소프트웨어 개발에 있어서 소프트웨어를 시장에 출시하는 계획을 수립하는 것은 소프트웨어를 이루고 있는 기능들을 구현하는 데 제약이 되는 조건들(기술, 자원, 위험, 예산 등)을 만족하면서 계획된 출시기간에 이들 기능들을 할당하는 일이다. 이와 같이 소프트웨어 출시를 계획하는 것은 소프트웨어 제품라인에 대해서 고려할 때 더욱 복잡해진다. 본 연구에서는 소프트웨어 제품라인에 있어서 소프트웨어 출시 계획을 수립하기 위한 문제를 우선순위 제약하의 다수 0-1 배낭문제로 수리 모형화하고, 이를 풀기 위한 최적해법이 개발된다. 최적해법은 동적 계획법이 주가 되고, 문제의 크기를 줄이기 위하여 휴리스틱과 축소방법이 이용된다.
Kim, Deokseong;Park, Sunsoo;Lee, Kyungsik;Park, Kyungchul
Industrial Engineering and Management Systems
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제3권2호
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pp.92-99
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2004
We consider the ATM switching node location problem (ANLP). In this problem, there are two kinds of facilities, hub facilities and remote facilities, with different capacities and installation costs. We are given a set of customers with each demand requirements, a set of candidate installation sites of facilities, and connection costs between facilities. We need to determine the locations to place facilities, the number of facilities for each selected location, the set of customers who are connected to each installed hub via installed remote facilities with minimum cost, while satisfying demand requirements of each customer. We formulate this problem as a general integer programming problem and solve it to optimality. In this paper, we present a preprocessing procedure to tighten the formulation and develop a branch-and-price algorithm. In the algorithm, we consider the integer knapsack problem as the column generation problem. Computational experiments show that the algorithm gives optimal solutions in a reasonable time.
We consider the development of an integer programming model and algorithm for the ATM switching node location problem. There are two kinds of facilities, hub facilities and remote facilities, with different capacities and installation costs. Each customer needs to be connected to one or more hub facilities via remote facilities, where the hub(remote) facilities need to be installed at the same candidate installation site of hub(remote) facility. We are given a set of customers with each demand requirements, a set of candidate installation sites of facilities, and connection costs between facilities, We need to determine the locations to place facilities, the number of facilities for each selected location, the set of customers who are connected to each installed hub facilities via installed remote facilities with minimum costs, while satisfying demand requirements of each customer. We formulate this problem as a general integer programming problem and solve it to optimality. In this paper, we develop a branch-and-cut algorithm with path variables. In the algorithm, we consider the integer knapsack polytope and derive valid inequalities. Computational experiments show that the algorithm works well in the real world situation. The results of this research can be used to develop optimization algorithms to solve capacitated facility location problems.
In solving multi-level knapsack problems, conventional heuristic approaches often assume a short-sighted plan within a static decision enviornment to find a near optimal solution. These conventional approaches are inflexible, and lack the ability to adapt to different problem structures. This research approaches the problem from a totally different viewpoint, and a new method is designed and implemented. This method performs intelligent actions based on memories of historic data and learning. These actions are developed not only by observing the attributes of the optimal solution, the solution space, and its corresponding path to the optimal solution, but also by applying human intelligence, experience, and intuition with respect to the search strategies. The method intensifies, or diversifies the search process appropriately in time and space. In order to create a good neighborhood structure, this method uses two powerful choice rules that emphasize the impact of candidate variables on the current solution with respect to their profit contribution. A side effect of so-called "pseudo moves", similar to "aspirations", supports these choice rules during the evaluation process. For the purpose of visiting as many relevant points as possible, strategic oscillation between feasible and infeasible solutions around the boundary is applied for intensification. To avoid redundant moves, short-term (tabu-lists), intermediate-term (cycle detection), and long-term (recording frequency and significant solutions for diversification) memories are used. Test results show that among the 45 generated problems (these problems pose significant or insurmountable challenges to exact methods) the approach produces the optimal solutions in 39 cases.lutions in 39 cases.
