• 정보처리학회논문지A
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• 제18A권2호
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• pp.69-74
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• 2011

그래프 G의 최소 dominating set 문제는 G의 dominating set들 중 가장 작은 크기의 dominating set을 찾는 문제이며, NP-complete class에 속해 polynomial time안에 해결할 수 없는 문제로 잘 알려져 있다. 그러나, heuristic한 방법 혹은 approximation 방법을 이용해 특정한 분야에 적용이 가능하다. 본 논문에서는 세 개의 서로 다른 simulated annealing 알고리즘을 제시하여, 이들 알고리즘을 DIMACS에서 제시한 그래프들에 적용한 경우 효율성 증가가 이루어지는 것을 실험적으로 보이고자 한다.

• Industrial Engineering and Management Systems
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• 제10권3호
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• pp.221-231
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• 2011

One of the critical issues in wireless sensor network is the design of a proper routing protocol. One possible approach is utilizing a virtual infrastructure, which is a subset of sensors to connect all the sensors in the network. Among the many virtual infrastructures, the connected dominating set is widely used. Since a small connected dominating set can help to decrease the protocol overhead and energy consumption, it is preferable to find a small sized connected dominating set. Although many algorithms have been suggested to construct a minimum connected dominating set, there have been few exact approaches. In this paper, we suggest an improved optimal algorithm for the minimum connected dominating set problem, and extensive computational results showed that our algorithm outperformed the previous exact algorithms. Also, we suggest a new heuristic algorithm to find the connected dominating set and computational results show that our algorithm is capable of finding good quality solutions quite fast.

• 한국경영과학회지
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• 제39권2호
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• pp.131-140
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• 2014

Customer networks go through constant changes. They may expand or shrink once they are formed. In dynamic environments, it is a critical corporate challenge to identify and manage influential customer groups in a cost effective way. In this context, we apply inverse optimization theory to suggest an efficient method to manage customer networks. In this paper, we assume that there exists a subset of nodes that might have a large effect on the network and that the network can be modified via some strategic actions. Rather than making efforts to find influential nodes whenever the network changes, we focus on a subset of selective nodes and perturb as little as possible the interaction between nodes in order to make the selected nodes influential in the given network. We define the following problem based on the inverse optimization. Given a graph and a prescribed node subset, the objective is to modify the structure of the given graph so that the fixed subset of nodes becomes a minimum dominating set in the modified graph and the cost for modification is minimum under a fixed norm. We call this problem the inverse dominating set problem and investigate its computational complexity.

• 대한수학회지
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• 제46권4호
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• pp.759-773
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• 2009

A dominating set for a graph G is a set D of vertices of G such that every vertex of G not in D is adjacent to a vertex of D. Reed [11] considered the domination problem for graphs with minimum degree at least three. He showed that any graph G of minimum degree at least three contains a dominating set D of size at most $\frac{3}{8}$ |V (G)| by introducing a covering by vertex disjoint paths. In this paper, by using this technique, we show that every graph on n vertices of minimum degree at least four contains a dominating set D of size at most $\frac{4}{11}$ |V (G)|.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제27권6호
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• pp.608-618
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• 2000

본 논문에서는 병렬 및 분산 시스템에서 자원을 배치함에 있어서 최소한의 자원 복사(copy)만을 사용하면서 임의의 노드 및 링크 상에서 고장이 발생하더라도 주어진 성능 요건을 만족하게 하는 자원의 최적 배치 방법을 모색하고자 한다. 이러한 성능 요건의 만족과 시스템의 고가용성을 위하여, 모든 노드들에 대하여 최소한의 자원 복사를 사용하여 그 노드나 혹은 인접한 노드 중 적어도 두 개 이상에 자원 복사가 존재해야 하는데, 이것을 본 논문에서는 고장 허용 자원 배치 문제라고 부른다. 병렬 및 분산 시스템은 그래프로 표현할 수가 있다. 여기에서 고장 허용 자원 배치 문제는 그래프 상에서 가장 작은 고장 허용 dominating set을 찾는 문제로 변환이 된다. Dominating set 문제는 NP-complete로 증명이 되어 있으며, 본 논문에서는 A* 알고리즘을 사용하여 상태 공간 탐색 방법으로 최적 배치를 구한다. 또한, 최적 배치를 찾는 데에 걸리는 시간을 단축시키기 위하여, 고장 허용 dominating set의 특성들을 분석하여 유용한 휴리스틱 정보들을 도출한다. 또한 여러가지 정형 그래프와 임의 그래프 상에서의 실험을 통하여, 이들 휴리스틱 정보들을 사용하여 최적 고장 허용 자원 배치를 찾는 데에 걸리는 시간을 상당히 줄일 수 있음을 보인다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.121-129
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• 2013

