• Title/Summary/Keyword: Deterministic algorithm

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시간 결정성을 보장하는 실시간 태스크 스케줄링 (Deterministic Real-Time Task Scheduling)

  • 조문행;이숭열;이원용;정근재;김용희;이철훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.73-82
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    • 2007
  • 오늘날의 내장형 시스템은 군사 무기체계, 로봇, 인공위성 등과 같이 전통적인 내장형 시스템에서 휴대폰, 디지털 캠코더, PMP, MP3플레이어와 같은 보다 복잡한 응용프로그램 구동을 필요로 하는 휴대용 시스템으로 그 영역을 넓혀가고 있다. 이런 내장형 실시간 시스템은 내장형 시스템의 한정된 자원을 효율적으로 관리하고 시간적 논리적 정확성을 보장하기 위해 실시간 운영체제를 사용한다. 실시간 운영체제의 서비스를 통해 응용프로그래머는 응용프로그램을 구성하는 각 태스크가 시간 결정성에 위배되지 않도록 응용프로그램을 구현할 수 있다. 더욱이, 실시간 운영체제는 시간 결정성 보장을 위해 스케줄링과 문맥교환에 사용되는 시간을 예측할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 추가적인 메모리 오버헤드 없이 22r 레벨의 우선순위를 갖는 시스템에서 고정 상수 시간 내에 가장 높은 우선순위를 갖는 태스크를 결정할 수 있는 알고리즘에 대해 기술한다.

게임 이론에 기반한 공진화 알고리즘 (Game Theory Based Co-Evolutionary Algorithm (GCEA))

  • 심귀보;김지윤;이동욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.253-261
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    • 2004
  • 게임 이론은 의사 결정 문제와 관련 된 연구와 함께 정립 된 수학적 분석법으로써 1928년 Von Neumann이 유한개의 순수전략이 존재하는 2인 영합게임은 결정적(deterministic)이라는 것을 증명함으로써 수학적 기반을 정립하였고 50년대 초, Nash는 Von Neumann의 이론을 일반화하는 개념을 제안함으로써 현대적 게임이론의 장을 열었다. 이후 진화 생물학 연구자들에 의해 고전적인 게임 이론의 가정에 해당하는 참가자들의 합리성(rationality) 대신 다윈 선택(Darwinian selection)에 의해 게임의 해를 탐색하는 것이 가능하다는 것이 밝혀지게 되었고 진화 생물학자 Maynard Smith에 의해 진화적 안정 전략(Evolutionary Stable Strategy: ESS)의 개념이 정립되면서 현대적 게임 이론으로써 진화적 게임 이론이 체계화 되었다. 한편 이와 같은 진화적 게임 이론에 관한 연구와 함께 생태계의 공진화를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션이 1991년 Hillis에 의해 처음으로 시도되었으며 Kauffman은 다른 종들 간의 공진화적 동역학(dynamics)을 분석하기 위한 NK 모델을 제안하였다. Kauffman은 이 모델을 이용하여 공진화 현상이 어떻게 정적 상태(static state)에 이르며 이 상태들은 게임 이론에서 소개되어진 내쉬 균형이나 ESS에 해당한다는 것을 보여주었다. 이후, 몇몇 연구자들 게임 이론과 진화 알고리즘에 기반한 연산 모델들을 제시해 왔으나 실용적인 문제의 적용에 대한 연구는 아직 미흡한 편이다. 이에 본 논문에서는 게임 이론에 기반 한 공진화 알고리즘을(Game theory based Co-Evolutionary Algorithm: GCEA) 제안하고 이 알고리즘을 이용하여 공진화적인 문제들을 효과적으로 해결할 수 있음을 확인하는 것을 목표로 한다.

강화학습기법을 이용한 TSP의 해법 (A Learning based Algorithm for Traveling Salesman Problem)

  • 임준묵;배성민;서재준
    • 대한산업공학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.61-73
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    • 2006
  • This paper deals with traveling salesman problem(TSP) with the stochastic travel time. Practically, the travel time between demand points changes according to day and time zone because of traffic interference and jam. Since the almost pervious studies focus on TSP with the deterministic travel time, it is difficult to apply those results to logistics problem directly. But many logistics problems are strongly related with stochastic situation such as stochastic travel time. We need to develop the efficient solution method for the TSP with stochastic travel time. From the previous researches, we know that Q-learning technique gives us to deal with stochastic environment and neural network also enables us to calculate the Q-value of Q-learning algorithm. In this paper, we suggest an algorithm for TSP with the stochastic travel time integrating Q-learning and neural network. And we evaluate the validity of the algorithm through computational experiments. From the simulation results, we conclude that a new route obtained from the suggested algorithm gives relatively more reliable travel time in the logistics situation with stochastic travel time.

