• 산업공학
• /
• 제20권4호
• /
• pp.504-514
• /
• 2007

The multicast routing problem lies in the composition of a multicast routing tree including a source node and multiple destinations. There is a trade-off relationship between cost and delay, and the multicast routing problem of optimizing these two conditions at the same time is a difficult problem to solve and it belongs to a multi-objective optimization problem (MOOP). A multi-objective genetic algorithm (MOGA) is efficient to solve MOOP. A micro-genetic algorithm(${\mu}GA$) is a genetic algorithm with a very small population and a reinitialization process, and it is faster than a simple genetic algorithm (SGA). We propose a multi-objective micro-genetic algorithm (MO${\mu}GA$) that combines a MOGA and a ${\mu}GA$ to find optimal solutions (Pareto optimal solutions) of multicast routing problems. Computational results of a MO${\mu}GA$ show fast convergence and give better solutions for the same amount of computation than a MOGA.

• 한국정보처리학회논문지
• /
• 제5권4호
• /
• pp.1033-1043
• /
• 1998

본 논문에서는 최소 비용 신장 트리(minimum cost spanning tree를 기반으로 최적 경로를 지원할 수 있는 새로운 멀티케스트 경로 배정 알고리즘을 제안하였다 본 논문에서 제안한 MCSTOP(Multicasting Path Assignment using the MInimum Cost Spanning Tree and the Optimum Path Generation) 알고리즘은 송신 노드나 이미 선정된 노드의 하위 노드들 중에서 새로운 그룹의 수신 노드가 발견되면 우선적으로 멀티캐스트 경로를 배정하는 방법을 적용하였다. 새로운 그룹의 멀티캐스트 배정과정에서 새로운 그룹의 수신 노드들 사이에 타 그룹의 노드가 발생될 수 있다. 이러한 경우가 발생되면, MCSTOP 알고리즘에서는 새로운 그룹의 송신 노드와 수신 노드가 동일한 네트워크 영역(예. LAN 영역)과 치수 제한조건이 만족되면 새로운 가상 경로를 생성하여 최적 경로를 배정하도록 하였다. MCSTOP 알고리즘은 가상 경로로 설정된 노드들 사이에 존재하는 타 그룹 노드가 네트워크에서 탈퇴하여도 영향을 받지 않게 되므로, 새로운 그룹에 대한 멀티캐스트 경로의 재구성을 최소화 시킬 수 있었다. 또한, 검증 결과 MCSTOP알고리즘은 멀티 캐스트 배정 경로를 위한 계산시간, 통신비용 그리고 데이터 전달지연시간 등이 CST(Constrained Steiner Tree) 알고리즘보다 성능 향상을 보였다. 추후 연구 사항으로는 데이터 회의를 지원하기 위한 그룹 통신 프로토콜로써 ITU-TT.120 시리즈의 MCS(Multipoint Communication Service)와 같은 국제 표준 프로토콜에 적용하기 위한 연구가 필요하다.

• 정보처리학회논문지D
• /
• 제14D권6호
• /
• pp.585-596
• /
• 2007

일반적으로 XML 데이터는 트리 형태의 계층적인 구조를 가지고 있으며, XML 데이터의 저장 및 검색도 이러한 특성을 반영한다. 따라서 XML 데이터를 데이터베이스화 할 때에 XML 엘리먼트 간의 이러한 계층 관계를 반영하여 XML 데이터를 구조화하여 저장하고, 사용자의 검색을 지원하기 위해서는 질의에 명세 된 엘리먼트 구조 간의 계층 관계를 계산하여 처리하는 방법이 필요하다. 구조적 조인(structural joins) 연산은 이 문제의 한 해결책으로서 노드 번호 매기기 방식(node numbering scheme)에 기반한 XML 데이터베이스에 대하여 효율적인 계층 관계 연산 기법을 제시하고 있다. 하지만 계층 관계가 복잡하게 중첩되어 있는 트리 구조의 XML 질의를 처리하려면 여전히 다수의 구조적 조인을 수행해야 하기 때문에 질의 처리 비용이 많이 드는 또 다른 문제를 갖게 된다. 이에 본 논문에서는 선행 연구에서 제안된 트리 구조의 XML 질의 처리시에 필요한 다수의 중첩된 구조적 조인들의 수행비용을 효과적으로 줄이기 위한 사전 처리 방법으로서 동등 클래스 개념을 적용한 정규 표현식(regular expression)으로 된 경로 질의(path query)의 길이를 단축하는 경로식 단축 알고리즘을 소개하며 특히 분기 노드(branch node)가 포함된 경로식 단축 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘이 XML 경로식 질의 처리 시간을 평균적으로 1/3로 단축할 수 있음을 실험을 통해서 확인한다.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
• /
• 제54권8호
• /
• pp.375-387
• /
• 2005