In Wireless Mesh Networks (WMNs), we usually deploy multiple Internet Gateways (IGWs) to improve the capacity of WMNs. As most of the traffic is oriented towards the Internet and may not be distributed evenly among different IGWs, some IGWs may suffer from bottleneck problem. To solve the IGW bottleneck problem, we propose an efficient scheme to balance the load among different IGWs within a WMN. Our proposed load-balancing scheme consists of two parts: a traffic load calculation module and a traffic load migration algorithm. The IGW can judge whether the congestion has occurred or will occur by using a linear smoothing forecasting method. When the IGW detects that the congestion has occurred or will occur, it will firstly select another available IGW that has the lightest traffic load as the secondary IGW and then inform some mesh routers (MPs) which have been selected by using the Knapsack Algorithm to change to the secondary IGW. The MPs can return to their primary IGW by using a regression algorithm. Our Qualnet 5.0 experiment results show that our proposed scheme gives up to 18% end-to-end delay improvement compared with the existing schemes.
In this paper, an adaptive algorithm is proposed in streaming MPEG-4 contents with fluctuating resource amount such as throughput of network conditions. In the area of adaptive streaming issue, a lot of researches have been made on how to represent encoded media(such as video) bitstream in scalable way. By contrast, MPEG-4 supports object-based multimedia content which is composed of various types of media streams such as audio, video, image and other graphical elements. Thus, it can be more effective to provide individual media streams in scalable way for streaming object-based content to heterogeneous environment. The proposed method provides the multiple media streams corresponding to an object with different qualities and bit rate in order to support object based scalability to the MPEG-4 content. In addition, an optimal selection of the multiple streams for each object to meet a given constraint is proposed. The selection process is adopted a multiple choice knapsack problem with multi-step selection for the MPEG-4 objects with different scalability levels. The proposed algorithm enforces the optimal selection process to maintain the perceptual qualities of more important objects at the best effort. The experimental results show that the set of selected media stream for presenting objects meets a current transmission condition with more high perceptual quality.
본 논문에서는 발전소 전기설비 및 구축비용의 상당부분을 차지하는 케이블의 손실자원을 최소화하고, 효율적인 케이블 자재관리가 가능한 케이블 드럼 스케줄링 자동화를 제안하고 구현하였다. 구현된 케이블 드럼 스케줄링은 기존 수기방식의 케이블 드럼 계산에 소요되는 소비시간을 최소화하고, 종류별 케이블들을 케이블 드럼 총용량에 최적화함으로써 전기설비 생산성을 향상시킬 수 있다.
This study is concerned with selecting mutually dependent quality improvement alternatives with resource constraints. These qualify improvement alternatives art different fro the tradition at alternatives which are independent from each other. In other words, selection of any improvement alternative requires other related specific improvement. Also the overall product quality in a multi stage manufacturing process is characterized by a complex multiplication method rather than a simple addition method which dose not allow to solve a linear knapsack problem despite its popularity in the traditional study. This study suggests a non-linear integer programming model for selecting mutually dependent quality improvement alternatives in multi-stage manufacturing process. In order to apply the model to selecting alternatives. This study also suggests a heuristic mode1 based on a dynamic programming model which is more practical than the non-linear integer programming model. The logic of the heuristic model enables 1) to estimate improvement effectiveness values on all improvement alternatives specifically defined for this study. 2) to arrange the effectiveness values in a descending order, and 3) to select the best one among the alternatives based on their forward and backward linkage relationships. This process repeats to selects other best alternatives within the resource constraints. This process is presented in a Computer programming in Appendix A. Alsc a numerical example of model application is presented in Chapter 4.
This study has investigated Linear Programming (LP) applications to special decision making problems in managerial accounting with the help of spreadsheet Solver tools. It uses scenario approaches to case examples having three products and three resources in make-and-supply business operations, which is applicable to cases having more variables and constraints. Integer Programmings (IP) are applied in order to model situations when products are better valued in integer values or logical constraints are required. Three cases in one-time-only special order decisions include Goal Programming approach, Knapsack problems with 0/1 selections, and fixed-charge 0/1 integer modelling techniques for set-up operation costs. For the decisions in outsourcing problems, opportunity-costs of resources expressed by shadow-prices are considered to determine their precise contributions. It has also shown that the improvement in work-shop operation for an unprofitable product must overcome its 'reduced cost' by the sum of direct manufacturing cost savings and its shadow-price contributions. This paper has demonstrated how various real situations of special decision problem in managerial accounting can be approached without mistakes by using LP's and IP's, and how students both in accounting and management science can acquire LP skills in their education.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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