• 제목/요약/키워드: 휴리스틱탐색기법

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Tabu 탐색기법을 이용한 적응형 교통 신호체계의 최적화 (Optimization of Adaptive Traffic Signal System using Tabu Search)

  • 강병호;류광렬;정상화
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (2)
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    • pp.122-124
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    • 1999
  • 날로 심각한 도시문제가 되고 있는 교통문제를 효과적으로 해결하기 위해서는 교통체증을 정확하게 진단해서 교통망의 효율을 최대로 높일 수 있도록 교통 신호체계를 수립하는 것이 요구되며, 이것을 위해서는 실시간으로 변화되는 교통류에 적절히 대응할 수 있도록 원활한 교통 신호체계를 최적화하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 실시간으로 변화되는 교통류에 대응해서 원활한 교통소통을 위한 신호조정의 문제를 다수의 신호등을 대상으로 가능한 서로 다른 여러 신호조정의 조합들 중 최적안을 찾는 최적화 문제로 보았다. 본 논문에서는 휴리스틱 탐색기법을 이용하여 교통류의 변화에 따라 최적의 교통 신호체계를 수립할 수 있는 교통 신호체계 최적화 시스템을 제시하고, 부산광역시 부전동 일대의 12개 교차로를 포함하는 교통망에 대한 교통정보를 바탕으로 실험해봄으로써 실시간 적용가능성을 보여준다.

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스케줄링 문제 해결을 위한 지식 기반 기법과 제약 만족 기법의 비교 연구 (Knowledge-Based vs. Constraints-Based Scheduling : A Case Study of Gate Allocation Problem)

  • 양종윤;조근식
    • 지능정보연구
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    • 제4권2호
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    • pp.45-59
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    • 1998
  • 다양한 산업영역에서 수행되는 스케줄링 문제를 해결하기 위하여 AI분야에서는 지식을 기반으로한 방법이 적용되어 왔다. 그러나 최근 CSP(Constraints Satisfaction Problem) 개념이 소개되어 그 효율성이 입증되고 있으며 스케줄링 응용 문제들이 CSP로 정형화되면서부터 지식 기반 기법과 제약만족 기법의 적용이 공존하고 있다. 지식을 기반으로 한 방법은 도메인 전문가(domain expert)의 지식을 습득하여 시스템에 반영하는데 이러한 지식은 문제해결에 중심적 역할을 수행하게 된다. 제약조건을 기반으로 한 방법은 문제를 CSP로 정형화 한 후 제약조건에 따른 일관성 유지 및 휴리스틱 탐색 방법을 적용하여 문제의 해를 효율적으로 구하게 된다. 본 연구에서는 스케줄링 문제를 해결하기 위한 지식기반 기법과 제약만족 기법을 주기장 할당 문제에 적용하여 실제 항공사의 운항 데이터를 바탕으로 실험하고 분석 및 비교를 통해 제약 만족 기법이 시스템의 유지 및 보수 측면에서 효율적이며 근사해가 아닌 최적해를 통한 문제 해결이 가능함을 보였다.

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최적화 기법 효율성 개선을 위한 Multi-layered Harmony Search Algorithm의 개발 및 적용 (Development and Applications of Multi-layered Harmony Search Algorithm for Improving Optimization Efficiency)

