값과 그들 간에 존재하는 제약 조건들이 일치(consistency)하는 값을 효율적으로 찾기 위한 양질의 알고리즘 개발에 관한 연구 분야로서 최근에 와서는 멀티에이전트 시스템을 이용하여 분산 제약조건만족문제를 해결하기 위한 효율적인 알고리즘 개발에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이 논문에서는 비동기/병행적인 탐색 과정에서 모든 에이전트들이 그들의 시험적인 값들을 조건에 일치하는 값으로 변경하기 위해 각 에이전트의 우선순위를 동적으로 변경할 수 있게 함으로써 불 일치된 변수의 값을 탐색이 진행되는 동안에도 수정이 가능하도록 하여, 기존 비 동기 되돌림알고리즘의 개선 대상인 되돌림(backtracking)의 효율성을 크게 향상시킬 수 있는 멀티에이전트의 동적 우선순위탐색 알고리즘을 제안하였다.

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유전알고리즘을 이용한 강의시간표 작성 시스템 설계 (Design A Timetable System Using A Genetic Algorithm)

  • 강명주
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제43차 동계학술발표논문집 19권1호
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    • pp.289-292
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    • 2011
  • 본 논문에서는 유전 알고리즘을 이용한 강의시간표 작성 시스템 설계 방법을 제안한다. 강의시간표는 교과목의 강의시간, 강의실, 교수자 등의 정보를 시간표 테이블에 할당하는 문제이면서 스케줄링 문제이다. 강의시간표로써의 의미를 가지기 위해서는 강의실 중복 회피, 교수의 강의시간 중복회피와 같은 필수 제약조건(Hard Constraint)을 만족해야 한다. 또한, 강의시간표 문제는 NP-Complete 문제로 알려져 있으며 기존의 Exact 알고리즘으로는 최적 해를 구하는 것이 힘들다. 따라서 본 논문에서는 휴리스틱 알고리즘 중의 하나인 유전 알고리즘을 교과목의 강의시간 배정 부분과 강의실 배정 부분을 각각 별도의 부시스템 (Sub-system)으로 나누어 적용하는 방법을 제안한다. 실험 결과 강의시간표로써의 의미를 가질 수 있는 필수 제약 조건을 만족시킬 수 있음을 알 수 있었다.

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분산 제약조건 만족 문제에 있어서의 대화형 스케줄링시스템 (Interactive Scheduling System for Distributed Constraint Satisfaction Problem)

  • 김진수
    • 공학논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.5-14
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    • 2004
  • 제약조건을 만족시키기 위한 문제에서 해를 얻는 일은 그 문제의 조건들을 만족시키기 위한 변수들의 값을 선정하는 것이다. 이것은 주어진 영역내의 다수의 불확정적인 변수들의 논리적 관계를 탐색하여 조건을 만족하는 최적의 해를 얻는 것이다. 그러나, 이러한 문제들의 해를 구하는 과정에는 두 가지 큰 문제를 내포한다. 즉, 다양한 형태와 다수의 속성을 지닌 제약 조건들을 시스템내부에 효율적으로 표현하는 방법이 어렵고, 탐색과정에서 기하급수적으로 발생하는 공간문제와 처리시간을 최소화 하기가 힘들다. 그 이유는, 적절한 제약 조건의 표현방법과 효율적인 알고리즘에 의해 스케줄링을 한다 해도 모든 조건들을 항상 다 만족시킬 수는 없기 때문이다. 즉, 제약 조건 내에 충돌의 요소가 있을 수도 있기 때문이다. 따라서 이 논문에서는, 스케줄링을 진행하는 과정에서 이러한 제약 조건위반(충돌)에 대한 정보 및 차선의 조건을 사용자에게 제시하여 사용자로 하여금 조건의 재조정이 가능하도록 하는 대화형 스케줄링시스템의 모델을 제시한다.

