• 제목/요약/키워드: Mixed Integer Linear Programming(MILP)

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Edge Router Selection and Traffic Engineering in LISP-Capable Networks

  • Li, Ke;Wang, Sheng;Wang, Xiong
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제13권6호
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    • pp.612-620
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    • 2011
  • 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.

혼합 정수 선형 계획법을 이용한 수송 계획 모델 설계 (Design of Mixed Integer Linear Programming Model for Transportation Planning)

  • 박용국;이민구;정경권;원영진
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권11호
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    • pp.166-174
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    • 2016
  • 본 논문에서는 스포츠 이벤트에서 선수단 수송 계획을 위한 혼합 정수 선형 계획법 모델을 제안하였다. 선수단 수송 계획은 선수단을 다수의 숙소에서 경기장까지 최소의 비용과 빠른 시간 계획을 찾는 것이다. 운행 회수를 의사결정 변수로 하고, 전체 수송비용은 최소가 되어야 하는 목적함수가 된다. 제안한 방법은 혼합 정수 선형 계획법을 이용하여 전역 최적점을 찾을 수 있는 장점이 있다. 제안한 방식의 유용성을 확인하기 위해서 시뮬레이션을 수행하고 스포츠 이벤트 관리 서비스 플랫폼(SEMSP)에서 수송 계획을 구축하였다.

가변 연속사격 시간을 고려한 근접 방어 시스템의 최적 무장 할당 알고리듬 (Optimal Weapon-Target Assignment Algorithm for Closed-In Weapon Systems Considering Variable Burst Time)

  • 김보석;이창훈;탁민제;김다솔;김상현;이현석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.365-372
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    • 2021
  • 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.

A Study on Optimal Design of Single Periodic, Multipurpose Batch Plants

  • Rhee, In-Hyoung;Cho, Dae-Chul
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.10-19
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    • 2002
  • 본고는 다종, 소규모 회분식 공정 또는 공장을 수학적 프로그래밍 기법으로 최적 설계하는 방법에 대한 것이다. 제안된 일반 회분식 공장문제는 Papageorgaki와 Reklaitis에 의해 혼합정수비선형식(MINLP)으로 수립된 것인데, 최적해답을 보장하며 공장의 확장 등 불확실성을 고려하여 선형화 한 후(MILP) 푸는 방법론이 제시되었다. Bende식 문제분할 방식을 개조하여 몇가지 예제에 대한 풀이를 제시하였다. IBM의 OSL 최적화 패키지를 이용하였고 MILP를 직접 푸는 경우보다 계산시간을 크게 단축할 수 있었다.

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MILP를 이용한 ARX 기반 블록 암호의 불능 차분 특성 탐색 (Searching for Impossible Differential Characteristics of ARX-Based Block Cipher Using MILP)

  • 이호창;강형철;홍득조;성재철;홍석희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.427-437
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    • 2017
  • 불능 차분 특성은 해당 블록 암호를 랜덤 치환과 구별을 해주며, 키 복구 공격에도 사용될 수 있다. 최근 Cui 등이 ARX 기반 블록 암호에 대해 Mixed-Integer Linear Programming(MILP)를 이용해서 자동화된 불능 차분 특성 탐색 방법을 제안하였다. Cui 등이 제안한 방법을 개선하면 기존에 방법에 비해 더 적은 선형 제약식을 이용하여 기존 방식으로 찾지 못하는 불능 차분 특성까지 추가 되어 더 많은 불능 차분 특성을 찾아 낼 수 있다. 수정한 방법을 이용하여 SPECK family와 LEA에 적용하였다. SPECK32, SPECK48, SPECK64, SPECK96에 대해 7-라운드, SPECK128에 대해 8-라운드 불능 차분 특성을 찾아내었다. 이 불능 차분 특성은 모두 새롭게 발견된 것이다. LEA에 대해서는 기존의 10-라운드인 불능 차분 특성을 포함한 새로운 10-라운드 불능 차분 특성을 찾아내었다.

수학적 모델과 폭발사고 모델링을 통한 산화에틸렌 공정의 설비 배치 최적화에 관한 연구 (Study for the Plant Layout Optimization for the Ethylene Oxide Process based on Mathematical and Explosion Modeling)

  • 차상훈;이창준
    • 한국안전학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.25-33
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    • 2020
  • In most plant layout optimization researches, MILP(Mixed Integer Linear Programming) problems, in which the objective function includes the costs of pipelines connecting process equipment and cost associated with safety issues, have been employed. Based on these MILP problems, various optimization solvers have been applied to investigate the optimal solutions. To consider safety issues on the objective function of MILP problems together, the accurate information about the impact and the frequency of potential accidents in a plant should be required to evaluate the safety issues. However, it is really impossible to obtain accurate information about potential accidents and this limitation may reduce the reliability of a plant layout problem. Moreover, in real industries such as plant engineering companies, the plant layout is previously fixed and the considerations of various safety instruments and systems have been performed to guarantee the plant safety. To reflect these situations, the two step optimization problems have been designed in this study. The first MILP model aims to minimize the costs of pipelines and the land size as complying sufficient spaces for the maintenance and safety. After the plant layout is determined by the first MILP model, the optimal locations of blast walls have been investigated to maximize the mitigation impacts of blast walls. The particle swarm optimization technique, which is one of the representative sampling approaches, is employed throughout the consideration of the characteristics of MILP models in this study. The ethylene oxide plant is tested to verify the efficacy of the proposed model.

