최소 절단 문제는 공급처 S에서와 수요처 T로의 흐름 용량이 최소가 되는 지점들을 절단하는 문제이다. 망의 병목지점을 찾는 방법은 대부분 유동망을 계산하여 최소 절단값을 찾는 유동-기반 알고리즘이 적용되고 있다. 이 알고리즘은 최소절단은 제시하지 않는 단점이 있다. 본 논문은 유동망을 구하지 않고 망으로부터 직접 최대 수용량을 가진 정점을 인접한 S 또는 T로 병합하는 방법으로 최소 절단값을 찾는 간단한 알고리즘이다. 13개의 한정된 그래프에 적용한 결과 제안된 알고리즘은 간단하면서도 정확하게 최소 절단 값 $_{\min}c$(S, T)을 찾을 수 있었다.
In the existing deterministic network, the capacity of each arc has determined property. But actually, it may be a property which cannot be determined. Even though it should be determining, it contains many errors. In treating these kinds of problems, fuzzy theory is suitable. Recently, due to development the study on complicated and indefinited systems which contain fuzziness could be possible. This paper includes that the capacity of each arc and the goal quantity with nonnegative integer have the fuzziness. The object is to search the new mathod of fuzzy maximal flow quantity. If the degree of arc membership function of the minimal cut part is not larger than that of arc membership function of the part except the minimal cut, first calcurate nonfuzzy maximal flow quantity, and then can compute the optimal quantity the 3rd step at one time with Max-Min fuzzy operating in the arc capacity of minimal cut and the goal quantity without a great number of recalculation.
야구배제문제(BEP)는 잔여경기를 모두 승리하더라도 리그전에서 최다승 팀이 되지 못하는 팀들을 잔여경기 진행없이 경기에서 배제시키고 시즌을 조기 종료시키는 문제이다. 이 문제는 최대흐름-최소절단 정리를 적용하여 해를 구하고자 하였다. 그러나 이 방법은 어느 한 팀이 아닌 다수의 팀을 배제할 수 있는 경우 반복적으로 망을 구성해 최소절단을 구하는 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 승리한 경기 수와 잔여 경기 수 합 오름차순으로 정렬시켜, 하위 성적 1/2팀들을 배제 후보 팀 집합 K로 설정하고, 이 팀을 배제할지 여부를 결정하는 부분집합 R이 존재 유무를 판단하는 가장 쉽고 단순하면서도 빠른 계산 방법을 제시하였다. 제안된 알고리즘을 다양한 실험 데이터에 적용한 결과 모든 데이터에 존재하는 모든 배제 팀을 빠르고 정확하게 결정할 수 있었다.
Motivation: Polymerized actin-based cytoskeletal structures are crucial in shape, dynamics, and resilience of a cell. For example, dynamical actin-containing ruffles are located at leading edges of cells and have a significant impact on cell motility. Other filamentous actin (F-actin) bundles, called stress fibers, are essential in cell attachment and detachment. For this reason, their mechanistic understanding provides crucial information to solve practical problems related to cell interactions with materials in tissue engineering. Detecting and counting actin-based structures in a cellular ensemble is a fundamental first step. In this research, we suggest a new method to characterize F-actin wrapping fibers from confocal fluorescence image stacks. As fluorescently labeled F-actin often envelope the fibers, we first propose to segment these fibers by diminishing an energy based on maximum flow and minimum cut algorithm. The actual actin is detected through the use of bilateral filtering followed by a thresholding step. Later, concave actin bundles are detected through a graph-based procedure that actually determines if the considered actin filament is enclosing the fiber.
공급처 s와 수요처 t, 호가 수용량을 갖고 있는 방향 그래프 망 $D=(N,A),n{\in}N,a=c(u,v){\in}A$에 대해, 공급처 s에서 수요처 t로의 최대 흐름양은 N을 $s{\in}S$와 $t{\in}T$의 집합으로 분리시키는 최소절단값이 결정한다. 최소절단을 찾는 대표적인 알고리즘으로는 수행복잡도 $O(NA^2)$의 Ford-Fulkerson이 있다. 이 알고리즘은 가능한 모든 증대경로를 탐색하여 병목지점을 결정한다. 알고리즘이 종료되면 병목지점들의 조합으로 N=S+T의 절단이 되는 최소 절단을 결정해야 한다. 본 논문은 S={s}, T={t}를 초기값으로 설정하고, 망의 최대 수용량 호 $_{max}c(u,v)$를 인접한 S나 T로 병합시키고 절단값을 구하는 최대인접병합 알고리즘을 제안하였다. 최대인접병합 알고리즘은 n-1회를 수행하지만 알고리즘 수행 과정에서 최소절단을 찾는 장점을 갖고 있다. Ford-Fulkerson과 최대인접병합 알고리즘을 다양한 8개의 방향 그래프에 적용한 결과 제안된 알고리즘은 수행복잡도 O(N)인 n-1회 수행 과정에서 최소절단을 쉽게 찾을 수 있었다.
