• 한국통신학회논문지
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• 제33권3C호
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• pp.219-233
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• 2008

스케줄링의 목적은 입력 작업(DAG)에 대한 스케줄 결과 길이를 최소화하는 것이다. 이런 스케줄링 문제는 잘 알려진 '정해진 시간 내에 해결하기 어려운 문제(NP-complete)'이며 최적의 스케줄링 결과 값을 얻기 위해서는 휴리스틱으로 해결해야 한다. 선후 관계의 제약을 갖는 노드들의 스케줄링을 효율적으로 수행하기 위해 부모 노드와 이질 프로세서에 대한 정보를 고려하는 TANH(the Task duplication based scheduling Algorithm for Network of Heterogeneous systems), GDL, BIL, TDS과 같은 많은 알고리즘이 제안되었다. 본 논문은 기존의 TANH 스케줄링에서 나타나는 여러 개의 부모 노드와 이질 프로세서에 대한 다양한 경우를 충분히 고려하지 못한 점을 보안하여 향상된 스케줄링을 수행할 수 있는 DTSC (Duplication based Task Scheduling with Communication Cost in Heterogeneous Systems)알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 성능은 기존 TANH, GDL 알고리즘과 비교하였으며, 스케줄링의 성능 향상을 보여 주었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권12B호
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• pp.1399-1406
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• 2009

인터넷 방송에서 그룹간의 통신을 위해서는 효율적이고 확장 가능한 멀티캐스트 메커니즘이 필요하다. 오버레이 멀티캐스트의 성능 향상을 위해서는 멀티캐스트 트리의 최적화가 요구된다. 이러한 최적화 문제는 NP-complete로 알려져 있다. 따라서 오버레이 멀티캐스트 트리의 각 노드들이 out-degree가 제한되어 있을 경우, 새로운 참여자는 이미 그룹에 참여된 사용자들 중 자신에게 적합한 부모노드를 효율적으로 찾아 그룹참여를 하여야 한다. 본 논문에서는 트리기반의 오버레이 멀티캐스트 구성 시, 새로운 사용자는 루트노드와의 지연시간을 측정하여 level을 설정한다. 이 후 새로운 사용자는 ACK-SEND기법을 사용하여 후보 부모노드를 효과적으로 찾고 level값을 비교하여 자신에 적합한 위치를 찾아 참여하게 된다. 각각의 노드들은 제공자 노드와 가까운 노드일수록 트리 깊이가 낮은 곳에 위치하게 된다. 또한 장애 발생 시, ACK-SEND기법을 사용하여 빠른 복구를 보장할 수 있다. 결국 신규 노드는 효율적이고 빠르게 멀티캐스트 트리에서 적합한 위치를 찾아 참여가 이뤄지는 장점이 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.57-64
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• 2014

스타이너 트리의 생성은 NP-Complete 영역에 속하므로, 이것을 위한 휴리스틱들은, 다수의 입력 노드에 대해서 많은 시간과 계산을 요구한다. 본 논문에서는 많은 입력노드에 대해, 들로네 삼각망과 Prim의 최소신장트리를 결합한 효과적인 유클리드 스타이너 최소트리 구성방법을 제안한다. 이 방법은 Prim의 최소신장트리와 최소신장트리기반 스타이너 트리와 각각 비교 분석되었다. 제안된 방법은 30,000개의 입력노드에 대해 최소신장트리에 비해 연결 길이는 2.1% 감소, 실행시간은 138.2% 증가하였고, 최소신장트리기반 스타이너최소트리에 비해 실행시간 18.9% 감소, 연결 길이 0.013% 감소의 실험결과를 보였다. 따라서 본 연구의 제안방법은 실행시간이 주요 요인이 되지 않는 환경에서 연결 길이를 단축해야 할 응용에 잘 적용될 수 있을 것이다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제32권3호
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• pp.326-333
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• 2005

