• 제목/요약/키워드: combinatorial optimization problem

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높은 신뢰도의 네트워크 설계를 위한 진화 연산에 기초한 알고리즘 (An Algorithm based on Evolutionary Computation for a Highly Reliable Network Design)

  • 김종율;이재욱;현광남
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권4호
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    • pp.247-257
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    • 2005
  • 일반적으로 네트워크 설계 문제는 네트워크의 크기가 늘어남에 따라 지수적으로 복잡도가 증가하여 전통적인 방법으로는 풀이하기 힘든 NP-hard 조합 최적화 문제 중의 하나로 분류될 수 있다. 본 논문에서는 네트워크 신뢰도 제약을 고려하면서 네트워크 구축비용을 효과적으로 최소화하는, 높은 신뢰도의 네트워크 토폴로지 설계 문제를 풀기 위해 스패닝 트리를 효율적으로 표현할 수 있는 Prufer수(PN) 기반의 진화 연산법과 2-연결성을 고려하는 휴리스틱 방법으로 구성된 두 단계의 효율적인 해법을 제안한다. 즉, 먼저 스패닝 트리를 찾아내기 위해 진화 연산법 중에 보편적으로 널리 알려져 있는 유전자 알고리즘(GA)을 이용하고 그 다음으로 첫 번째 단계에서 발견한 스패닝 트리에 대해 최적의 네트워크 토폴로지를 찾기 위해서 2-연결성을 고려한 휴리스틱 방법을 적용한다. 마지막으로 수치예의 결과를 통해 제안한 해법의 성능에 대해서 살펴보도록 한다.

유연생산시스템의 투입우선순서결정을 위한 Simulated Anneaing의 적용 (-An Application of Simulated Annealing for an FMS Disatching Priority Problem)

  • 이근형;황승국;이강우
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제23권54호
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    • pp.77-85
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    • 2000
  • One form of job shop scheduling problem in contemporary automated manufacturing such as flexible manufacturing systems (FMS's) is presented which we call the FMS dispatching priority problem. The FMS dispatching priority problem seeks the best dispatching priority of parts and operations, and is essentially a combinatorial optimization problem. Because of the complicated mechanism of the system, the performance of a given dispatching priority must be evaluated via simulation. Simulated annealing have been applied to the problem, and it is found that appropriate parameter setting will be desirable to get good, if not the optimal, solutions within a limited amount of time under the presence of heavy computational burden due to simulation. More specifically, experiments reveal that initial temperature is the single most important factor among other parameters and factors, and that the appropriate initial temperature depends on the allowable computer time in such a way that the less time one can afford to spend, the lower the appropriate initial temperature should be.

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A Constraint Programming-based Automated Course Timetabling System

  • Hwang, Junha
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.27-34
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    • 2019
  • The course timetabling problem is a kind of very complex combinatorial optimization problems, which is known as an NP-complete problem. Sometimes a given course timetabling problem can be accompanied by many constraints. At this time, even if only one constraint is violated, it can be an infeasible timetable. Therefore, it is very difficult to make an automated course timetabling system for a complex real-world course timetabling problem. This paper introduces an automated course timetabling system using constraint programming. The target problem has 26 constraints in total, and they are expressed as 24 constraints and an objective function in constraint programming. Currently, we are making a timetable through this system and applying the result to the actual class. Members' satisfaction is also much higher than manual results. We expect this paper can be a guide for making an automated course timetabling system.

선박 구조물의 진동 최적화를 위한 비선형 정수 계획법의 적용 (Application of Nonlinear Integer Programming for Vibration Optimization of Ship Structure)

  • 공영모;최수현;송진대;양보석
    • 대한조선학회논문집
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    • 제42권6호
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    • pp.654-665
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    • 2005
  • In this paper, we present a non-linear integer programming by genetic algorithm (GA) for available sizes of stiffener or thickness of plate in a job site. GA can rapidly search for the approximate global optimum under complicated design environment such as ship. Meanwhile it can handle the optimization problem involving discrete design variable. However, there are many parameters have to be set for GA, which greatly affect the accuracy and calculation time of optimum solution. The setting process is hard for users, and there are no rules to decide these parameters. In order to overcome these demerits, the optimization for these parameters has been also conducted using GA itself. Also it is proved that the parameters are optimal values by the trial function. Finally, we applied this method to compass deck of ship where the vibration problem is frequently occurred to verify the validity and usefulness of nonlinear integer programming.

판재류의 주문별 출고순서 결정 (Optimal Sequencing of Orders for Picking in a Plate Warehouse)

  • 명영수
    • 대한산업공학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.301-305
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    • 2004
  • In a warehouse, plates listed in the different orders are placed mixed. Nevertheless, when plates are going out, a group of plates listed in the same order should be sequentially loaded on a transporter. Since the access to the plates is only from the top of the stack, it happens often that we have to move some plates on a temporary place in order to access a plate below them. This paper deals with a problem of sequencing orders for transportation to minimize the number of plates temporarily moved.