Abstract :본 논문에서는 관리제어시스템의 동적특성을 허용언어(admissible language) 범위 이내에서 최적화시키는 최적 관리제어기법들을 소개한다. 본 논문에서 주로 다루고자 하는 최적 관리제어기법은 Kumar와 Garg에 의해 제안된 기법과 Cho와 Lim에 의해 제안된 계층적 최적 관리제어기법, 그리고, Sengupta와 Lafortune이 제안한 최적 관리제어기법 등이다. 첫 번째 기법에서는 우선 시스템의 최적화를 위해 고려되고 있는 비용함수(cost function)를 소개한 후, 최대흐름 최소분할생성 정리(max-flow min-cut theorem)를 이용한 최적 관리제어기 설계기법을 제시하고, 이를 부분관측 하에서도 최적 관리제어기를 설계할 수 있도록 확장한다. 그런 후 제시된 설계기법에 의해 설계된 관리제어시스템에서 발생 할 수 있는 문제점들을 지적하고, Cho와 Lim에 의해 제안된 완전 최소분할생성(complete min-cut)이라는 개념을 도입하여 지적된 문제점들을 해결할 수 있는 방법을 제시한다. 또한 시스템의 고장을 고려한 계층적 최적 관리 제어(layered optimal supervisory control)기 법을 소개한다 그리 고 마지막으로 Sengupta와 Lafortune이 제안한 최적 관리제어기법에 대해서 살펴본다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제23권7호
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pp.61-70
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2023
Image segmentation is a very crucial step in effective digital image processing. In the past decade, several research contributions were given related to this field. However, a general segmentation algorithm suitable for various applications is still challenging. Among several image segmentation approaches, graph-based approach has gained popularity due to its basic ability which reflects global image properties. This paper proposes a methodology to partition the image with its pixel, region and texture along with its intensity. To make segmentation faster in large images, it is processed in parallel among several CPUs. A way to achieve this is to split images into tiles that are independently processed. However, regions overlapping the tile border are split or lost when the minimum size requirements of the segmentation algorithm are not met. Here the contributions are made to segment the image on the basis of its pixel using min-cut/max-flow algorithm along with edge-based segmentation of the image. To segment on the basis of the region using a homogenous optimum cut algorithm with boundary segmentation. On the basis of texture, the object type using spectral partitioning technique is identified which also minimizes the graph cut value.
Collagen can be used in building artificial skin replacements for treatment of burns and towards the reconstruction of bone as well as researching cell behavior and cellular interaction. The strength of collagen in connective tissue rests on the characteristics of collagen fibers. 3D confocal imaging of collagen fibers enables the characterization of their spatial distribution as related to their function. However, the image stacks acquired with confocal laser-scanning microscope does not clearly show the collagen architecture in 3D. Therefore, we developed a new method to reconstruct, visualize and characterize collagen fibers from fluorescence confocal images. First, we exploit the tensor voting framework to extract sparse reliable information about collagen structure in a 3D image and therefore denoise and filter the acquired image stack. We then propose to segment the collagen fibers by defining an energy term based on the Hessian matrix. This energy term is minimized by a min cut-max flow algorithm that allows adaptive regularization. We demonstrate the efficacy of our methods by visualizing reconstructed collagen from specific 3D image stack.
주어진 그래프 G=(V,E), n=|V|, m=|E|에 대해 최소절단을 찾는 연구는 공급처 s와 수요처 t가 주어지지 않은 경우와 주어진 경우로 구분된다. s와 t가 주어지지 않은 무방향 가중 그래프에 대한 Stoer-Wagner 알고리즘은 임의의 정점을 고정시키고 최대 인접 순서로 나열하여 마지막 정점의 절단 값과 마지막 2개 정점을 병합하면서 정점을 축소시키는 방법으로 $\frac{n(n-1)}{2}$회를 수행한다. 또한, s와 t가 주어진 그래프에 대한 Ford-Fulkerson 알고리즘은 증대경로를 탐색하여 절단 간선을 결정한다. 더 이상의 증대 경로가 없으면 절단 간선들의 조합으로 최소절단을 결정해야 한다. 본 논문은 단일 s와 t가 주어진 무방향 가중 그래프에 대해 최대인접 병합과 절단값을 동시에 계산하는 방법으로 n-1회 수행으로 단축시켰다. 또한, Stoer-Wagner 알고리즘은 최소 절단을 기준으로 V=S+T로 양분하지 못할 수 있는데 반해 제안된 알고리즘은 정확히 양분시켰다. 제안된 알고리즘은 Ford-Fulkerson의 증대경로를 찾는 수행횟수보다 많이 수행하지만 수행과정에서 최소절단을 결정하는 장점이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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