• 제목/요약/키워드: Branch-And-Bound

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Joint Optimization of Mobile Charging and Data Gathering for Wireless Rechargeable Sensor Networks

  • Tian, Xianzhong;He, Jiacun;Chen, Yuzhe;Li, Yanjun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권7호
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    • pp.3412-3432
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    • 2019
  • Recent advances in radio frequency (RF) power transfer provide a promising technology to power sensor nodes. Adoption of mobile chargers to replenish the nodes' energy has recently attracted a lot of attention and the mobility assisted energy replenishment provides predictable and sustained power service. In this paper, we study the joint optimization of mobile charging and data gathering in sensor networks. A wireless multi-functional vehicle (WMV) is employed and periodically moves along specified trajectories, charge the sensors and gather the sensed data via one-hop communication. The objective of this paper is to maximize the uplink throughput by optimally allocating the time for the downlink wireless energy transfer by the WMV and the uplink transmissions of different sensors. We consider two scenarios where the WMV moves in a straight line and around a circle. By time discretization, the optimization problem is formulated as a 0-1 programming problem. We obtain the upper and lower bounds of the problem by converting the original 0-1 programming problem into a linear programming problem and then obtain the optimal solution by using branch and bound algorithm. We further prove that the network throughput is independent of the WMV's velocity under certain conditions. Performance of our proposed algorithm is evaluated through extensive simulations. The results validate the correctness of our proposed theorems and demonstrate that our algorithm outperforms two baseline algorithms in achieved throughput under different settings.

지역간 철도의 노선계획 최적화 모형 (Line Planning Optimization Model for Intercity Railway)

  • 오동규;고승영;강승모
    • 대한교통학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.80-89
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    • 2013
  • 본 연구는 지역간 여객 철도의 노선계획을 최적화하는 방법에 관한 연구이다. 본 연구의 노선계획 모형은 다양한 차종이 운용되는 철도노선에서 이용자비용(이용자의 총 통행시간)과 운영자비용(열차 운행비용, 유지 보수비용, 차량 구입비용)의 합을 최소화하고자 하는 혼합정수계획 수리모형으로 구축되었고, 모형의 해법으로 분기한정법이 사용되었다. 수요의 변화, 열차 속도의 변화, 정차스케줄 수의 변화 등에 대한 민감도 분석 결과도 제시하였고, 국내 경부선의 사례연구를 통하여 각 열차차종의 차종별 수요 분할 뿐만 아니라 최적 정차스케줄과 운행빈도를 동시에 산출할 수 있음을 보여주었다. 본 연구의 모형과 결과는 열차 운영 전략을 수립하거나 새로운 철도 시스템의 효율성을 분석하거나 이용자 운영자의 사회적 비용을 산정하는 경우 등에 적용될 수 있다.

국가의 문화적 특성이 해외여행의 행태 및 여행사의 기업전략에 미친 영향 -한국과 일본의 호주 관광을 중심으로- (Cultural attributes of Korean and Japanese travelers and the corporate strategies of travel agencies in the Australian tourist trade)

  • 이덕안
    • 한국지역지리학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.265-280
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    • 2006
  • 본 연구 목적은 한국과 일본의 문화적 특성이 자국민의 해외여행 행태 및 여행사의 기업전략에 끼친 영향을 밝히는데 있다. 이와 관련하여 본 연구에서는 한국과 일본 관광객의 해외여행 행태, 여행의 진행과정, 여행업의 구조변화, 관광분야 해외직접투자 등에 대해 조사하였다. 한국과 일본의 국제관광에 있어서 뚜렷이 구분되는 특징은 높은 패키지여행 비중, 강한 민족적 연계, 대형 도매여행사 중심의 여행업 구조개편, 해외 현지지사의 설립과 리조트 및 호텔에 대한 해외직접투자 둥으로 요약된다. 호주여행에 있어서 한국과 일본의 이러한 두드러진 특징은 강한 집단의식과 언어 및 음식과 같은 문화적 특성에 의해 영향 받은 것으로 판단된다.

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인삼(人蔘)의 부위별(部位別) 지방산(脂肪酸) 조성(組成) (Fatty Acid Compositions of the Various Parts of Ginseng Plant)

