• 제목/요약/키워드: Cardinality Constraints

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The Admissible Multiperiod Mean Variance Portfolio Selection Problem with Cardinality Constraints

  • Zhang, Peng;Li, Bing
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제16권1호
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    • pp.118-128
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    • 2017
  • Uncertain factors in finical markets make the prediction of future returns and risk of asset much difficult. In this paper, a model,assuming the admissible errors on expected returns and risks of assets, assisted in the multiperiod mean variance portfolio selection problem is built. The model considers transaction costs, upper bound on borrowing risk-free asset constraints, cardinality constraints and threshold constraints. Cardinality constraints limit the number of assets to be held in an efficient portfolio. At the same time, threshold constraints limit the amount of capital to be invested in each stock and prevent very small investments in any stock. Because of these limitations, the proposed model is a mix integer dynamic optimization problem with path dependence. The forward dynamic programming method is designed to obtain the optimal portfolio strategy. Finally, to evaluate the model, our result of a meaning example is compared to the terminal wealth under different constraints.

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.

On overlapping territories satisfying cardinality constraints

  • Takashi Moriizumi;Shuji Tsukiyama;Shoji Shi Noda;Masakazu Sengoku;Isao Shirakawa
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집(한일합동학술편); 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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    • pp.857-862
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    • 1987
  • Given a network with k specified vertices bi called centers, a cardinality constrained cover is a family {Bi} of k subsets covering the vertex set of a network, such that each subset Bi corresponds to and contains center bi, and satisfies a given cardinality constraint. A set of cardinality constrained overlapping territories is a cardinality constrained cover such that the total sum of T(B$_{i}$) for all subsets is minimum among all cardinality constrained covers, where T(B$_{i}$) is the summation of the shortest path lengths from center bi to every vertex in B$_{I}$. This paper considers a problem of finding a set of cardinality constrained overlapping territories. and proposes an algorithm for the Problem which has the time and space complexities are O(k$^{3}$$\mid$V$\mid$$^{2}$) and O(k$\mid$V$\mid$+$\mid$E$\mid$), respectively, where V and E are the sets of vertices and edges of a given network, respectively. The concept of overlapping territories has a possibility to be applied to a job assignment problem.oblem.

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확장된 일반상한제약을 갖는 최대최소 선형계획 배낭문제 (The Maximin Linear Programming Knapsack Problem With Extended GUB Constraints)

  • 원중연
    • 한국경영과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.95-104
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    • 2001
  • In this paper, we consider a maximin version of the linear programming knapsack problem with extended generalized upper bound (GUB) constraints. We solve the problem efficiently by exploiting its special structure without transforming it into a standard linear programming problem. We present an O(n$^3$) algorithm for deriving the optimal solution where n is the total number of problem variables. We illustrate a numerical example.

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이진 변수 기수 조건을 위한 CNF 변환 방법의 분석 (Comparative Analysis on CNF Encodings for Boolean Cardinality Constraints)

  • 이민;권기현
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제35권2호
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    • pp.81-90
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    • 2008
  • 이진 변수의 기수 조건이란 여러 이진 변수 중에서 하나를 선택하는 것이다. 이러한 조건을 줄여서 BCC(Boolean Cardinality Constraint)라고 부른다. BCC는 소프트웨어 공학을 비롯해서 전산학의 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 그래서 BCC를 CNF로 변환하는 효율적인 방법이 많이 연구되었다. 본 논문에서는 지금까지 제시된 변환 방법을 효율성과 유연성 측면에서 분석한다. 뿐만 아니라 이해하기 어려운 것으로 잘 알려진 CNF 절을 시각화하여 숨겨진 구조를 드러냄으로서 기존 분석과 차별화를 하였다. 분석 결과를 확인하기 위해서 다양한 비둘기-집 문제에 적용하였다. 그 결과 BCC를 다루는데 있어서 커멘더 변환 방법이 다른 방법보다 우수하였다.

이진 기수 조건에서 인접성 표현을 위한 최적화된 CNF 변환 (Optimal CNF Encoding for Representing Adjacency in Boolean Cardinality Constraints)

  • 박사천;권기현
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제35권11호
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    • pp.661-670
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    • 2008
  • 만족가능성 처리기는 모델 검증 및 임베디드 프로그램 검증과 같이 소프트웨어 공학의 여러 분야에서 활용되고 있다. 만족가능성 처리기를 활용하기 위해서는 주어진 문제를 처리기의 입력인 CNF 형식으로 변환해야 한다. 그러나 이 형식은 소스코드나 소프트웨어 모델보다 표현력이 낮기 때문에 최적화된 변환이 요구된다. 본 논문에서는 "n개에서 인접된 $k{\leq}n$개 선택" 문제를 CNF형식으로 변환하는 최적화된 기법을 제시한다. 제안된 방법을 다양한 일본 퍼즐에 적용한 결과 우수한 성능이 입증되었다. 우리가 알고 있는 한, 인접성에 대한 최적화된 CNF 변환 연구는 거의 없다.