This paper presents an application of parallel Genetic Algorithm-Tabu Search (GA-TS) algorithm to search an optimal solution of a service restoration in distribution systems. The main objective of service restoration of distribution systems is, when a fault or overload occurs, to restore as much load as possible by transferring the do-energized load in the out of service area via network reconfiguration to the appropriate adjacent feeders at minimum operational cost without violating operating constraints, which is a combinatorial optimization problem. This problem has many constraints with many local minima to solve the optimal switch position. This paper develops parallel GA-TS algorithm for service restoration of distribution systems. In parallel GA-TS, GA operators are executed for each processor. To prevent solutions of low fitness from appearing in the next generation, strings below the average fitness are saved in the tabu list. If best fitness of the GA is not changed for several generations, TS operators are executed for the upper $10\%$ of the population to enhance the local searching capabilities. With migration operation, best string of each node is transferred to the neighboring node after predetermined iterations are executed. For parallel computing, we developed a PC cluster system consists of 8 PCs. Each PC employs the 2 GHz Pentium IV CPU and is connected with others through ethernet switch based fast ethernet. To show the validity of the proposed method, proposed algorithm has been tested with a practical distribution system in Korea. From the simulation results, we can find that the proposed algorithm is efficient for the distribution system service restoration in terms of the solution quality, speedup, efficiency and computation time.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제6권5호
• /
• pp.11-25
• /
• 2005

최근 PDA나 핸드폰과 같이 제한된 계산능력을 갖는 이동 장치가 증가함에 따라 공개키 암호화 연산을 적용하는 모바일 IPv6 바인딩 갱신 인증 프로토콜에서 모바일 노드의 공개키 연산을 최소화하는 것이 강력히 요구되고 있다. 이를 위해 CAM-DH와 SUCV 같은 기존의 공개키 기반 프로토콜에서는 모바일 노드의 공개키 연산을 흠 에이전트에 위임하는 연산 최적화 옵션을 제공하였다. 그러나 이러한 프로토콜들은 연산 최적화 옵션을 제공하는데 있어서 여러 가지 문제점을 노출하였다. 특히, CAM-DH의 경우 홈 에이전트가 서비스 거부 공격에 취약하며 모바일 노드의 공개키 연산을 완전히 위임받지 못하는 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 이러한 CAM-DH의 문제점을 개선하며 또한 Aura의 이중 해쉬 기법을 통해 CAM-DH에서 적용하는 CGA의 보안성을 강화시킨다. CAM-DH와의 비교를 통해 개선된 프로토콜이 모바일 노드의 계산 비용을 최소화하고 강화된 보안성과 향상된 관리능력을 제공함을 알 수 있다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권11호
• /
• pp.2187-2192
• /
• 2016

무선 센서 네트워크의 생존시간을 증가시키기 위하여 중계노드에서의 데이터 병합을 고려한 데이터 중심 라우팅이 필요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 센싱 정보의 수집 시간과 노드의 에너지 소비량 간의 트레이드 오프를 고려하여 에너지 소비를 최소화하면서도 빠른 시간 내에 센싱 정보를 수집하는 에너지 효율적인 데이터 중심 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 하는 라우팅 방식은 먼저 전체 센서 노드 중에서 최대 거리가 최소화가 되도록 만드는 노드를 싱크 노드로 설정한다. 이후 빠른 정보 수집을 위하여 센서 노드와 싱크 노드 간 최대 거리의 증가를 최소화하면서 에너지 소비를 줄이기 위하여 노드간 연결 링크 비용을 최소화하는 방식으로 트리 구조를 확장해나간다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 데이터 중심 라우팅 알고리즘은 짧은 정보 수집 시간과 낮은 에너지 소비량을 가지며, 이로 인하여 기존 라우팅 알고리즘 대비 높은 네트워크 에너지 효율을 달성한다.