Two Stage Hybrid Optimization을 사용한 ESS 최적 운전 전략에 대한 연구 (A Study on ESS Optimal Operation Strategy Using Two Stage Hybrid Optimization)

  • 공은경;손진만
    • 전기학회논문지
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    • 제67권7호
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    • pp.833-839
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    • 2018
  • This paper presents an analysis and the methodology of optimal operation strategy of the ESS(Energy Storage System) for reduce electricity charges. Electricity charges consist of a basic charge based on the contract capacity and energy charge according to the power usage. In order to use electrical energy at minimal charge, these two factors are required to be reduced at the same time. QP(Quadratic Programming) is appropriate for minimization of the basic charge and LP(Linear Programmin) is adequate to minimize the energy charge. However, the integer variable have to be introduced for modelling of different charge and discharge efficiency of ESS PCS(Power Conversion System), where MILP(Mixed Integer Linear Programming) can be used. In this case, the extent to which the peak load savings is accomplished should be assumed before the energy charge is minimized. So, to minimize the electricity charge exactly, optimization is sequentially performed in this paper, so-called the Two Stage Hybird optimization, where the extent to which the peak load savings is firstly accomplished through optimization of basic charge and then the optimization of energy charge is performed with different charge and discharge efficiency of ESS PCS. Finally, the proposed method is analyzed quantitatively with other optimization methods.

Octave를 이용한 전기 요금 최소화를 위한 ESS 운전 전략 최적화 방법에 대한 분석 (An Analysis of Optimal Operation Strategy of ESS to Minimize Electricity Charge Using Octave)

  • 공은경;손진만
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.85-92
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    • 2018
  • 수요관리를 통해 전기요금을 절감할 수 있다. 부하의 수요 관리 방법 중 하나로 ESS를 설치해 수요가 높은 시간대의 부하를 수요가 낮은 시간대로 옮기는 peak shifting을 사용함으로써 최대 부하를 낮추고 전력량 요금을 절감할 수 있다. 전기요금은 계약 용량 당 기본요금과 전력량 요금으로 이루어져있다. 전력량 요금을 최소화하기 위한 최적화 수행시 목적함수는 선형식으로 표현할 수 있으며, 기본 요금 최소화를 위한 목적함수는 이차식으로 표현할 수 있다. 선형식으로 표현된 목적함수에서는 ESS PCS(Power Conversion System)의 충, 방전 효율이 다른 경우를 다룰 수 없기 때문에 본 논문에서 충, 방전 효율이 다른 경우의 영향을 반영하고 혼합정수계획법(MILP, Mixed Integer Linear Programming)을 이용할 수 있는 정식을 제시하였다. 혼합정수계획법을 사용한 정식에서는 사전에 정해진 최대 부하 절감율에 대해 전기요금 최소화를 수행하게 되지만 최대 부하 절감과 전기요금 절감을 동시에 고려하기 위해서는 이차 계획법을 사용하는 것이 유용하다. 본 논문에서는 각 최적화 방법에 대한 장, 단점을 도시철도 변전소에 대한 시뮬레이션 결과를 정량적으로 비교분석하여 ESS 설비계획수립에 적합한 최적화 방법을 선택할 수 있는 근거를 제시하였다.

협대역 응용 시스템을 위한 전처리기-등화기 구조의 IIR 여파기 설계 방법 (Design of IIR Filters with Prefilter-Equalizer Structure for Narrowband Applications)

  • 오혁준;안희준
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제42권4호
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    • pp.143-152
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    • 2005
  • 본 연구는 협대역 응용 시스템을 위한 전처리기-등화기 구조의 여파기에서, 최소의 복잡도를 갖는 곱셈기 없는 디지털 IIR 여파기의 설계 방식을 제안한다. 제안하는 여파기는 순환 다항식 (cyclotomic polynomial (CP)) 여파기와 1차 내삽 다항식(interpolated second order polynomial (EOP))을 근간으로 하는 al1-pole 등화기로 구성 되며, 이 두 여파기가 동시에 혼합 정수 선형계획법(miked integer linear programming (MILP))으로 최적 설계된다. 설계된 여파기는 최소의 복잡도를 갖는 특성을 가지고 있다. 뿐만 아니라, 이 MILP 방식은 계산 복잡도와 위상 응답의 비선형 특성을 모두 최소화하도록 설계한다. 설계 예제를 통하여 제안된 설계 방식으로 설계된 여파기는 구현 요구사항을 만족하면서 기존의 설계 방식에 비하여 복잡도면에서 월등히 우수한 특성을 보임을 확인하였다.