외판원문제에 대한 효율적인 새로운 경험적 방법 개발 (A New Heuristic Algorithm for Traveling Salesman Problems)

  • 백시현;김내헌
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제22권51호
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    • pp.21-28
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    • 1999
  • The TSP(Traveling Salesman Problem) is one of the most widely studied problems in combinatorial optimization. The most common interpretation of TSP is finding a shortest Hamiltonian tour of all cities. The objective of this paper proposes a new heuristic algorithm MCH(Multi-Convex hulls Heuristic). MCH is a algorithm for finding good approximate solutions to practical TSP. The MCH algorithm is using the characteristics of the optimal tour. The performance results of MCH algorithm are superior to others algorithms (NNH, CCA) in CPU time.

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최적화를 위한 홉필드 신경망의 적응적 신경계수 결정 (Adaptive Coefficients for Hopfield Neural Networks Solving Combinatorial Optimization Problems)

  • Chiyeon Park;Kuinam J. Kim
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제21권45호
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    • pp.113-120
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    • 1998
  • 본 논문에서는 에너지 함수의 직접적인 평가에 기초해 홉필드 신경망을 진화시킴에 따라 적응적으로 에너지 계수를 결정하는 기법을 제시하고자 한다. 이 기법에 근거하여 구해지는 계수들의 효과를 검증하기 위해 응용 모델인 TSP(Traveling Salesman Problem)에 적용하여, 실험을 통한 계수 값의 변화 추이를 분석하고 그 결과를 기존의 기법들과 비교한다. 또한 제안된 방법에 필수적인 각 단계에서의 에너지 값의 평가를 위한 부가적인 연산을 줄이기 위해 단계적으로 증감분만을 계산하는 효율적인 연산법을 제시한다.

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진화 알고리듬을 위한 새로운 트리 표현 방법 (A New Tree Representation for Evolutionary Algorithms)

  • 석상문;안병하
    • 대한산업공학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.10-19
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    • 2005
  • The minimum spanning tree (MST) problem is one of the traditional optimization problems. Unlike the MST, the degree constrained minimum spanning tree (DCMST) of a graph cannot, in general, be found using a polynomial time algorithm. So, finding the DCMST of a graph is a well-known NP-hard problem of importance in communications network design, road network design and other network-related problems. So, it seems to be natural to use evolutionary algorithms for solving DCMST. Especially, when applying an evolutionary algorithm to spanning tree problems, a representation and search operators should be considered simultaneously. This paper introduces a new tree representation scheme and a genetic operator for solving combinatorial tree problem using evolutionary algorithms. We performed empirical comparisons with other tree representations on several test instances and could confirm that the proposed method is superior to other tree representations. Even it is superior to edge set representation which is known as the best algorithm.

A* 알고리즘을 적용한 금속 그레이팅 생산 공정에서의 절단문제 해결 (Application of A* Algorithm to solve a Cutting Problem in Metal Manufacturing Process)

  • 김진명;조대호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • In a metal grating manufacturing process, the cutting operation allocates the gratings and cut them out from given panels or a plate sheets. Before the cutting operation an operator generates a cutting plan. The cutting plan should decide how pieces of metal rectangles i.e., gratings, are allocated and cut from the panel. This plan generation is a deal of weight on the production cost. the generation of cutting plan is similar to the general two-dimensional cutting problem. In this paper, we first define cutting problem and Af algorithm of Artificial Intelligence to solve the problem. Also, through a simulation, we compare the proposed cutting algorithm to an existing method in terms of material loss

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선형 제약 만족 최적화 문제를 위한 정수계획법 기반 지역 탐색 기법 (Integer Programming-based Local Search Technique for Linear Constraint Satisfaction Optimization Problem)

  • 황준하;김성영
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권9호
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    • pp.47-55
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    • 2010
  • 선형 제약 만족 최적화 문제는 선형식으로 표현 가능한 목적함수 및 복잡한 제약조건을 포함하는 조합 최적화 문제를 의미한다. 정수계획법은 이와 같은 문제를 해결하는 데 매우 효과적인 기법으로 알려져 있지만 문제의 규모가 커질 경우 준최적해를 도출하기까지 매우 많은 시간과 메모리를 요구한다. 본 논문에서는 지역 탐색과 정수계획법을 결합하여 탐색 성능을 향상할 수 있는 방안을 제시한다. 기본적으로 대상 문제의 해결을 위해 지역 탐색의 가장 단순한 형태인 단순 언덕오르기 탐색을 사용하되 이웃해 생성 시 정수계획법을 적용한다. 또한 부가적으로 초기해 생성을 위해 제약 프로그래밍을 활용한다. N-Queens 최대화 문제를 대상으로 한 실험 결과, 본 논문에서 제시한 기법을 통해 다른 탐색 기법들보다 훨씬 더 좋은 해를 도출할 수 있음을 확인할 수 있었다.