자원 제약이 있는 프로젝트 스케줄링을 위한 효율적인 유전알고리즘 (Efficient Genetic Algorithm for Resource Constrained Project Scheduling Problem)

  • 이상욱
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.59-66
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    • 2011
  • 자원 제약이 있는 프로젝트 스케줄링 문제는 자원의 양은 제한되어 있고 작업들 간에 선행조건이 있는 일정계획 문제로서 NP-hard 문제 중에 하나로 알려져 있다. 이러한 문제는 결정론적인 방법을 사용해서는 주어진 시간 내에 최적해를 구하기 어렵기 때문에 근사 최적해를 빠른 시간에 구할 수 있는 휴리스틱 방법을 이용한다. 본 논문에서는 자원 제약이 있는 프로젝트 스케줄링 문제를 효율적으로 해결할 수 있는 유전알고리즘을 소개한다. 제안한 유전알고리즘은 스키마 이론을 적용한 교차 연산자와 실세계 토너먼트 선택 전략을 이용하였다. 표준 문제에 실험한 결과는 제안한 알고리즘이 기존의 알고리즘 보다 우수함을 보여주었다.

An Efficient Service Function Chains Orchestration Algorithm for Mobile Edge Computing

  • Wang, Xiulei;Xu, Bo;Jin, Fenglin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권12호
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    • pp.4364-4384
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    • 2021
  • The dynamic network state and the mobility of the terminals make the service function chain (SFC) orchestration mechanisms based on static and deterministic assumptions hard to be applied in SDN/NFV mobile edge computing networks. Designing dynamic and online SFC orchestration mechanism can greatly improve the execution efficiency of compute-intensive and resource-hungry applications in mobile edge computing networks. In order to increase the overall profit of service provider and reduce the resource cost, the system running time is divided into a sequence of time slots and a dynamic orchestration scheme based on an improved column generation algorithm is proposed in each slot. Firstly, the SFC dynamic orchestration problem is formulated as an integer linear programming (ILP) model based on layered graph. Then, in order to reduce the computation costs, a column generation model is used to simplify the ILP model. Finally, a two-stage heuristic algorithm based on greedy strategy is proposed. Four metrics are defined and the performance of the proposed algorithm is evaluated based on simulation. The results show that our proposal significantly provides more than 30% reduction of run time and about 12% improvement in service deployment success ratio compared to the Viterbi algorithm based mechanism.

A Two-stage Stochastic Programming Model for Optimal Reactive Power Dispatch with High Penetration Level of Wind Generation

  • Cui, Wei;Yan, Wei;Lee, Wei-Jen;Zhao, Xia;Ren, Zhouyang;Wang, Cong
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권1호
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    • pp.53-63
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    • 2017
  • The increasing of wind power penetration level presents challenges in classical optimal reactive power dispatch (ORPD) which is usually formulated as a deterministic optimization problem. This paper proposes a two-stage stochastic programming model for ORPD by considering the uncertainties of wind speed and load in a specified time interval. To avoid the excessive operation, the schedule of compensators will be determined in the first-stage while accounting for the costs of adjusting the compensators (CACs). Under uncertainty effects, on-load tap changer (OLTC) and generator in the second-stage will compensate the mismatch caused by the first-stage decision. The objective of the proposed model is to minimize the sum of CACs and the expected energy loss. The stochastic behavior is formulated by three-point estimate method (TPEM) to convert the stochastic programming into equivalent deterministic problem. A hybrid Genetic Algorithm-Interior Point Method is utilized to solve this large-scale mixed-integer nonlinear stochastic problem. Two case studies on IEEE 14-bus and IEEE 118-bus system are provided to illustrate the effectiveness of the proposed method.

