• 제목/요약/키워드: NP-hard

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스타이너 트리를 구하기 위한 부동소수점 표현을 이용한 유전자 알고리즘 (Genetic Algorithm Using-Floating Point Representation for Steiner Tree)

  • 김채주;성길영;우종호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.1089-1095
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    • 2004
  • 주어진 네트워크에서 최적의 스타이너 트리를 구하는 문제는 NP-hard이며, 최적에 가까운 스타이너 트리를 구하기 위하여 유전자 알고리즘을 이용한다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위하여 유전자 알고리즘에서 염색체를 기존의 이진스트링 대신 부동소수점으로 표현하였다. 먼저 주어진 네트워크에 Prim의 알고리즘을 적용하여 스패닝 트리를 구하고, 부동소수점 표현을 갖는 유전자 알고리즘을 사용하여 새로운 스타이너 점을 트리에 추가하는 과정을 반복함으로써 최적에 가까운 스타이너 트리를 구했다 이 방법을 사용하면 이진스트링을 사용하는 기존의 방법에 비해서 트리가 보다 빠르고 정확하게 최적에 가까운 스타이너 트리에 접근했다.

고정 우선순위 경성 실시간 시스템에 대한 최적의 전압 스케줄링 (On Energy-Optimal Voltage Scheduling for Fixed-Priority Hard Real-Time Systems)

  • 윤한샘;김지홍
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권10호
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    • pp.562-574
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    • 2004
  • 본 논문에서는 고정 우선순위 경성 실시간 시스템에 대한 에너지 측면에서의 최적의 전압 스케줄링 문제를 고려한다. 먼저, 이 문제가 NP-hard임을 증명한다. 다음으로 이 문제에 대한 fully polynomial time approximation scheme(FPTAS)을 제시한다 제안한 FPTAS는 주어진 임의의 $\varepsilon$>0에 대해 에너지 소모량이 최적의 전압 스케줄에 비해 (1+$\varepsilon$)배 이내에 있는 전압 스케줄을 문제의 입력의 크기와 1/$\varepsilon$의 다항함수 이내의 시간에 계산해준다. 실험 결과, 제안된 FPTAS는 기존의 휴리스틱에 비해 더 효율적인 전압 스케줄을 더 빠른 시간에 찾아주었다.

유전 알고리즘을 이용한 최소 무게 삼각화 문제 연구 (Solving Minimum Weight Triangulation Problem with Genetic Algorithm)

  • 한근희;김찬수
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제15B권4호
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    • pp.341-346
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    • 2008
  • Minimum Weight Triangulation (MWT) 는 최적화 문제로서 주어진 그래프에 대한 최소 무게 삼각화를 계산하는 문제이다. 본 문제는 많은 다른 그래프 문제들처럼 일반 그래프에 대하여 NP-hard 계열의 문제로 알려져 있으며 지금까지 simulated annealing 및 유전 알고리즘 등 heuristic algorithm 들이 제시되어 왔다. 본 논문에서는 MWT 문제에 대하여 GA-FF 라 불리우는 새로운 유전 알고리즘을 제시하며 또한 그성능이 기존의 유전 알고리즘보다 더욱 효율적임을 보인다.

Gel Electrophoresis Analysis of the Hard Coronas of Human Serum Albumin on Silica Nanoparticles: Size Dependence of Corona Formation

  • Kim, Sung-Jong;Han, Sang Yun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권9호
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    • pp.2621-2624
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    • 2014
  • The rapid and spontaneous adsorption of proteins on nanoparticle (NP) surfaces in biological fluids such as blood is an important phenomenon as it possibly determines "what the cells see" and, thus, the fates of NPs in living organisms. In order to quantitatively understand protein coronas at the molecular level, we investigated human serum albumin (HSA) coronas that were produced on silica NPs of 20 nm and 50 nm diameters using conventional gel electrophoresis. Analysis of the concentration dependence of protein adsorption showed that HSA coronas preferentially formed a monolayer on silica NPs and revealed the presence of hard protein coronas. HSA adsorption was clearly dependent on NP size, and this might be due to the different surface curvatures of NPs of different sizes.

사용자 전역 QoS를 보장하기 위한 K-way 수퍼 노드 접근법 (K-way Super Node Approach for Guaranteeing User's Global QoS)

  • 강남오;박사준
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.109-116
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    • 2007
  • 요즈음, 웹 서비스의 확산으로 인하여, 등록된 웹 서비스를 합성함으로써 복잡한 응용프로그램을 구축하는 것이 가능하다. 이러한 추세는 오늘날 서비스 지향의 컴퓨팅 환경에 있어서 합성된 웹 서비스의 서비스 품질 보장을 중요한 문제로 대두시키고 있다. 하지만 주어진 서비스 품질 보장을 만족하는 전역적 최적화된 웹 서비스의 합성은 NP-hard한 문제로 분류된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여, K-way Super node 접근법을 제시하고 실험 결과를 통하여 이의 효과를 보인다.