  • 이호민;유도근;이의훈;최영환;김중훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.1-12
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    • 2016
  • 최적화 분야에서 Harmony Search Algorithm (HSA)은 근래에 개발된 메타휴리스틱 최적화 알고리즘의 하나로, HSA가 개발된 이래 공학, 자연과학, 의약학 등 다양한 분야에서 많은 연구자들에 의해 활용되어왔다. 현재 최적화 대상 문제들의 복잡성이 날로 증가하고 있으며 이에 따라 기존 최적화 기법에 대한 효율을 개선하는 방법론 개발에 대한 필요성이 대두되고 있다. 따라서 본 연구에서는 HSA의 구조적 특성에 초점을 맞추어 해탐색 능력을 향상시키는 것을 목표로 하여 새로운 메타휴리스틱 최적화 알고리즘인 Multi-layered Harmony Search Algorithm (MLHSA)을 제안하였다. 개발된 MLHSA는 기존 HSA에 추가적으로 구조적인 특성을 부여하여 전역 탐색 및 지역 탐색 성능을 개선하였다. 또한, 제안된 기법의 효율성과 적용성을 검증하기 위해 이전 최적화 알고리즘 관련 문헌에서 다양한 알고리즘이 적용된 바 있는 수학적 최적해 탐색 문제와 상수도 관망의 최적 관경 설계에 MLHSA를 통한 최적화를 수행하였다. 적용 결과 본 연구에서 개발된 MLHSA는 기존 알고리즘을 효과적으로 대체할 수 있는 최적화 기법임을 확인할 수 있었다.

재구성형 시스템을 위한 하드웨어/소프트웨어 분할 기법 (Hardware/Software Partitioning Methodology for Reconfigurable System)

  • 김준용;안성용;이정아
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권5호
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    • pp.303-312
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    • 2004
  • 본 논문에서는 재구성 가능한 시스템에서 Y-chart 설계공간 탐색 기법을 응용하여 하드웨어 소프트웨어 분할문제를 해결하기 위한 방법론을 제시하고 이 방법에 기초하여 성능분석 도구를 개발하였다. 이 방법론은 어플리케이션모델의 각 Task들로부터 범용프로세서나 FPGA와 같은 하드웨어 요소들로의 사상의 경우들을 생성하고 각각의 사상의 경우에 대한 시뮬레이션을 수행하여 시스템의 성능을 평가한다. 시뮬레이션 결과로 산출된 처리율에 기초하여 가장 좋은 성능을 산출하여 사상의 경우를 선택할 수 있다. 본문에서는 또한 시뮬레이션 속도를 향상시키기 위하여 작업량과 병렬성과의 관계에 기초하여 사상집합의 크기를 줄이는 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 제안된 사상집합 축소 휴리스틱을 적용한 시뮬레이션 결과 사상집합의 크기를 80%가량 줄일 수 있었다.

Quantum-infusion 메커니즘을 이용한 분산형 입자군집최적화 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Distributed Particle Swarm Optimization Algorithm with Quantum-infusion Mechanism)

  • 송동호;이영일;김태형
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.527-531
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    • 2012
  • 본 논문에서는 종래의 PSO 알고리즘 성능저하의 주요 원인들 중 하나인 입자들의 조기수렴 현상을 개선한 DPSO-QI (Distributed PSO with quantum-infusion mechanism) 기법을 제안한다. DPSO-QI 알고리즘은 다음과 같은 두 가지 특징을 지닌다. 첫째, 분산형 구조의 PSO 기법을 도입한다. 이는 먼저 적절한 수의 입자들로 소그룹을 형성하고, 최적해 탐색에 필요한 다양한 정보의 교환이 각 소그룹 내에서만 이루어지도록 한 기법이다. 이러한 기법을 바탕으로 입자들의 탐색 다양성을 증대시킴으로서 조기수렴 현상을 감소시키는 효과를 달성할 수 있다. 둘째, 상기의 입자 소그룹에 Quantum-infusion (QI) 메커니즘에 기반 한 기법을 도입시킨다. 이를 통해 입자들의 전역 최적해 탐색 정밀도를 보다 향상시킬 수 있다. 끝으로 다양한 수치예제를 통하여 제안하는 새로운 PSO 기법이 종래의 방식들에 비해 매우 뛰어난 성능을 구현할 수 있음을 입증하고자 한다.

