• 제목/요약/키워드: Ant algorithm

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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.

Accurate Segmentation Algorithm of Video Dynamic Background Image Based on Improved Wavelet Transform

  • Ming, Ming
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제18권5호
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    • pp.711-718
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    • 2022
  • In this paper, an accurate segmentation algorithm of video dynamic background image (VDBI) based on improved wavelet transform is proposed. Based on the smooth processing of VDBI, the traditional wavelet transform process is improved, and the two-layer decomposition of dynamic image is realized by using two-dimensional wavelet transform. On the basis of decomposition results and information enhancement processing, image features are detected, feature points are extracted, and quantum ant colony algorithm is adopted to complete accurate segmentation of the image. The maximum SNR of the output results of the proposed algorithm can reach 73.67 dB, the maximum time of the segmentation process is only 7 seconds, the segmentation accuracy shows a trend of decreasing first and then increasing, and the global maximum value can reach 97%, indicating that the proposed algorithm effectively achieves the design expectation.

돌연변이 개미 군집화 알고리즘을 이용한 스마트 물류 창고의 다중 주문 처리 시스템 (Muti-Order Processing System for Smart Warehouse Using Mutant Ant Colony Optimization)

  • 김창현;김근태;김여진;이종환
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.36-40
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    • 2023
  • Recently, in the problem of multi-order processing in logistics warehouses, multi-pickup systems are changing from the form in which workers walk around the warehouse to the form in which goods come to workers. These changes are shortening the time to process multiple orders and increasing production. This study considered the sequence problem of which warehouse the items to be loaded on each truck come first and which items to be loaded first when loading multiple pallet-unit goods on multiple trucks in an industrial smart logistics automation warehouse. To solve this problem efficiently, we use the mutant algorithm, which combines the GA algorithm and ACO algorithm, and compare with original system.

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센서 네트워크에서 실시간 침입탐지 라우팅을 위한 다목적 개미 군집 최적화 알고리즘 (A Multi-objective Ant Colony Optimization Algorithm for Real Time Intrusion Detection Routing in Sensor Network)

  • 강승호
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제2권5호
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    • pp.191-198
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    • 2013
  • 이동하는 베이스 노드를 가진 무선 센서 네트워크(WSN)에서 실시간 침입탐지를 위해서는 침입을 탐지한 센서로부터 베이스 노드까지의 정보 전달이 짧은 라우팅 경로를 통해 이루어져야 한다. 센서 네트워크에서 최소 Wiener수 신장트리(MWST)기반 라우팅 방법은 최소 신장트리(MST)기반 라우팅 방법에 비해 작은 홉 수를 보장하고 있어서 실시간 침입탐지에 적합함이 알려져 있다. 하지만 주어진 네트워크로부터 최소 Wiener 수 신장트리를 찾는 문제는 NP-hard이고 특정 노드에 대한 의존성이 커서 최소 신장 트리 기반 라우팅 방법에 비해 짧은 네트워크 수명을 갖는 단점이 있다. 본 논문은 실시간 침입탐지를 위해 최소 Wiener수 신장트리를 개선해 작은 홉 수와 긴 네트워크의 수명을 동시에 보장하는 라우팅 트리를 찾는 다목적 개미 군집 최적화 알고리즘을 제안한다. 그리고 제안한 라우팅 트리의 성능을 패킷의 평균 전송 홉 수 및 네트워크 전력 소모, 네트워크의 수명 측면에서 최소 신장트리기반 라우팅 방법 및 최소 Wiener수 신장트리기반 라우팅 방법과 비교한다.

멀티에이전트 전략을 위한 방향벡터 함수 활용과 동적 환경에 적응하는 경로 추천시스템에 관한 연구 (The Application of Direction Vector Function for Multi Agents Strategy and The Route Recommendation System Research in A Dynamic Environment)

  • 김현;정태충
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제48권2호
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    • pp.78-85
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    • 2011
  • 본 논문에서는 운전자의 특성, 도로상황, 경로 추천을 담당하는 에이전트와 같은 동적환경정보(DEI:Dynamic Environment Information)를 반영하여 실시간으로 운전자에게 경로를 추천할 수 있는 시스템을 위해 멀티에이전트에 관한 연구를 수행하였다. DEI는 n개의 멀티 에이전트이며 운전자에게 최적화된 경로를 제공할 수 있는 경로추천시스템에 활용되는 환경변수이다. DEI가 반영되는 경로추천 시스템은 멀티 에이전트 연구의 새로운 연구 분야라 할 수 있겠다. 이를 위하여 멀티에이전트 연구의 대표적 실험 환경인 먹이추적문제를 이용하여 새로운 해법을 찾고자 하였다. 본 논문에서는 기존의 먹이추적 실험은 현실성이 결여된 멀티에이전트 연구였기에 기존의 실험환경과 달리 현실세계와 비슷한 실험환경을 제안을 하며 새로운 전략인 Ant-Q 학습을 적용한 알고리즘과 기존의 방향벡터를 활용한 전략과의 비교를 통해 새로운 환경에서의 성능의 향상을 입증할 수 있었다.

