본 논문은 Sasaki 등이 2018년도에 제안한 차분 특성 자동화 탐색 방법을 개선하여 MILP Solver로 정확하고 간편하게 S-box 기반 암호의 차분 특성을 탐색하는 방법을 제안한다. Sasaki 등이 제안한 방식은 차분 특성에 대한 제약식 설계에 입력 차분과 출력 차분만을 변수로 포함하여 확률을 별도로 계산한 반면, 논문에서 제안하는 탐색 방법은 입력 차분, 출력 차분, 확률 변수를 하나의 제약식으로 구성하여 한 번의 프로그램 실행으로 특성과 확률을 동시에 확인할 수 있도록 탐색 절차를 간소화 하였다. 또한 본 논문에서는 Sasaki 등이 활용했던 Espresso 알고리즘과 Quine- McCluskey 알고리즘 중에서 제약식이 보다 대폭 축소되는 Espresso 알고리즘을 이용해 제약식을 간소화 하였다. 본 논문에서 제안하는 탐색 방법은 다양한 구조와 블록 사이즈에 적용 가능함을 입증하기 위해 블록암호 GIFT-64, GIFT-128, SKINNY-64에 적용하였다. 적용 결과, GIFT의 경우 기존의 제안 논문에서 4라운드의 최적의 차분 특성이 5개의 활성 S-box를 가진다고 제시한 반면, 본 논문을 적용한 결과에서는 활성 S-box의 개수는 6개이지만 기존보다 좋은 $2^{-11.415}$의 확률을 갖는 최적의 차분 특성을 찾는 성과가 있었다. SKINNY-64의 경우 기존보다 개선된 결과는 아니지만 제안 논문에서의 분석과 동일한 활성 S-box를 갖는 차분 특성을 찾을 수 있었다.
본 논문에서는 경량 블록 암호 PIPO에 대한 인테그랄 구별자(integral distinguisher)을 탐색한 결과를 통해 8-라운드 PIPO-64/128에 대한 키 복구 공격을 수행한다. ICISC 2020에서 제안된 경량 블록 암호 PIPO는 고차 마스킹 구현을 고려한 설계를 통해 부채널 공격에 대한 저항성을 갖는 효율적인 구현이 가능하다. 동시에 차분 분석, 선형 분석 등의 다양한 분석법을 적용하여 PIPO의 안전성을 보였다. 그러나 인테그랄 공격에 대해, 5-라운드 이상의 인테그랄 구별자가 존재하지 않을 것이라고 제안되었을 뿐 인테그랄 공격에 대한 안전성 분석은 현재까지 수행된 바 없다. 본 논문에서는 MILP 기반 Division Property를 통해 PIPO에 대한 인테그랄 구별자를 탐색하는 방법을 제시하고, 기존의 결과와 달리 6-라운드 인테그랄 구별자가 존재함을 보인다. 뿐만 아니라, PIPO의 라운드 함수 구조를 활용하여 입출력에 대한 선형 변환을 고려하는 인테그랄 구별자 탐색 방법을 통해 총 136개의 6-라운드 인테그랄 구별자를 제시한다. 마지막으로, 획득한 6-라운드 인테그랄 구별자 중 4개를 이용하여 2124.5849의 시간 복잡도와 293의 메모리 복잡도를 가지는 8-라운드 PIPO-64/128 키 복구 공격을 제안한다.
Fine chemical production must assure high-standard product quality as well as characterized as multi-product production in small volumes. Installing high-precision batch distillation is one of the common elements in the successful manufacturing of fine chemicals, and the importance of the process operation strategy with quality assurance cannot be overemphasized. In this study, we investigate the optimal operation strategy and production planning of a sequential multi-purpose plants consisting of batch processes and batch distillation with unlimited intermediate storage. We formulated this problem as an MILP model. A mixed-integer linear programming model is developed based on the time slot, which is used to determine the production sequence and the production path of each batch. Illustrative examples show the effectiveness of the approach.
Recently, one of the problems with the Internet is the issue of scalability. To this end, locator/identifier separation protocol (LISP), which separates end-system identifiers and routing locators, has been proposed as a solution. In the LISP deployed network, the ingress and egress nodes of inter-AS traffic is determined by edge router selection (ERS) and endpoint identifier-routing locator mapping assignment (ERMA). In this paper, joint optimizations of ERS and ERMA for stub networks with and without predetermined link weights are studied and the mixed integer linear programming (MILP) formulations for the problems are given. To make the problem with optimizable link weights tractable, a revised local search algorithm is also proposed. Simulation results show that joint optimization of ERS and ERMA enables better network performance.
본 논문에서는 가변 연속사격 시간을 고려한 근접 방어 시스템(Closed-In Weapon System, CIWS)의 최적 무장 할당 알고리듬에 대해 다룬다. 본 연구에서 근접 방어 시스템의 무장 할당 문제는 혼합정수계획법(Mixed Integer Linear Programming, MILP)을 기반으로 정식화된다. 제안한 방법은 연속사격 시간을 교전 사거리와 관계없이 일정하다고 가정한 기존 연구와 달리 사거리에 따른 요격확률을 바탕으로 가변 연속사격 시간을 고려한다. 따라서 기존의 방법대비 보다 현실적인 교전상황을 반영할 수 있을 뿐만 아니라 표적 대응시간을 향상할 수 있다. 본 논문에서는 가변연속사격 시간이 반영되도록 기존의 혼합정수계획법 기반 무장 할당 문제를 변형시켰으며, 상용최적화 프로그램을 활용한 수치 시뮬레이션을 통해 제안한 방법의 성능을 검증하였다.
