• 제목/요약/키워드: 최단경로 알고리즘

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초등학생을 위한 그래프 학습 언플러그드활동 개발 (Computer Science Unplugged Activities of Graph Theory for Primary School Students)

  • 양창모
    • 정보교육학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.93-100
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    • 2016
  • 언플러그드 컴퓨터과학 활동은 카드, 실, 크래용 등 주변의 물건들을 사용하는 놀이와 퍼즐을 통하여 컴퓨터과학에 대하여 학습하는 활동의 모음이다. 기존의 언플러그드 활동은 알고리즘을 소개하고 실생활에 적용하는 것에 편중되어 문제 해결을 위하여 알고리즘을 적용하기 전에 이루어져야 할 자료의 표현 방법에 대한 활동은 상대적으로 부족한 실정이다. 본 연구에서는 초등학생들에게 그래프 이론의 기본 개념과 실생활에 적용할 수 있는 그래프 알고리즘을 소개하는 언플러그드 수업을 설계하고 수업을 실시한 후에 설문조사를 통하여 수준의 적절성과 수업 효과에 대하여 평가하였다. 설문 응답을 분석한 결과 모든 응답자가 본 연구에서 제시한 수업 내용이 초등학생에게 적합하다고 응답하였고 수업의 효과와 적절성에 대하여 긍정적인 응답을 보였다.

자율이동로봇의 경로계획과 주행에 관한 연구 (A Study on Path Planning and Navigation of Autonomous Mobile Robot)

  • 곽상필;최병재;류석환
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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    • pp.427-430
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    • 2005
  • 지능형 로봇이 성장동력 산업으로 선정되면서 국내에서도 로봇 산업이 급속도로 성장하고 있다. 지능형 로봇과 관련해서는 특히 자율 이동 로봇, 그리고 그것의 경로계획과 주행에 관한 연구가 널리 진행되고 있다. 자율 이동 로봇은 주어진 환경에서 효율적인 주행을 하기 위하여 환경 지도를 구성하고, 이를 기반으로 목표 지점에 대한 효율적인 광역 주행 경로를 계산하게 되고, 계산된 광역 경로를 주행하여 목표 지점에 이르게 된다. 본 논문에서는 퍼지 환경 지도를 제안하고, 퍼지 환경 지도로부터 최단시간 광역 경로 계산 알고리즘을 소개하며, 주행 제어를 위한 퍼지 논리 제어기를 제안한다.

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무선 애드-혹 네트워크를 위한 다중-홉 클러스터 라우팅 프로토콜 (Multi-Hop Cluster Routing Protocol in Wireless Ad-hoc Network)

  • 전형국;김문정;엄영익
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제28권2호
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    • pp.183-195
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    • 2001
  • 무선 ad-hoc 네트워크는 중앙의 특별한 관리 체계 없이 기존의 유선 네트워크 또는 기지국을 사용하지 않는 이동 호스트들만으로 구성된 네트워크를 말한다. 이러한 무선 ad-hoc 네트워크는 잦은 망 구성의 변화 라우터의 수, 제한된 사용자원 등 기존 유선 네트워크와는 다른 특성들을 가지게 된다. 따라서 기존의 유선 네트워크에서 사용하던 라우팅 프로토콜들을 무선 ad-hoc 네트어크의 특성을 고려하여 네트워크 내의 이동 호스트를 멀티 흡을 갖는 클러스터로 묶고 클러스터 헤드로 하여금 자신의 멤버 호스트들과 이웃 클러스터들의 헤드 정보를 유지하게 하여 경로 설정에 대한 요구가 있을때에 적은 지연시간과 적은 패킷으로 목적지까지의 최단 경로를 설정할 수 있도록한다. 또한 이동 호스트로 구성된 클러스터를 무선 ad-hoc 네트워크의 변화에 따라서 적절한 크기로 변화시켜 네트워크에 발생되는 경로 검색 오버헤드를 줄일수 있게 하였고 경로 복구와 경로 유지에 드는 비용을 최소화하기 위한 알고리즘을 제시한다.