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0/1 제약조건을 갖는 부정확한 실시간 태스크들의 총오류를 최소화시키는 효율적인 알고리즘 (An Efficient Algorithm to Minimize Total Error of the Imprecise Real Time Tasks with 0/1 Constraint)

  • 송기현
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.309-320
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    • 2006
  • 부정확한 실시간 시스템은 시간적으로 긴급한 태스크들을 융통성있게 스케쥴링해 줄 수 있다. 총 오류를 최소화시키면서 0/1 제약조건과 시간적 제약조건들을 모두 만족시키는 대부분의 스케쥴링문제들은 선택적태스크들이 임의의 수행시간을 갖고 있을 때 NP-complete이다. Liu는 단일처리기상에서 0/1제약조건을 갖는 태스크들을 총 오류가 최소화되도록 스케쥴링시킬 수 있는 합리적인 전략을 제시하였다 또한, 송 등은 다중처리기상에서 0/1제약조건을 갖는 태스크들을 총 오류가 최소화되도록 스케줄링 시킬 수 있는 합리적인 전략을 제시하였다. 그러나, 이러한 알고리즘들은 모두 오프라인 알고리즘들이다. <중략> 두 알고리즘들 사이의 성능비교의 결과로서, 선택적 태스크들이 그들의 실행요구시간의 임의의 순서대로 스케쥴될 때는 제안된 알고리즘이 NORA 알고리즘과 비슷한 총오류를 산출하지만 특별히 선택적 태스크들이 그들의 실행요구시간의 오름차순으로 스케쥴될 때는 제안된 알고리즘이 NORA 알고리즘보다 더 적은 총오류를 산출할 수 있음이 밝혀졌다. 본 논문에서 제시된 알고리즘은 레이다의 추적, 이미지 처리, 미사일 제어 등의 응용에서 효과적으로 적용될 수 있다.

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노드의 상대적 스케줄 긴박도 분석에 의한 하드웨어 소프트웨어 분할 (Hardware-Software partitioning by analysis of node's relative scheduling urgency)

  • 오주영;박도순
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2000년도 추계학술발표논문집 (하)
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    • pp.965-968
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    • 2000
  • 통합설계에서 제약사항을 만족하는 최적의 시스템을 구현하기 위해 시스템을 기술하는 각 부분을 하드웨어부와 소프트웨어부로 나누어 매핑의 권역을 찾는 분할은 중요한 문제이다. 기존의 분할 알고리즘들[1]은 파티션과 스케줄링을 2단계로 분리하여 분할 단계의 결과를 스케줄링하는 과정에 의해 진행되었다. 이러한 작업과정은 스케줄링 결과 스케줄이 불가능한 경우 시스템을 재설계 해야하는 문제점을 가진다. 본 논문에서는 분할 단계에서 스케줄링을 함께 고려하는 낮은 복잡도의 알고리즘을 제안한다. FDS를 응용한 기존 논문[4]이 고려하지 못한 자원제약에 의한 힘값 변이를 고려할 수 있도록 하였고 알고리즘 복잡도를 개선하기 위하여 종속성 제약 조건에 의해 받는 다른 노드의 힘값 계산 방법을 수정하였다. 수정된 계산 방법에서는 특정 노드와 경쟁 노드들의 제어구간별 상대적 스케줄 요구값의 크기에 의해 분할 대상 노드를 선택하게 된다. 제안된 논문의 실험결과는 시스템 제약시간을 만족하면서 구현비용을 저하시키고 알고리즘 실행시간 측면에서 효과적임을 보인다.

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리눅스 기반의 연성 실시간 시스템을 위한 메모리 대체 기법 (Memory Replacement Scheme for Linux-based Soft Real-t ice System)

  • 서의성;오승택;이준원
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (A)
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    • pp.55-57
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    • 2002
  • Linux는 페이지 기반의 가상 메모리 시스템이다. 따라서 메모리가 부족할 때에는 페이지 대치 알고리즘(page replacement algorithm)에 의해 선택된 페이지가 하드디스크로 대치되게 된다. 실시간 시스템에서 이와 같은 페이지 대치가 발생하면 실시간 제약조건을 만족하지 못할 가능성이 크므로 실시간 시스템에서는 이에 맞는 대치 알고리즘이 개발되어야 한다. 본 논문에서는 연성 실시간 시스템에 적합한 N-Chance 기법을 이용한 새로운 페이지 대치 알고리즘을 제안하고 성능을 평가하였다. 새로운 페이지 대치 알고리즘은 기존의 Linux에서 사용하는 second chance 알고리즘을 수정한 것이다. 기존의 알고리즘은 페이지를 대치함에 있어서 사용되지 않는 페이지에 2번의 기회를 준 후 하드디스크로 쫓아내는 방법인데 반하여 본 논문에서 제안하는 방법은 페이지를 사용하는 프로세스가 실시간 프로세스인지 아닌지에 따라서 기회를 주는 횟수를 달리하는 방법이다. N-chance 알고리즘을 사용했을 경우 실시간 제약 조건을 비교적 충족시키면서도 무조건적인 lock으로 인한 메모리 사용의 부담을 줄일 수 있다.

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