• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제8권4호
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• pp.675-685
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• 2013

Generation capacities and transmission line constraints in a competitive electricity market make it troublesome to compute Nash Equilibrium (NE) for analyzing participants' strategic generation quantities. The NE can cause a mixed strategy NE rather than a pure strategy NE resulting in a more complicated computation of NE, especially in a multiplayer game. A two-level hierarchical optimization problem is used to model competition among multiple participants. There are difficulties in using a mathematical programming approach to solve a mixed strategy NE. This paper presents heuristics applied to the mathematical programming method for dealing with the constraints on generation capacities and transmission line flows. A new formulation based on the heuristics is provided with a set of linear and nonlinear equations, and an algorithm is suggested for using the heuristics and the newly-formulated equations.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제30권9호
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• pp.477-486
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• 2003

조합 경매에서는 구매자들이 원하는 상품들을 조합해서 입찰할 수 있다. 그러나 판매자의 이익을 최대로 하는 구매자들, 즉 조합 경매의 승자를 결정하는 문제는 NP-complete이다. 적절한 시간 내에 승자를 찾기 위해서 분기 한정법(branch-and-bound)을 사용할 때, 구매자들의 비드(bid)들 중에서 어떤 비드를 선택해서 분기할 것인가를 결정해야 한다. 이 때, 비드를 선택하는 휴리스틱이 분기 한정법의 성능을 결정하는 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 조합경매의 승자를 결정하기 위해서 분기 한정법과 Linear Programming(LP)를 사용하는 알고리즘을 설계하고, 분기할 비드를 선택하기 위하여 분기할 비드와 충돌하는 비드들을 동시에 고려하는 비드 선택 휴리스틱을 제안한다. 그리고 최대 한계치를 재 사용하는 경우를 찾아내서 알고리즘의 수행시간을 줄였다. 알고리즘의 수행 성능을 평가하기 위해서 다섯 가지의 데이타 분포에 대한 실험 결과를 이전 논문들과 비교했다. 제시한 휴리스틱을 사용한 알고리즘은 두 가지 데이타 분포에서는 더 빠른 성능을 보였고 나머지 세 분포에서는 비슷한 성능을 보였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.279-282
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• 2001

This paper is concerned with Vehicle Routing Problem to minimize the total delivery waiting time of customers. The delivery waiting time is the time taken to travel from the depot to the customer, which is important for the delivery of the perishing products or foods requiring freshness. We construct a mixed integer linear programming formulation of this problem, and CR(Clustering first Routing second) heuristic and SPH(set partitioning heuristic) are suggested. the results of computational experiments showed that these heuristics find successfully favorable solutions, in much shorter time than optimal.

• 경영과학
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• 제25권1호
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• pp.43-53
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• 2008

This paper considers a profit-based unit commitment problem with fuel consumption constraint and maintenance cost, which is one of the key decision problems in electricity industry. The nature of non-linearity inherent in the constraints and objective functions makes the problem intractable which have led many researches to focus on Lagrangian based heuristics. To solve the problem more effectively, we propose mixed integer programming based solution algorithm linearizing the complex non-linear constraints and objectives functions. The computational experiments using the real-world operation data taken from a domestic electricity power generator show that the proposed algorithm solves the given problem effectively.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제8권5호
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• pp.1567-1587
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• 2014

Virtual Machine (VM) resource management is crucial to satisfy the Quality of Service (QoS) demands of various multimedia services in a media cloud platform. To this end, this paper presents a VM resource allocation model that dynamically and optimally utilizes VM resources to satisfy QoS requirements of media-rich cloud services or applications. It additionally maintains high system utilization by avoiding the over-provisioning of VM resources to services or applications. The objective is to 1) minimize the number of physical machines for cost reduction and energy saving; 2) control the processing delay of media services to improve response time; and 3) achieve load balancing or overall utilization of physical resources. The proposed VM allocation is mapped into the multidimensional bin-packing problem, which is NP-complete. To solve this problem, we have designed a Mixed Integer Linear Programming (MILP) model, as well as heuristics for quantitatively optimizing the VM allocation. The simulation results show that our scheme outperforms the existing VM allocation schemes in a media cloud environment, in terms of cost reduction, response time reduction and QoS guarantee.

• 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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• 제55권11호
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• pp.492-497
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• 2006

Nash Equilibrium (NE) is essential to investigate a participant's bidding strategy in a competitive electricity market. The transmission line constraints make it difficult to compute the NE due to causing a mixed strategy NE instead of a pure strategy NE. Computing a mixed strategy is more complicated in a multi-player game. The competition among multi-participants is modeled by a two-level hierarchical optimization problem. A mathematical programming approach is widely used in finding this equilibrium. However, there are difficulties to solving a mixed strategy NE. This paper presents two propositions to add heuristics to the mathematical programming method. The propositions are based on empirical studies on mixed strategies in numerous sample systems. Based on the propositions a new formulation is provided with a set of linear and nonlinear equations, and an algorithm is suggested for using the prepositions and the newly-formulated equations.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1-8
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• 2009

