• 제목/요약/키워드: 최소 신장 트리

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한 사이클 내에서 최대 가중치 간선을 제거하기 위한 최소 신장트리 알고리즘 (Minimum Spanning Tree Algorithm for Deletion of Maximum Weight Edge within a Cycle)

  • 최명복;한태용;이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.35-42
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    • 2014
  • 본 논문은 최소신장트리를 쉽고 빠르게 구하는 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 먼저, 그래프의 가중치 간선의 수를 축소시키는 방법으로 그래프를 단순화 시켰다. 간선 수를 축소시키는 방법으로는 그래프 정점의 결합가가 3 이상인 경우, 최대 가중치 간선을 제거하는 방법을 적용하였다. 다음으로, 그래프를 단순화 시킨 축소된 모집단 간선들을 대상으로 사이클이 발생하는 부분을 확인하여 사이클 발생 간선들 중에서 최대 가중치를 갖는 간선을 삭제하는 방법을 적용하였다. 다양한 9개 그래프에 대해 제안된 사이클 최대 가중치 간선 제거 알고리즘을 적용한 결과 그래프의 사이클 개수만큼만 수행하여 MST를 쉽게 구하는 장점을 보였다. 모집단 축소 기법을 적용한 결과, 9개 그래프의 사이클 개수를 66%로 감소시키는 결과를 얻었으며, 최소 2개에서 최대 8개의 사이클에서의 최대 가중치 간선만 삭제하면 MST를 얻는 효과를 얻었다.

대형 유클리드 최소신장트리 문제해결을 위한 다항시간 근사 법 (A Polynomial Time Approximation Scheme for Enormous Euclidean Minimum Spanning Tree Problem)

  • 김인범
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제48권5호
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    • pp.64-73
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    • 2011
  • 유클리드 최소 신장 트리(EMST) 문제는 2차원 평면상에 존재하는 입력노드들을 최소 비용으로 연결하는 것이다. EMST와 같은 다항 시간문제에 대하여 연구된 알고리즘들은 수많은 입력들에 대하여 최적의 해를 얻기 위해 매우 많은 시간을 필요로 한다. 본 논문에서는 이 문제에 대한 해를 구하기 위해 분할과 병렬기법을 활용한 다항 시간 근사법(PTAS)을 제안하는데, 이 기법은 비교적 짧은 시간 내에 매우 큰 근사 EMST를 생성할 수 있다. 순수 PTAS는 비-다항 시간문제를 위해 개발되었지만, 다이내믹 프로그래밍을 활용하여 이것을 대형 EMST에 적용하였다. 제안된 방법에 의해 생성된 15,000개의 입력 단말노드와 16개의 분할 영역으로 구성된 근사 EMST의 생성 실험에서, 직렬 방식은 89%, 병렬 방식은 99%의 실행시간의 감축을 보였다. 따라서 본 논문에서 제안하는 방법은 평면상의 매우 많은 수의 입력 단말 노드에 대하여 근사 EMST를 신속히 구축해야 하는 응용에 잘 적용될 수 있다.

Problem Solving Path Algorithm in Distance Education Environment

  • Min, Youn-A
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.55-61
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    • 2021
  • 원격교육에서 학습자의 효율적 학습을 지원하기 위하여 학습추적 알고리즘을 통한 문제해결 경로 제시가 필요하다. 본 논문에서는 기존 학습추적 알고리즘을 보완하여 다양한 과목에서 다양한 난이도의 문제 해결경로를 제안하였다. 학습자의 문제해결을 위한 경로를 통하여 얻은 데이터 셋을 통하여 프림 최소비용신장트리를 통한 경로를 확보하고 해당 Path 데이터셋을 통하여 재귀신경망을 통한 최적의 문제해결 경로를 제시하도록 하였다. 본 논문에서 제안한 내용에 대한 성능평가 결과 실험대상자 52% 이상이 문제해결 과정에서 제안한 문제해결 경로를 포함하였으며 문제해결 시간 역시 45% 이상 향상된 것을 확인하였다.