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TSP 경로탐색을 위한 S-MINE 알고리즘 (S-MINE Algorithm for the TSP)

  • 황숙희;원일용;고성범;이창훈
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제18B권2호
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    • pp.73-82
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    • 2011
  • 메타 휴리스틱 알고리즘을 이용해 TSP (Traveling Salesman Problem) 문제를 풀고자 하는 많은 시도가 이루어지고 있다. TSP 문제는 대표적인 NP_Hard 문제로 탐색 알고리즘이나 최적화 알고리즘을 실험하는데 많이 사용되고 있으며, 복잡한 사회의 많은 문제들의 표준 모델로 제시되고 있다. 본 논문에서는 2009년 제안된 MINE 알고리즘을 TSP 에 적용시켜 메타 휴리스틱 알고리즘으로서의 탐색성능을 알아보고자 하였다. 이에 S-MINE (Search - MINE) 알고리즘을 제안하였으며, TSP 에 적용하여 그 결과를 고찰하였다.

최대 크기 일괄처리 방식에 대한 연구 (Maximum batch cover for order consolidation)

  • 민윤홍;홍성필;권순우;최병천;장수영
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 2007년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.130-133
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    • 2007
  • 본 논문에서는 서로 다른 주문들의 일부를 일괄적으로 처리할 수 있을 때, 최대 개수의 작업 단위로 최대한 많은 수의 주문을 처리하는 문제를 다룬다. 무향그래프와 배치 크기 $\lambda$로 표현되는 이 문제의 일반적인 경우는 NP-hard이며, 나무일 때 다항시간 안에 최적해를 찾을 수 있음이 증명되어 있다. 본 논문에서는 이분 그래프의 경우에도 NP-hard임을 보이고, 이 경우에 절대근사 알고리즘과 상대근사 알고리즘을 제시한다.

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경로 유연성을 가지는 Job Shop 일정계획에 대한 Genetic Algorithm (Genetic Algorithm for Job Shop Scheduling with Flexible Routing)

  • 김정자;김상천
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.99-102
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    • 2000
  • 전통적인 job shop 일정계획문제는 NP_hard 문제로 조합최적화 문제이다 일반적인 가정은 job이 방문하는 기계들의 경로가 고정되어 있다는 것이다. 경로 유연성을 가지는 job shop 일정계획문제는 job이 방문하는 기계들의 경로가 고정되어져 있지 않다는 것이다. 이러한 경우에 전통적인 job shop 문제를 복잡하게 만든다. 경로 유연성을 가지는 job shop 문제도 NP-hard 문제이다. 그러므로 휴레스틱이나 AI 기법들을 사용하는 하는 것이 불가피하게 되었다. 유전 알고리즘은 매우 복잡한 조합 최적화문제인 job shop 일정계획문제에 적용되어지고 있다. 이 논문은 최대완료시간(makespan)으로 경로 유연성을 가지는 job shop 일정계획문제를 풀기 위한 유전 알고리즘을 제시하고자 한다. 먼저 경로 유연성을 가지는 job shop 일정계획문제에 대한 정의를 내리고 유전 알고리즘을 구축하기 위한 첫 단계로 유전적 표현 즉, 개체 표현방법에 대해 설명하고 유전 연산자의 소개 그리고 알고리즘 재생과정을 제시하고 수치실험을 통해 알고리즘이 양질의 일정계획을 찾을 수 있다는 것을 보이고자 한다.

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열처리 공정의 생산스케줄 수립과 적용에 관한 연구 (A Study on Heat-Treatment Process Scheduling for Heavy Forged Products using MIP)

  • 최민철
    • 경영과학
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    • 제29권2호
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    • pp.143-155
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    • 2012
  • The purpose of this study is to formulate and solve the scheduling problem to heat-treatment process in forging process and apply it to industries. Heat-treatment is a common process in manufacturing heavy forged products in ship engines and wind power generators. Total complete time of the schedule depends on how to group parts and assign them into heat furnace. Efficient operation of heat-treatment process increases the productivity of whole production system while scheduling the parts into heat-treatment furnace is a combinatorial problem which is known as an NP-hard problem. So the scheduling, on manufacturing site, relies on engineers' experience. To improve heat-treatment process schedule, this study formulated it into an MIP mathematical model which minimizes total complete time. Three methods were applied to example problems and the results were compared to each other. In case of small problems, optimal solutions were easily found. In case of big problems, feasible solutions were found and that feasible solutions were very close to lower bound of the solutions. ILOG OPL Studio 5.5 was used in this study.

작업순서에 따라 달라지는 준비 비용을 갖는 PCB 생산 공정의 일정계획 (Scheduling of Production Process with Setup Cost depending Job Sequence)

  • 유성열
    • 경영과정보연구
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    • 제34권2호
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    • pp.67-78
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    • 2015
  • 본 연구는 작업 순서에 따라 달라지는 준비비용을 갖는 인쇄회로기판의 생산 일정계획 문제를 다룬다. 본 연구에서 다루는 문제는 생산할 인쇄회로기판의 유형들이 주어져있으며, 이는 한 대의 부품장착 설비를 통해 생산되는 환경에서, 작업 투입 순서에 따라 달라지는 준비 비용의 총합을 최소화는 작업 투입순서를 결정하는 것이다. 이 문제는 NP-hard로 알려져 있으며, 이에 해를 도출하기 위한 메타 휴리스틱 기법을 제시한다.

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