• 제목/요약/키워드: Steiner tree

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센서 네트워크 구축에서의 Combinatorial 기법 적용 (The application of the combinatorial schemes for the layout design of Sensor Networks)

  • 김준모
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권7호
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    • pp.9-16
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    • 2008
  • 센서 네트워크에서의 효율적인 라우팅을 위하여 센서노드들을 최적으로 상호연결 하는 배치를 찾는 문제를 고려하게 된다. 유사한 이론 문제로서 평면상에 주어진 점들을 최적으로 상호연결 하는 트리 구조를 찾는 스타이너 트리 문제가 있는데, 이 문제에 대한 근사 알고리즘을 차용하여 센서노드들을 최적에 근사하게 상호연결 하는 배치를 찾을 수도 있다. 하지만 스타이너 트리 문제는 평면상에서 수학적으로 정의된 점들의 집합을 상호연결 하는 문제로서 센서 네트워크에서는 나타나지 않는 특수한 경우까지 내포하므로, 그 알고리즘을 사용하는 접근은 타당한 분석 방식이 될 수 없다. 센서 네트워크에서 센서들의 분포는 평면상의 수학적인 점들의 임의적인 분포와는 달리, 센서들이 일정거리 이상으로 서로 떨어져 있다고 가정 할 수 있다. 이러한 물리적인 성격을 반영하여 센서 네트워크를 위한 근사 알고리즘을 구성함으로써, 센서 네트워크 상호연결이라는 문제에 적합한 실행시간 및 최적치에 대한 근사비율을 도출 할 수 있게 된다.

On Minimum Cost Multicast Routing Based on Cost Prediction

  • Kim, Moon-Seong;Mutka, Matt W.;Hwang, Dae-Jun;Choo, Hyun-Seung
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제11권5호
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    • pp.500-508
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    • 2009
  • We have designed an algorithm for a problem in multicast communication. The problem is to construct a multicast tree while minimizing its cost, which is known to be NP-complete. Our algorithm, which employs new concepts defined as potential cost and spanning cost, generates a multicast tree more efficiently than the well-known heuristic called Takahashi and Matsuyama (TM) [1] in terms of tree cost. The time complexity of our algorithm is O($kn^2$) for an n-node network with k members in the multicast group and is comparable to the TM. Our empirical performance evaluation comparing the proposed algorithm with TM shows that the enhancement is up to 1.25%~4.23% for each best case.

Hop-constrained multicast route packing with bandwidth reservation

  • 강장하;박성수
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2002년도 춘계공동학술대회
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    • pp.402-408
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    • 2002
  • Multicast technology allows the transmission of data from one source node to a selected group of destination nodes. Multicast routes typically use trees, called multicast routing trees, to minimize resource usage such as cost and bandwidth by sharing links. Moreover, the quality of service (QoS) is satisfied by distributing data along a path haying no more than a given number of arcs between the root node of a session and a terminal node of it in the routing tree. Thus, a multicast routing tree for a session can be represented as a hop constrained Steiner tree. In this paper, we consider the hop-constrained multicast route packing problem with bandwidth reservation. Given a set of multicast sessions, each of which has a hop limit constraint and a required bandwidth, the problem is to determine a set of multicast routing trees in an arc-capacitated network to minimize cost. We propose an integer programming formulation of the problem and an algorithm to solve it. An efficient column generation technique to solve the linear programming relaxation is proposed, and a modified cover inequality is used to strengthen the integer programming formulation.