그래프 알고리즘을 이용한 강물 영역 분할 방법 (Water Region Segmentation Method using Graph Algorithm)

  • 박상현
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.787-794
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    • 2018
  • 지구 온난화로 인해 홍수나 집중 호우와 같은 자연 재해들이 증가하고 있다. 이러한 자연 재해들이 미리 그리고 효과적으로 인지될 수 있다면 재해로 인한 많은 피해들을 미리 막을 수 있을 것이다. 최근 비주얼 센서기술의 발전을 바탕으로 재해를 예방하기 위해 하천을 포함한 다양한 자연환경을 감시하는데 비주얼 센서 기술을 적용하는 연구들이 많이 진행되고 있다. 이 논문에서는 비주얼 센서 네트워크 기술을 이용한 하천 감시시스템에 적용 가능한 하천 영상에서 강물 영역을 분할하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 먼저 최소 신장트리 알고리즘을 이용하여 영상을 세밀하게 분할한다. 그리고 강물 영역과 배경 영역에 대한 사전 정보를 이용하여 초기 영역을 설정하고 유사한 영역을 병합하여 각 영역을 확장함으로써 강물 영역을 분리한다. 실험결과는 제안하는 방법이 간단하면서도 정확하게 강물 영상에서 강물 영역을 분리하는 것을 보여준다.

무선 네트워크에서 최소 전력 브로드캐스트를 위한 트리 기반 탐욕 알고리즘 (A Tree-based Greedy Algorithm for Minimum Power Broadcast in Wireless Networks)

  • 이동호;장길웅
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.921-928
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    • 2017
  • 유선 네트워크와 달리 무선 네트워크 환경에서의 브로드캐스팅은 단일 전송으로 다수의 노드로 데이터를 한 번에 송신할 수 있다. 무선 네트워크에서 노드의 전방향 브로드캐스팅은 인접한 모든 노드에게 동시에 도달한다. 본 논문에서는 무선 네트워크에서 브로드캐스팅 시 전체 송신 전력을 최소화하는 최소 전력 브로드캐스팅 문제를 해결하기 위한 탐욕 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 각 노드의 최대 전송 범위 내에서 메시지를 전송할 수 있는 노드의 집합인 이웃 노드 리스트를 이용하여 데이터를 수신한 송신 노드 중 이웃 노드를 가장 많이 가지고 있는 노드가 우선적으로 이웃 노드로 데이터를 전송한다. 제안된 알고리즘은 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 성능평가가 이루어졌으며, 네트워크상의 모든 노드로 브로드캐스팅 시 소요되는 송신 전력과 브로드캐스팅 횟수의 관점에서 기존의 알고리즘과 비교하였다. 실험 결과에서 제안된 알고리즘은 기존의 알고리즘보다 성능이 우수함을 보인다.

무선 센서 & 액터 네트워크에서 주문형 라우팅을 위한 파레토 개미 집단 최적화 알고리즘 (A Pareto Ant Colony Optimization Algorithm for Application-Specific Routing in Wireless Sensor & Actor Networks)

  • 강승호;최명수;정민아;이성로
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권4B호
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    • pp.346-353
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    • 2011
  • 무선 센서 & 액터 네트워크에서 긴 네트워크의 수명을 유지하면서 다양한 지연시간을 요구하는 응용 프로그램들을 동시에 서비스하는 라우팅 방법이 요구되고 있다. 하지만 트리 기반 라우팅에서 네트워크 수명과 패킷 전송시의 평균 홉 수는 상충관계가 있다는 사실이 알려져 있다. 본 논문은 상충관계에 있는 두 가지 목적을 최적화하는 라우팅 트리들의 파레토 집합을 찾고자 파레토 개미 집단 최적화 알고리즘을 제시한다. 응용 프로그램이 요구하는 지연 시간에 따라 적절한 트리를 선택하여 라우팅에 사용할 수 있도록 함으로써 다양한 응용 프로그램의 요구 조건을 만족시킬 뿐 아니라 긴 네트워크의 수명을 보장한다. 그리고 모의실험을 통해 구해진 트리들이 대표적인 라우팅 트리인 최소신장트리 보다 파레토 최적에 근접한 트리들로 구성됨을 보인다.

