• Title/Summary/Keyword: Integer linear programming

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Hybrid design method for air-core solenoid with axial homogeneity

  • Huang, Li;Lee, Sangjin;Choi, Sukjin
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.50-54
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    • 2016
  • In this paper, a hybrid method is proposed to design an air-core superconducting solenoid system for 6 T axial uniform magnetic field using Niobium Titanium (NbTi) superconducting wire. In order to minimize the volume of conductor, the hybrid optimization method including a linear programming and a nonlinear programming was adopted. The feasible space of solenoid is divided by several grids and the magnetic field at target point is approximated by the sum of magnetic field generated by an ideal current loop at the center of each grid. Using the linear programming, a global optimal current distribution in the feasible space can be indicated by non-zero current grids. Furthermore the clusters of the non-zero current grids also give the information of probable solenoids in the feasible space, such as the number, the shape, and so on. Applying these probable solenoids as the initial model, the final practical configuration of solenoids with integer layers can be obtained by the nonlinear programming. The design result illustrates the efficiency and the flexibility of the hybrid method. And this method can also be used for the magnet design which is required the high homogeneity within several ppm (parts per million).

An Algorithm for Portfolio Selection Model

  • Kim, Yong-Chan;Shin, Ki-Young;Kim, Jong-Soo
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.65-68
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    • 2000
  • The problem of selecting a portfolio is to find Un investment plan that achieves a desired return while minimizing the risk involved. One stream of algorithms are based upon mixed integer linear programming models and guarantee an integer optimal solution. But these algorithms require too much time to apply to real problems. Another stream of algorithms are fur a near optimal solution and are fast enough. But, these also have a weakness in that the solution generated can't be guaranteed to be integer values. Since it is not a trivial job to tansform the scullion into integer valued one simutaneously maintaining the quality of the solution, they are not easy to apply to real world portfolio selection. To tackle the problem more efficiently, we propose an algorithm which generates a very good integer solution in reasonable amount of time. The algorithm is tested using Korean stock market data to verify its accuracy and efficiency.

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승무일정계획의 최적화를 위한 이웃해 탐색 기법과 정수계획법의 결합 (A Hybrid of Neighborhood Search and Integer Programming for Crew Schedule Optimization)

  • 황준하;류광렬
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권6호
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    • pp.829-839
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    • 2004
  • 정수계획법에 기반 한 기법들은 다양한 승무일정계획 최적화 문제를 해결하는 데 매우 효과적인 것으로 알려져 있다. 그러나 정수계획법은 대상 문제의 제약조건 및 목적함수가 모두 선형적으로 표현되어야만 적용이 가능하다는 단점이 있으며 문제의 규모가 클 경우 과도한 수행 시간과 메모리 자원을 요구하게 된다. 반면 이웃해 탐색 기법과 같은 휴리스틱 탐색 기법은 대상 문제의 제약조건이나 목적함수의 형태에 관계없이 쉽게 적응이 가능하다. 그러나 이웃해 탐색 기법은 복잡한 탐색 공간을 탐색할 경우 국소 최적해에 도달한 후 국소 최적해로부터 쉽게 빠져나오지 못하는 경우가 많다. 본 논문에서는 이웃해 탐색 기법과 정수계획법의 장점을 효과적으로 결합하기 위한 방안을 제시하고 있으며 실제 운행중인 지하철 승무일정계획 문제에 적용해 봄으로써 대규모 승무일정계획 최적화 문제에 성공적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

Lifting 기법을 이용한 Generalized Bilinear Cover Inequality (Generalized Bilinear Cover Inequality via Lifting)

  • 정광헌
    • 한국경영과학회지
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    • 제42권3호
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    • pp.1-12
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    • 2017
  • In this paper, we generalize lifted inequalities to a 0-1 mixed-integer bilinear covering set with linear terms. This work is motivated by the observation that Generalized Bilinear Inequality (GBI) occurs in the Branch and Bound process. We find some conditions and prove the subadditivity of lifting functions for lifting to be sequence-independent. Using the theoretical results, we develop facet-defining inequalities for a GBI-defined set through three steps of lifting.

정수 일반네트워크문제를 위한 분지한계법의 개선 (Improvment of Branch and Bound Algorithm for the Integer Generalized Nntwork Problem)

  • 김기석;김기석
    • 한국경영과학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.1-19
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    • 1994
  • A generalized network problem is a special class of linear programming problem whose coefficient matrix contains at most two nonzero elements per column. A generalized network problem with 0-1 flow restrictions is called an integer generalized network(IGN) problem. In this paper, we presented a branch and bound algorithm for the IGN that uses network relaxation. To improve the procedure, we develop various strategies, each of which employs different node selection criterion and/or branching variable selection criterion. We test these solution strategies and compare their efficiencies with LINDO on 70 randomly generated problems.

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BALANCEDNESS OF INTEGER DOMINATION GAMES

  • Kim, Hye-Kyung;Fang Qizhi
    • 대한수학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.297-309
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    • 2006
  • In this paper, we consider cooperative games arising from integer domination problem on graphs. We introduce two games, ${\kappa}-domination$ game and its monotonic relaxed game, and focus on their cores. We first give characterizations of the cores and the relationship between them. Furthermore, a common necessary and sufficient condition for the balancedness of both games is obtained by making use of the technique of linear programming and its duality.

