• 제목/요약/키워드: Graph Partition

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A new Ensemble Clustering Algorithm using a Reconstructed Mapping Coefficient

  • Cao, Tuoqia;Chang, Dongxia;Zhao, Yao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권7호
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    • pp.2957-2980
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    • 2020
  • Ensemble clustering commonly integrates multiple basic partitions to obtain a more accurate clustering result than a single partition. Specifically, it exists an inevitable problem that the incomplete transformation from the original space to the integrated space. In this paper, a novel ensemble clustering algorithm using a newly reconstructed mapping coefficient (ECRMC) is proposed. In the algorithm, a newly reconstructed mapping coefficient between objects and micro-clusters is designed based on the principle of increasing information entropy to enhance effective information. This can reduce the information loss in the transformation from micro-clusters to the original space. Then the correlation of the micro-clusters is creatively calculated by the Spearman coefficient. Therefore, the revised co-association graph between objects can be built more accurately because the supplementary information can well ensure the completeness of the whole conversion process. Experiment results demonstrate that the ECRMC clustering algorithm has high performance, effectiveness, and feasibility.

PLA 열 또는 행의 최적 겹침쌍을 찾기위한 3 단계 휴리스틱 알고리즘 (A Three-Step Heuristic Algorithm For Optimal PLA Column and/or Row Folding)

  • 양영일;경종민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1988년도 전기.전자공학 학술대회 논문집
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    • pp.591-594
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    • 1988
  • A three-step heuristic algorithm for PLA column folding and row folding of column-folded PLA is presented, which is significantly faster than the earlier works and provides nearly optimal results. The three steps are i) min-cut partition of vertices in the column (or row) intersection graph, ii) determination of products' order using Fiduccia's min-net cut algorithm, and iii) head-tail pairing for column folding, while some heuristics are proposed for deciding row folding pairs. The time complexity of this algorithm is O($n^{2}$log n) compared to the O($n^{3}$) - O($n^{4}$) of the earlier works.$^[2][3][9]$ For a test PLA with 23 inputs, 19 outputs and 52 products, the number of column folding pairs obtained using this algorithm is 20 which is optimal, as compared to 17 in a previous work.

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Iterative mesh partitioning strategy for improving the efficiency of parallel substructure finite element computations

  • Hsieh, Shang-Hsien;Yang, Yuan-Sen;Tsai, Po-Liang
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제14권1호
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    • pp.57-70
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    • 2002
  • This work presents an iterative mesh partitioning approach to improve the efficiency of parallel substructure finite element computations. The proposed approach employs an iterative strategy with a set of empirical rules derived from the results of numerical experiments on a number of different finite element meshes. The proposed approach also utilizes state-of-the-art partitioning techniques in its iterative partitioning kernel, a cost function to estimate the computational cost of each submesh, and a mechanism that adjusts element weights to redistribute elements among submeshes during iterative partitioning to partition a mesh into submeshes (or substructures) with balanced computational workloads. In addition, actual parallel finite element structural analyses on several test examples are presented to demonstrate the effectiveness of the approach proposed herein. The results show that the proposed approach can effectively improve the efficiency of parallel substructure finite element computations.

Interactive Region Segmentation Method Using Agglomerative Clustering

  • Park, Sanghyun
    • 한국정보기술학회 영문논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.89-99
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    • 2018
  • Due to global warming, various natural disasters such as floods and droughts are increasing. If we can detect the possibility of natural disasters in advance, we can prevent massive damages caused by natural disasters. Recent advances in visual sensor technologies have enabled remote monitoring of a variety of natural environments, including lakes, rivers, and shores. In this paper, we propose a method to segment an image obtained from video sensor networks into regions in order to monitor the environment effectively. In the proposed method, we first partition the image into superpixels and model the connections between superpixels as a graph. Then, initial seeds for each region are set by using the prior information, and the initial seeds are expanded to form regions using agglomerative clustering. Experimental results show that the proposed method extracts the regions from natural environment images easily and accurately.

무방향 그래프의 최대인접병합 방법을 적용한 최소절단 알고리즘 (A Minimum Cut Algorithm Using Maximum Adjacency Merging Method of Undirected Graph)

  • 최명복;이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.143-152
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    • 2013
  • 주어진 그래프 G=(V,E), n=|V|, m=|E|에 대해 최소절단을 찾는 연구는 공급처 s와 수요처 t가 주어지지 않은 경우와 주어진 경우로 구분된다. s와 t가 주어지지 않은 무방향 가중 그래프에 대한 Stoer-Wagner 알고리즘은 임의의 정점을 고정시키고 최대 인접 순서로 나열하여 마지막 정점의 절단 값과 마지막 2개 정점을 병합하면서 정점을 축소시키는 방법으로 $\frac{n(n-1)}{2}$회를 수행한다. 또한, s와 t가 주어진 그래프에 대한 Ford-Fulkerson 알고리즘은 증대경로를 탐색하여 절단 간선을 결정한다. 더 이상의 증대 경로가 없으면 절단 간선들의 조합으로 최소절단을 결정해야 한다. 본 논문은 단일 s와 t가 주어진 무방향 가중 그래프에 대해 최대인접 병합과 절단값을 동시에 계산하는 방법으로 n-1회 수행으로 단축시켰다. 또한, Stoer-Wagner 알고리즘은 최소 절단을 기준으로 V=S+T로 양분하지 못할 수 있는데 반해 제안된 알고리즘은 정확히 양분시켰다. 제안된 알고리즘은 Ford-Fulkerson의 증대경로를 찾는 수행횟수보다 많이 수행하지만 수행과정에서 최소절단을 결정하는 장점이 있다.