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다중 제약이 있는 멀티캐스트 트리 문제에 관한 연구 (A Study of Multicast Tree Problem with Multiple Constraints)

  • 이성근;한치근
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.129-138
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    • 2004
  • 스위치 노드(switch node)로 구성된 네트워크에서 멀티캐스팅을 위한 트리를 구성하는 것은 NP-complete로 알려진 스타이너 트리 문제(Stainer free problem)로 정형화된다. 현재의 멀티캐스트를 요구하는 서비스들은 대개 대용량의 멀티미디어 데이터를 요구하게 된다. 이러한 서비스들은 텍스트 기반의 서비스에 비해 서비스의 질(Quality of Service)이 아주 중요한 요소가 되고, QoS는 전송에 소요되는 시간에 매우 민감하게 반응한다. 단일 제약을 갖는 멀티캐스트 트리 문제에 적용되는 휴리스틱은 이미 많이 연구되었으나, 노드 연결도 제한과 평균 흡수를 고려하는 다중 제약이 있는 멀티캐스트 트리 문제에 적용되는 휴리스틱에 대한 연구는 없었다. 본 논문에서는 다중 제약을 만족하는 효율적인 멀티캐스트 트리 문제에 적용 가능한 알고리즘을 제안하고, 실험을 통하여 성능을 평가하였다.

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SOME CHARACTERIZATIONS OF DOUBY CHORDAL GRAPHS

  • Kim, Chang-Hwa
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제5권1호
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    • pp.65-72
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    • 1998
  • Many optimization problems like domination and Steiner tree are NP-complete on chordal graphs but can be solved in polyno-mial time on doubly chordal graphs. Investigating properties of dou-bly chordal graphs probably help to design efficient algorithms for the graphs. We present some characterizations of dobly chordal graphs which are based on clique matrices and neighborhood matrics also men-tioned how a doubly perfect elimination ordering of a doubly chordal graph can be computed from the results.

최적 경로 생성 및 최소 비용 신장 트리를 이용한 멀티캐스트 경로 배정 알고리즘 : MCSTOP (The MCSTOP Algorithm about the Minimum Cost Spanning Tree and the Optimum Path Generation for the Multicasting Path Assignment)

  • 박문성;김진석
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.1033-1043
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    • 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.

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물리적 다중 보안 등급 네트워크 설계를 위한 GOSST 휴리스틱 메커니즘 (A GOSST Heuristic Mechanism for the Design of a Physical Multiple Security Grade Network)

  • 김인범;김재각
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권12B호
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    • pp.728-734
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    • 2007
  • 본 논문에서는 최소 구축비용의 물리적 다중 보안 등급 네트워크 설계를 위한 GOSST 휴리스틱 메커니즘을 제안한다. 다중 보안 등급 네트워크상에서 각 노드는 원하는 보안 등급으로 다른 노드와 통신할 수 있다. 이를 위해서는 불법적인 물리적 접근을 통제할 수 있는 방법이 필요하다. 이러한 네트워크를 최소비용으로 구축하기 위해 GOSST 문제를 적용한다. 이 문제는 NP-Hard 영역이므로 현실적인 해를 얻기 위해서는 적절한 복잡도의 휴리스틱이 필요하다. 본 연구에서는 최소 구축비용의 물리적 다중 보안 등급 네트워크의 설계를 위해, 우리의 이전 거리 직접 GOSST 휴리스틱을 변형한 GOSST 휴리스틱 메커니즘을 제안한다. 이것은 실험 비교 대상인 G-MST에 대하여 평균 29.5%의 구축비용 절감을 보였다.

멀티캐스트 라우팅 문제 해결을 위한 엘리트 개미 시스템 (Elite Ant System for Solving Multicast Routing Problem)

