• 제목/요약/키워드: Spanning Tree

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AN OPTIMAL PRAM ALGORITHM FOR A SPANNING TREE ON TRAPEZOID GRAPHS

  • Bera, Debashis;Pal, Madhumangal;Pal, Tapan K.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제12권1_2호
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    • pp.21-29
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    • 2003
  • Let G be a graph with n vertices and n edges. The problem of constructing a spanning tree is to find a connected subgraph of G with n vertices and n -1 edges. In this paper, we propose an O(log n) time parallel algorithm with O(n/ log n) processors on an EREW PRAM for constructing a spanning tree on trapezoid graphs.

최소신장트리를 이용한 배전선로 다중 과부하 해소 방법 (Load Balancing Technique to Release Multiple Overloading of Distribution Feeders using Minimum Spanning Tree)

  • 오성현;이한성;김영국;임성일
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.33-39
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    • 2015
  • Power supplying capacity of the distribution feeder should be maintained within thermal capacity of the wire. This paper presents the minimum spanning tree based load balancing technique to release multiple overloading of distribution feeders. In order to minimize number of involved backup feeders, Dijkstra and Prim algorithm are adopted to construct minimum spanning tree. Simulation testing result based on part of KEPCO's commercial distribution systems shows effectiveness of proposed scheme.

최적 통신 걸침 나무 문제를 해결하기 위한 진화 알고리즘 (Evolutionary Algorithm for solving Optimum Communication Spanning Tree Problem)

  • 석상문;장석철;변성철;안병하
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권4호
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    • pp.268-276
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    • 2005
  • 본 논문은 최적 통신 걸침 나무 문제(Optimum Communication Spanning Tree Problem OCST)를 다룬다. 일반적으로, OCST문제는 WP-hard 문제로 알려져 있으며 최근에 Papadimitriou 와 Yannakakis에 의해서 MAX SNP-hard로 밝혀졌다. 그럼에도 불구하고 OCST 문제를 해결하기 위한 기존의 주된 접근법은 polynomial time 알고리즘들 이었다. 본 논문에서는 OCST 문제를 해결하기 위한 진화 알고리즘을 소개한다. 특히, 진화 알고리즘을 어떤 문제에 적용할 때 가장 우선적으로 고려되어야 하는 사항은 해를 어떻게 표현할 것인가 하는 표현법(representation)에 관한 것이다. 따라서 본 논문에서는 기존에 차수 제약 걸침 나무 문제를 해결하기 위해 제안한 표현법의 단점을 개선하는 새로운 표현법을 제안하고 이 표현법을 이용해서 트리(tree)를 만들어 내는 decoding 방법 또한 소개한다. 그리고 제안하는 해 표현법에 맞는 유전 연산자를 찾기 위해 네트워크의 정보 및 부모세대가 지닌 유전 정보를 이용하는 3가지 방법을 실험하였다. 결론적으로, 다양한 실험을 통해서 제안하는 방법이 기존의 방법에 비해 우수한 결과를 보여 준다는 것을 확인할 수 있었다.

비 균등 노드 분포환경에서 부분 PTAS를 이용한 효과적인 유클리드 최소신장트리 생성 (Efficient Construction of Euclidean Minimum Spanning Tree Using Partial Polynomial-Time Approximation Scheme in Unequality Node Distribution)

  • 김인범;김수인
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.71-80
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    • 2014
  • 균등하게 분포된 많은 입력노드들을 최소비용으로 연결하는 최소신장트리 생성문제에 PTAS를 사용하면 실행시간에 있어서 효과적으로 결과를 얻을 수 있다. 그러나 비 균등 분포의 경우에는 PTAS 적용이 오히려 성능을 저하시킬 수 있다. 본 논문에서는 특정 영역에 노드들이 밀집된 경우 해당 영역에만 PTAS를 적용한 부분 PTAS를 제안한다. 이 방법은 50,000개 입력노드들의 90%가 특정 영역에 밀집된 환경에서 기존의 PTAS 방식에 비해서 생성시간은88.49%, 트리길이는 0.86%감소를 보였고, Prim의 Naive 최소신장트리 생성방법에 비해서 생성시간은 87.57% 감소, 트리길이는 1.18% 증가를 보였다. 따라서 본 연구의 제안방법은 많은 노드들이 특정영역에 밀집된 환경에서 이 노드들을 빠른 시간 내에 연결해야 하는 응용 등에 잘 적용될 수 있을 것이다.

최소 신장 트리를 이용한 센서 네트워크의 효과적인 구성 (An Efficient Design of Sensor Network Using Minimum Spanning Tree)

  • 김인범
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.79-86
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    • 2009
  • 본 논문은 센서 네트워크를 구성하는 센서노드와 베이스 스테이션들을 제한 길이 간선 최소 신장 트리를 이용하여 신속하고 효과적으로 연결하는 방법을 제안한다. 이 방법은 센서 네트워크에서 라우팅 등에 활용될 수 있는 연결 트리를 신속하게 구축한다. 2000개 입력 노드 대상의 실험에서, 제안된 방법은 단순 최소 신장 트리 방법과 비교하여 네트워크 길이의 증가 없이 네트워크 구축 시간을 94.7% 단축하였다. 이것은 제안된 방법이 센서 네트워크를 신속히 구축해야 하는 응용 등에 잘 적용될 수 있음을 보인다.

