• 제목/요약/키워드: weighted graph

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병렬처리를 위한 효율적인 사상 기법 (Efficient Mapping Scheme for Parallel Processing)

  • 김석수;전문석
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.766-780
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    • 1996
  • 본 논문은 통신 오버헤드의 정확한 특성을 사용하여 병렬처리를 위한 사상 기법을 표현했다. 목적 함수의 집합은 시스템 그래프에 문제 그래프를 사상하는 것의 최적화 를 평가하기 위해서 정형화했다. 이것 중에 하나는 병렬처리의 실시간 응용에 특히 적절하다. 목적함수는 문제 그래프에서 연결선이 가중치를 갖고 있고, 시스템 그래프 에서 연결선을 위해 명목거리보다 실제거리를 고용했다는 점에서 기존의 것과 차이가 있다. 이것은 통신오버헤드를 더 정확하게 측량할 수 있다. 효율적인 사상 기법이 목적함수를 위해서 개발되었고, 초기할당과 쌍교환의 두 단계에서 최적화 과정이 이루 어진다. 이 사상 기법은 시스템 그래프로서 하이퍼큐브를 사용하여 테스트했다.

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정점 간의 거리 보존 및 최소 간선 교차에 기반을 둔 유전 알고리즘을 이용한 그래프 시각화 (Graph Visualization Using Genetic Algorithms of Preserving Distances between Vertices and Minimizing Edge Intersections)

  • 계주성;김용혁;김우생
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.234-242
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    • 2010
  • 본 논문은 가장 중요한 자료구조 중 하나인 그래프를 효과적으로 시각화하는 방법에 관해 다룬다. 그래프 시각화의 목적은 원래의 그래프 구조를 이해하기 쉽게 잘 표현하는 것이지만 일반적으로 그래프의 크기가 커짐에 따라 교차하는 간선의 수가 급격히 증가하여 각 정점 간의 관계를 눈으로 확인하기 쉽지 않게 된다. 우리는 이 문제에 대한 새로운 해결 방법을 제시한다. 기존의 연구들이 대부분 간선의 교차 수를 최소화하는 조건만 고려하였던 것을 벗어나 본 논문에서는 간선 교차 최소화와 더불어 정점 간의 거리를 보존하는 것을 동시에 고려하여 원래의 그래프 구조를 최대한 잘 표현하고자 하였다. 이를 위하여 본 논문에서는 이 두 목적 값의 가중치 합으로 각 해를 평가하는 유전 알고리즘을 설계하여 시각화에 적용한다. 제안한 시각화 방법이 새로운 목적에 맞게 그래프를 잘 시각화할 수 있음을 실험을 통해 입증할 수 있었다.

EXISTENCE OF GLOBAL SOLUTIONS TO SOME NONLINEAR EQUATIONS ON LOCALLY FINITE GRAPHS

  • Chang, Yanxun;Zhang, Xiaoxiao
    • 대한수학회지
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    • 제58권3호
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    • pp.703-722
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    • 2021
  • Let G = (V, E) be a connected locally finite and weighted graph, ∆p be the p-th graph Laplacian. Consider the p-th nonlinear equation -∆pu + h|u|p-2u = f(x, u) on G, where p > 2, h, f satisfy certain assumptions. Grigor'yan-Lin-Yang [24] proved the existence of the solution to the above nonlinear equation in a bounded domain Ω ⊂ V. In this paper, we show that there exists a strictly positive solution on the infinite set V to the above nonlinear equation by modifying some conditions in [24]. To the m-order differential operator 𝓛m,p, we also prove the existence of the nontrivial solution to the analogous nonlinear equation.

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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분할법을 이용한 가중납기지연 최소화 문제 (Minimizing Weighted Tardiness using Decomposition Method)

  • 변의석;홍성욱
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.109-115
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    • 2006
  • Exact solutions for practical-size problems in job shop will be highly inefficient. Scheduling heuristics, therefore, are typically found in the literature. If we consider real-life situations such as machine breakdowns, the existing scheduling methods will be even more limited. Scheduling against due-dates addresses one of the most critical issues in modern manufacturing systems. In this paper, the method for weighted tardiness schedule using a graph theoretic decomposition heuristic is presented. It outstands the efficiency of computation as well as the robustness of the schedule.

Vulnerable Path Attack and its Detection

  • She, Chuyu;Wen, Wushao;Ye, Quanqi;Zheng, Kesong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권4호
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    • pp.2149-2170
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    • 2017
  • Application-layer Distributed Denial-of-Service (DDoS) attack is one of the leading security problems in the Internet. In recent years, the attack strategies of application-layer DDoS have rapidly developed. This paper introduces a new attack strategy named Path Vulnerabilities-Based (PVB) attack. In this attack strategy, an attacker first analyzes the contents of web pages and subsequently measures the actual response time of each webpage to build a web-resource-weighted-directed graph. The attacker uses a Top M Longest Path algorithm to find M DDoS vulnerable paths that consume considerable resources when sequentially accessing the pages following any of those paths. A detection mechanism for such attack is also proposed and discussed. A finite-state machine is used to model the dynamical processes for the state of the user's session and monitor the PVB attacks. Numerical results based on real-traffic simulations reveal the efficiency of the attack strategy and the detection mechanism.