다중가시점 문제해결을 위한 접근방법: 지형요소를 이용한 비교 분석을 중심으로 (Solution Approaches to Multiple Viewpoint Problems: Comparative Analysis using Topographic Features)

  • 김영훈
    • 한국지리정보학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.84-95
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    • 2005
  • 본 논문은 가시권역의 최대화를 만족하는 가시권 분석에 있어 지형요소가 어떻게 이용될 수 있으며 이러한 최적 다중 가시점 탐색 문제에 있어 지형요소의 이용이 얼마나 효과적인지를 살펴보는 연구이다. 이를 위하여 다양한 지형상태를 반영하는 지역의 DEM 자료와 각 DEM자료에 대한 지형요소 (peak, pass, pit)의 특정을 반영한 여섯 종류의 탐색방법을 제시하고 전통적인 공간 휴리스틱 (spatial heuristic)과의 비교 분석 (계산 시간과 총 가시권역 크기)을 통해서 지형요소를 이용한 방법의 효율성과 적용 가능성을 살펴보았다. 연구결과로써, 가시구역의 중복을 최소화하기 위해 제시된 버퍼링을 이용한 방법의 경우, 비록 공간 휴리스틱 방법에 비해 적은 가시구역 면적을 제시하였지만, 컴퓨팅 시간적인 측면에서 많은 이점을 제공하고 있음을 볼 수 있다. 또한 연구지역의 DEM상의 각각의 개별 그리드 셀을 대상으로 전체 DEM에 대해 계산된 가시구역을 이용한 방법의 경우, 비록 부가적인 계산 시간이 소요됨에도 불구하고 단순한 지형요소를 이용한 방법보다 향상된 분석 결과를 제시하였음을 알 수 있다.

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다차원 배낭 문제를 위한 정수계획법 기반 지역 탐색 기법 (Integer Programming-based Local Search Techniques for the Multidimensional Knapsack Problem)

  • 황준하
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.13-27
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    • 2012
  • 정수계획법 기반 지역 탐색은 단순 언덕오르기 탐색을 기반으로 하는 지역 탐색의 일종으로서 기존의 지역 탐색과는 달리 이웃해 생성 시 정수계획법을 활용한다. 기존 연구 [1]에 의하면 정수계획법 기반 지역 탐색은 경영과학 및 인공지능 분야에서 많은 관심을 받아 온 다차원 배낭 문제를 해결하는 데 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 그러나 해당 연구에서는 OR-Library에 있는 다차원 배낭 문제들 중 규모가 가장 큰 문제들만을 대상으로 하여 정수계획법 기반 지역 탐색의 우수성을 검증하였다는 단점이 있다. 본 논문에서는 그 외의 문제들을 대상으로 정수계획법 기반 지역 탐색을 적용함으로써 보다 객관적으로 정수계획법 기반 지역 탐색의 우수성을 검증한다. 아울러 본 논문에서는 기존의 정수계획법 기반 지역 탐색이 단순 언덕오르기 탐색과 정수계획법을 결합한 것과는 달리 언덕오르기 탐색, 타부 탐색, 시뮬레이티드 어닐링과 같은 다른 지역 탐색 기법과 정수계획법을 결합하는 방안을 제시한다. 실험 결과, 정수계획법 기반 지역 탐색은 중소 규모의 다차원 배낭 문제들에 있어서도 기존의 가장 좋은 휴리스틱 탐색 기법에 비해 유사하거나 더 우수한 성능을 발휘함을 확인하였다.

컨테이너 터미널에서 장치장 현황정보를 고려한 안벽크레인 일정계획 방법 (A Quay Crane Scheduling Method Considering Congestions in the Yard of Container Terminals)

  • 정다훈;박영만;이병권;류광렬;김갑환
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2006년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.1178-1185
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    • 2006
  • 컨테이너 터미널에서의 생산성은 본선작업의 효율성과 밀접한 관련이 있다. 효율적인 본선작업을 위한 첫 번째 단계는 선석에서 컨테이너를 취급하는 장비인 안벽크레인(Quay Crane : QC)에 대하여 효율적인 작업일정계획을 수립하는 것이다. 일반적으로 안벽크레인의 작업일정계획은 선박내의 장치계획에 관한 정보와 장치장의 장치현황정보등 많은 정보를 활용해야 하며, 선박의 안정성과 크레인의 작업용이성 등 다양한 제약사항을 고려하여야 한다. 따라서 본 연구에서는 인공지능기법 중 최적에 가까운 해를 찾아주는 탐색기법인 GRASP(Greedy Randomized Adaptive Search Procedure)를 적용하여 실제 현장에서 적용 가능한 안벽크레인 작업일정계획기법을 제안하였다. 또한, 컨테이너 터미널의 실제 자료를 수집하여 제안된 메타휴리스틱 알고리즘의 성능을 분석하였다.

