• 제목/요약/키워드: Stochastic scheduling

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마코프 누적 프로세스에서의 확률적 콘벡스성과 그 응용 (Stochastic convexity in Markov additive processes and its applications)

  • 윤복식
    • 한국경영과학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.76-88
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    • 1991
  • Stochastic convexity (concavity) of a stochastic process is a very useful concept for various stochastic optimization problems. In this study we first establish stochastic convexity of a certain class of Markov additive processes through probabilistic construction based on the sample path approach. A Markov additive process is abtained by integrating a functional of the underlying Markov process with respect to time, and its stochastic convexity can be utilized to provide efficient methods for optimal design or optimal operation schedule wide range of stochastic systems. We also clarify the conditions for stochastic monotonicity of the Markov process. From the result it is shown that stachstic convexity can be used for the analysis of probabilitic models based on birth and death processes, which have very wide applications area. Finally we demonstrate the validity and usefulness of the theoretical results by developing efficient methods for the optimal replacement scheduling based on the stochastic convexity property.

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Simulated Annealing을 이용한 추계적 레이더 빔 스케줄링 알고리즘 (Stochastic Radar Beam Scheduling Using Simulated Annealing)

  • 노지은;안창수;김선주;장대성;최한림
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.196-206
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    • 2012
  • 능동 위상 배열 레이더(AESA Radar: Active Electronically Scanned Array radar)는 전자적으로 빔을 조향함으로써 빔 조향 시간이 비약적으로 빨라져 기존의 기계식 빔 조향 레이더에 비해 레이더에서 수행할 수 있는 다중 임무 처리 능력이 크게 향상되었다. 이러한 이유로 레이더에 주어진 시간, 에너지, 처리 능력 등의 한정된 자원을 실시간으로 효율적으로 관리, 운용할 수 있는 레이더 자원 관리 기술의 중요성이 크게 대두되었다. 그 중 레이더 빔 스케줄링 기술은 레이더 자원 관리의 핵심적인 요소라 할 수 있다. 본 논문에서는 simulated annealing을 이용한 추계적 레이더 빔 스케줄링 알고리즘을 제안하고, 이를 기존의 dispatching rule에 기반한 빔 스케줄링 기법과 비교하였다. 빔 처리 지연도(latency)와 주어진 시간 내에서 처리할 수 있는 빔의 개수 측면에서 스케줄링 결과를 비교하여 성능의 우월성을 입증하였으며, 또한 실시간성을 보장하면서도 기존의 규칙 기반 알고리즘보다 성능이 우수함을 보였다.

메시지 스케줄링을 이용한 Brake-by-wire 시스템의 Redundancy Management (Redundancy Management of Brake-by-wire System using a Message Scheduling)

  • 윤종운;김기웅;김태열;김재구;이석
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.717-720
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    • 2000
  • Event-driven communication protocols such as CAN(Controller Area Network) have inherent packet delays due to the contention process for the use of network medium. These delays are stochastic in nature because most packets arrive at random time instants. The stochastic property of the delay adversely influences the control system's performance in terms of stability, responsiveness and steady-state error. Another problem for safety-critical application such as brake-by-wire systems is the reliability of the communication modules that can fail abruptly. This paper deals with two methods to overcome the above problems : (i) scheduling method that can maintain packet delays under some acceptable level, and (ii) redundancy management of communication modules that prescribes dual-redundancy modules' behavior when one of them fails.

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충분히 이른 작업의 수를 최대화시키는 확률적 스케줄링 문제 (Stochastic Scheduling Problems for Maximizing the Number of Early Enough Jobs)

