• 제목/요약/키워드: Polynomial Time Algorithm

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랜덤형 2차원 할당문제의 최소 거리-최대 물동량 배정 알고리즘 (The Min-Distance Max-Quantity Assignment Algorithm for Random Type Quadratic Assignment Problem)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.201-207
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    • 2018
  • 2차원 할당 문제는 다항시간 알고리즘이 알려지지 않은 NP-완전 문제이다. 본 논문은 위치간 거리가 일정하지 않은 랜덤형 2차원 할당 문제의 최적 해를 $O(n^2)$ 수행 복잡도로 찾을 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 단순히 거리 합을 오름차순으로, 물동량 합을 내림차순으로 정렬하여 1:1 매치시킨 최소 거리 위치에 최대 물동량 시설을 배정하는 전략을 수행하고, 위치별 거리와 시설별 물동량 상관관계를 최적으로 반영하기 위해 시설들을 교환하는 전략을 적용하였다. 실험 데이터에 적용한 결과, 제안 알고리즘은 $O(n^2)$의 다항시간 알고리즘임에도 불구하고 메타휴리스틱 방법의 일종인 유전자 알고리즘의 해를 개선할 수 있었다.

NTT 기반의 효율적인 다항식 곱셈기 설계 (Design of Efficient NTT-based Polynomial Multiplier)

  • 이승호;이동찬;김영민
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.88-94
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    • 2021
  • 현재 사용되고 있는 RSA, ECC와 같은 공개키 암호화 기법은 소인수분해와 같은 현재의 컴퓨터로 계산이 오래 걸리는 수학적 문제를 암호화에 사용했다. 그러나 양자컴퓨터가 상용화된다면 Shor Algorithm에 의해 기존의 암호화 시스템은 쉽게 깨질 수 있다. 그로 인해 Quantum-resistant 한 암호화 알고리즘의 도입이 필요해졌고, 그중 하나로 Lattice-based Cryptography가 제안되고 있다. 이 암호화 알고리즘은 Polynomial Ring에서 연산이 행해지고, 그중 Polynomial Multiplication이 가장 큰 연산 시간을 차지한다. 그러므로 다항식 곱셈 계산을 빠르게 하는 하드웨어 모듈이 필요하고, 그중 Finite Field에서 연산 되는 FFT인 Number Theoretic Transform을 이용해서 다항식 곱셈을 계산하는 8-point NTT-based Polynomial Multiplier 모듈을 설계하고 시뮬레이션했다. HDL을 사용하여 로직검증을 수행하였고, Hspice를 사용하여 트랜지스터 수준에서 제안된 설계가 지연시간과 전력소모에서 얼마나 개선되는지를 비교 분석하였다. 제안된 설계에서 평균 지연속도 30%의 개선과 8% 이상의 전력소모 감소 효과를 볼 수 있었다.

Three Color Algorithm for Two-Layer Printed Circuit Boards Layout with Minimum Via

  • Lee, Sang-Un
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.1-8
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    • 2016
  • The printed circuit board (PCB) can be used only 2 layers of front and back. Therefore, the wiring line segments are located in 2 layers without crossing each other. In this case, the line segment can be appear in both layers and this line segment is to resolve the crossing problem go through the via. The via minimization problem (VMP) has minimum number of via in layout design problem. The VMP is classified by NP-complete because of the polynomial time algorithm to solve the optimal solution has been unknown yet. This paper suggests polynomial time algorithm that can be solve the optimal solution of VMP. This algorithm transforms n-line segments into vertices, and p-crossing into edges of a graph. Then this graph is partitioned into 3-coloring sets of each vertex in each set independent each other. For 3-coloring sets $C_i$, (i=1,2,3), the $C_1$ is assigned to front F, $C_2$ is back B, and $C_3$ is B-F and connected with via. For the various experimental data, though this algorithm can be require O(np) polynomial time, we obtain the optimal solution for all of data.

다항식 뉴럴네트워크 구조의 최적 설계에 관한 연구 (A Study on the Optimal Design of Polynomial Neural Networks Structure)

  • 오성권;김동원;박병준
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제49권3호
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    • pp.145-156
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    • 2000
  • In this paper, we propose a new methodology which includes the optimal design procedure of Polynomial Neural Networks(PNN) structure for model identification of complex and nonlinear system. The proposed PNN algorithm is based on GMDA(Group Method of Data handling) method and its structure is similar to Neural Networks. But the structure of PNN is not fixed like in conventional Neural Networks and can be generated. The each node of PNN structure uses several types of high-order polynomial such as linear, quadratic and cubic, and is connected as various kinds of multi-variable inputs. In other words, the PNN uses high-order polynomial as extended type besides quadratic polynomial used in GMDH, and the number of input of its node in each layer depends on that of variables used in the polynomial. The design procedure to obtain an optimal model structure utilizing PNN algorithm is shown in each stage. The study is illustrated with the aid of pH neutralization process data besides representative time series data for gas furnace process used widely for performance comparison, and shows that the proposed PNN algorithm can produce the model with higher accuracy than previous other works. And performance index related to approximation and prediction capabilities of model is evaluated and also discussed.