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분산 제약조건 만족 특성을 이용한 다중 에이전트 기반 강의시간표 작성 시스템 (A Multiagent-based Lecture Timetabling System using the Properties of Distributed Constraint Satisfaction)

  • 황경순;전중남;이건명
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (상)
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    • pp.389-392
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    • 2002
  • 본 논문에서는 대표적인 NP 문제의 하나인 강의시간표 문제를 분산 제약조건 만족 문제로 해결하는 시스템을 제안한다. 제안한 시스템에서는 복잡하고 방대한 강의시간표 문제를 여러 개의 작은 모듈 단위의 에이전트로 분할한 후 개별 문제외 해를 구하고 이들을 결합시켜 가능해(feasible solution)를 찾는다. 한편, 분리된 에이전트에 의해 해결되는 부-문제들이 상호 의존적이면서 중첩된 경우에 해들 사이의 모순을 해결하면서 최종 해를 구한다. 제안한 시스템에서는 다음과 같은 방법으로 문제를 해결한다. 제약조건을 점진적으로 추가하여 탐색공간을 줄여 나간 후, 국소 탐색을 통해 변수에 일관된 도메인 값을 할당한다. nogood에 대하여 점진적인 제약조건 완화로 탐색공간을 확장하여 모든 변수에 도메인 값을 배정한다. 제약조건 완화는 제약조건들을 몇몇 단계로 정의하고, 휴리스틱 순서와 제약조건의 중요도에 따라 되추적 탐색 기법을 이용하여 순차적으로 완화한다. 만일 과잉-제약조건이 발생할 경우 가중치의 합이 최소로 하는 값을 배정한다. 즉 모든 변수에 도메인 값은 모든 제약조건을 만족하든 초기의 부-문제에 가능해가 될 수 있는 제약조건을 만족해야 한다.

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정적 분석을 이용한 알려지지 않은 악성 스크립트 감지 (Detection of Unknown Malicious Scripts Using Static Analysis)

  • 이성욱;배병우;이형준;조은선;홍만표
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권5호
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    • pp.765-774
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    • 2002
  • 정적 휴리스틱 분석은 알려지지 않은 악성 코드를 감지하는데 널리 사용되는 기법으로, 악성 코드에 보편적으로 존재하는 코드 조각들을 탐색하여 대상 코드의 악성 여부를 판단한다. 그러나, 스크립트로 작성된 악성 코드에서는 정형화된 코드 조각들을 찾아내기 어려우므로, 특정한 메소드 호출들의 존재만을 검사하는 것이 보편적이다. 이러한 감지 방식은 높은 감지 오류율을 보이게 되는데, 이는 많은 메소드들이 일반 스크립트에서도 빈번하게 사용될 수 있는 것들임에 기인한다. 따라서, 현재 정적 휴리스틱 분석은 일반 스크립트에서 거의 사용되지 않는 특별한 메소드 호출들로 이루어진 악성 행위만을 감지하는데 제한적으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 메소드 호출 뿐 아니라 이에 관련된 파라미터와 리턴 값까지 고려하여 악성 행위 패턴을 정확하게 감지함으로써 이러한 단점을 극복할 수 있는 정적 분석 기법을 제안하고 그 구현을 제시한다. 또한, 구현된 시스템 상에서의 실험을 통해, 높은 긍정 오류 때문에 기존 기법의 적용이 어려웠던 악성 행위가 제안된 기법으로 감지될 수 있음을 보인다.