• 제목/요약/키워드: shortest path heuristic

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최단경로문제에서 k개의 치명호를 결정하는 유전알고리듬 (An Evolutionary Algorithm for Determining the k Most Vital Arcs in Shortest Path Problem)

  • 정호연
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.120-130
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    • 2000
  • The purpose of this study is to present a method for determining the k most vital arcs in shortest path problem using an evolutionary algorithm. The problem of finding the k most vital arcs in shortest path problem is to find a set of k arcs whose simultaneous removal from the network causes the greatest increase in the total length of shortest path. Generally, the problem determining the k most vital arcs in shortest path problem has known as NP-hard. Therefore, in order to deal with the problem of real world the heuristic algorithm is needed. In this study we propose to the method of finding the k most vital arcs in shortest path problem using an evolutionary algorithm which known as the most efficient algorithm among heuristics. The method presented in this study is developed using the library of the evolutionary algorithm framework and then the performance of algorithm is analyzed through the computer experiment.

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선호도 기반 최단경로 탐색을 위한 휴리스틱 융합 알고리즘 (A Combined Heuristic Algorithm for Preference-based Shortest Path Search)

  • 옥승호;안진호;강성호;문병인
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제47권8호
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    • pp.74-84
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    • 2010
  • 본 논문에서는 개미 군집 최적화 (Ant Colony Optimization; ACO) 및 A* 휴리스틱 알고리즘이 융합된 선호도 기반 경로탐색 알고리즘을 제안한다. 최근 ITS (Intelligent Transportation Systems)의 개발과 함께 차량용 내비게이션의 사용이 증가하면서 경로탐색 알고리즘의 중요성이 더욱 높아지고 있다. 기존의 Dijkstra 및 A*와 같은 대부분의 최단경로 탐색 알고리즘은 최단거리 또는 최단시간 경로 탐색을 목표로 한다. 하지만 이러한 경로 탐색 결과는 더 안전하고 특정 경로를 선호하는 운전자를 위한 최적의 경로가 아니다. 따라서 본 논문에서는 선호도 기반 최단 경로 탐색 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 주어진 맵의 링크 속성 정보를 이용하며, 각 링크에 대한 사용자 선호도는 내비게이션 사용자에 의해 설정되어 진다. 제안된 알고리즘은 C로 구현하였으며, 64노드 및 118링크로 구성된 맵에서 다양한 파라미터를 통해 성능을 측정한 결과 본 논문에서 제안한 휴리스틱 융합 알고리즘은 선호도 기반 경로뿐만 아니라 최단 경로 탐색에도 적합함을 알 수 있었다.

Development of evolutionary algorithm for determining the k most vital arcs in shortest path problem

  • Chung, Hoyeon;Shin, Dongju
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 2000년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.113-116
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    • 2000
  • The purpose of this study is to present a method for determining the k most vital arcs in shortest path problem using an evolutionary algorithm. The problem of finding the k most vital arcs in shortest path problem is to find a set of k arcs whose simultaneous removal from the network causes the greatest increase in the total length of shortest path. The problem determining the k most vital arcs in shortest path problem has known as NP-hard. Therefore, in order to deal with the problem of real world the heuristic algorithm is needed. In this study we propose to the method of finding the k-MVA in shortest path problem using an evolutionary algorithm which known as the most efficient algorithm among heuristics. For this, the expression method of individuals compatible with the characteristics of shortest path problem, the parameter values of constitution gene, size of the initial population, crossover rate and mutation rate etc. are specified and then the effective genetic algorithm will be proposed. The method presented in this study is developed using the library of the evolutionary algorithm framework (EAF) and then the performance of algorithm is analyzed through the computer experiment.

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글로벌 라우팅 유전자 알고리즘의 설계와 구현 (Design and Implementation of a Genetic Algorithm for Global Routing)

  • 송호정;송기용
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.89-95
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    • 2002
  • 글로벌 라우팅(global routing)은 VLSI 설계 과정중의 하나로, 네트리스트의 모든 네트들을 연결하기 위하여 각 네트들을 라우팅 영역(routing area)에 할당시키는 문제이며, 글로벌 라우팅에서 최적의 해를 얻기 위해 maze routing 알고리즘, line-probe 알고리즘, shortest path 기반 알고리즘, Steiner tree 기반 알고리즘등이 이용된다. 본 논문에서는 라우팅 그래프에서 최단 경로 Steiner tree 탐색방법인 weighted network heuristic(WNH)과 이를 기반으로 하는 글로벌 라우팅 유전자 알고리즘(genetic algorithm; GA)을 제안하였으며, 제안한 방식을 시뮬레이티드 어닐링(SA) 방식과 비교, 분석하였다.

