The recursive circulant network G(N,d) can be widely used in the design and implementation of parallel processing architectures. It consists of N identical nodes, each node is connected through bidirectional, point-to-point communication channels to different neighbors by jumping $d^i$, where $0{\leq}i{\leq}{\lceil}{\log}_dN{\rceil}$ - 1. In this paper, we investigate the routing of a message on $G(2^m,4)$, a special kind of RCN, that is key to the performance of this network. On $G(2^m,4)$ we would like to transmit k packets from a source node to k destination nodes simultaneously along paths on this network, the $i^{th}$ packet will be transmitted along the $i^{th}$ path, where $1{\leq}k{\leq}m-1$, $0{{\leq}}i{{\leq}}m-1$. In order for all packets to arrive at a destination node quickly and securely, we present an $O(m^4)$ routing algorithm on $G(2^m,4)$ for generating a set of one-to-many node-disjoint and nearly shortest paths, where each path is either shortest or nearly shortest and the total length of these paths is nearly minimum since the path is mainly determined by employing the Hungarian method.
장애 복구형 백본 네트워크에서 경로의 짧은 거리 및 빠른 전파 지연시간은 주 경로와 백업 경로의 설정시 활용될 수 있는 중요한 성능 인자이기에 이에 $k$-최단 분리 경로 개념은 이러한 백본 네트워크 환경에서 매우 중요하게 고려된다. 이에 본 논문에서는 선박 장비 간의 중복 메시지 전송 기능을 명세하는 IEC61162-410 표준이 적용된 장애 복구형 선박 백본 네트워크에서 $k$-최단 분리 경로 개념의 적합성을 비교 평가하였다. 성능 평가는 링크 용량, 주경로 및 백업 경로의 홉 및 거리, 트래픽 흐름의 균등 분포, 백업 경로의 장애 복구 시간, 그리고 물리 네트워크 토폴로지의 연결성 측면에서 수행되었다.
통행자들에게 과거, 실시간 혹은 예측 노선 정보 제공을 위한 정보 생성과 교통정보에 의한 교통영향 분석이 가능한 시뮬레이션 프로그램 개발에 관한 연구가 ITS 분야의 활발한 연구와 함께 과거 10여년에 걸쳐 진행되어 왔다. 또한 링크기반(link-based)이 아닌 경로기반(Path-based)인 동적 확률적 노선배정 기법이 ITS 정책의 교통체계 상의 영향을 분석하는데 적합성이 높고, 또한 현실적 현상에 대한 설명력이 높다고 고려되어 이 분야에 대한 연구가 역시 활발해지고 있다. 이와 같은 현실적 노선정보의 생성, 교통체계분석을 위한 시뮬레이션 프로그램 개발 및 확률적 노선배정 기법 개발을 위한 핵심적 알고리즘 중의 하나가 합리적인 다경로 탐색 알고리즘인 것이다. 다경로 탐색 알고리즘에 대한 필요성과 요구가 커짐에 따라 현재까지 K-shortest path 알고리즘에 관하여 여러 학자들이 연구하여 왔다. 기존 연구 대부분의 알고리즘이 링크 제거 방법, 링크 저항가중 방법 및 시뮬레이션 방법에 의한 것이거나, 노선선택의 기준을 다양하게 변화시키는 방법 등을 적용하여 다경로를 탐색하는 방법을 제안하였다. 하지만 아직도 이 중에 어떠한 방법도 학자들 간에 공론화되어, 실무적으로 보편화되어 적용하는 방법은 없다고 고려된다. 본 연구에서는 기존의 K-shortest 탐색 알고리즘보다는 좀 더 행태적 접근방법을 접목시키는 다른 접근방법을 제안하였다. 즉 링크를 제거하는 등과 같이 교통 네트워크를 변경하지 않으며, 링크의 속성을 임의적으로 변경하지도 않으면서, 노선 선택의 동일한 기준을 일관되게 적용하면서도 다경로를 탐색하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 핵심은 각 노드에 도달하는 각 방향별 경로에 대해 "이성적 한계범위(rational upper boundary)"라는 통행자들의 행태적 개념을 도입하여, 합리적인 대안 경로의 집합을 선정하는 방법인 것이다. 기존에 개발된 수정형 덩굴망 최단경로 탐색 알고리즘을 기반으로 한 다경로 생성 알고리즘을 제안하였다. 또한 본 논문에서는 다경로 생성 알고리즘의 개념의 이해를 돕기 위해 단순 네트워크를 예제로 합리적 대안경로 집합을 역추적 생성하는 과정을 단계별로 추가 설명하였다.