Normalized Cuts을 이용한 그래프 기반의 하이레벨 모션 분할 (Graph-based High-level Motion Segmentation using Normalized Cuts)

  • 윤성주;박안진;정기철
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제35권11호
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    • pp.671-680
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    • 2008
  • 모션 캡쳐 장비는 사람의 자연스러운 행동이나 동작 정보를 정밀하게 얻기 위해 널리 이용되며, 영화나 게임과 같은 콘텐츠 제작 시에 자주 활용된다. 하지만 모션 캡쳐 장비가 고가이고 이용하기 불편하기 때문에 대부분의 경우 한번 입력받은 데이타를 모션별로 분할하고 상황에 맞게 재결합하여 이용하며, 입력 데이타를 모션별로 분할하는 작업은 대부분 수동으로 이루어진다. 이 때문에 캡쳐된 모션 데이타를 자동으로 분할하기 위한 연구들이 최근 다양하게 시도되고 있다. 기존의 연구들은 크게 각 프레임의 전역적 특징을 고려하는 오프라인 방법과 이웃하는 프레임 사이의 유사도를 고려하는 온라인 방법으로 나누어진다. 본 논문에서는 온라인과 오프라인 방법을 통합한 그래프 기반의 하이레벨 모션 분할 방법을 제안한다. 하이레벨 모션은 모션 내에서 반복되는 프레임을 포함하는 특징을 가지고 있다. 우리는 이 특징을 기반으로 이웃하는 프레임뿐만 아니라 일정시간내의 모든 프레임 사이의 유사도를 고려하는 그래프를 생성하며, 그래프의 정점(vertex)에는 프레임 정보를 간선(edge)의 가중치는 두 프레임 사이의 유사도를 반영한다. 그래프를 분할하기 위해 분할된 간선의 가중치를 전역적으로 최소화할 수 있는 normalized cuts을 이용하며, 분할된 정점의 집합은 하이레벨 모션을 의미한다. 결과적으로 제안된 방법은 이웃하는 프레임뿐만 아니라 일정시간내의 모든 프레임 사이의 유사도를 반영하는 그래프를 전역적으로 최소화함으로써 온라인과 오프라인 방법을 동시에 고려할 수 있으며, 실험에서 제안된 방법은 기존의 오프라인 방법 중 하나인 GMM과 온라인 방법 중 하나인 PEA를 이용한 방법보다 좋은 결과를 보였다

응용의 특성을 고려한 NVM 기반 고속 스토리지의 배치 방안 (Allocation Techniques for NVM-Based Fast Storage Considering Application Characteristics)

  • 김지선;반효경
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.65-69
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    • 2019
  • 본 논문은 응용의 특성을 고려하여 NVM 기반 고속 스토리지를 최적 배치하는 방안을 논의한다. 이를 위해 본 논문은 먼저 여러 응용들의 스토리지 접근 특성을 분석하여 효율적인 NVM 배치에 활용가능한 다음의 두 가지 특성을 관찰하였다. 그 첫째는 I/O를 집중적으로 발생시키는 스토리지 파티션이 하나로 고정되지 않고 응용에 따라 다르게 나타난다는 점이다. 두 번째는 스토리지 접근에 있어 높은 비율의 1회성 접근 데이터가 존재한다는 점이다. 이와 같은 분석 결과를 토대로 본 논문에서는 NVM을 특정 파티션으로 고정 사용하는 것이 아니라 응용의 특성에 맞게 배치하는 것이 스토리지 성능을 극대화할 수 있음을 확인하였다. 특히, 그래프, DB, 웹 응용의 경우 NVM을 스왑, 저널, 파일시스템 파티션으로 활용하는 것이 효과적임을 확인하였다.

무선 센서네트워크에서 네트워크 수명을 최대화하기 위한 에너지 추정 기반의 라우팅 프로토콜 (An Energy Estimation-based Routing Protocol for Maximizing Network Lifetime in Wireless Sensor Networks)