많은 XML 응용들은 XML 문서에 대한 질의 언어로 XPath 패턴을 사용한다. XPath 패턴들 사이에는 포함 관계가 존재할 수 있으며, 하나의 XPath 패턴이 다른 XPath 패턴을 포함하는지를 결정하는 문제를 포함 문제라고 한다. 포함 문제는 많은 응용들에서 발생하고 있지만 co-NP complete 문제로 알려져 있다. 한편 XPath 패턴들 사이의 준동형 관계는 포함 관계의 충분 조건이면서 다항 시간에 얻을수 있다. 본 논문에서는 준동형 문제가 포함 문제를 대체하여 유용하게 쓰일 수 있는 응용들에 대해 논의하고, XPath 패턴들 사이의 준동형 정보를 유지하면 많은 이점을 얻을 수 있다는 사실에 대해 논의한다. 그리고 XPath 패턴들 사이의 준동형 관계를 유지하기 위하여 POX(Partially Ordered Set of XPath Patterns)라는 래티스 구조를 제안하고, 그것을 유지할 수 있는 알고리즘을 개발한다. 알고리즘 분석을 보면 알 수 있듯이, 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 다항 시간에 POX를 효율적으로 유지할 수 있다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권9호
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• pp.477-486
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• 2003

조합 경매에서는 구매자들이 원하는 상품들을 조합해서 입찰할 수 있다. 그러나 판매자의 이익을 최대로 하는 구매자들, 즉 조합 경매의 승자를 결정하는 문제는 NP-complete이다. 적절한 시간 내에 승자를 찾기 위해서 분기 한정법(branch-and-bound)을 사용할 때, 구매자들의 비드(bid)들 중에서 어떤 비드를 선택해서 분기할 것인가를 결정해야 한다. 이 때, 비드를 선택하는 휴리스틱이 분기 한정법의 성능을 결정하는 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 조합경매의 승자를 결정하기 위해서 분기 한정법과 Linear Programming(LP)를 사용하는 알고리즘을 설계하고, 분기할 비드를 선택하기 위하여 분기할 비드와 충돌하는 비드들을 동시에 고려하는 비드 선택 휴리스틱을 제안한다. 그리고 최대 한계치를 재 사용하는 경우를 찾아내서 알고리즘의 수행시간을 줄였다. 알고리즘의 수행 성능을 평가하기 위해서 다섯 가지의 데이타 분포에 대한 실험 결과를 이전 논문들과 비교했다. 제시한 휴리스틱을 사용한 알고리즘은 두 가지 데이타 분포에서는 더 빠른 성능을 보였고 나머지 세 분포에서는 비슷한 성능을 보였다.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제27권11C호
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• pp.1055-1063
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• 2002

본 논문은 여러 개의 다중 메트릭을 이용하여 경로 선택을 수행하는 문제에 대해 연구했다. 현재 인터넷에서의 라우팅은 하나의 메트릭을 이용하여 경로선택을 수행하고 있으며, 하나의 메트릭에 의해 선택된 경로는 하나의 요구사항만을 충족시켜 줄 수 있는 best-effort 서비스이다. 여러 서비스 품질(QoS)을 요구하는 콜에 대해 만족시켜주기 위해서는 경고가 여러 제한에 걸리게 된다. 많은 경우에 경로 선택문제라는 것은 NP-complete이다. 본 논문에서는 지연 메트릭에 기반을 두고 네트워크 자원에 대한 정보에 영향을 받는 비용 메트릭을 이용한 widest-least cost 라우팅 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 다중의 메트릭을 이용하는 라우팅 알고리즘으로써 트래픽 분산 능력을 갖고 있어서, 네트워크 링크가 부하가 적을 때는 최소거리 경로를 선택하도록 하는 것이고, 네트워크 부하가 클 경우에는 트래픽 엔지니어링이 수행되어 트래픽을 다른 경로로 이동시키도록 하는 것이 목표이다. 이러한 결과는 다른 알고리즘과의 실험 결과를 통해 비교하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제12권2호
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• pp.181-188
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• 2007

