• 제목/요약/키워드: Cluster Number

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군집 기반 트럭-드론 배송경로 모형의 효과분석 (Analysis of Cluster-based Truck-Drone Delivery Routing Models)

  • 장용식
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제26권1호
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    • pp.53-64
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    • 2019
  • The purpose of this study is to find out the fast delivery route that several drones return a truck again after departing from it for delivery locations at each cluster while the truck goes through the cluster composed of several delivery locations. The main issue is to reduce the total delivery time composed of the delivery time by relatively slow trucks via clusters and the sum of maximum delivery times by relatively fast drones in each cluster. To solve this problem, we use a three-step heuristic approach. First, we cluster the nearby delivery locations with minimal number of clusters satisfying a constraint of drone flight distance to set delivery paths for drones in each cluster. Second, we set an optimal delivery route for a truck through centers of the clusters using the TSP model. Finally, we find out the moved centers of clusters while maintaining the delivery paths for the truck and drones and satisfying the constraint of drone flight. distance in the two-dimensional region to reduce the total delivery time. In order to analyze the effect of this study model according to the change of the number of delivery locations, we developed a R-based simulation prototype and compared the relative efficiency, and performed paired t-test between TSP model and the cluster-based models. This study showed its excellence through this experimentation.

대규모 무선 센서 네트워크에서 계층 기반의 동적 불균형 클러스터링 기법 (A Layer-based Dynamic Unequal Clustering Method in Large Scale Wireless Sensor Networks)

  • 김진수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.6081-6088
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    • 2012
  • 불균형 클러스터링은 클러스터의 크기를 서로 다른 크기로 나누는 방법으로 균형 클러스터링에 비해 핫스팟 문제를 어느 정도 해결할 수 있으므로 전체 네트워크의 에너지 소모량을 줄인다. 본 논문에서는 불균형 클러스터링 모델을 이용하여 계층 기반의 동적 불균형 클러스터링을 제안한다. 이는 라운드별로 최적의 클러스터 수 및 클러스터 헤드 위치를 제공함으로써 전체 네트워크에 대한 에너지 소모를 균형 있게 하고 또한 네트워크 수명을 연장시킨다. 실험을 통하여 제안된 기법이 이전 클러스터링 기법보다 네트워크 수명이 연장되었음을 보였다.

군집화에 의한 XLPE/EPDM 계면결함 부분방전 패턴 분석 (Analysis of Partial Discharge Pattern in XLPE/EDPM Interface Defect using the Cluster)

  • 조경순;이강원;신종열;홍진웅
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.203-204
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    • 2007
  • This paper investigated the influence on partial discharge distribution of various defects at the model power cable joints interface using K-means clustering. As the result of analyzing discharge number distribution of ${\Phi}-n$ cluster, clusters shifted to $0^{\circ}\;and\;180^{\circ}$ with increasing applying voltage. It was confirmed that discharge quantity and euclidean distance between centroids were increased with applying voltage from the analyzing centroid distribution of ${\Phi}-q$ cluster. The degree of dispersion was increased with calculating standard deviation of ${\Phi}-q$ cluster centroid. The tendency both number of discharge and mean value of ${\Phi}-q$ cluster centroid were some different with defect types.

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Efficient Slice Allocation Method using Cluster Technology in Fifth-Generation Core Networks

  • Park, Sang-Myeon;Mun, Young-Song
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제17권3호
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    • pp.185-190
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    • 2019
  • The explosive growth of data traffic and services has created cost challenges for networks. Studies have attempted to effectively apply network slicing in fifth generation networks to provide high speed, low latency, and various compatible services. However, in network slicing using mixed-integer linear programming, the operation count increases exponentially with the number of physical servers and virtual network functions (VNFs) to be allocated. Therefore, we propose an efficient slice allocation method based on cluster technology, comprising the following three steps: i) clustering physical servers; ii) selecting an appropriate cluster to allocate a VNF; iii) selecting an appropriate physical server for VNF allocation. Solver runtimes of the existing and proposed methods are compared, under similar settings, with respect to intra-slice isolation. The results show that solver runtime decreases, by approximately 30% on average, with an increase in the number of physical servers within the cluster in the presence of intra-slice isolation.