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작업환경 모델 기반 AGV의 최단 경로 탐색 알고리즘 (Shortest Path Searching Algorithm for AGV Based on Working Environmental Model)

  • 주영훈;김종선
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.654-659
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    • 2007
  • 본 논문에서는 AGVS(Automated Guided Vehicle System)가 여러 복잡한 작업 환경 또는 작업 환경 변경 시 좀 더 유연하게 운용될 수 있도록 작업환경 내에서 AGVS에 필요한 작업공간요소를 분류하고 이들을 모델링하는 방법을 제안한다. 또한, 그래프 탐색 방법인 A* 알고리즘을 이용하여 AGV의 최단 경로 탐색 알고리즘을 본 논문의 작업환경 요소로서 재 표현한다. 생성된 최단 경로와 본 논문에서 가정한 AGV의 속도 테이블을 이용하여 운행 중인 AGV의 경로 점유 시간 알고리즘을 제안한다. 마지막으로 간단한 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법의 적용 가능성을 증명한다.

다수개의 여행시간이 주어진 경우의 지정된 마디간의 최단경로 문제 (A study on shortest problem between specified nodes with multiple travel time)

  • 이명석;박순달
    • 경영과학
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    • 제7권2호
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    • pp.51-57
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    • 1990
  • The purpose of this thesis is to find the shortest path between two nodes on an acyclic network where the arc costs are determined by the starting time at the starting node of the arc. A branch and bound method for optimal solutions and a heuristic method is developed. In heuristic method Dijkstra algorithm is modified to maintain the minimum arrival times of maximum informations in the each time period at each node and is updated by the result with the insertion technique. Expermetal results among two methods are presented with regard to run time and solution qualities.

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최대후회 최소화 임계 경로 탐색 알고리듬 (A Heuristic Algorithm to Find the Critical Path Minimizing the Maximal Regret)

  • 강준규;윤협상
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.90-96
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    • 2011
  • Finding the critical path (or the longest path) on acyclic directed graphs, which is well-known as PERT/CPM, the ambiguity of each acr's length can be modeled as a range or an interval, in which the actual length of arc may realize. In this case, the min-max regret criterion, which is widely used in the decision making under uncertainty, can be applied to find the critical path minimizing the maximum regret in the worst case. Since the min-max regret critical path problem with the interval arc's lengths is known as NP-hard, this paper proposes a heuristic algorithm to diminish the maximum regret. Then the computational experiments shows the proposed algorithm contributes to the improvement of solution compared with the existing heuristic algorithms.

최단경로문제에서 k-치명호를 결정하는 진화 알고리듬의 개발 (Development of Evolutionary Algorithms for Determining the k most Vital Arcs in Shortest Path Problem)

  • 정호연;김여근
    • 한국경영과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.47-58
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    • 2001
  • The purpose of this study is to present methods for determining the k most vital arcs (k-MVAs) in shortest path problem (SPP) using evolutionary algorithms. The problem of finding the k-MVAs in SPP is to find a set of k arcs whose simultaneous removal from the network causes the greatest increase in the shortest distance between two specified nodes. Generally, the problem of determining the k-MVAs in SPP has been known as NP-hard. Therefore, to deal with problems of the real world, heuristic algorithms are needed. In this study we present three kinds of evolutionary algorithms for finding the k-MVAs in SPP, and then to evaluate the performance of proposed algorithms.

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경로 정보를 이용한 길찾기 알고리즘 (A Pathfinding Algorithm Using Path Information)

  • 조성현
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.31-40
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    • 2013
  • A* 알고리즘은 잘 알려진 길찾기 알고리즘이다. 그러나 많은 상호 작용이 있거나 많은 장애물들이 있는 맵에서 A* 알고리즘을 실시간에 사용하는데 한계가 있을 수 있다. 그래서 게임에서는 최단의 경로를 찾는 대신에 게임 플레이어에게 자연스럽게 보이는 경로를 빠르게 찾을 필요가 있다. 본 논문에서는 경로 정보를 사용하는 새로운 휴리스틱 함수를 제안하고, 제안한 휴리스틱 함수를 이용한 길찾기 알고리즘이 다양한 그리드 맵에서 A* 알고리즘보다 상당히 빠르게 경로를 찾을 수 있다는 것을 보여준다.

A Border Line-Based Pruning Scheme for Shortest Path Computations

  • Park, Jin-Kyu;Moon, Dae-Jin;Hwang, Een-Jun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제4권5호
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    • pp.939-955
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    • 2010
  • With the progress of IT and mobile positioning technologies, various types of location-based services (LBS) have been proposed and implemented. Finding a shortest path between two nodes is one of the most fundamental tasks in many LBS related applications. So far, there have been many research efforts on the shortest path finding problem. For instance, $A^*$ algorithm estimates neighboring nodes using a heuristic function and selects minimum cost node as the closest one to the destination. Pruning method, which is known to outperform the A* algorithm, improves its routing performance by avoiding unnecessary exploration in the search space. For pruning, shortest paths for all node pairs in a map need to be pre-computed, from which a shortest path container is generated for each edge. The container for an edge consists of all the destination nodes whose shortest path passes through the edge and possibly some unnecessary nodes. These containers are used during routing to prune unnecessary node visits. However, this method shows poor performance as the number of unnecessary nodes included in the container increases. In this paper, we focus on this problem and propose a new border line-based pruning scheme for path routing which can reduce the number of unnecessary node visits significantly. Through extensive experiments on randomly-generated, various complexity of maps, we empirically find out optimal number of border lines for clipping containers and compare its performance with other methods.