NGAL (neutrophil gelatinase-associated lipocalin) is a novel cancer-related protein involves multiple functions in many cancers and other diseases. We previously overexpressed NGAL to analyze its role in esophageal squamous cell carcinoma (ESCC). In this study, a protein-protein interaction (PPI) was constructed and the shortest paths from NGAL to transcription factors in the network were analyzed. We found 28 shortest paths from NGAL to RELA, most of them obeying the principle of extracellular to cytoplasm, then nucleus. These shortest paths were also prioritized according to their normalized intensity from the microarray by the order of interaction cascades. A systems approach was developed in this study by linking differentially expressed genes with publicly available PPI data, Gene Ontology and subcellular localizaton for the integrated analyses. These shortest paths from NGAL to DEG transcription factors or other transcription factors in the PPI network provide important clues for future experimental identification of new pathways.
It is difficult to find the shortest paths using existing algorithms (Dijkstra, Floyd-Warshall algorithm, and etc) in high complex and large size real traffic networks The objective of this paper is to develop an evolution program to find the multiple shortest paths within reasonable time in these networks including turn-restrictions, U-turns, and etc.
최근 발생하는 자연 재난 중 홍수피해는 여름철에 집중되면서 태풍 장마로 인해 인명 피해나 재산피해로 이어진다. 이러한 피해를 줄이기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 돌발홍수 발생 시 최단 거리 알고리즘을 사용하여 경로를 검출하고 사용자에게 제공하는 시스템을 설계하고 구현한다. 제안하는 시스템은 QGIS를 사용하여 트랙과 포인터를 생성한 지형 데이터를 활용하여 경로를 검출한다. 또한 시나리오를 통하여 검출된 경로로 대피하는 과정에서 돌발홍수가 발생 시 다른 최단 경로를 검출하여 사용자에게 제공한다. 따라서 사용자는 제안하는 시스템을 통하여 향후 발생하는 재난 안전 사고 위험에 안전한 대피를 할 수 있을 것으로 사료한다.
We consider the weighted shortest path updating problem, that is, the problem to reconstruct the weighted shortest paths in response to topology change of the network. This appear proposes a distributed algorithms that reconstructs the weighted shortest paths after several processors and links are added and deleted. its message complexity and ideal-time complexity are O(p$^2$+q+n') and O(p$^2$+q+n') respectively, where n' is the number of processors in the network after the topology change, q is the number of added links, and p is the total number of processors in he biconnected components (of the network before the topology change) including the deleted links or added links.
Methods for calculating k shortest paths in a network system, are based on a analogy which exists between the solution of a network problem and traditional techniques for solving linear equations. This paper modifies an algebraic structure of the K shortest path method and develops k maximum flow methods. On the basis of both theoretical and algebraic structure, three iteration methods are developed and the effective procedure of each method are provided. Finally, computational complexity is discussed for those methods.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제12권6호
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pp.2534-2553
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2018
Source routing is the routing scheme that arranges the whole path from source to target at the origin node that may suit the requirements from the upper layer applications' perspective. The centralized control in SDN (Software-Defined Networking) networks enables the awareness of the global topology at the controller. Therefore, augmented source routing schemes can be designed to achieve various purposes. This paper proposes a source routing scheme that conducts the top-K QoS-aware paths discovery in SDN. First, the novel non-invasive QoS over LLDP scheme is designed to collect QoS information based on LLDP in a piggyback fashion. Then, variations of the KSP (K Shortest Paths) algorithm are derived to find the unconstrained/constrained top-K ranked paths with regard to individual/overall path costs, reflecting the Quality of Service. The experiment results show that the proposed scheme can efficiently collect the QoS information and find the top-K paths. Also, the performance of our scheme is applicable in QoS-sensitive application scenarios compared with previous works.
The purpose of this study is to develop a simulation model of rural road path for infrastructure of green-tourism and public service in rural areas. This study makes an objective function for moving cost minimization considering car travel time according to road characteristics, which can route the optimal shortest road paths between the center places and all rear villages, based on GIS coverages of road-village network for connecting between center places and rural villages as input data of the model. In order to verify the model algorithm, a homogeneous hexagonal network, assuming distribution of villages with same population density and equal distance between neighborhood villages on a level plane area, was tested to simulate the optimal paths between the selected center nodes and the other rear nodes, so that the test showed reasonable shortest paths and road intensity defined in this study. The model was also applied to the actual rural area, Ucheon-myun, which is located on Hoengsung-gun, Kangwon-do, with 72 rural villages, a center village (Uhang, 1st center place) in the area, a county conte. (Hoengsung-eup, 2nd center place), and a city (Wonju, 3rd center place), as upper settlement system. The three kinds of conte. place, Uhang, Hoengsung-eup, and Wonju, were considered as center places of three scenarios to simulate the optimal shortest paths between the centers and rural villages, respectively. The simulation results on the road-village network with road information about pavement and width of road show that several spans having high intensity of road are more important that the others, while some road spans have low intensity of road.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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