• 대한산업공학회지
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• 제37권3호
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• pp.191-197
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• 2011

The group Steiner tree problem is a generalization of the Steiner tree problem that is defined as follows. Given a weighted graph with a family of subsets of nodes, called groups, the problem is to find a minimum weighted tree that contains at least one node in each group. We present some existing and some new formulations for the problem and compare the relaxations of such formulations.

• 전자공학회논문지CI
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• 제47권5호
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• pp.25-34
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• 2010

스타이너 포인트들을 추가하여 모든 입력 노드들을 최단 길이로 연결하는 스타이너 최소 트리는 최소 신장 트리에 비해 전체 길이는 짧으나, 그것을 생성하는 문제는 NP-Complete 영역에 속한다. 이 문제를 위한 휴리스틱들은, 입력 노드의 수가 매우 큰 경우에는 많은 시간과 계산을 요구한다. 본 논문에서는 많은 입력 노드에 대해, 최하위 계층에서 포탈을 이용한 모든 가능한 단위 스타이너 트리들을 생성하고 각 상위 계층에서 이들을 계층별 병합 처리하여 최상위 계층에서 최소 비용의 트리를 선택하는 효과적인 PTAS 기법을 제안한다. 16,000개의 입력 노드와 최하위 계층에서 16개의 단위 영역으로 설계된 실험에서 생성된 PTAS 스타이너 트리는, pure 스타이너 트리의 길이에 비해 길이가 0.24% 증가되었으나, 생성 시간은 직렬 처리는 85.4%, 병렬처리는 98.9% 개선되었다. 따라서 제안하는 PTAS 스타이너 트리 생성 기법은 많은 입력 노드들에 대해 근사 스타이너 트리를 신속히 생성하는 응용에 잘 적용될 수 있을 것이다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회 2008년도 추계학술대회 및 정기총회
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• pp.430-434
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• 2008

The group Steiner tree problem is a generalization of the Steiner tree problem that is defined as follows. Given a weighted graph with a family of subsets of nodes, called groups, the problem is to find a minimum weighted tree that contains at least one node in each group. We present some existing and some new formulations for the problem and compare the relaxations of such formulations.

• 경영과학
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• 제23권1호
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• pp.75-85
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• 2006

The rectilinear Steiner tree problem (RSTP) is to find a minimum-length rectilinear interconnection of a set of terminals in the plane. It is well known that the solution to this problem will be the minimal spanning tree(MST) on some set Steiner points. The RSTP is known to be NP-complete. The RSTP has received a lot of attention in the literature and heuristic and optimal algorithms have been proposed. A key performance measure of the algorithm for the RSTP is the reduction rate that is achieved by the difference between the objective value of the RSTP and that of the MST without Steiner points. A hybrid evolutionary strategy on RSTP based upon nodes set is presented. The computational results show that the hybrid evolutionary strategy is better than the previously proposed other heuristic. The average reduction rate of solutions from the evolutionary strategy is about 11.14%, which is almost similar to that of optimal solutions.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권5호
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• pp.317-326
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• 2007

본 논문에서 GOSST(Grade of Services Steiner Minimum Tree) 문제에 대한 개선된 휴리스틱을 제안한다. GOSST 문제는 스타이너 포인트 문제의 한 변형으로 G-Condition을 만족하는 최소비용의 네트워크 구성을 찾는 문제이며, NP-Hard 혹은 NP-Complete 문제로 알려져 있다. 이 문제에 대한 이전의 연구에서 우리는 거리 우선 최소 신장 트리 생성방법과 직접 스타이너 포인트 배치 방법을 결합한 휴리스틱을 제안했었다. 본 논문에서는 스타이너 포인트 배치 방법으로 지그재그 스타이너 포인트 배치방법을 새롭게 제안한다. 이 방법과 거리우선 최소 신장 트리 생성 방법을 결합한 거리 지그재그 GOSST 휴리스틱은 컨트롤인 G-MST에 비해 31.5%의 네트워크 구축 비용의 절감을 얻었고 이전의 가장 좋은 GOSST 휴리스틱인 거리 직접 GOSST 휴리스틱에 비해 2.2%의 비용 개선을 보였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회 2006년도 추계학술대회
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• pp.589-598
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• 2006

The rectilinear Steiner tree problem is to find a minimum-length rectilinear interconnection of a set of terminals in the plane. It is well known that the solution to this problem will be the minimal spanning tree (MST) on some set Steiner points. A hybrid evolutionary algorithm is introduced based upon the Prim algorithm. The Prim algorithm for the fitness evaluation requires heavy calculation time. The fitness value of parents is inherited to their child and the fitness value of child is estimated by the inherited structure of tree. We introduce four alternative evolutionary algorithms, Experiment result shows that the calculation time is reduced to 25% without loosing the solution quality by using the fitness estimation.

• 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.

• 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.

• 한국경영과학회지
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• 제33권3호
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• pp.17-28
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• 2008

The Steiner arborescence problem is known to be NP-hard. The objective of this problem is to find a minimal Steiner tree which starts from a designated node and spans all given terminal nodes. This paper proposes a method based on a two-step procedure to solve this problem efficiently. In the first step, graph reduction rules eliminate useless nodes and arcs which do not contribute to make an optimal solution. In the second step. ant colony algorithm with use of Prim's algorithm is used to solve the Steiner arborescence problem in the reduced graph. The proposed method based on a two-step procedure is tested in the five test problems. The results show that this method finds the optimal solutions to the tested problems within 50 seconds. The algorithm can be applied to undirected Steiner tree problems with minor changes. 18 problems taken from Beasley are used to compare the performances of the proposed algorithm and Singh et al.'s algorithm. The results show that the proposed algorithm generates better solutions than the algorithm compared.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.44-52
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• 2008

본 논문은 Grade Of Services Steiner Minimum Tree 문제 해결을 위한 우리의 휴리스틱의 개선에 관한 것이다. 이 문제는 멀티미디어 통신에서 응용할 수 있는 여러 등급의 서비스를 각기 제공할 수 있는 네트워크를 설계하는데 적용할 수 있다. NP-Hard 문제로 알려진 이 문제는 주어진 터미널 노드를 모두 연결하고 G-Condition을 만족하는 네트워크 중에서 가장 적은 구축비용을 만족하는 네트워크를 찾는 것이다. 우리의 이전 연구에서 이 문제를 해결하기 위한 몇 개의 휴리스틱을 제안했다. 본 논문에서는 이 휴리스틱의 성능을 개선하기 위해 G-Condition 검사 순서 및 방법에 대한 전략을 제안한다. 이 전략을 반영한 개선된 휴리스틱들에 관한 실험은 이전 것들에 비해 평균적으로 실행시간은 71.9%, 스타이너 포인트의 수는 28.9%, 네트워크 구축비용은 1.1%의 감소의 결과를 얻었다.