  • 이승관
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.147-152
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    • 2008
  • 개미 시스템(Ant System)은 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 메타 휴리스틱 탐색 방법으로, 그리디 탐색뿐만 아니라 긍정적 피드백을 사용한 모집단에 근거한 접근법으로 순회 판매원 문제를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 이러한 개미 시스템을 이용한 멀티캐스트 라우팅 방법을 제안한다. 멀티캐스트 라우팅은 하나의 송신자에서 다수의 수신자로 데이터를 전송하는 것으로 스타이너 트리(Steiner Tree)를 구성해 문제를 해결할 수 있다. 하지만, 멀티캐스트 라우팅 문제는 모든 노드를 방문하는 순회 판매원 문제와 접근법이 다르므로, 순회 판매원 문제를 해결하기 위한 개미 시스템의 전략을 수정한 엘리트 에이전트에 의한 개미 멀티캐스트 라우팅 모델을 제안한다. 이 모델은 이웃노드를 선택할 경우 해당 에지와 선택될 다음노드의 전체 비용까지 모두 고려해 이웃노드를 선택한다. 또한, 엘리트 에이전트에 의해 선택된 에지에 대해서는 추가 페로몬 갱신을 수행한다. 이러한 전략을 통해 제안한 모델의 성능을 평가한다.

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소나무재선충[Bursaphelenchus xylophilus (Steiner and Buhrer) Nickle]의 GaLectin에 대한 특이적인 단클론 항체 제작과 진단에의 활용 (Development of Monoclonal Antibodies Specific to Galectin of Pine Wood Nematode, Bursaphelenchus xylophilus (Steiner and Buhrer) Nickle and Their Utilization for Detection of Pine Wood Nematodes)

  • 김아영;김영하;최보혜;트랑뉴겐;윤경재;이시혁;한혜림;고영호
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제57권1호
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    • pp.7-13
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    • 2018
  • 소나무재선충(pine wood nematode, PWN) 감염 소나무를 현장에서 신속하게 진단을 할 수 있는 방법은 현재 없다. 본 연구에서는 PWN특이적인 항원으로 알려진 PWN-GaLectin을 baculovirus발현체계로 발현시켜서 총 1,464개의 fusion hybridoma 세포 주 라이브러리를 제작 하는 항원으로 이용하였다. 총 1,464개의 fusion hybridoma 세포 주 중, PWN-GaLectin에 대한 높은 반응을 보이는 62개의 fusion hybridoma 세포 주를 선별했다. 이들 중, 표준 PWN 감염소나무 PBS추출물과 PWN 단백질 추출물에 강한 반응을 보이는 세포 주 12개를 선별하여 단클론 항체(monoclonal antibody, Mab) 분비세포 주 확립을 위한 limited dilution을 실시하였다. Mab분비세포 주 확립을 위해서 표준 PWN 감염소나무 추출물에 대한 반응이 표준 정상 소나무 추출물 보다 높은 세포 주들을 선별했다. 그리고 추가로 PWN 단백질 추출물에 대해서 3종의 비 병원성 선충 단백질 추출물 보다 높은 반응을 보이는 세포 주들도 선별, 확립했다. 본 연구에서 확립된 Mab들을 우리는 현장과 실험실에서 사용할 수 있는 신속진단키트의 개발에 이용할 수 있을 것이다.

Practice of causal inference with the propensity of being zero or one: assessing the effect of arbitrary cutoffs of propensity scores

  • Kang, Joseph;Chan, Wendy;Kim, Mi-Ok;Steiner, Peter M.
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제23권1호
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    • pp.1-20
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    • 2016
  • Causal inference methodologies have been developed for the past decade to estimate the unconfounded effect of an exposure under several key assumptions. These assumptions include, but are not limited to, the stable unit treatment value assumption, the strong ignorability of treatment assignment assumption, and the assumption that propensity scores be bounded away from zero and one (the positivity assumption). Of these assumptions, the first two have received much attention in the literature. Yet the positivity assumption has been recently discussed in only a few papers. Propensity scores of zero or one are indicative of deterministic exposure so that causal effects cannot be defined for these subjects. Therefore, these subjects need to be removed because no comparable comparison groups can be found for such subjects. In this paper, using currently available causal inference methods, we evaluate the effect of arbitrary cutoffs in the distribution of propensity scores and the impact of those decisions on bias and efficiency. We propose a tree-based method that performs well in terms of bias reduction when the definition of positivity is based on a single confounder. This tree-based method can be easily implemented using the statistical software program, R. R code for the studies is available online.