부경로를 이용한 ACS 탐색에서 수정된 지역갱신규칙을 이용한 최적해 탐색 기법 (Optimal solution search method by using modified local updating rule in ACS-subpath algorithm)

  • 홍석미;이승관
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권11호
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    • pp.443-448
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    • 2013
  • 개미군락시스템(Ant Colony System, ACS)은 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 기법으로 생물학적 기반의 메타휴리스틱 접근법이다. 지나간 경로에 대하여 페로몬을 분비하고 통신 매개물로 사용하는 실제 개미들의 추적 행위를 기반으로 한다. 최적 경로를 찾기 위해서는 보다 다양한 에지들에 대한 탐색이 필요하다. 기존 개미군락시스템의 지역 갱신 규칙에서는 지나간 에지에 대하여 고정된 페로몬 갱신 값을 부여하고 있다. 그러나 본 논문에서는 현재 선택한 노드에 대한 이전 iteration 에서 방문한 총 빈도수를 고려한 페로몬 부여 방법을 지역갱신규칙에 사용하고자 한다. 탐색을 위해서는 부경로를 이용한 ACS알고리즘을 사용하였다. 보다 많은 정보를 탐색에 활용함으로써 기존의 방법에 비해 지역 최적화에 빠지지 않고 더 나은 해를 찾을 수 있다.

순회 외판원 문제를 풀기 위한 전역 최적 경로의 중복 간선을 고려한 개미 집단 시스템 (Ant Colony System for solving the traveling Salesman Problem Considering the Overlapping Edge of Global Best Path)

  • 이승관;강명주
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.203-210
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    • 2011
  • 개미 집단 시스템은 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 메타 휴리스틱 탐색 방법으로, 그리디 탐색뿐만 아니라 긍정적 피드백을 사용한 모집단에 근거한 접근법으로 순회 판매원 문제를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 이전 전역 최적 경로와 현재 전역 최적 경로의 중복 간선을 고려한 탐색 방법을 제안하였다. 이 방법은 이전전역 최적 경로와 현재 전역 최적 경로에서의 중복 간선은 최적 경로로 구성될 가능성이 높다고 판단하고, 해당 중복 간선에 대해 페로몬을 강화시켜 최적 경로를 구성할 확률을 높이게 하였다. 그리고, 실험을 통해 ACS-3-opt 알고리즘, ACS-Subpath 알고리즘, ACS-Iter 알고리즘에 비해 최적 경로 탐색 및 평균 최적 경로 탐색의 성능이 우수함을 보여 주었다.

Honey Bee Based Load Balancing in Cloud Computing

  • Hashem, Walaa;Nashaat, Heba;Rizk, Rawya
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권12호
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    • pp.5694-5711
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    • 2017
  • The technology of cloud computing is growing very quickly, thus it is required to manage the process of resource allocation. In this paper, load balancing algorithm based on honey bee behavior (LBA_HB) is proposed. Its main goal is distribute workload of multiple network links in the way that avoid underutilization and over utilization of the resources. This can be achieved by allocating the incoming task to a virtual machine (VM) which meets two conditions; number of tasks currently processing by this VM is less than number of tasks currently processing by other VMs and the deviation of this VM processing time from average processing time of all VMs is less than a threshold value. The proposed algorithm is compared with different scheduling algorithms; honey bee, ant colony, modified throttled and round robin algorithms. The results of experiments show the efficiency of the proposed algorithm in terms of execution time, response time, makespan, standard deviation of load, and degree of imbalance.

Design of multi-span steel box girder using lion pride optimization algorithm

  • Kaveh, A.;Mahjoubi, S.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제20권5호
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    • pp.607-618
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    • 2017
  • In this research, a newly developed nature-inspired optimization method, the Lion Pride Optimization algorithm (LPOA), is utilized for optimal design of composite steel box girder bridges. A composite box girder bridge is one of the common types of bridges used for medium spans due to their economic, aesthetic, and structural benefits. The aim of the present optimization procedure is to provide a feasible set of design variables in order to minimize the weight of the steel trapezoidal box girders. The solution space is delimited by different types of design constraints specified by the American Association of State Highway and Transportation Officials. Additionally, the optimal solution obtained by LPOA is compared to the results of other well-established meta-heuristic algorithms, namely Gray Wolf Optimization (GWO), Ant Lion Optimizer (ALO) and the results of former researches. By this comparison the capability of the LPOA in optimal design of composite steel box girder bridges is demonstrated.

노드연결도제한이 있는 멀티캐스트 라우팅 알고리즘 (A Multicast Routing Algorithm with Node Degree Constraints)

  • 이성근;한치근
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2003년도 춘계학술발표논문집 (상)
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    • pp.363-366
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    • 2003
  • 인터넷 인구의 증가와 인프라의 발전은 새로운 인터넷 서비스들을 요구하게 되었고, 이러한 서비스의 대부분은 멀티캐스팅을 사용하고 데이터는 용량이 많은 멀티미디어 데이터들을 전송하는 서비스들이다. 멀티캐스팅은 데이터를 여러 목적지로 보내기 때문에 데이타의 복사가 필수적이어서 노드의 부하 가 많아지며, 데이터의 용량이 클 경우 노드의 부하는 더욱 커지게 된다. 이러한 이유로 멀티캐스트 라우팅 알고리즘의 연구가 필요하게 되었다. 노드에서 데이터를 복사하는데 노드의 용량 때문에 발생하는 노드연결도제한은 멀티캐스트 라우팅 연구에 고려하여야 할 기본적인 요소이다. 연결도제한을 고려한 멀티캐스트 라우팅 알고리즘이 현실적으로 의미를 갖고 있으나 이에 대한 연구는 제한이 없는 멀티캐스팅 알고리즘을 단순히 수정하여 제공하는 것뿐이었다. 따라서 본 연구에서는 노드연결도제한을 고려한 효율적인 알고리즘을 개발하기 위해 유전자 알고리즘 (Genetic Algorithm)과 개미 알고리즘 (Ant Algorithm)을 비교하고자 한다. 이 문제는 NP-hard 에 속하는 문제로 다항시간에 문제를 해결할 수 없음이 밝혀져 있다.

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