무향 Rural postman problem(URPP)은 주어진 네트워크에서 특정 아크를 적어도 한 번씩 경유하는 최단 경로를 찾는 문제이다. URPP는 실생활의 다양한 문제를 풀기 위한 기본적인 네트워크 문제 중에 하나이며 NP-Complete 문제로 알려져 있다. URPP는 아크 중심의 문제로 아크의 라우팅 방향을 고려하여야 하며, 노드 중심의 문제인 TSP(Traveling Salesman Problem) 해법을 그대로 적용하는 것은 힘들다. 본 논문에서는 URPP 해법을 위한 유전 알고리즘에서 그래프 변환에 의한 디코딩 방법을 제안한다. 즉, 아크 중심의 그래프를 노드 중심의 그래프로 변환함으로써 아크의 방향에 상관없이 전체 라우팅 경로를 구할 수 있도록 하였다. 실험을 통해 제안 알고리즘과 기존 알고리즘의 성능을 비교하였다. 실험 결과에서 제안 알고리즘은 기존 알고리즘보다 좋은 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.33-41
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• 2007

멀티캐스트 기술이 발전함에 따라 멀티캐스트 라우팅을 지원하는 실시간 그룹 어플리케이션들이 정점 증가하고 있으며 더욱 중요하게 되어가고 있다. 실시간 어플리케이션의 가장 중요한 요소 중의 하나는 지연변이 문제가 있으며 이는 DVBMT(Delay- and delay Variation-Bounded Multicast Tree) 문제로 잘 알려져 있다. DVBMT 문제란 제한된 시간 내에 종단간의 지연과 지연변이를 만족시키는 것을 뜻한다. DVBMT는 NP-Complete 문제로 알려져 있으며, 이를 풀기 위한 시도로 DVMA(Delay Variation Multicast Algorithm), DDVCA(Delay and Delay Variation Constratint Algorithm) 등이 제안된 바 있다. 본 논문에서는 이러한 알고리즘보다 더욱 효율적인 알고리즘을 제안한다. 성능평가를 통한 본 알고리즘의 효율성은 DDVCA보다 더욱 높은 것으로 평가되었으며 그 효율 정도는 $9%{\sim}29%$ 성능향상을 보인다. 본 논문의 시간복잡도는 DDVCA와 같은 $O(mn^2)$M이다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.1-17
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• 2011

분산 이기종 컴퓨팅 시스템의 성능은 입력 그래프인 방향성 비순환 그래프DAG)를 스케줄링 하는 알고리즘의 성능에 따라 좌우된다. 그러나 분산 이기종 컴퓨팅 시스템에서의 태스크 스케줄링은 NP-complete 문제로 휴리스틱 방법으로 접근해야한다. 태스크 스케줄링 알고리즘은 우선순위 결정 단계와 프로세서 할당 단계로 구성되며, 많은 연구들이 두 단계를 함께 고려하고 있다. 본 논문에서는 태스크 우선순위 결정 단계에 초점을 맞추어 태스크 복제 기반 프로세서 할당 방법에 최적화된 태스크 우선순위 결정 알고리즘인 WPD 알고리즘을 제안한다. 제안하는 WPD 알고리즘의 성능 분석을 위해 태스크 복제 기반 프로세서 할당 방법을 사용하는 기존의 태스크 스케줄링 알고리즘인 HMPID, HCPFD, HCT 알고리즘의 프로세서 할당 단계에 본 논문에서 제안하는 WPD 알고리즘을 결합하여 성능을 비교하였다. 그 결과 본 논문에서 제안하는 WPD 알고리즘이 기존 태스크 우선순위 결정 방법에 비해 태스크 복제를 더욱 효율적으로 사용하여 HCPFD 알고리즘보다 9.58%, HCT 알고리즘보다 1.31% 성능 향상이 있는 것을 확인하였다.