  • 홍난경;권기석;김호진;윤현수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권3호
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    • pp.281-285
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    • 2008
  • 우리는 센서 네트워크의 전체적인 수명을 최대화하기 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 우리는 매우 복잡한 환경의 센서네트워크를 대상으로 한다. 복잡한 환경은 빌딩 내부 또는 복잡한 도심에 센서 네트워크가 배치될 수 있다는 점에서 실생활에 바로 적용 가능한 환경이다. 복잡한 환경에서는 한정된 공간에 많은 장애물이 놓이기 때문에 장애물들 사이에 낀 좁은 공간들이 있다는 특징을 가진다. 좁은 공간에 놓인 센서 노드는 매우 빈번히 라우팅 경로로 선택되기 때문에 에너지 소비가 많이 예상된다. 이러한 연결노드(relay node)는 주변에 자신이 수행하는 역할을 대신해줄 대안의 노드가 적기 때문에 에너지 고갈 시 네트워크 분할(partition)의 문제로 이어질 수 있다. 네트워크 분할은 네트워크에 다른 센서 노드들의 에너지가 아직 충분하다 할지라도 분할로 인해 데이타를 전송할 수 없는 문제를 야기한다. 따라서 우리의 목적은 이러한 문제를 해결하기 위하여 네트워크 분할과 직결된 연결노드의 에너지를 고려하여 네트워크가 최대한의 수명을 가질 수 있게 하는 라우팅 프로토콜을 제한한다. 우리가 제안하는 라우팅 알고리즘은 크게 가중 그래프(weighted graph)를 통한 네트워크 추상화(abstraction)과정과 에너지 추정(estimation) 알고리즘을 거친다. 가중 그래프는 전체 토폴로지를 고려하여 목적지까지 이르는 모든 길에 대한 정보를 알려주고, 에너지 추정 알고리즘을 통해 추가적인 통신 비용 없이 라우팅 정보를 유지할 수 있다. 본 논문에서는 전체적 지형의 추상화된 정보를 기반으로 사용 빈도가 높은 노드의 에너지를 관찰, 보호함으로써 전체적인 네트워크의 수명을 연장 및 라우팅 복잡도를 낮추는 라우팅 프로토콜을 제안한다.

User Bandwidth Demand Centric Soft-Association Control in Wi-Fi Networks

  • Sun, Guolin;Adolphe, Sebakara Samuel Rene;Zhang, Hangming;Liu, Guisong;Jiang, Wei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권2호
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    • pp.709-730
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    • 2017
  • To address the challenge of unprecedented growth in mobile data traffic, ultra-dense network deployment is a cost efficient solution to offload the traffic over some small cells. The overlapped coverage areas of small cells create more than one candidate access points for one mobile user. Signal strength based user association in IEEE 802.11 results in a significantly unbalanced load distribution among access points. However, the effective bandwidth demand of each user actually differs vastly due to their different preferences for mobile applications. In this paper, we formulate a set of non-linear integer programming models for joint user association control and user demand guarantee problem. In this model, we are trying to maximize the system capacity and guarantee the effective bandwidth demand for each user by soft-association control with a software defined network controller. With the fact of NP-hard complexity of non-linear integer programming solver, we propose a Kernighan Lin Algorithm based graph-partitioning method for a large-scale network. Finally, we evaluated the performance of the proposed algorithm for the edge users with heterogeneous bandwidth demands and mobility scenarios. Simulation results show that the proposed adaptive soft-association control can achieve a better performance than the other two and improves the individual quality of user experience with a little price on system throughput.

ATM LANE에서의 멀티미디어 방송형 트래픽의 Scalable한 관리를 위한 유전자 알고리즘 응용 (A Genetic Algorithm Application to Scalable Management of Multimedia Broadcast Traffic in ATM LANE Network)

  • 김도훈
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제9C권5호
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    • pp.725-732
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    • 2002
  • 기존 LAN 환경에서 멀티미디어 실시간 전송과 같은 QoS 보장형 서비스에 대한 요구가 증대되면서, ATM 기술을 LAM에 적용하는 기술들이 등장하였다. LANE(LAN Emulation)은 그러한 기술들 중에서 캠퍼스와 기업의 네트워크 인프라로 가장 많이 보급되고 있는 대안 중의 하나이다. 그러나 활발한 LANE 도입에 비하여 이의 효과적인 운용에 대한 연구는 드문 실정이다. 본 논문에서는 LANE을 구축한 캠퍼스 네트워크에서 멀티미디어 방송형(broadcast) 트래픽의 최적 운영방안에 대하여 논의한다. 방송형 트래픽 관리에서 발생하는 규모성(scalability) 문제로 인하여 전체 LANE 네트워크는 일반적으로 여러 개의 ELAN(Emulated MU)으로 분할되어 관리된다. 본 연구는 특히 규모성 문제해결을 위한 ELAN 구성(configuration)에 수반되는 비용을 정의하고, LANE 성능에 직결되는 규모성 제약과 ELAN 운용과 관계된 기술적 제약하에서 제반비용을 최소화하는 ELAN 구성(LANE 분할) 의사결정모형을 제공한다. 이는 그래프분할문제(graph partition problem)의 확장된 형태로 모형화 되며, 제안된 수리적 모형을 위한 유전자 알고리즘 해법을 개발하여 소개한다. 또한 실제 LANE 네트워크 운영자료를 사용한 실험을 통하여 최적 ELAN 구성을 위한 정책변수들의 효과를 살펴보고, 이러한 결과들이 기존의 LANE 운영과 관련하여 가지는 함축적인 의미를 고찰한다.