  • 최강주;김만욱;김동훈
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.357-363
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    • 1983
  • 인삼(人蔘)의 근부(根部)(뇌두(腦頭), 표피(表皮), 동체피층(胴體皮層), 동체내층(胴體內層), 지근(支根), 세미(細尾))와 지상부(地上部)(과육(果肉), 종자(種字), 경(莖), 엽(葉))의 부위별(部位別) 지방질의 함량과 그 구성지방산을 조사하였다. 9부위(部位)의 유리지질(遊離脂質)과 결합지질(結合脂質)을 합한 총 지방질 함량은 0.91~3.48%였으나 종자(種子)는 15.08%로 다른 부위(部位)에 비하여 그 함량이 대단히 높았다. gas liquid chromatography에 의하여 14종(種)의 짝수지방산과 4종(種)의 홀수지방산을 분리, 정량하였으며 주된 지방산은 linoleic acid, palmitic acid, oleic acid 및 linolenic acid였다. 부위별(部位別) 지방산 조성은 현저한 차이를 나타내고 있었으며 특히 종자(種子)는 부위(部位)들과는 상당한 차이가 있었으며 10종(種)의 지방산만이 동정되었고 oleic acid와 linoleic acid(51.21%와 37.46%)가 다른 부위(部位)들보다 상당히 많았다. 또한 종자(種子), 동체내층(胴體內層) 및 동체피층(胴體皮層)에 함유된 유리지질(遊離脂質)은 다른 부위(部位)의 지방질(脂肪質)에 비하여 불포화 지방산의 함량이 높았다.

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선수제약 다기간 선형계획 배낭문제 (The Cardinality Constrained Multi-Period Linear Programming Knapsack Problem)

  • 원중연
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.64-71
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    • 2015
  • In this paper, we present a multi-period 0-1 knapsack problem which has the cardinality constraints. Theoretically, the presented problem can be regarded as an extension of the multi-period 0-1 knapsack problem. In the multi-period 0-1 knapsack problem, there are n jobs to be performed during m periods. Each job has the execution time and its completion gives profit. All the n jobs are partitioned into m periods, and the jobs belong to i-th period may be performed not later than in the i-th period, i = 1, ${\cdots}$, m. The total production time for periods from 1 to i is given by $b_i$ for each i = 1, ${\cdots}$, m, and the objective is to maximize the total profit. In the extended problem, we can select a specified number of jobs from each of periods associated with the corresponding cardinality constraints. As the extended problem is NP-hard, the branch and bound method is preferable to solve it, and therefore it is important to have efficient procedures for solving its linear programming relaxed problem. So we intensively explore the LP relaxed problem and suggest a polynomial time algorithm. We first decompose the LP relaxed problem into m subproblems associated with each cardinality constraints. Then we identify some new properties based on the parametric analysis. Finally by exploiting the special structure of the LP relaxed problem, we develop an efficient algorithm for the LP relaxed problem. The developed algorithm has a worst case computational complexity of order max[$O(n^2logn)$, $O(mn^2)$] where m is the number of periods and n is the total number of jobs. We illustrate a numerical example.

표적 할당 및 사격순서결정문제를 위한 최적해 알고리즘 연구 (Exact Algorithm for the Weapon Target Assignment and Fire Scheduling Problem)

  • 차영호;정봉주
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.143-150
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    • 2019
  • We focus on the weapon target assignment and fire scheduling problem (WTAFSP) with the objective of minimizing the makespan, i.e., the latest completion time of a given set of firing operations. In this study, we assume that there are m available weapons to fire at n targets (> m). The artillery attack operation consists of two steps of sequential procedure : assignment of weapons to the targets; and scheduling firing operations against the targets that are assigned to each weapon. This problem is a combination of weapon target assignment problem (WTAP) and fire scheduling problem (FSP). To solve this problem, we define the problem with a mixed integer programming model. Then, we develop exact algorithms based on a dynamic programming technique. Also, we suggest how to find lower bounds and upper bounds to a given problem. To evaluate the performance of developed exact algorithms, computational experiments are performed on randomly generated problems. From the results, we can see suggested exact algorithm solves problems of a medium size within a reasonable amount of computation time. Also, the results show that the computation time required for suggested exact algorithm can be seen to increase rapidly as the problem size grows. We report the result with analysis and give directions for future research for this study. This study is meaningful in that it suggests an exact algorithm for a more realistic problem than existing researches. Also, this study can provide a basis for developing algorithms that can solve larger size problems.

통계적 품질관리와 ISO 9000 시리즈와의 연결시스템 개발 (Developing the Linkage System Between Statistical Quality Control and ISO 9000 Series)

  • 김형준;오성균
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.174-192
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    • 1998
  • 오늘날의 품질보증체제 하에서는 SQC와 동시에 ISO 9000 시리즈를 활용할 수 있는 컴퓨터 시스템이 절실히 요구되고 있다. 이는 SQC가 전문적인 통계적 지식을 필요로 하고 있기 때문에 사용상 매우 불편하여 실무단계에서 적용하기에는 한계점이 있다. 따라서 본 연구에서는 SQC와 ISO 9000 시리즈를 동시에 관리할 수 있으면서 또한 전문적인 통계적 지식이 없는 경우에도 이용할 수 있는 소프트웨어를 개발하고자 한다. 이를 위해 연구내용을 크게 ISO 9000 시스템과 SQC 시스템으로 나누되, ISO 시스템의 내용은 기본 시스템의 설계, 검사 및 시험, 부적합품 추적, 불량분석 등이며, SQC 시스템의 경우 품질관리에서 공통으로 많이 사용되는 관리도, 추.검정, 실험계획법으로 제한하였다. 본 연구의 기대효과는품질경영체제의 확립, 품질의식의 변화, 대 고객만족과 신뢰도 향상 등이며, 특히 제조업 중심의 중소기업에 유용하게 사용될 것이라고 기대된다.

