• 제목/요약/키워드: Minimum Weighted edge

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2-간선 연결 그래프를 사용한 최소신장트리 알고리즘 제안 (Proposal of Minimum Spanning Tree Algorithm using 2-Edges Connected Grap)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.233-241
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    • 2014
  • 본 논문은 원 그래프를 2-간선 연결 그래프로 단순화하고, 사이클 속성을 적용하여 최소신장트리를 빠르게 얻는 알고리즘을 제안하였다. Borůvka 알고리즘은 정점 (v) 당 최소 가중치 간선 (v) 을 1개씩 선택하는 1-간선 연결 그래프에 대해 사이클 속성을 적용하여 부분신장트리를 얻는다. 추가적으로 절단속성을 적용하여 부분신장트리를 연결하는 최소 가중치 간선을 선택한다. Kruskal 알고리즘은 그래프의 모든 간선을 대상으로 오름차순으로 절단 속성을 적용한다. 역-삭제 알고리즘은 내림차순으로 사이클 속성을 적용한다. Borůvka, Kruskal과 역-삭제 알고리즘은 모든 간선들을 대상으로 하기 때문에 항상 |e| 회 수행된다. 제안된 알고리즘은 첫 번째로, 정점 당 최소 가중치 간선을 2개씩 선택하는 2-간선 연결 그래프를 얻는다. 두 번째로, 2-간선 연결 그래프에 대해 사이클 속성을 적용하여 |e|=|v|-1 일 때 알고리즘을 종료시켰다. 제안된 방법들을 10개의 실제 그래프들에 적용한 결과 모두 최소신장트리를 얻는데 성공하였다. 또한, Borůvka, Kruskal과 역-삭제 알고리즘에 비해 수행 횟수를 60% 단축시켰다.

EGOSST를 이용한 이동 경로의 가중치를 반영한 효과적 연결 (Efficient Connection of Migration Routes with Their Weights Using EGOSST)

  • 김인범
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제18A권5호
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    • pp.215-224
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    • 2011
  • 본 논문에서는 EGOSST를 이용하여 가중치를 갖는 이동 경로들을 최소 비용으로 모두 연결하는 방법을 제안한다. 이동 경로는 가중치 선분으로 변환될 수 있는데, 이것은 통신선, 도로 및 철도망에서의 동적 궤적뿐 만 아니라, 가중치인 이동 량이나 통행 빈도를 포함한다. 제안되는 방법은 단순한 위치 정보만을 고려하여 처리하는 방법에 비해 더 광범위하고 유용한 분야에 응용이 가능할 것이다. 입력 선분의 수, 각 선분 가중치의 최대 크기, 그리고 그리드 정밀도를 입력 인자로 설정한 실험에서, 본 논문에서 제안된 방법은 가중치 최소 신장 트리를 이용한 방법과 비교할 때, 연결 비용은 평균 1.07%, 가중치 스타이너 최소 트리 방법에 비해서는 평균 0.43% 감소하였다. 또한 그리드 정밀도를 0.1과 0.001로 했을 경우, 가중치 최소 신장 트리 방법에 비해 실행 시간이 각각 평균 97.02%, 2843.87% 증가했으나, 연결 비용은 각각 평균 0.86%, 1.13% 감소되었다. 이는 제안된 방법이 가중치를 반영한 이동 경로의 효과적 연결 뿐 아니라, 그리드 정밀도를 조절하여 생성 시간과 비용 절감 율을 응용 분야에 맞추어 사용될 수 있음을 보인다.

An Eulerian Cycle Algorithm for Chinese Postman Problem

  • Lee, Sang-Un
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.47-52
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    • 2016
  • This paper introduces an algorithm to construct an Eulerian cycle for Chinese postman problem. The Eulerian cycle is formed only when all vertices in the graph have an even degree. Among available algorithms to the Eulerian cycle problem, Edmonds-Johnson's stands out as the most efficient of its kind. This algorithm constructs a complete graph composed of shortest path between odd-degree vertices and derives the Eulerian cycle through minimum-weight complete matching method, thus running in $O({\mid}V{\mid}^3)$. On the contrary, the algorithm proposed in this paper selects minimum weight edge from edges incidental to each vertex and derives the minimum spanning tree (MST) so as to finally obtain the shortest-path edge of odd-degree vertices. The algorithm not only runs in simple linear time complexity $O({\mid}V{\mid}log{\mid}V{\mid})$ but also obtains the optimal Eulerian cycle, as the implementation results on 4 different graphs concur.