이 논문에서는 철근 절단 작업의 계획 문제를 동적 계획법으로 해결하여 근사 최적의 절단 계획을 생성하도록 하는 소프트웨어의 구현을 다룬다. 일반적으로 실제 절단 작업에 요구되는 제약사항을 반영하여 최적의 자재 절단문제의 해를 얻는 알고리듬의 설계가 필요하다. 하지만, 이것은 다중 규격의 1차원 자재 절단 문제를 풀어야 하는 것으로, 최적의 해를 얻는 선형계획법은 폭발적인 계산량과 기억용량의 한계로 적용하기 어렵다. 이러한 한계를 해결하기 위하여, 동적계획법에 근거하며 자재 절단 문제를 재구성하고, 휴리스틱을 적용하여 유한 범위의 조합 열에서도 근사 최적의 해를 찾을 수 있는 탐색 기법을 사용한 자재 절단 계획 알고리듬을 제시하였다. 그리고, 자동화된 철근 가공 산업용 소프트웨어는 작업 환경에 맞게 사용이 편리한 그래픽 화면과 사용자 인터페이스가 요구되는데, 공개 소프트웨어를 활용한 GUI 라이브러리 툴킷인 GTK+를 활용하여 이를 구현하였다. 개발된 소프트웨어는 철근 가공의 현장 지식을 바탕으로 휴리스틱 지식을 획득하여 동적계획법에 적용시킨 것으로, 지역 전통 산업과 첨단 IT 산업이 접목된 융합 IT를 시도한 사례 연구이다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제5권4호
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• pp.626-648
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• 2011

Energy consumption of wireless access networks is in permanent increase, which necessitates development of more energy-efficient network management approaches. Such management schemes must result with adaptation of network energy consumption in accordance with daily variations in user activity. In this paper, we consider possible energy savings of wireless local area networks (WLANs) through development of a few integer linear programming (ILP) models. Effectiveness of ILP models providing energy-efficient management of network resources have been tested on several WLAN instances of different sizes. To cope with the problem of high computational time characteristic for some ILP models, we further develop several heuristic algorithms that are based on greedy methods and local search. Although heuristics obtains somewhat higher results of energy consumption in comparison with the ones of corresponding ILP models, heuristic algorithms ensures minimization of network energy consumption in an amount of time that is acceptable for practical implementations. This confirms that network management algorithms will play a significant role in practical realization of future energy-efficient network management systems.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제34권5호
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• pp.431-446
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• 2007

복합 웹 서비스 선택은 서비스의 기능만을 명시한 추상 워크플로우에 바인딩 정보를 추가하여 주어진 QoS 요구사항을 만족하는 복합 웹 서비스를 구성하는 과정이다. 웹 서비스의 급격한 증가와 QoS가 동적으로 변하는 웹 서비스 환경을 고려할 때 주어진 QoS 요구사항을 만족하는 복합 웹 서비스의 빠른 선택이 중요하다. 본 논문은 워크플로우 분할에 기반하여 복합 웹 서비스를 빠르게 선택하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 추상 워크플로우를 두 개의 서브 워크플로우로 분할하여 선택 과정에서 고려되는 후보 서비스의 수를 줄인다. 분할된 워크플로우의 QoS 요구사항은 원래의 QoS 요구사항을 분해함으로서 생성한다. QoS 요구사항의 분해는 휴리스틱에 기반하기 때문에 워크플로우 분할 시 적절한 복합 웹 서비스를 선택하지 못할 가능성이 있다. 이러한 실패를 줄이기 위해 주어진 QoS 요구사항의 제약정도를 정의하고 적절한 제약정도를 가지는 요구사항에 한해 워크플로우를 분할한다. 서비스 선택은 mixed integer linear programming을 이용하여 해결한다. 실험 결과 제안된 워크플로우 분할 방법은 99% 이상의 성공률을 보였다. 특히 워크플로우 분할 시 모든 경우에 대해서 복합 웹 서비스를 보다 빠르게 선택하였으며 이때 선택된 복합 웹 서비스의 QoS는 최적 서비스와 5%미만의 차이를 보였다.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제31권2호
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• pp.123-130
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• 2004

경로 설정 및 파장 할당(Routing and Wavelength Assignment) 문제는 파장 할당 전송 기법(Wavelength Division Multiplexing)을 기반으로 하는 광 네트워크에서 중요한 분야이다. 경로 설정 및 파장 할당 문제는 선형 프로그램(Linear Programming)과 그래프 컬러링(Graph Coloring)의 조합으로 해결되거나, 경로 선택에 기반 한 그래프 알고리즘에 의해서 해결된다. 이와 같은 방법은 복잡하며 휴리스틱 알고리즘(heuristic algorithm)이 요구된다. 본 논문에서는 각각의 연결 요구에 대한 최대한의 EDPs(Edge Disjoint Paths)를 구함으로써 경로 설정 및 파장 할당 문제를 효율적으로 해결하는 새로운 방법을 제안한다. 이렇게 구한 EDPs는 참조 테이블에 저장되고 가중치 매트릭스의 갱신에 사용된다. 각 연결 요구에 대한 경로는 순서대로 가중치 매트릭스를 참조하여 결정한다. 본 논문에서 제안하는 알고리즘이 현재 실질적으로 효율적이라 알려진 BGA for EDP(Bounded Greedy Approach for EDP)보다 약 50%의 수행 시간 내에 같거나 작은 파장 수를 사용하여 연결 요구를 만족시켜주고 있음을 시뮬레이션을 통해서 확인할 수 있다.