본 연구에서는 부유식 해상풍력발전의 운영 및 유지보수에 필요한 체계적인 정비계획 수립을 위해 최적화기법을 활용한 수리 모형을 제안하고자 한다. 주간 단위로 선박과 기술자를 운용하는 계획정비와 고장정비 작업의 배정에 혼합정수계획법(Mixed Integer Linear Programming, MILP)을 도입하였다. 본 연구의 최적화 모델을 활용한 사례연구에서는 선박과 기술자의 투입 규모가 유지정비 비용에 미치는 영향을 확인하였으며 1년간 정비계획 수립에서 더 나아가 정비작업별 상세 스케줄링까지 연계되는 단계적 최적화 방법론을 함께 제시하였다. 세부적으로는 기상 데이터와 정비 데이터를 활용한 발전량 손실을 비가동 비용으로 반영하여 정비 우선순위를 선정하였으며, 이를 통해 국내 실정에 맞는 해상풍력단지의 유지보수 전략을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.
Kim, Jong-Hae;Hayakawa, Soichiro;Suzuki, Tatsuya;Hirana, Kazuaki;Matsui, Yoshimichi;Okuma, Shigeru;Tsuchida, Nuio
제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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pp.2747-2752
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2003
This paper has develops a new framework to understand the human’s driving maneuver based on the expression as HDS focusing on the driver’s stopping maneuver. The driving data has been collected by using the three-dimensional driving simulator based on CAVE, which provides three-dimensional visual information. In our modeling, the relationship between the measured information such as distance to the stop line, its first and second derivatives and the braking amount has been expressed by the PWPS model, which is a class of HDS. The key idea to solve the identification problem was to formulate the problem as the MILP with replacing the switching conditions by binary variables. From the obtained results, it is found that the driver appropriately switches the ‘control law’ according to the following scenario: At the beginning of the stopping behavior (just after finding the stopping point), the driver decelerate the vehicle based on the acceleration information, and then switch to the control law based on the distance to the stop line.
홍수기에 집중되는 하천유출량을 갈수기에 적절히 활용하기 위한 대표적인 시설이 댐이다. 제한된 용수공급량을 적절히 분배해 용수수요량을 만족시키면서 미래 갈수기시 용수공급을 위한 댐 저류량을 조절하는 것이 댐 운영의 중요한 목적 중 하나이다. 본 연구에서는 댐 저류량에 따라 댐 계획방류량을 일정비율 줄여주는 Hedging Rule을 5단계로 적용하여 댐의 상시만수위 저류량에 대한 실제 저류량의 편차 절대치 합, 수요에 대한 용수공급 부족량의 합, 그리고 하천유지유량에 대한 하천유량 부족량의 합을 목적함수로 하여 혼합정수 선형계획법(MILP, Mixed Integer Linear Programming)으로 식을 구성하였다. 한강수계의 다목적댐인 충주, 횡성, 소양강 댐과 용수전용댐인 광동 댐, 그리고 발전용 댐이지만 비교적 큰 저류용량을 가진 화천 댐을 댐 연계 운영 대상으로 하여 수자원장기종합계획의 2003년 유출량 및 수요량 자료와 댐운영실무편람의 댐 계획방류량 자료를 10일 단위로 입력하여 GAMS/CPLEX를 이용해 최적화하였다. 그 결과 생공용수 수요량 99.99%, 농업용수 수요량 99.91%, 그리고 하천유지용수 수요량 99.24%를 충족시키면서, 댐 저류율이 66.54%에서 86.39%로 증가하였다.
This study performs optimization of paper mill scheduling using MINLP(Mixed-Integer Non-Linear Programming) method and 2-step decomposing strategy. Paper mill process is normally composed of five units: paper machine, coater, rewinder, sheet cutter and roll wrapper/ream wrapper. Various kinds of papers are produced through these units. The bottleneck of this process is how to cut product papers efficiently from raw paper reel and this is called trim loss problem or cutting stock problem. As the trim must be burned or recycled through energy consumption, minimizing quantity of the trim is important. To minimize it, the trim loss problem is mathematically formulated in MINLP form of minimizing cutting patterns and trim as well as satisfying customer's elder. The MINLP form of the problem includes bilinearity causing non-linearity and non-convexity. Bilinearity is eliminated by parameterization of one variable and the MINLP form is decomposed to MILP(Mixed-Integer Linear programming) form. And the MILP problem is optimized by means of the optimization package. Thus trim loss problem is efficiently minimized by this 2-step optimization method.
본 연구는 협대역 통신시스템을 위한 전처리기-등화기 구조의 여파기에서, 곱셈기를 사용하지 않는 최소 복잡도의 디지털 FIR 여파기를 설계하는 방법을 제안한다. 제안하는 여파기는 순환 다항식(cyclotomic polynomial, CP) 여파기와 2차 내삽 다항식(interpolated second order polynomial, ISOP) 등화기로 구성되며, 이 두 여파기가 동시에 혼합 정수 선형 계획법(mixed integer linear programming (MILP))으로 최적 설계되어 최소의 복잡도를 갖는 특성을 갖게 된다. 제안된 방식으로 설계된 여파기들은, 설계 규격을 만족하면서도 기존의 여파기에 비하여 복잡도면에서 월등히 간단함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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