방향성 에지 윤곽선 가중치를 이용한 영상 보간 (Image Interpolation using directional edge weight)

  • 이우섭;김형교
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.26-31
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    • 2010
  • 방향성 그라디언트 매스크의 크기값을 네 방향 에지 정보에 적용하여 선택된 두 방향의 가중된 합으로 표현하는 새로운 에지기반보간 기법 (Directional edge based interpolation, DEBI)을 제안한다. 네 방향의 그라디언트 정보를 추출하기 위한 등방성 그라디언트 매스크를 소개하고, 영상 보간을 이웃한 후보 영역 중에서 가장 유사한 영역을 선정하며, 선택된 영역만을 이용하여 보간을 실시한다. 보간 방향은 등방성 그라디언트 매스크의 최소 절대값을 나타내는 두 방향만이 이용되고, 그라디언트 매스크의 에지성분 특성에 따라서 영상 보간 방향이 결정된다. 두 방향의 보간값은 그라디언트 값을 가중치로 이용하는 방법으로 주변 간을 단순 평균에 의한 기존의 방법에 비하여, 영상 밝기 변화가 심한 곳과 경계선 영역에서 효과적임을 실험으로 증명하였다.

일반화된 Borůvka 최소신장트리 알고리즘 (Generalized Borůvka's Minimum Spanning Tree Algorithm)

  • 최명복;이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.165-173
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    • 2012
  • 무방향성, 가중치를 가진 그래프에서 최소신장트리(Minimum Spanning Tree, MST)는 사이클이 발생하지 않으면서 모든 정점들을 간선들로 연결한 그래프로 간선들의 가중치 합이 최소가 되어야 한다. 최소신장트리(MST)를 구하는 알고리즘으로 Borůvka 알고리즘이 가장 먼저 제안되었지만 일반적으로 사용되지 않고, Prim과 Kruskal 알고리즘이 일반적으로 널리 알려져 왔다. Borůvka 알고리즘은 각 정점에서 최소 가중치를 갖는 간선(Minimum Weight Edge, MWE)을 선택하고 사이클을 제거하는 $1^{st}$ Stage와 MSF(Minimum Spanning Fores)의 MWE를 선택하는 $2^{nd}$ Stage를 수행한다. 이 과정은 시각적으로는 쉽게 MWE를 구하지만 프로그램으로 구현하는데 어려움이 있다. 본 논문은 일반화된 Borůvka 알고리즘을 제안한다. $1^{st}$ Stage에서 각 정점에서 MWE들을 모두 선택하고, Kruskal 방법을 도입하여 오름차순으로 정렬된 MWE들에 대해 사이클의 최대 가중치 간선을 제거하면서 MSF를 형성시킨다. 만약, MSF가 1개 이상 발생하면 $2^{nd}$ Stage에서 MSF 간선들을 오름차순으로 정렬시켜 MWE를 선택하였다. 제안된 알고리즘을 7개의 여러 간선들 가중치가 동일하거나 상이한 그래프에 적용하여 알고리즘 적합성을 검증하였다. 검증 결과, 일반화된 Borůvka 알고리즘은 사이클 검증에 요구되는 간선 수가 Kruskal 알고리즘보다 적어 보다 빠르게 MST를 구할 수 있었다.

Edge Computing-based Differential Positioning Method for BeiDou Navigation Satellite System

  • Wang, Lina;Li, Linlin;Qiu, Rui
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권1호
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    • pp.69-85
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    • 2019
  • BeiDou navigation satellite system (BDS) is one of the four main types of global navigation satellite systems. The current system has been widely used by the military and by the aerospace, transportation, and marine fields, among others. However, challenges still remain in the BeiDou system, which requires rapid responses for delay-sensitive devices. A differential positioning algorithm called the data center-based differential positioning (DCDP) method is widely used to avoid the influence of errors. In this method, the positioning information of multiple base stations is uploaded to the data center, and the positioning errors are calculated uniformly by the data center based on the minimum variance or a weighted average algorithm. However, the DCDP method has high delay and overload risk. To solve these problems, this paper introduces edge computing to relieve pressure on the data center. Instead of transmitting the positioning information to the data center, a novel method called edge computing-based differential positioning (ECDP) chooses the nearest reference station to perform edge computing and transmits the difference value to the mobile receiver directly. Simulation results and experiments demonstrate that the performance of the ECDP outperforms that of the DCDP method. The delay of the ECDP method is about 500ms less than that of the DCDP method. Moreover, in the range of allowable burst error, the median of the positioning accuracy of the ECDP method is 0.7923m while that of the DCDP method is 0.8028m.

