• 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.

• 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.

• 조명전기설비학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.34-38
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• 2011

The shorter the electric power line is, the less its cost becomes. In this paper, the Steiner tree is applied to find the shortest path of the electric power line to obtain resultant cost reduction. Up to 18.3[%] of length reduction can be expected compared to conventional method when the lines are connected through the Steiner points, which also can result in appreciable cost reduction.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제13권1호
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• pp.104-113
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• 2017

In this paper, we present an approach to transmit data from the source to the destination through a minimal path (least-cost path) in a computer network of n nodes. The motivation behind our approach is to address the problem of finding a minimal path between the source and destination. From the work we have studied, we found that a Steiner tree with bounded Steiner vertices offers a good solution. A novel algorithm to construct a Steiner tree with vertices and bounded Steiner vertices is proposed in this paper. The algorithm finds a path from each source to each destination at a minimum cost and minimum number of Steiner vertices. We propose both the sequential and parallel versions. We also conducted a comparative study of sequential and parallel versions based on time complexity, which proved that parallel implementation is more efficient than sequential.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.87-95
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• 2012

본 논문에서는 3차원 공간상에 존재하는 많은 입력노드를 신속하게 연결하는 PTAS 3차원 스타이너 최소트리를 제안한다. 스타이너 최소트리문제는 비 다항 적 문제 영역에 속하며 적절한 휴리스틱을 도입했을 경우 다항 적 문제 영역에서 최단 길이의 해를 생성하는 최소신장트리 방법과 같은 여러 방법에 비해 우수한 성능을 보이나, 입력노드의 수가 클 경우 과도한 실행시간을 요구한다. 본 논문에서는 이 문제를 해결하기 위해 PTAS 기법을 도입한 방법을 제안한다. 3차원 공간상에 존재하는 70,000개의 입력 노드에 대한 실험에서, 본 논문에서 제안된 8개 공간 분할 PTAS 방법은, 순수 3차원 스타이너 최소트리방법에 비해 연결 길이는 0.81% 증가했으나, 실행시간은 86.88%의 단축되었다. 이는 제안된 방법이 시간적 제약이 비교적 큰 문제에서 공간상의 많은 노드들을 신속하게 연결하는 응용에 잘 적용될 수 있음을 나타낸다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제9권1호
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• pp.84-92
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• 2007

This paper deals with the creation of multicast trees in a differentiated services (DiffServ) domain. Initially, we model the integration problems of multicast & DiffServ and give a general de-scription of our framework for multicast provisioning in DiffServ domains. Within this framework, we introduce a novel heuristic algorithm which calculates the multicast trees efficiently. The multicast tree's format and the bandwidth constraints per service class are modeled. The heuristic is based on the Dijkstra's shortest path algorithm and aims to produce the cheapest possible trees (Steiner tree problem) that conform to the defined model. The produced trees can be considered as DiffServ-customized Steiner trees. Furthermore, we evaluate the algorithm with theoretical and experimental analysis and finally, we present our conclusions.

• 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.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10B호
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• pp.994-1003
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• 2009

원격 검침 시스템의 수용가에서는 검침기, 집중기, 중계기 등의 효율적인 구성이 필요하다. 최소 스타이너 트리는 스타이너 포인트를 도입하여 최소 비용으로 모든 입력 노드들을 연결한다. 본 논문에서는 반복적으로 생성된 근사 최소 스타이너 트리를 활용하여, 원격 검침 시스템의 검침기, 집중기, 중계기를 효율적으로 배치하고 연결하는 방법을 제안한다. 이 방법에서 입력 노드와 스타이너 포인트는 원격 검침시스템의 검침기, 집중기, 중계기로, 선분은 이들 사이의 연결로 대응되며, 이들의 적절한 처리를 통해 유 무선 방식의 원격 검침 시스템을 위한 효율적인 네트워크를 구축할 수 있다. 본 연구의 실험에서, 1000개의 입력 노드와 200개의 한 노드 당 최대 연결인 환경에서, 제안된 방법에 의해 생성된 원격 검침 시스템 네트워크는 최소 신장 트리로 생성된 네트워크와 비교하여 약 19.1%의 네트워크 길이의 절감율을 보였다.

• 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.

• 한국정보처리학회논문지
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• 제3권7호
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• pp.1707-1718
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• 1996

N개의 signal net와 소스 노드 s, 싱크 노드가 있을 때, 최소 비용 직각선분 거리 유지 트리의 s와 싱크 간의 노선 길이는 s와 싱크 간의 직각선분의 길이와 일치한다. 최소 비용 직각선분 Steiner 거리유지 트리는 최단 s와 싱크 간의 직각선분 길이를 유지하면서 전체 트리 비용이 최소가 되도록 하는 것이다. 최소 비용 직각선분 Steiner 거리 유지 트리를 찾는 휴리스틱 알고리즘이 최근에 발표된 바 있는데, 본 논문에서는 O(n2 log m)2) 계산시간 내에 비용을 최소화하는 알고리즘을 제안한다. 네트워크 흐름 이론과 최소 비용 흐름 알고리즘을 이용하여 최적화 해를 발견하였다. 더욱 일반화된 응용 연구가 제안 되었고 관련 미해결 문제를 제시하였다.