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평균 지연 시간과 트래픽 용량이 제한되는 스패닝 트리 문제의 2단계 휴리스틱 알고리즘 (Two Phase Heuristic Algorithm for Mean Delay constrained Capacitated Minimum Spanning Tree Problem)

  • 이용진
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제10C권3호
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    • pp.367-376
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    • 2003
  • 본 연구는 로컬 네트워크의 토폴로지를 설계하거나 루트 노드로부터 여러 개의 통신 경로를 구하는 데 사용될 수 있는 DCMST(Delay constrained Capacitated Minimum Spanning Tree) 문제를 다룬다. 기존의 CMST 문제는 루트 노드의 한 포트가 담당하는 트래픽의 용량에만 제한이 있는 데 비해 DCMST 문제에는 네트워크 평균 지연 시간의 제약 조건이 추가된다. 이 문제는 종단 노드의 트래픽 요구량과 네트워크의 평균 지연 시간을 만족시키는 스패닝 트리의 집합을 구하는 것으로 목적 함수는 전체 링크 비용을 최소로 하는 것이다. 본 연구에서는 트레이드-오프에 기준한 노드 교환 알고리즘과 노드 이동 알고리즘 그리고 평균 지연 알고리즘으로 구성되는 2 단계 휴리스틱을 제시한다. 실제 계산 경험과 성능 분석을 통해 제안한 알고리즘이 평균 지연을 고려한 기존의 CMST 알고리즘보다 비용 측면에 있어 더 우수한 해를 생성할 수 있음을 보였다.

Use of Tree Traversal Algorithms for Chain Formation in the PEGASIS Data Gathering Protocol for Wireless Sensor Networks

  • Meghanathan, Natarajan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제3권6호
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    • pp.612-627
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    • 2009
  • The high-level contribution of this paper is to illustrate the effectiveness of using graph theory tree traversal algorithms (pre-order, in-order and post-order traversals) to generate the chain of sensor nodes in the classical Power Efficient-Gathering in Sensor Information Systems (PEGASIS) data aggregation protocol for wireless sensor networks. We first construct an undirected minimum-weight spanning tree (ud-MST) on a complete sensor network graph, wherein the weight of each edge is the Euclidean distance between the constituent nodes of the edge. A Breadth-First-Search of the ud-MST, starting with the node located closest to the center of the network, is now conducted to iteratively construct a rooted directed minimum-weight spanning tree (rd-MST). The three tree traversal algorithms are then executed on the rd-MST and the node sequence resulting from each of the traversals is used as the chain of nodes for the PEGASIS protocol. Simulation studies on PEGASIS conducted for both TDMA and CDMA systems illustrate that using the chain of nodes generated from the tree traversal algorithms, the node lifetime can improve as large as by 19%-30% and at the same time, the energy loss per node can be 19%-35% lower than that obtained with the currently used distance-based greedy heuristic.

ATM 망에서 동적 멀티캐스트 루팅 알고리즘 (A dynamic multicast routing algorithm in ATM networks)

  • 류병한;김경수;임순용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.2477-2487
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    • 1997
  • In this paepr, we propose a dynamic multicast routin algorithm for constructing the delay-constrained minimal spanning tree in the VP-based ATM networks, in which we consider the effiiciency enen in the case wheree the destination dynamically joins/departs the multicast connection. For constructing the delay-constrained spanning tree, we frist generate a reduced network consisting of only VCX nodes from a given ATM network, originally consisting of VPX/VCX nodes. Then, we obtain the delay-constrained spanning tree with a minimal tree cost on the reduced network by using our proposed heuristic algorithm. Through numerical examples, we show that our dynamic multicast routing algorithm can provide an efficient usage of network resources when the membership nodes frequently changes during the lifetime of a multicast connection. We also demonstrate the more cost-saving can be expected in dense networks when applyingour proposed algorithm.

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최소-Dilation 신장 트리 찾기의 NP-hard 증명 (Computing a Minimum-Dilation Spanning Tree is NP-hard)

  • 정지원;;이미라
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (A)
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    • pp.494-499
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    • 2006
  • Given a set S of n points in the plane, a minimum-dilation spanning tree of S is a tree with vertex set S of smallest possible dilation. We show that given a set S of n points and a dilation $\delta$ > 1, it is NP-hard to determine whether a spanning tree of S with dilation at most $\delta$ exists.

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오드 연결망 $O_d$에서 에지 중복 없는 최적 스패닝 트리를 구성하는 알고리즘 (Constructing Algorithm for Optimal Edge-Disjoint Spanning Trees in Odd Interconnection Network $O_d$)

  • 김종석;이형옥;김성원
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제36권5호
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    • pp.429-436
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    • 2009
  • 오드 연결망은 그래프이론 모델의 하나로 발표되었는데, [1]에서 고장허용 다중컴퓨터에 대한 하나의 모형으로 소개되었고, 여러 가지 유용한 성질들 - 간단한 라우팅 알고리즘, 최대고장허용도, 노드 중복 없는 경로 등 - 이 분석되었다 본 논문에서는 오드 연결망 $O_d$ 에서 에지 중복 없는 스패닝 트리를 구성하는 알고리즘을 제안한다. 그리고 제안한 알고리즘에 의해 구성된 에지 중복 없는 스패닝 트리가 에지 중복 없는 최적 스패닝 트리임을 증명한다.