본 논문은 아직까지 정확한 해를 다항시간으로 구하는 알고리즘이 존재하지 않아 NP-완전 문제로 알려진 지배집합 (DS) 문제의 정확한 해를 선형시간으로 구하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 그래프의 간선이 존재하지 않을 때까지 최소차수 ${\delta}(G)$를 가진 정점 u의 인접정점들 중 최대차수 ${\Delta}(G)$를 가진 정점 v를 최소 독립지배집합(MIDS)의 원소로 포함시키고 v의 부속 간선을 삭제하는 방법을 반복적으로 수행하여 구하였다. MIDS로부터 최소 지배집합 (MDS)으로 변환시키고, MDS로부터 최소연결 DS (MCDS)로 변환시키는 방법으로 DS 관련 모든 문제의 정확한 해를 구할 수 있었다. 제안된 알고리즘을 10개의 다양한 그래프에 적용한 결과 정확한 해를 선형 시간복잡도 O(n)으로 구하는데 성공하였다. 결국, 제안된 지배집합 알고리즘은 지배집합 문제가 P-문제임을 증명하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제40권6호
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• pp.1142-1147
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• 2015

무선 센서 네트워크에서 네트워크의 확장성과 효율성을 높이기 위한 방법으로 네트워크 구조를 계층적으로 구성하는 방법에 관심이 높다. 무선 네트워크를 계층 구조로 구성하는 방법은 특정 노드들을 선별하여 이들을 백본 네트워크로 구성하는 방법을 중심으로 연구가 진행되었다. 백본을 구성하는 노드들은 연결되어 있어서 자신들 간에 통신이 직접적으로 가능해야하며, 백본에 속하지 않은 모든 노드들이 백본을 통해 통신이 가능해야한다. 이러한 조건을 만족하는 최소 크기의 노드 집합을 선출하는 문제를 최소연결지배집합선출 문제라 한다. 최소연결지배집합선출 문제는 복잡도가 NP-hard로 알려져 있으며, 현재 효율적인 알고리즘이 존재하지 않는다. 본 논문은 최소연결지배집합선출 문제를 해결하기 위한 다중시작 지역탐색 알고리즘을 제안하다. 제안 방법의 성능 측정을 위해 다양한 조건에서 실험하고 결과를 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.179-186
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• 2011

본 논문은 화랑 문제의 최소 정점 경비원 수를 구하는 알고리즘을 제안하였다. n개의 사각형 방으로 구성된 화랑의 최소 경비원수는 정확한 해를 구하는 공식이 제안되었다. 그러나 단순하거나 장애물이 있는 다각형 또는 직각 다각형에 대해 최대 경비원수를 구하는 공식만이 제안되었으며, 최소 경비원수를 구하는 근사 알고리즘만이 제안되고 있다. n개의 정점으로 구성된 다각형 P에 대한 최대 정점 경비원 수를 구하는 방법은 Fisk가 다음과 같이 제안하였다. 첫 번째로, n-2개의 삼각형으로 구성된 삼각분할을 수행한다. 두 번째로 3색-정점색칠을 한다. 세 번째로 최소 원소를 가진 채색수를 정점 경비원의 위치로 결정한다. 본 논문에서는 지배집합으로 최소 정점 경비원 수를 구한다. 첫 번째로, 가능한 모든 가시적인 정점들 간에 간선을 그린 가시성 그래프를 얻는다. 두 번째로, 가시성그래프로부터 직접 지배집합을 얻는 방법과 가시성 행렬로부터 지배집합을 얻는 방법을 적용하였다. 다양한 화랑 문제에 적용한 결과 제안된 알고리즘은 단순하면서도 최소 정점 경비원 수를 얻을 수 있었다.

• 대한수학회보
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• 제59권1호
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• pp.167-177
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• 2022

A vertex v of a graph G = (V, E) is said to ve-dominate every edge incident to v, as well as every edge adjacent to these incident edges. A set S ⊆ V is called a double vertex-edge dominating set if every edge of E is ve-dominated by at least two vertices of S. The minimum cardinality of a double vertex-edge dominating set of G is the double vertex-edge domination number γ_dve(G). In this paper, we provide an upper bound on the double vertex-edge domination number of trees in terms of the order n, the number of leaves and support vertices, and we characterize the trees attaining the upper bound. Finally, we design a polynomial time algorithm for computing the value of γ_dve(T) for any trees. This gives an answer of an open problem posed in [4].

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2012년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.39 No.1(D)
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• pp.369-371
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• 2012

Wireless sensor networks have taken immense interest in healthcare systems in recent years. One example of it is in an in vivo sensor that is deployed in critical and sensitive healthcare applications like artificial retina, cardiac pacemaker, drug delivery, blood pressure, internal heat calculation, glucosemonitoring etc. In vivo sensor nodes exhibit temperature that may be very dangerous for human tissues. However, existing in vivo thermal aware routing approaches suffer from hotspot creation, delay, and computational complexity. These limitations motivate us toward an in vivo virtual backbone, a small subset of nodes, connected to all other nodes and involved in routing of all nodes, -based solution. A virtual backbone is lightweight and its fault-tolerant version allows in vivo sensor nodes to disconnect hotspot paths and to use alternative paths. We have formulated the problem as m-connected k-dominating set problem with minimum temperature cost in in vivo sensor network. This is a combinatorial optimization problem and we have been motivated to use evolutionary approach to solve the problem.