  • 최재영;김흥규
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.173-180
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    • 2012
  • 이 논문에서는 작업의 처리시간이 임의의 확률분포를 따르고 작업의 납기일이 작업마다 별개인 상황에서의 단일 기계 스케줄링문제에 관하여 살펴본다. 이 때 충분히 이른 작업의 수를 최대화시키는 데에 관심을 둔다. 이러한 스케줄링문제를 풀기 위한 두 가지 알고리즘, 즉 이진정수계획모형과 스케줄링 규칙을 제안한다. 여기서 제안하는 스케줄링 규칙은 처리시간과 납기일이 확정적인 경우에 지연작업의 수를 최소화시켜주는 스케줄링을 제공하는 기존 알고리즘을 처리시간과 납기일이 확률적인 경우로 확장한 것이다. 다음으로 이진정수계획모형과 스케줄링규칙을 성과측면에서 비교한다. 그 결과 대부분의 경우에 스케줄링 규칙이 이진정수계획모형과 거의 같은 스케줄을 제공할 뿐만 아니라 컴퓨터자원을 매우 적게 소모한다.

발전기 스케줄링과 부하 전압민감도를 고려한 순간전압강하 평가 프로그램 개발 (Development of a Voltage Sag Assessment Program Considering Generator Scheduling and Voltage Tolerance)

  • 박창현
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.92-100
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    • 2009
  • 본 논문은 순간전압강하 추계적 평가를 위한 윈도우즈 프로그램을 소개한다. 개발된 프로그램을 통해 발전기 운전 스케줄링, 시변 사고율 및 부하 전압 민감도 특성을 고려한 순간전압강하 평가가 가능하다. 고장 계산, 취약지역계산, 순간전압강하 발생 횟수 추산 등 다양한 분석 기능들을 가지고 있으며 컴퓨터 그래픽과 애니메이션을 이용한 효과적인 데이터 시각화 기능도 제공하고 있다. 본 논문에서는 순간전압강하 평가의 개념과 발전기 스케줄링 및 시변 사고율을 고려한 순간전압강하 평가 방법에 대한 내용도 기술한다. 또한 개발된 프로그램을 이용한 사례 연구를 통해 순간전압강하 평가에 있어서의 발전기 운전 스케줄링 및 시변 사고율의 영향을 파악한다.

A New Ship Scheduling Set Packing Model Considering Limited Risk

  • Kim, Si-Hwa;Hwang, Hee-Su
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권7호
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    • pp.561-566
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    • 2006
  • In this paper, we propose a new ship scheduling set packing model considering limited risk or variance. The set packing model is used in many applications, such as vehicle routing, crew scheduling, ship scheduling, cutting stock and so on. As long as the ship scheduling is concerned, there exits many unknown external factors such as machine breakdown, climate change and transportation cost fluctuation. However, existing ship scheduling models have not considered those factors apparently. We use a quadratic set packing model to limit the variance of expected cost of ship scheduling problems under stochastic spot rates. Set problems are NP-complete, and additional quadratic constraint makes the problems much harder. We implement Kelley's cutting plane method to replace the hard quadratic constraint by many linear constrains and use branch-and-bound algorithm to get the optimal integral solution. Some meaningful computational results and comments are provided.

확률 통계적 일정 시뮬레이선 - 민감도 분석을 이용한 최종 공사비 예측 (Predicting Construction Project Cost using Sensitivity Analysis in Stochastic Project Scheduling Simulation (SPSS))