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유전 알고리듬을 이용한 자기동조 제어기 (A self tuning controller using genetic algorithms)

  • 조원철;김병문;이평기
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1997년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국전력공사 서울연수원; 17-18 Oct. 1997
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    • pp.629-632
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    • 1997
  • This paper presents the design method of controller which is combined Genetic Algorithms with the Generalized minimum variance self tuning controller. It is shown that the controllers adapts to changes in the system parameters with time delays and noises. The self tuning effect is achieved through the recursive least square algorithm at the parameter estimation stage and also through the Robbins-Monro algorithm at the stage of optimizing a polynomial parameters. The computer simulation results are presented to illustrate the procedure and to show the performance of the control system.

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그리드형 2차 할당문제 알고리즘 (The Grid Type Quadratic Assignment Problem Algorithm)

  • 이상운
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.91-99
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    • 2014
  • 본 논문은 2차 할당 문제의 최적 해를 찾을 수 있는 휴리스틱 다항시간 알고리즘을 제안하였다. 일반적으로 선형 할당 문제의 최적 해는 헝가리안 알고리즘으로 구한다. 그러나 2차 할당문제의 최적 해를 찾는 알고리즘은 제안되지 않고 있다. 제안된 알고리즘은 거리행렬의 단위거리로부터 그리드 형태의 배치를 찾아내고, 이 형태에 맞도록 흐름량 행렬의 최대 값부터 내림차순으로 최대흐름을 최소 거리에 배치하는 최대흐름/최소거리 기법을 적용하였다. 제안된 알고리즘을 다양한 그리드형 2차 할당문제에 적용한 결과 2차 할당문제의 해를 다항시간에 구할 수 있는 알고리즘이 존재할 가능성을 보였다.

최소 개수의 스타이너 포인트를 위한 근사 비율 2 (Approximation ratio 2 for the Minimum Number of Steiner Points)

  • 김준모;김인범
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제30권7_8호
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    • pp.387-396
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    • 2003
  • 본 논문은 STP-MSP을 위한 근사 알고리즘을 제안한다. 이 문제에 대해 근접한 최적 해법을 제공하는 PTAS를 가지는 것이 불가능하기 때문에, 본 논문의 연구는 $n^{O(1)}$의 실행 시간과 근사 비율 2를 가지는 하나의 대안을 제시한다. 본 연구의 중요성은 관련된 다른 미해결문제에 대하여 해결 가능성을 제시하는 것이다. 본 논문의 주요 제안내용은 문제 인스턴스에게 허용오차를 배분하는 것이다. 이로 인해 우리는 무한적 경우에서 다항적 범위로 실행시간을 줄일 수 있다. 관련연구[1,2]가 근사 비율이 2보다 크지만 보다 현실적인 실행시간을 갖는 근사 알고리즘들을 제시한 것이라면, 본 연구는 근사 비율이 2인 근사 알고리즘의 존재를 밝힌 것이다.

Redundancy Minimizing Techniques for Robust Transmission in Wireless Networks

  • Kacewicz, Anna;Wicker, Stephen B.
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권6호
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    • pp.564-573
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    • 2009
  • In this paper, we consider a wireless multiple path network in which a transmitting node would like to send a message to the receiving node with a certain probability of success. These two nodes are separated by N erasure paths, and we devise two algorithms to determine minimum redundancy and optimal symbol allocation for this setup. We discuss the case with N = 3 and then extend the case to an arbitrary number of paths. One of the algorithms minimum redundancy algorithm in exponential time is shown to be optimal in several cases, but has exponential running time. The other algorithm, minimum redundancy algorithm in polynomial time, is sub-optimal but has polynomial worstcase running time. These algorithms are based off the theory of maximum-distance separable codes. We apply the MRAET algorithm on maximum-distance separable, Luby transform, and Raptor codes and compare their performance.

실시간 패킷 스케줄링을 위한 수락 제어 알고리즘 (Admission Control Algorithm for Real-Time Packet Scheduling)

  • 류연승;조세형;원유집
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제7권9호
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    • pp.1273-1281
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    • 2004
  • 실시간 트래픽 전송에서 종단간 지연시간 한도를 보장하기 위한 방법으로 EDF 알고리즘을 이용한 실시간 패킷 스케줄링에 대한 많은 연구들이 있어왔다. 그러나, EDF기반 패킷 스케줄러는 비실시간 트래픽이 존재하는 경우 실시간 트래픽의 실시간 요구조건을 보장할 수 없게 된다. 본 논문에서 EDF 알고리즘을 사용하는 실시간 패킷 스케줄러에서 비실시간 트래픽을 고려하는 패킷 스케줄러 기법과 수락 제어 알고리즘을 연구하였다. 제안하는 수락 제어 알고리즘은 유사 다항 시간(pseudo-polynomial time)의 시간 복잡도를 가지지만 실험을 통해 적은 수행 시간 부담으로 사용할 수 있음을 보였다.

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추가제약 최단경로문제를 위한 간단한 완전 다항시간 근사해법군 (A Simple Fully Polynomial Approximation Scheme for the Restricted Shortest Path Problem)

  • 홍성필;정성진;박범환
    • 대한산업공학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.379-383
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    • 2001
  • The restricted shortest path problem is known to be weakly NP-hard and solvable in pseudo-polynomial time. Four fully polynomial approximation schemes (FPAS) are available in the literature, and most of these are based on pseudo-polynomial algorithms. In this paper, we propose a new FPAS that can be easily derived from a combination of a set of standard techniques. Although the complexity of the suggested algorithm is not as good as the fastest one available in the literature, it is practical in the sense that it does not rely on the bound tightening phase based on approximate binary search as in Hassin's fastest algorithm. In addition, we provide a review of standard techniques of existing works as a useful reference.

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