• 센서학회지
• /
• 제16권2호
• /
• pp.142-149
• /
• 2007

Wireless sensor network technology is an emerging technology consisting of small, low power, and low cost devices that integrate limited computation, sensing, and radio communication capabilities. An ad-hoc home network system based embedded system for home environment monitoring was fabricated and tested. The wireless sensor node consists of a MCU, RF transceiver and sensors (temperature, humidity and light). Wireless sensor nodes run application software for data sampling and wireless communication, that was developed using 'nesC language' which runs on TinyOS. In our tests, acquired sensors data were monitored on 6.4" TFT-LCD of base-station through IEEE802.15.4 standard wireless communication. Also, the sensor data can be monitored by client user at the terminal PC to monitor environmental status of home in real time.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
• /
• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
• /
• pp.383-386
• /
• 2006

In this study, we propose a new fast algorithm for calculating short range forces in molecular dynamics, This algorithm uses a new hierarchical tree data structure which has a high adaptiveness to the particle distribution. It can divide a parent cell into k daughter cells and the tree structure is independent of the coordinate system and particle distribution. We investigated the characteristics and the performance of the tree structure according to k. For parallel computation, we used orthogonal recursive bisection method for domain decomposition to distribute particles to each processor, and the numerical experiments were performed on a 32-node Linux cluster. We compared the performance of the oct-tree and developed new algorithm according to the particle distributions, problem sizes and the number of processors. The comparison was performed sing tree-independent method and the results are independent of computing platform, parallelization, or programming language. It was found that the new algorithm can reduce computing cost for a large problem which has a short search range compared to the computational domain. But there are only small differences in wall-clock time because the proposed algorithm requires much time to construct tree structure than the oct-tree and he performance gain is small compared to the time for single time step calculation.

• 대한교통학회:학술대회논문집
• /
• 대한교통학회 2003년도 제43회 학술발표회논문집
• /
• pp.127-150
• /
• 2003

This research presents a novel application of static traffic assignment methods, but with a variable time value, for estimating the market share of a high-speed rail (HSR) in the NW-SE corridor of Korea which is currently served by the airline (AR), conventional rail (CR), and highway (HWY) modes. The proposed model employs the time-space network structure to capture the interrelations among all competing transportation modes, and to reflect their supply- and demand-sides constraints as well as interactions through properly formulated link-node structures. The embedded cost function for each network link offers the flexibility for incorporating all associated factors, such as travel time and fare, in the model computation, and enables the use of a distribution rather than a constant to represent the time-value variation among all transportation mode users. To realistically capture the tripmakers' value-of-time (VOT) along the target area, a novel method for VOT calibration has been developed with aggregate demand information and key system performance data from the target area. Under the assumption that intercity tripmakers often have nearly "perfect" travel information, one can solve the market share of each mode after operations of HSR for each O-D pair under the time-dependent demand with state-of-the-art traffic assignment. Aside from estimating new market share, this paper also investigated the impacts of HSR on other existing transportation modes.

• 대한전자공학회논문지
• /
• 제27권2호
• /
• pp.118-125
• /
• 1990

분산 컴퓨터 시스템에서 정보 화일을 효율적으로 관리, 운용하기 위한 화일 할당 문제의 최적해를 구하는 화일 할당 알고리듬을 제안한다. 컴퓨터 노드(site)가 많은 경우 화일 할당에 많은 시간이 소요되므로 선 할당(preassignment)을 수행하여 문제의 규모를 축소하고 계산시간을 개선한다. 할당이 진행중인 상태의 표시치(representative value)를 정확하게 나타내기 위해 기대값을 이용한 평가치 계산기법을 제안하고 빠른 시간에 최적 할당이 이루어지도록 후보 노드(candidate node)에 대한 선택기준(selection criteria)을 설정한다. 선택기준에 의해 각 노드의 화일 할당 여부를 결정하고 최종 평가치가 할당 상태의 전체 비용을 나타낸다. 제안한 알고리듬은 다항식 시간(polynomial time)알고리듬이며 여러 예제에 실현한 결과 할당 소요시간이 개선되고 기존의 할당 알고리듬과 비교하여 최적해를 구하는데 있어 우수함을 나타냈다.