  • 이동은;박찬식
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제6권4호
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    • pp.80-90
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    • 2005
  • 프로젝트의 일정 네트워크는 선-후행 관계로 정의된 액티 비 티들로 구성되어 있다 액티비티를 완료하는데 소요되는 기간은 다양한 단축-지연 원인들에 의해 임의적이고, 확률-통계적 인 특성을 지닌다. 이러한 특성은 최종공사기간을 불확실하게하며, 재무리스크의 주요인이 된다. 본 연구는 선행 연구에서 개발된 확률-통계적 일정 시뮬레이션 시스템(Stochastic Project Scheduling Simulation)을 확장하여 액티비티 기간이 임의적으로 변동함에 따라 최종공사비가 어떻게 거동하는지 추정하는 방법론을 제시한다. 액티비티 기간을 임의의 변수로 취급하였고, 액티비티에 할당된 직접공사비에 공사기간의 단축-지연에 따른 간접비의 증감을 반영하여 최종공사비를 추정하였다. 액티비티 기간의 변동에 따라 의존 변수인 간접비가 변동하는 특성을 고려하여 시뮬레이션 출력값들(최종공사기간들)의 통계적 특성을 정량적으로 분석하여 최종공사비를 추정하였으며, 예비할 필요가 있는 지체보상금의 정도를 정량화하였다. 기존의 결정론적 기법이 불확실성을 내재한 체 지체 보상금의 비율을 주관적으로 적용해 왔던 반면, 본 연구에서 제시된 기법은 확실성과 신뢰도를 가지고 지체보상금의 비율을 책정할 수 있도록 하는 방법론을 제시하고 있다. 하나의 예제 프로젝트가 시뮬레이션을 이용한 정량분석기법을 예시하기위해 사용되었으며, 불확실성을 내포하고 있는 액티비티 기간들이 최종공사비에 미치는 영향을 검증하기위해 시뮬레이션 모의실험을 실행하였다 자동화된 민감도분석 기법을 이용하여 액티비티 기간을 정의하는 확률분포함수의 통계적 위치를 변화시킴에 따라 최종공사기간 및 최종공사비가 어떠한 거동을 나타내는지 확인하였다. 예제로 사용된 표본 프로젝트에 내재되어있는 재무리스크에 대응하기위해 지체보상금을 어느 정도까지 보유할 필요가 있는지를 정량적으로 분석하고, 의사결정을 위해 어떻게 적용될 수 있는지를 소개한다. 본 연구에 제시된 기법은 연구자들 및 현업 종사자들에게 최종공사비 예측에있어서 액티비티 기간 변화의 확률적 영향과 이론적 의미를 밝힘으로 프로젝트 자본계획과 관련된 위기관리에 진보된 예측방법론을 제공한다.

동적(動的)환경에서의 flowshop 작업순서 결정(決定)을 위한 발견적(発見的) 기법(技法)들의 유효성(有效性)에 관한 연구 (An Evaluation of Flowshop Scheduling Heuristics in a Dynamic Environment)

  • 박양병
    • 대한산업공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.19-30
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    • 1986
  • This paper provides an evaluation of static flowshop scheduling heuristics for minimizing makespan as an objective function in the dynamic flowshop model, in which new jobs with stochastic processing times arrive at the shop randomly over time and are added into the waiting jobs for processing. A total of sixteen scheduling heuristics, including several revisions and combinations of previously reported me-sixteen scheduling heuristics, including several revisions and combinations of previously reported methods, are surmmarized. These scheduling rules are evaluated via computer using a SLAM discrete event simulation model. The results for the simulation are analyzed using both statistical and nonstatistical methods. The results from the study suggest which of the popular scheduling rules hold promise for application to practical dynamic flowshop problems.

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A Dynamic Programming Approach for Emergency Vehicle Dispatching Problems

  • Choi, Jae Young;Kim, Heung-Kyu
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.91-100
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    • 2016
  • In this research, emergency vehicle dispatching problems faced with in the wake of massive natural disasters are considered. Here, the emergency vehicle dispatching problems can be regarded as a single machine stochastic scheduling problems, where the processing times are independently and identically distributed random variables, are considered. The objective of minimizing the expected number of tardy jobs, with distinct job due dates that are independently and arbitrarily distributed random variables, is dealt with. For these problems, optimal static-list policies can be found by solving corresponding assignment problems. However, for the special cases where due dates are exponentially distributed random variables, using a proposed dynamic programming approach is found to be relatively faster than solving the corresponding assignment problems. This so-called Pivot Dynamic Programming approach exploits necessary optimality conditions derived for ordering the jobs partially.

Task Schedule Modeling using a Timed Marked Graph

  • 노철우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.636-638
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    • 2010
  • Task scheduling is an integral part of parallel and distributed computing. Extensive research has been conducted in this area leading to significant theoretical and practical results. Stochastic reward nets (SRN) is an extension of stochastic Petri nets and provides compact modeling facilities for system analysis. In this paper, we address task scheduling model using extended timed marked graph, which is a special case of SRNs. And we analyze this model by giving reward measures in SRN.

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