OFDM 시스템의 비트 및 부채널 할당을 위한 선형계획법 기반 휴리스틱 (A Linear Program Based Heuristic for the Bit and Subchannel Allocation in an OFDM System)

  • 문우식;김선호;박태형;임성빈
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.67-75
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    • 2013
  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송방식의 장점은 높은 주파수 효율, RF 간섭에 대한 강인성, 낮은 다중경로 왜곡 등을 들 수 있다. 다중 사용자 OFDM의 채널용량을 확대하기 위해서는 사용자간의 부채널과 비트할당을 위한 효율적인 알고리즘을 개발하여야 한다. 본 연구에서는 다중 사용자 OFDM 시스템에서 총전송전력을 최소화하는 부채널 및 비트 할당을 위한 0-1 정수계획법문제의 선형계획법 dual 문제의 특성을 기존의 볼록최적화기법 접근법과 비교하고 선형계획법 dual 해를 이용한 primal 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. MQAM (M-ary Quadrature Amplitude Modulation)을 사용하고 3개의 독립적인 Rayleigh 다중 경로로 구성된 주파수 선택적 채널을 가정한 경우 MATLAB을 사용한 모의실험에서 제안된 휴리스틱 해의 성능을 기존의 MAO, ESA 휴리스틱 해 및 정수계획법 최적해와 성능을 비교하였다.

혼합정수계획법을 이용한 요격미사일의 할당 및 교전 일정계획에 관한 연구 (A Study on the Allocation and Engagement Scheduling of Air Defense Missiles by Using Mixed Integer Programming)

  • 이대력;양재환
    • 경영과학
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    • 제32권4호
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    • pp.109-133
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    • 2015
  • This paper considers the allocation and engagement scheduling of air defense missiles by using MIP (mixed integer programming). Specifically, it focuses on developing a realistic MIP model for a real battle situation where multiple enemy missiles are headed toward valuable defended assets and there exist multiple air defense missiles to counteract the threats. In addition to the conventional objective such as the minimization of surviving target value, the maximization of total intercept altitude is introduced as a new objective. The intercept altitude of incoming missiles is important in order to minimize damages from debris of the intercepted missiles and moreover it can be critical if the enemy warhead contains an atomic or chemical bomb. The concept of so called the time window is used to model the engagement situation and a continuous time is assumed for flying times of the both missiles. Lastly, the model is extended to simulate the situation where the guidance radar, which guides a defense missile to its target, has the maximum guidance capacity. The initial mathematical model developed contains several non-linear constraints and a non-linear objective function. Hence, the linearization of those terms is performed before it is solved by a commercially available software. Then to thoroughly examine the MIP model, the model is empirically evaluated with several test problems. Specifically, the models with different objective functions are compared and several battle scenarios are generated to evaluate performance of the models including the extended one. The results indicate that the new model consistently presents better and more realistic results than the compared models.

데이터패스 합성에서의 버스와 레지스터의 최적화 기법 (Bus and Registor Optimization in Datapath Synthesis)

  • 신관호;이근만
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권8호
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    • pp.2196-2203
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    • 1999
  • 본 논문은 데이터패스 합성에서의 버스 스케줄링 문제와 레지스터의 최적화 방법을 다룬 것이다. 스케줄링은 DFG(Data Flow Graph)의 연산을 제어스텝(control step)에 할당하는 과정으로서, 주어진 조건을 만족하는 범위 내에서 비용함수(cost function)의 최소화에 목적을 둔다. 이를 위해 본 논문에서는, 연산자 배치를 위한 하드웨어 할당(hardware allocation) 과정에서의 설계비용을 최소화시키기 위해, 연산결과를 저장하는 레지스터(register)와 연산간의 이동 통로인 버스(bus)의 최적화 기법을 논하였다. 특히, 하드웨어 할당과정의 중요한 과제인 버스와 레지스터의 최소화 기법을 논하였으며, 레지스터의 최적화는 스케줄링이 완료된 후의 결과를 이용하였다. 실험대상으로는 벤치마크 모델인 5차 디지털 웨이브필터(5th-order digital wave filter)를 사용하였으며, 본 논문의 결과를 기존결과와 비교함으로써, 본 논문의 효용성을 입증하였다. 모든 실험결과는 구조형태의 선형정수계획법(ILP : Integer Linear Programming)을 이용함으로써, 모든 경우에 언제나 최적의 결과를 얻을 수 있도록 하였다.

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제약식프로그래밍과 최적화를 이용한 하이브리드 솔버의 구현 (On Implementing a Hybrid Solver from Constraint Programming and Optimization)

  • 김학진
    • 경영정보학연구
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    • 제5권2호
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    • pp.203-217
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    • 2003
  • 제약식 프로그래밍과 최적화 솔버는 공통된 문제를 풀기 위한 해법으로서 서로 다른 영역에서 발전되어왔다. 특히 제약식 확산법과 선형 계획법은 두 영역의 주된 기법으로서 조합 최적화 문제를 푸는데 함께 사용될 수 있는 통합가능한 보완 기법들이다. 지금까지 이를 통합하기 위한 시도는 주로 한 기법을 다른 기법의 모형 틀안에 포함시키는 것이었다. 본 논문은 둘의 통합을 통한 잇점들은 충분히 사용하기 위해서는 모형 역시 통합될 필요가 있음과 그 모형 통합의 틀을 보이고 그 틀 안에서 어떻게 두 기법의 솔버의 수준으로 통합되어 새로운 혼합 솔버를 구축할 수 있는지를 보인다.