무선 센서 네트워크에서 안전한 클러스터 구성 방안 (A Secure Cluster Formation Scheme in Wireless Sensor Networks)

  • 왕기철;조기환
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제49권8호
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    • pp.84-97
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    • 2012
  • 무선 센서 네트워크에서 클러스터 구조는 부하균형, 에너지 절약, 분산 키 관리와 같은 중요한 이점들을 유발한다. 네트워크를 클러스터 구조로 변경하기 위해서 센서들은 배치된 후에 클러스터 구성 프로토콜을 실행해야 한다. 이때 일부 노드들이 공격자에 의해 오염될 수 있으며 이들이 클러스터 구성 프로토콜에 따르지 않으면 임의의 클러스터에서 멤버십의 비일치가 발생한다. 이러한 경우에 클러스터들은 분할되게 되며 이에 따라 클러스터 수는 증가하고 클러스터내의 멤버수가 줄어드는 문제점이 발생한다. 본 논문에서는 오염노드들의 프로토콜 비협조에 잘 대처하는 기법을 제안한다. 먼저, 제안방법은 클러스터 내에서 임의의 두 노드 간에 거리가 최대 2홉이 되는 2홉 클러스터들을 생성한다. 게다가 제안방법은 오염노드에 의한 클러스터들의 분할을 막기 위해 2홉 거리의 노드에 의한 검증을 이용한다. 또한 제안방법은 노드들의 에너지 소모를 감소시키기 위하여 주로 방송전송들을 이용한다. 실험결과들은 제안방법이 다른 방법에 비해 클러스터 수를 감소시키며 좀 더 안전하고 에너지 효율적임을 보여주었다.

Dynamic Load Balancing Algorithm using Execution Time Prediction on Cluster Systems

  • Yoon, Wan-Oh;Jung, Jin-Ha;Park, Sang-Bang
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.176-179
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    • 2002
  • In recent years, an increasing amount of computer network research has focused on the problem of cluster system in order to achieve higher performance and lower cost. The load unbalance is the major defect that reduces performance of a cluster system that uses parallel program in a form of SPMD (Single Program Multiple Data). Also, the load unbalance is a problem of MPP (Massive Parallel Processors), and distributed system. The cluster system is a loosely-coupled distributed system, therefore, it has higher communication overhead than MPP. Dynamic load balancing can solve the load unbalance problem of cluster system and reduce its communication cost. The cluster systems considered in this paper consist of P heterogeneous nodes connected by a switch-based network. The master node can predict the average execution time of tasks for each slave node based on the information from the corresponding slave node. Then, the master node redistributes remaining tasks to each node considering the predicted execution time and the communication overhead for task migration. The proposed dynamic load balancing uses execution time prediction to optimize the task redistribution. The various performance factors such as node number, task number, and communication cost are considered to improve the performance of cluster system. From the simulation results, we verified the effectiveness of the proposed dynamic load balancing algorithm.

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A Study on Cluster Head Selection and a Cluster Formation Plan to Prolong the Lifetime of a Wireless Sensor Network

  • Ko, Sung-Won;Cho, Jeong-Hwan
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권7호
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    • pp.62-70
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    • 2015
  • The energy of a sensor in a Wireless Sensor Network (WSN) puts a limit on the lifetime of the network. To prolong the lifetime, a clustering plan is used. Clustering technology gets its energy efficiency through reducing the number of communication occurrences between the sensors and the base station (BS). In the distributed clustering protocol, LEACH-like (Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy - like), the number of sensor's cluster head (CH) roles is different depending on the sensor's residual energy, which prolongs the time at which half of nodes die (HNA) and network lifetime. The position of the CH in each cluster tends to be at the center of the side close to BS, which forces cluster members to consume more energy to send data to the CH. In this paper, a protocol, pseudo-LEACH, is proposed, in which a cluster with a CH placed at the center of the cluster is formed. The scheme used allows the network to consume less energy. As a result, the timing of the HNA is extended and the stable network period increases at about 10% as shown by the simulation using MATLAB.