투사성과 재탐색을 이용한 결정적 한국어 의존구조 분석의 보정기법 (Correction Method for Korean Dependency Parsing using Projectivity and Re-searching)

  • 박영민;서정연
    • 인지과학
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    • 제22권4호
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    • pp.429-447
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    • 2011
  • 본 논문에서는 투사성의 원칙을 이용해 결정적 한국어 의존 구문분석을 보완하는 방법을 제안한다. 우리는 결정적 의존 구문분석에 투사성의 원칙을 이용하여 의존 구문분석의 오류를 찾아내고 투사성의 원칙을 만족하도록 수정하여 오류를 개선하였다. 제안하는 모델은 기존의 결정적 의존 구문분석에 비해 높은 정확률을 제공하고 결정적 의존 구문분석의 장점을 유지할 수 있다. 또한 우리는 중간 분석결과를 이용한 자질모델을 제안하였다. 우리는 실험을 통하여 제안한 의존 구문분석 모델이 기존의 의존 구문분석 모델들에 비해 성능이 향상됨을 보였다.

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샘플링 기법을 통한 계류 시스템 설계 변수 최적화 방안에 관한 연구 (Study on Optimization of Design Parameters for Offshore Mooring System using Sampling Method)

  • 강수원;이승재
    • 한국해양공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.215-221
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    • 2018
  • In this study, the optimal design of a mooring system was carried out. Unlike almost all design methods, which are based on the deterministic method, this study focused on the probabilistic method. The probabilistic method, especially the design of experiment (DOE), could be a good way to cover some of the drawbacks of the deterministic approach. There various parameters for a mooring system, as widely known, including the weight, length, and stiffness of line. Scenarios for the mooring system parameters were produced using the Latin Hypercube Sampling method of the probabilistic approach. Next, a vessel-mooring system coupled analysis was performed in Orcaflex. A total of 50 scenarios were used in this study to optimize the initial design by means of a genetic algorithm. Finally, after determining the optimal process, a reliability analysis was performed to understand the system validity.

MPI 병렬 프로그램의 순환 디버깅을 위한 인과관계 재실행 (Causal Replay for Cyclic Debugging of MPI Parallel Programs)

  • 홍철의;김영준
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제28권9호
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    • pp.424-433
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    • 2001
  • 메세지 전달 병렬 프로그램은 프로세스 사이의 메세지 경합에 의하여 실행의 비결정성이 발생하여 순차 프로그램에서 널리 사용되는 순환 디버깅 기법을 사용하기 어렵다. 본 논무은 MPI 병렬 프로그램에서 비결정적 실행에 영향을 미치는 메세지 전달 사건을 정의한 후, 기본실행에서의 사건의 발생순서가 다음의 재실행시 똑 같이 유지되도록 병행실행을 순차생행으로 변환하여 결정적 재실행을 보장함으로써 실행시 마다 같은 오류가 재현되도록 한다. 또한 MPI 병렬 프로그램의 디버깅을 보다 쉽게 하기 위하여 임의의 프로세스를 정짓켰을 때, 다른 모든 프로세스는 정지점 이전에 발생한 모든 사건을 반영하는 최초의 상태에 정지하게 하는 인과관계 정지점을 구현한다. 따라서 인과관계 재실행 기법을 이용하여 병렬 프로그램에서도 순차 프로그램 환경에서와 같이 순환 디버깅 기법을 사용할 수 있게 한다.

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Deterministic and probabilistic analysis of tunnel face stability using support vector machine

  • Li, Bin;Fu, Yong;Hong, Yi;Cao, Zijun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제25권1호
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    • pp.17-30
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    • 2021
  • This paper develops a convenient approach for deterministic and probabilistic evaluations of tunnel face stability using support vector machine classifiers. The proposed method is comprised of two major steps, i.e., construction of the training dataset and determination of instance-based classifiers. In step one, the orthogonal design is utilized to produce representative samples after the ranges and levels of the factors that influence tunnel face stability are specified. The training dataset is then labeled by two-dimensional strength reduction analyses embedded within OptumG2. For any unknown instance, the second step applies the training dataset for classification, which is achieved by an ad hoc Python program. The classification of unknown samples starts with selection of instance-based training samples using the k-nearest neighbors algorithm, followed by the construction of an instance-based SVM-KNN classifier. It eventually provides labels of the unknown instances, avoiding calculate its corresponding performance function. Probabilistic evaluations are performed by Monte Carlo simulation based on the SVM-KNN classifier. The ratio of the number of unstable samples to the total number of simulated samples is computed and is taken as the failure probability, which is validated and compared with the response surface method.