임의형태의 장애물 경계정보를 이용한 최소거리 우회경로 탐색 알고리즘 (A Shortest Bypass Search Algorithm by using Positions of a Certain Obstacle Boundary)

  • 김윤성;박수현
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.129-137
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    • 2010
  • 지금까지 연구된 최소비용 경로 알고리즘들은 정점과 정점간의 가중치가 부여된 간선을 갖는 그래프를 이용한다. 그러나, 바다와 같은 넓은 공간에서 시점과 종점사이에 섬과 같은 임의의 형태의 장애물이 존재하고 시점으로부터 종점까지의 최단거리를 찾고자 할 때, 이 알고리즘들은 최소비용 경로를 구하기 위해 장애물이 없는 공간상의 위치를 모두 정점으로 하고 인접정점들 사이에 가중치를 부여한 간선이 준비되어야 하므로 그 수가 매우 방대해져 공간복잡도가 높아지고 실행시간이 오래 걸리게 된다. 이에 본 논문에서는 정점과 가중치 간선의 그래프 자료구조를 이용하지 않고 장애물의 경계위치와 시점 및 종점위치 정보만을 이용하여 장애물을 우회하는 최소비용 경로를 탐색하는 효율적 알고리즘을 제안하고자 한다. 장애물을 포함하는 최소 경계 사각형의 행과 열의 크기(위치의 수)를 각각 m과 n이라 할 때, 제안한 알고리즘은 최대 O(mn)의 시간 복잡도를 가진다. 이 성능은 제안한 알고리즘이 기존 알고리즘에 비해 효율적임을 보여준다.

Energy Profile에 기반한 OSPF 라우팅 방식의 에너지 절약 특성 (Energy Saving Characteristics of OSPF Routing Based on Energy Profiles)

  • 서유식;한치문
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권7호
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    • pp.1296-1306
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    • 2015
  • 오늘날 IP 네트워크에서 소모되는 에너지를 줄이기 위해 여러 곳에서 다양한 방법으로 연구되어 왔다. 본 논문은 다양한 에너지 프로파일을 갖는 IP 네트워크에서 에너지를 감소시키는 한 방법을 제안하고, 그 특성을 자세히 분석한다. 에너지 프로파일 기반 OSPF 라우팅 방식을 제안하면서, 경로 설정 시 기존 OSPF 방식의 metric과 네트워크 소자의 에너지 소모량에 가중치를 부여하여, 최대 에너지 절약 효과를 얻기 위해 다양한 경우에 대해서 분석한다. 그 결과 본 논문의 제안 방식은 IP 네트워크의 각 소자에 랜덤한 에너지 프로파일을 적용하면, 입력 라우터의 평균 입력 부하가 0.5일 때 기존의 운영 방식에 비해 67% 정도 에너지를 절약 할 수 있음을 확인한다. 그리고 본 방식의 알고리즘은 최소 에너지 소모가 되도록 라우팅하기 때문에 기존 라우팅 방식에 비해 경로의 홉 수가 다소 증가하고 있지만, 평균 홉 수 증가는 1.4홉 이내로 제한되고 있다. 그리고 본 방식이 실제 IP 네트워크 적용될 때, 에너지 절약 효과가 우수함을 나타낸다.

PET 영상의 잡음개선을 위한 적응적 공간 필터 개발 (Development of Adaptive Spatial Filter to Improve Noise Characteristics of PET Images)

  • 우상근;최용;임기천;송태용;정진호;이경한;김상은;최연성;박장춘;김병태
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.253-261
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    • 2002
  • 양전자방출단층촬영기(Positron emission tomography, PET) 영상 개선을 위하여 적응적 공간 필터를 개발하였으며. 개발한 필터의 성능을 시뮬레이션데이터. 모형 PET 영상과 환자 PET 영상을 이용하여 평가하였다. 경계화소로 검출된 화소와 윈도우내의 모든 화소값이 동일한 화소는 보존하고. 그 외 화소에 대하여 2:7:2 비율로 가중치를 주어 정열한 후 중앙의 9개 화소에 대한 평균값으로 대치하였다. 경계화소를 검출하기 위하여 두 개의 임계값(TH7, TH2)을 이용하였으며. 다음의 조건을 만족하면 경계화소로 판단하였다 . THl ($pix_max{\times}0.1/log_2(NPM)$, NPM :주변값중 최상위 값과 최하위 값을 제외한 주변값들의 평균) 보다 작은 ADs (중앙값과 주변값의 차에 대한 절대값) 개수는 8-k이고. TH2 ($NPM{\times}0.1$) 보다 큰 ADs 개수는 k. 여기서 k는 2, 3 ‥‥ 6의 값을 가진다 성능평가 결과 이 연구에서 제안한 필터가 가우시안 필터, 가중메디안 필터, 부분집합평균메디안 필터 등과 비교하여 우수한 성능을 제공하는 것을 관찰하였다. 본 논문에서 개발한 간단한 적응적 공간 필터는 공간 분해능 저하는 최소화하면서 균일도와 대조도를 향상시키는데 효과적 이여서 정확한 PET 영상 해석에 기여할 것으로 기대된다

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