지연시간 한계의 만족과 효율적인 최소 지연변이 멀티캐스트 트리 생성 알고리즘 (Efficient Multicast Tree Algorithm for Acceptable Delay and Minimum Delay Variation)

  • 김문성;추현승;이영로
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제12C권1호
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    • pp.105-110
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    • 2005
  • 멀티미디어 그룹 애플리케이션들이 증가함에 따라, QoS 요구사항을 만족하는 멀티캐스트 트리를 생성하는 것은 매우 중요한 문제로 부각되고 있다. 본 논문에서는 NP-complete ans제인 지연시간 제한과 지연변이 제한을 만족하는 멀티캐스트 트리(DVBMT : delay- and delay variation-bounded multicast tree) 문제를 다루겠다. 이 문제는 목적노드들을 포함하는 신장 트리를 생성하는 것으로, 이들 목적노드들은 최소화된 멀티캐스트 지연변이를 가지며, 시작노드에서 각 목적노트로의 경로상의 지연시간은 제한된 지연시간을 만족한다. 이러한 문제의 해법은 온라인 게임이나 쇼핑, 또는 원격 회의와 같은 실시간 통신 서비스를 제공하는데 필요하다. 지금까지 DVBMT 문제를 이상적으로 다루었다고 알려진 DDVCA보다 본 논문에서 제시한 알고리즘이 더욱 효율적이라는 것은 성능 평가를 통해 확인할 수 있다. 이를 통해 확인된 성능 향상은 DDVCA를 normalized surcharge로 계산 했을 때, 약 $3.6{\%}$에서 $11.1{\%}$에 이른다. 본 논문에서 제안한 알고리즘의 시간복잡도는 $O(mn^2)$이다.

무선 센서네트워크에서 클러스터 기반의 분산형 토폴로지 제어 (Cluster-based Distributed Topology Control for Wireless Sensor Networks)

  • 공영배;심일주;장경배;박귀태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2144-2145
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    • 2006
  • 무선 센서네트워크는 환경 모니터링과 같은 다양한 어플리케이션을 갖고 있는 향상된 기술이다. 이를 구성하는 각각의 노드들은 특정지역에 분산되어 네트워크를 구성해서 해당 지역의 이벤트나 정보를 주기적으로 사용자에게 전달한다. 이때 토폴로지 제어는 네트워크의 수명과 통신에 중요한 영향을 미치는 요인이다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 클러스터 기반의 분산형 토폴로지 제어기법을 제안한다. 이 기법은 먼저 네트워크를 클러스터 기반의 계층적인 구조로 구성한 후, 각각의 클러스터 내에서 최소 신장트리 (Minimum Spanning Tree)를 이용하여 토폴로지 제어를 수행한다. 이를 통해 무선센서 네트워크는 에너지 효율적이며 분산된 토폴로지 제어를 수행할 수 있고, 결과적으로 네트워크의 수명을 연장할 수 있다.

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클러스터 기반 키워드 랭킹 기법 (Cluster-based keyword Ranking Technique)

  • 유한묵;김한준
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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    • pp.529-532
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    • 2016
  • 본 논문은 기존의 TextRank 알고리즘에 상호정보량 척도를 결합하여 군집 기반에서 키워드 추출하는 ClusterTextRank 기법을 제안한다. 제안 기법은 k-means 군집화 알고리즘을 이용하여 문서들을 여러 군집으로 나누고, 각 군집에 포함된 단어들을 최소신장트리 그래프로 표현한 후 이에 근거한 군집 정보량을 고려하여 키워드를 추출한다. 제안 기법의 성능을 평가하기 위해 여행 관련 블로그 데이터를 이용하였으며, 제안 기법이 기존 TextRank 알고리즘보다 키워드 추출의 정확도가 약 13% 가량 개선됨을 보인다.

최소신장트리를 이용한 배전선로 다중 과부하 해소 방법 (Load Balancing Technique to Release Multiple Overloading of Distribution Feeders using Minimum Spanning Tree)

  • 오성현;이한성;김영국;임성일
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.33-39
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    • 2015
  • Power supplying capacity of the distribution feeder should be maintained within thermal capacity of the wire. This paper presents the minimum spanning tree based load balancing technique to release multiple overloading of distribution feeders. In order to minimize number of involved backup feeders, Dijkstra and Prim algorithm are adopted to construct minimum spanning tree. Simulation testing result based on part of KEPCO's commercial distribution systems shows effectiveness of proposed scheme.