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PathFinding Method 연구 (PathFind Method Research)

  • 최원진;구본우
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2022년도 춘계학술발표대회
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    • pp.696-698
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    • 2022
  • 게임에서는 장애물이 가로 막고 있을 때 길 찾기 알고리즘이 요구된다. Path Finding Method 는 길과 장애물을 고려하여 목적지까지의 경로를 찾는 방법을 말한다. A* 알고리즘은 이런 복잡한 미로 찾기에 최적화된 Path Finding 알고리즘이다. 하지만, 모바일 같은 저비용 기기에서 A* 알고리즘을 사용하기엔 단순한 지형에서도 연산 부하가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 가상의 공간에서 Grid를 구축하여, 통행이 가능한 곳과 불가능한 곳을 나누어 최종 지점에 도달할 수 있도록 하는 방식을 제안한다. 본 논문에서 제시한 Path Finding Method 는 최종 지점이 막다른 길인 경우 가장 가까운 이동 가능한 경로로 길을 안내하도록 설계하여 예외 상황에 대처했다. 대표적인 길 찾기 알고리즘인 Dijkstra 알고리즘은 최소 비용을 고려해서 최단으로 가는 거리를 비교하여 길을 나타낼 수 있다. 하지만, Dijkstra 알고리즘 경우 비용이 양수가 아닌 음수의 경우 무한 루프에 빠지는 등 결과 값이 제대로 나오지 않을 수 있다. 본 논문에서 제안한 Path Finding Method 는 최소 비용을 노드별로 비교하는 방식이 아닌 초기 비용을 알 수 없는 분야에 쉽게 사용할 수 있다. 본 논문에서는 제안한 Path Finding Method 를 적용하여 Web 게임을 제작하는 것에 성공하였다. 향후, Path Finding Method 결과에 위치 정렬 알고리즘을 적용하여, 중복된 지역을 가는 확률을 최소화하면서 정리된 Path 가 돌출되도록 연구할 예정이다. 본 논문의 Path Finding Method 은 게임 개발 분야에 적극 기여되길 바란다.

최적 경로 알고리즘들의 계산비용 비교 및 트랜스포터의 최적 블록 운송 계획 적용 (Comparison of Optimal Path Algorithms and Implementation of Block Transporter Planning System)

  • 문종헌;유원선;차주환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제53권2호
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    • pp.115-126
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    • 2016
  • In the process of ship building, it is known that the maintenance of working period and saving cost are one of the important part during the logistics of blocks transportation. Precise operational planning inside the shipyard plays a big role for a smooth transportation of blocks. But many problems arise in the process of block transportation such as the inevitable road damage during the transportation of the blocks, unpredictable stockyard utilization of the road associated with a particular lot number, addition of unplanned blocks. Therefore, operational plan needs to be re-established frequently in real time for an efficient block management. In order to find the shortest path between lot numbers, there are several representative methods such as Floyd algorithm that has the characteristics of many-to-many mapping, Dijkstra algorithm that has the characteristic of one-to-many mapping, and the A* algorithm which has the one-to-one mapping, but many authors have published without the mutual comparisons of these algorithms. In this study, some appropriate comparison have been reviewed about the advantages and disadvantages of these algorithms in terms of precision and cost analysis of calculating the paths and planning system to operate the transporters. The flexible operating plan is proposed to handle a situation such as damaged path, changing process during block transportation. In addition, an operational algorithm of a vacant transporter is proposed to cover the shortest path in a minimum time considering the situation of transporter rotation for practical use.

근접 정책 최적화 기반의 적 대공 방어 위협하 수리온 에이전트의 최적 기동경로 도출 연구 (Proximal Policy Optimization Reinforcement Learning based Optimal Path Planning Study of Surion Agent against Enemy Air Defense Threats)

  • 김재환;김종환
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제33권2호
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    • pp.37-44
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    • 2024
  • 한국형 헬기 개발사업의 성공적인 결과로 인하여 노후화된 UH-1및 500MD 헬기를 대체하는 수리온(Surion)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 높은 기동성을 보유한 수리온은 미래 전장에서의 병력수송 및 특수작전 등 다양한 임무를 수행할 것으로 예상되며 이를 지원하기 위한 저고도 전술기동 능력이 요구되고 있다. 그러나 수리온 운용시, 대공 위협 요소를 고려한 최적 저고도 전술기동에 대한 연구는 아직까지 미흡한 실정이다. 본 연구는 강화학습 기반의 알고리즘 중에 하나인 Proximal Policy Optimization(PPO) 알고리즘과 적 대공위협을 고려하여 수리온이 작전 목표지역까지 도달하도록 하는 저고도 상에서의 최적화된 기동 경로를 산출하는 방법론을 제안한다. 이를 위해, Unity 환경과 ML-Agents 라이브러리 상에서 실사화된 수리온 모델을 기초로 약 2×107 회의 강화학습을 진행하였고, 제안하는 방법을 적용하여 수리온의 최단시간 및 최소피해를 달성하는 최적 저고도 전술기동 경로를 산출하는 정책을 도출하였다. 그 결과, '최단 시간' 및 '최소 피해'라는 두 가지 기준을 충족하는 최적 경로가 도출되었다. 본 연구의 결과는 수리온 및 수리온 무인체계를 운용하는 다양한 작전에 활용되어 기동계획을 수립할 시 기동성, 작전성공율, 그리고 생존율을 예측하는데 보탬이 되기를 기대한다.