LEACH 프로토콜 기반 망 수명 개선 알고리즘 (Algorithm Improving Network Life-time Based on LEACH Protocol)

  • 추영열;최한조;권장우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권8A호
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    • pp.810-819
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    • 2010
  • 본 논문에서는 환경 감시 등 무선 센서네트워크 응용을 위한 LEACH 프로토콜 기반의 망 수명 개선 알고리즘을 제안한다. 첫 째, LEACH 프로토콜에 따른 클러스터 구성시 각 클러스터에 노드 수를 균등하게 배분한다. 둘째, 클러스터 형성시 각 클러스터별로 헤더 역할을 담당할 노드의 순서를 설정한다. 이후, 정해진 순서에 따라 헤더가 일정 수의 패킷을 수신후 다음 노드에게 헤더 역할을 양도한다. 이렇게 함으로써 각 노드의 에너지 소비를 균등하게 하여 망 전체의 수명이 증대되도록 하였다. 시뮬레이션 결과 망 수명은 LEACH에 비해 두 배 증가하였고 망 전체의 에너지 소비는 1/4로 감소됨을 보여주었다.

군집분석을 이용한 서울시 행정구역별 교통유형 분류 (Categorization of Traffic Type According to Seoul-City Administrative District Using Cluster Analysis)

  • 한만섭;오흥운
    • 한국도로학회논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.133-140
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    • 2012
  • PURPOSES : Traffic situation of Seoul City is different each administrative district. because each administrative district population, average travel speed, etc are different. thus, regionally differentiated policy is necessary. METHODS : In this study, first, it is to implement the cluster analysis using the traffic factor of twenty-five administrative districts in Seoul, categorize it into the cluster and understand the properties. second, related factors of speed were derived. and method to increase the speed was investigated. we choose the eleven traffic factors such as the number of traffic accident cases, total length, speed, the number of cross section, the number of cross section per km, the rate of roads, registered cars, population attending office and school, population density, area. RESULTS : In the results, first, we could categorize the Seoul-City administrative district into three clusters. in order to find Factors associated with speed a simple regression analysis was performed. and the number of intersections per km is closely related to the speed. CONCLUSIONS : Through this study, transportation policies reflecting local traffic-related characteristics are required.

확률적 reduced K-means 군집분석 (Probabilistic reduced K-means cluster analysis)

  • 이승훈;송주원
    • 응용통계연구
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    • 제34권6호
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    • pp.905-922
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    • 2021
  • 라벨 없이 진행되는 비지도 학습 중 하나인 군집분석은 자료에 어떤 그룹이 내포되어 있는지 사전 지식이 없을 경우에 군집을 발굴하고, 군집 간의 특성 차이와 군집 안에서의 유사성을 분석하고자 할 때 유용한 방법이다. 기본적인 군집분석 중 하나인 K-means 방법은 변수의 개수가 많아질 때 잘 동작하지 않을 수 있으며, 군집에 대한 해석도 쉽지 않은 문제가 있다. 따라서 고차원 자료의 경우 주성분 분석과 같은 차원 축소 방법을 사용하여 변수의 개수를 줄인 후에 K-means 군집분석을 행하는 Tandem 군집분석이 제안되었다. 하지만 차원 축소 방법을 이용해서 찾아낸 축소 차원이 반드시 군집에 대한 구조를 잘 반영할 것이라는 보장은 없다. 특히 군집의 구조와는 상관없는 변수들의 분산 또는 공분산이 클 때, 주성분 분석을 통한 차원 축소는 오히려 군집의 구조를 가릴 수 있다. 이에 따라 군집분석과 차원 축소를 동시에 진행하는 방법들이 제안되어 왔다. 그 중에서도 본 연구에서는 De Soete와 Carroll (1994)이 제안한 방법론을 확률적인 모형으로 바꿔 군집분석을 진행하는 확률적 reduced K-means를 제안한다. 모의실험 결과 차원 축소를 배제한 군집분석과 Tandem 군집분석보다 더 좋은 군집을 형성함을 알 수 있었고 군집 당 표본 크기에 비해 변수의 개수가 많은 자료에서 기존의 비 확률적 reduced K-means 군집분석에 비해 우수한 성능을 확인했다. 보스턴 자료에서는 다른 군집분석 방법론보다 명확한 군집이 형성됨을 확인했다.