만족가능성 처리기를 이용한 이진 변수 서브시퀀스 추출 (Extracting Subsequence of Boolean Variables using SAT-solver)

  • 박사천;권기현
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제15D권6호
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    • pp.777-784
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    • 2008
  • 최근 정형 검증 분야에서 상태 폭발 문제를 극복하기 위해 만족가능성(Satisfiability) 처리기를 사용하는 방법이 많이 연구되고 있다. 만족가능성 처리기를 사용하려면 대상을 CNF 식으로 변환해야 하는데, 이진 기수 제약 조건은 시스템을 CNF 식으로 변환하기 위해 많이 사용되는 기법이다. 그러나 이진 기수 제약 조건은 이진 변수들의 집합을 다루기 때문에 이진 변수들의 순서 정보는 변환할 수 없었다. 본 논문에서는 이진 변수의 시퀀스에서 길이가 k인 서브시퀀스 추출 문제에 대한 CNF 변환 방법을 제안한다. 또한 실험을 통해 제안된 방법이 순서정보를 고려치 않고 적용한 변환 방법보다 훨씬 더 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

QoS Constrained Optimization of Cell Association and Resource Allocation for Load Balancing in Downlink Heterogeneous Cellular Networks

  • Su, Gongchao;Chen, Bin;Lin, Xiaohui;Wang, Hui;Li, Lemin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권5호
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    • pp.1569-1586
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    • 2015
  • This paper considers the optimal cell association and resource allocation for load balancing in a heterogeneous cellular network subject to user's quality-of-service (QoS) constraints. We adopt the proportional fairness (PF) utility maximization formulation which also accommodates the QoS constraints in terms of minimum rate requirements. With equal resource allocation this joint optimization problem is either infeasible or requires relaxation that yields a solution which is difficult to implement. Nevertheless, we show that this joint optimization problem can be effectively solved without any priori assumption on resource allocation and yields a cell association scheme which enforces single BS association for each user. We re-formulated the joint optimization problem as a network-wide resource allocation problem with cardinality constraints. A reweighted heuristic l1-norm regularization method is used to obtain a sparse solution to the re-formulated problem. The cell association scheme is then derived from the sparsity pattern of the solution, which guarantees a single BS association for each user. Compared with the previously proposed method based on equal resource allocation, the proposed framework results in a feasible cell association scheme and yields a robust solution on resource allocation that satisfies the QoS constraints. Our simulations illustrate the impact of user's minimum rate requirements on cell association and demonstrate that the proposed approach achieves load balancing and enforces single BS association for users.

Automatic Creation of SHACL Schemas for Validation of RDF Knowledge Graph Structures Based on RML Mappings

  • Choi, Ji-Woong
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.77-89
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    • 2022
  • 본 논문에서는 RML 매핑 방식으로 구축한 RDF 지식 그래프의 구조를 묘사하고 검증할 용도의 SHACL 스키마를 자동으로 생성하는 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 기존 연구와는 달리 RML 매핑 규칙 뿐만 아니라 RML 매핑의 입력인 CSV, JSON, XML, 데이터베이스와 같은 다양한 포맷의 데이터에서 추출한 메타데이터도 함께 사용하여 스키마를 생성한다. 따라서 기존 연구 기반의 스키마에서는 부재했던 데이터 타입, 문자열 길이, 값의 범위, 차수 관련 제약 조건이 스키마에 포함된다. 그리고 기존 연구에서 간과한 소위 반복된 속성 문제를 제안하는 시스템은 해결한다. 297개의 케이스로 구성된 적합성 테스트를 통해 제안된 시스템이 그래프에 대한 올바른 제약 조건을 생성함을 보여준다. 제안된 시스템은 오류가 발생하기 쉬운 기존 수동 검증 프로세스를 자동화하는 데 기여할 수 있다.

블랙리터만 모형을 이용한 섹터지수 투자 전략 (Sector Investment Strategy with the Black-Litterman Model)

  • 송정민;이영호;박기경
    • 경영과학
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    • 제29권1호
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    • pp.57-71
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    • 2012
  • In this paper, we deal with a sector investment strategy by implementing the black-litterman model that incorporates expert evaluation and sector rotation momentum. Expert evaluation analyzes the relative performance of the industry sector compared with the market, while sector rotation momentum reflects the price impact of significant sector anomaly. In addition, we consider the portfolio impact of sector cardinality and weight constraints within the context of mean-variance portfolio optimization. Finally, we demonstrate the empirical viability of the proposed sector investment strategy with KOSPI 200 data.