안전한 통신을 위한 비밀 경로 알고리즘의 분석 (An Analysis of the Secret Routing Algorithm for Secure Communications)

  • Yongkeun Bae;Ilyong Chung
    • 정보보호학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.105-116
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    • 1997
  • 경로 보안은 데이터의 전송을 위해 선택된 경로의 비밀성에 관한 것이다. 만일 경로의 일부분이라도 알려진다면 이 경로를 통해 전달된 데이터가 유출될 확률은 높아지므로 데이터의 전송 경로는 보호되어야 한다. 이를 위해 우리는 중간 노드를 비밀리 선택하여 기존의 최단 거리를 이용하여 데이터를 전송하는 방법 대신에 이 중간 노드를 이용하여 데이터를 목적 노드에 보낸다. 더 나아가 여러 개의 비밀 경로를 이용한다면 한 개의 경로에 모든 데이터를 보내는 대신에 각 경로에 partial 데이터를 보낼 수 있기 때문에 데이터의 보안은 좀 더 강해진다. 본 논문에서는 MRNS네트워크 상에서 특수한 메트릭스를 응용하여 시간 복잡도가 O(l)인 비밀 다중 경로 알고리즘을 설계하고 불확실성의 관점에서 이 알고리즘의 안전도를 분석한다.

RFID 기반 최단시간 알고리즘 라인트레이서 (RFID-based Shortest Time Algorithm Line Tracer)

  • 김철민;조희영;윤태성;신호준;박형근
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.1221-1228
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    • 2022
  • 현대 기술의 발전으로 인해 인력을 대체할 수 있는 무인 자동화 설비의 사용이 증가하고 있다. 그러한 자동화 설비 중 하나인 무인 반송차(AGV)의 기술에는 적외선 센서를 통해 라인을 인식하여 정해진 경로를 주행할 수 있는 라인 트레이싱(Line Tracing)이 있다. 본 논문에서는 라인 트레이싱 기술에 아두이노를 이용한 최단 시간 알고리즘을 구성하여 효율적인 주행을 가능하게 하였다. 또한 여기에 RFID 태그를 사용하여 위치·시간 정보를 수집할 수 있도록 설계하였다.

경로설정과 파장 배정 문제의 독립집합 상자 채우기 알고리즘 (Independent Set Bin Packing Algorithm for Routing and Wavelength Assignment (RWA) Problem)

  • 이상운
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.111-118
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    • 2015
  • 본 논문은 광통신망에서 (s,t)에 대한 다중 패킷 통신 요구에 대해 최적의 광 경로를 설정하고, 최소 파장 수를 배정하는 경로설정과 파장 배정 문제 (RWAP)를 다룬다. RWAP는 지금까지 다항시간으로 최적 해를 구하는 알고리즘이 알려져 있지 않은 NP-완전으로 근사 해를 다항시간으로 구하고 있다. 본 논문은 주어진 망의 모든 (s,t)에 대해 최단 광 경로로 동일한 홉 수를 갖는 주경로와 대체경로를 사전에 결정하고, (s,t)에 대한 실제 특정 다중 패킷 통신이 요구될 때 이들 이중 경로를 이용하여 최대로 이용되는 간선의 이용횟수를 b개로 줄이고, b개의 파장 수 상자에 중복 간선 없이 담는 방법으로 O(kn) 계산 복잡도로 최적 해를 구할 수 있었다. 2개의 실험 데이터 망에 적용한 결과, 제안된 알고리즘은 기존에 알려진 최적 해를 얻을 수 있음을 보였다.

자율 이동 로봇의 경로계획과 주행 (A Study on Path Planning and Navigation of Autonomous Mobile Robot)

  • 곽상필;최병재;류석환
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.55-60
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    • 2006
  • 지능형 로봇이 성장 동력 산업으로 선정되면서 국가적인 관심이 지능형 로봇산업에 모이고 있다. 지능형 로봇의 분야에서 있어 자율 이동 로봇에 관한 연구는 중요한 이슈가 되고 있다. 주어진 환경에서 환경을 인식하고, 얻어진 정보에 따라 효율적인 주행을 하기 위해 환경지도를 구성한다. 구성된 환경지도를 기반으로 목표지점을 향한 광역경로 계산을 수행하고, 얻어진 경로를 따라 이동함으로써 목표점에 이르게 된다. 본 논문에서는 퍼지 환경 지도를 제안하고, 퍼지 환경지도로부터 최단시간 광역 경로를 계산하는 알고리즘을 소개하며, 주행 제어를 위한 퍼지 제어기를 제안한다.