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최대-최대 빈도수 k-SAT 알고리즘 (k-SAT Problem Algorithm Based on Maximum-Maximum Frequency)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.125-132
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    • 2023
  • 본 논문은 NP-완전으로 알려진 k-SAT 문제의 절의 수 m에 대해 O(km)의 다항시간 알고리즘을 제안하였다. 기존에 널리 알려진 DPLL은 문자 수 𝑙에 대해 분기한정법의 전수탐색으로 해를 찾지 못하면 역추적을 수행하는 방식으로 최악의 경우 O(2𝑙)을 수행해야 한다. DPLL은 최소 빈도수 문자가 포함된 절을 참(T)으로 하도록 문자에 참(T) 또는 거짓(F)을 대입하여 해당 문자가 포함된 절을 제거하는 방식으로 SAT Solver의 근간을 이루고 있다. 제안된 알고리즘은 DPLL과는 반대로 부울 수식 f에 존재하는 최대 빈도수 문자 max𝑙을 선택하고, $_{\max}({\mid}l{\mid},{\mid}{\bar{l}}{\mid})=1$로 설정하고, 𝑙∈ci 절은 삭제하며, ${\bar{l}}{\in}c_i$절에서 ${\bar{l}}$를 삭제하는 방법을 적용하였다. 제안된 알고리즘을 다양한 k-SAT 문제들에 적용한 결과 기존의 DPLL 알고리즘보다 적은 횟수를 수행함을 알 수 있었다.

도로 네트워크에서 $A^*$ 알고리즘을 이용한 k-최근접 이웃 객체에 대한 효과적인 경로 탐색 방법 (Efficient Path Finding Based on the $A^*$ algorithm for Processing k-Nearest Neighbor Queries in Road Network Databases)

  • 신성현;이상철;김상욱;이정훈;임을규
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제36권5호
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    • pp.405-410
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    • 2009
  • 본 논문에서는 기존 k-최근접 객체 검색의 효율성을 개선하고 도로 네트워크에의 응용을 용이하게 하기 위하여 질의 점으로부터 k개의 정적 객체까지의 경로를 효과적으로 탐색할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 우선, k-최근접 이웃 질의 방법을 이용하여 후보 정적 객체들을 선정한 후 이들 후보 객체들의 위치 정보를 이용하여 최단 경로를 탐색한다. 일대다 경로탐색을 위하여 A* 알고리즘을 개선하여 반복된 일대일 경로탐색에 따르는 중복된 노드 스캔을 제거한다. 또, 계산된 결과를 이용하여 질의점으로부터 네트워크 거리상으로 가까운 k개의 정적 객체들의 위치를 재정렬하여 반환한다. 성능평가 실험 결과, 제안한 방법은 기존 방법들인 INE, post-Dijkstra, 그리고 $na{\ddot{i}}ve$ method에 비해 정확성이 100%로 매우 높게 나타났으며, 노드 탐색 시간은 $1.3{\sim}3.0$배로 향상된 성능을 보였다.

최적 공급사슬 구성을 위한 에이전트 협상방법론 개발 (Optimal Supply Chain formation using Agent Negotiation in SET Model based Make-To-Order)

  • 김현수;조재형;최형림;홍순구
    • 지능정보연구
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    • 제12권2호
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    • pp.99-123
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    • 2006
  • 본 연구는 최적의 공급사슬을 구성하기 위해 다수의 주문을 다수의 참여자에게 할당하기 위한 방법으로 에이전트 협상을 이용하였다. 본 에이전트 협상은 투명한 정보공유를 바탕으로 참여자간의 전략적 협력관계를 형성하기 위한 조정 메커니즘을 제공하고 있으며, 모든 참여자(주문자, 제조자, 공급자)가 자신의 이득을 달성하고, 공급사슬 전체 관점에서도 파레토 최적해가 달성됨을 보여주고 있다. SET 모델기반의 스케줄링에서 지연생산비용과 조기생산비용이 발생되고, 경쟁적 관계에 놓인 다수의 참여자를 고려하였다. 이러한 동적공급사슬 환경에서 에이전트 협상의 결과가 파레토 최적해임을 증명하고, 성능을 검증하기 위해 수리적 모형을 수립하고, 휴리스틱 방법론과 비교하는 실험을 진행하였다.

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