• 제목/요약/키워드: Mixed Linear and Integer Programming

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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.

혼합정수 선형계획법 기반의 비선형 패턴 분류 기법 (An MILP Approach to a Nonlinear Pattern Classification of Data)

  • 김광수;류홍서
    • 대한산업공학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.74-81
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    • 2006
  • In this paper, we deal with the separation of data by concurrently determined, piecewise nonlinear discriminant functions. Toward the end, we develop a new $l_1$-distance norm error metric and cast the problem as a mixed 0-1 integer and linear programming (MILP) model. Given a finite number of discriminant functions as an input, the proposed model considers the synergy as well as the individual role of the functions involved and implements a simplest nonlinear decision surface that best separates the data on hand. Hence, exploiting powerful MILP solvers, the model efficiently analyzes any given data set for its piecewise nonlinear separability. The classification of four sets of artificial data demonstrates the aforementioned strength of the proposed model. Classification results on five machine learning benchmark databases prove that the data separation via the proposed MILP model is an effective supervised learning methodology that compares quite favorably to well-established learning methodologies.

Revisited Security Evaluation on Midori-64 against Differential Cryptanalysis

  • Guoyong Han;Hongluan Zhao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권2호
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    • pp.478-493
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    • 2024
  • In this paper, the Mixed Integer Linear Programming (MILP) model is improved for searching differential characteristics of block cipher Midori-64, and 4 search strategies of differential path are given. By using strategy IV, set 1 S-box on the top of the distinguisher to be active, and set 3 S-boxes at the bottom to be active and the difference to be the same, then we obtain a 5-round differential characteristics. Based on the distinguisher, we attack 12-round Midori-64 with data and time complexities of 263 and 2103.83, respectively. To our best knowledge, these results are superior to current ones.

Clustering Algorithm of Hierarchical Structures in Large-Scale Wireless Sensor and Actuator Networks

  • Quang, Pham Tran Anh;Kim, Dong-Seong
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제17권5호
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    • pp.473-481
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    • 2015
  • In this study, we propose a clustering algorithm to enhance the performance of wireless sensor and actuator networks (WSANs). In each cluster, a multi-level hierarchical structure can be applied to reduce energy consumption. In addition to the cluster head, some nodes can be selected as intermediate nodes (INs). Each IN manages a subcluster that includes its neighbors. INs aggregate data from members in its subcluster, then send them to the cluster head. The selection of intermediate nodes aiming to optimize energy consumption can be considered high computational complexity mixed-integer linear programming. Therefore, a heuristic lowest energy path searching algorithm is proposed to reduce computational time. Moreover, a channel assignment scheme for subclusters is proposed to minimize interference between neighboring subclusters, thereby increasing aggregated throughput. Simulation results confirm that the proposed scheme can prolong network lifetime in WSANs.

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.

혼합정수계획법에 의한 열병합발전설비의 최적운용 (Optimum Operational Schedule for Cogeneration Systems using the Mixed Integer Programming)

  • 차재상
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.75-82
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    • 2002
  • 본 논문에서는 열병합발전설비의 최적운용계획을 위한 새로운 수리적 모델을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 에너지생산량에 따른 비용의 비선형적인 문제를 구간별로 선형화된 함수를 이용하여 혼합정수 계획법으로 모델링하였다. 제안한 수리적 모델은 종래 제시되었던 열병합발전설비의 최적운용을 위한 모델링 기법에서 해결하지 못했던 한계사항을 극복한 것으로서, 더욱 현실에 근접한 최적운용을 위한 모델이 되었다. 또한 본 연구에서는 시뮬레이션을 통해 다양한 사례에 대한 열병합발전설비의 최적 운용계획을 제시함으로서 수리적 모델의 유용성을 입증하였다.

클레임코스트를 고려한 프로젝트의 시간-비용 혼합정수계획모형 (Considering Claim Costs in Project Time-Cost Mixed Integer Programming Model)

  • 김종열;강창욱;황인극
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.97-105
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    • 2011
  • Previous researches have focused on the efficiency of project execution and the satisfaction of internal customers In view of the fact that a project is successful if any defects are not found in the short-term performance test of the project final outcome. To execute a project that both internal customer and external customer are satisfied in terms of longer-term benefit perspective, the project claim costs (PCC) which may occur for the warranty period of the project final outcome should be considered. We propose a model included PCC to the linear programming between time and cost to expedite a project and perform the validity test by applying the model to an example project. This model and related procedure will contribute to overall project activities' cost reduction by taking preventive actions for PCC.

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.

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.

워크플로우 분할에 기반한 복합 웹 서비스의 빠른 선택 (Fast Selection of Composite Web Services Based on Workflow Partition)

  • 장재호;신동훈;이경호
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제34권5호
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    • pp.431-446
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    • 2007
  • 복합 웹 서비스 선택은 서비스의 기능만을 명시한 추상 워크플로우에 바인딩 정보를 추가하여 주어진 QoS 요구사항을 만족하는 복합 웹 서비스를 구성하는 과정이다. 웹 서비스의 급격한 증가와 QoS가 동적으로 변하는 웹 서비스 환경을 고려할 때 주어진 QoS 요구사항을 만족하는 복합 웹 서비스의 빠른 선택이 중요하다. 본 논문은 워크플로우 분할에 기반하여 복합 웹 서비스를 빠르게 선택하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 추상 워크플로우를 두 개의 서브 워크플로우로 분할하여 선택 과정에서 고려되는 후보 서비스의 수를 줄인다. 분할된 워크플로우의 QoS 요구사항은 원래의 QoS 요구사항을 분해함으로서 생성한다. QoS 요구사항의 분해는 휴리스틱에 기반하기 때문에 워크플로우 분할 시 적절한 복합 웹 서비스를 선택하지 못할 가능성이 있다. 이러한 실패를 줄이기 위해 주어진 QoS 요구사항의 제약정도를 정의하고 적절한 제약정도를 가지는 요구사항에 한해 워크플로우를 분할한다. 서비스 선택은 mixed integer linear programming을 이용하여 해결한다. 실험 결과 제안된 워크플로우 분할 방법은 99% 이상의 성공률을 보였다. 특히 워크플로우 분할 시 모든 경우에 대해서 복합 웹 서비스를 보다 빠르게 선택하였으며 이때 선택된 복합 웹 서비스의 QoS는 최적 서비스와 5%미만의 차이를 보였다.