Spectrum allocation strategy for heterogeneous wireless service based on bidding game

  • Cao, Jing;Wu, Junsheng;Yang, Wenchao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권3호
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    • pp.1336-1356
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    • 2017
  • The spectrum scarcity crisis has resulted in a shortage of resources for many emerging wireless services, and research on dynamic spectrum management has been used to solve this problem. Game theory can allocate resources to users in an economic way through market competition. In this paper, we propose a bidding game-based spectrum allocation mechanism in cognitive radio network. In our framework, primary networks provide heterogeneous wireless service and different numbers of channels, while secondary users have diverse bandwidth demands for transmission. Considering the features of traffic and QoS demands, we design a weighted interference graph-based grouping algorithm to divide users into several groups and construct the non-interference user-set in the first step. In the second step, we propose the dynamic bidding game-based spectrum allocation strategy; we analyze both buyer's and seller's revenue and determine the best allocation strategy. We also prove that our mechanism can achieve balanced pricing schema in competition. Theoretical and simulation results show that our strategy provides a feasible solution to improve spectrum utilization, can maximize overall utility and guarantee users' individual rationality.

무선 센서네트워크에서 네트워크 수명을 최대화하기 위한 에너지 추정 기반의 라우팅 프로토콜 (An Energy Estimation-based Routing Protocol for Maximizing Network Lifetime in Wireless Sensor Networks)

  • 홍난경;권기석;김호진;윤현수
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권3호
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    • pp.281-285
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    • 2008
  • 우리는 센서 네트워크의 전체적인 수명을 최대화하기 위한 라우팅 알고리즘을 제안한다. 우리는 매우 복잡한 환경의 센서네트워크를 대상으로 한다. 복잡한 환경은 빌딩 내부 또는 복잡한 도심에 센서 네트워크가 배치될 수 있다는 점에서 실생활에 바로 적용 가능한 환경이다. 복잡한 환경에서는 한정된 공간에 많은 장애물이 놓이기 때문에 장애물들 사이에 낀 좁은 공간들이 있다는 특징을 가진다. 좁은 공간에 놓인 센서 노드는 매우 빈번히 라우팅 경로로 선택되기 때문에 에너지 소비가 많이 예상된다. 이러한 연결노드(relay node)는 주변에 자신이 수행하는 역할을 대신해줄 대안의 노드가 적기 때문에 에너지 고갈 시 네트워크 분할(partition)의 문제로 이어질 수 있다. 네트워크 분할은 네트워크에 다른 센서 노드들의 에너지가 아직 충분하다 할지라도 분할로 인해 데이타를 전송할 수 없는 문제를 야기한다. 따라서 우리의 목적은 이러한 문제를 해결하기 위하여 네트워크 분할과 직결된 연결노드의 에너지를 고려하여 네트워크가 최대한의 수명을 가질 수 있게 하는 라우팅 프로토콜을 제한한다. 우리가 제안하는 라우팅 알고리즘은 크게 가중 그래프(weighted graph)를 통한 네트워크 추상화(abstraction)과정과 에너지 추정(estimation) 알고리즘을 거친다. 가중 그래프는 전체 토폴로지를 고려하여 목적지까지 이르는 모든 길에 대한 정보를 알려주고, 에너지 추정 알고리즘을 통해 추가적인 통신 비용 없이 라우팅 정보를 유지할 수 있다. 본 논문에서는 전체적 지형의 추상화된 정보를 기반으로 사용 빈도가 높은 노드의 에너지를 관찰, 보호함으로써 전체적인 네트워크의 수명을 연장 및 라우팅 복잡도를 낮추는 라우팅 프로토콜을 제안한다.

Interval prediction on the sum of binary random variables indexed by a graph

  • Park, Seongoh;Hahn, Kyu S.;Lim, Johan;Son, Won
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제26권3호
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    • pp.261-272
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    • 2019
  • In this paper, we propose a procedure to build a prediction interval of the sum of dependent binary random variables over a graph to account for the dependence among binary variables. Our main interest is to find a prediction interval of the weighted sum of dependent binary random variables indexed by a graph. This problem is motivated by the prediction problem of various elections including Korean National Assembly and US presidential election. Traditional and popular approaches to construct the prediction interval of the seats won by major parties are normal approximation by the CLT and Monte Carlo method by generating many independent Bernoulli random variables assuming that those binary random variables are independent and the success probabilities are known constants. However, in practice, the survey results (also the exit polls) on the election are random and hardly independent to each other. They are more often spatially correlated random variables. To take this into account, we suggest a spatial auto-regressive (AR) model for the surveyed success probabilities, and propose a residual based bootstrap procedure to construct the prediction interval of the sum of the binary outcomes. Finally, we apply the procedure to building the prediction intervals of the number of legislative seats won by each party from the exit poll data in the $19^{th}$ and $20^{th}$ Korea National Assembly elections.

Resource Allocation for D2D Communication in Cellular Networks Based on Stochastic Geometry and Graph-coloring Theory

  • Xu, Fangmin;Zou, Pengkai;Wang, Haiquan;Cao, Haiyan;Fang, Xin;Hu, Zhirui
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권12호
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    • pp.4946-4960
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    • 2020
  • In a device-to-device (D2D) underlaid cellular network, there exist two types of co-channel interference. One type is inter-layer interference caused by spectrum reuse between D2D transmitters and cellular users (CUEs). Another type is intra-layer interference caused by spectrum sharing among D2D pairs. To mitigate the inter-layer interference, we first derive the interference limited area (ILA) to protect the coverage probability of cellular users by modeling D2D users' location as a Poisson point process, where a D2D transmitter is allowed to reuse the spectrum of the CUE only if the D2D transmitter is outside the ILA of the CUE. To coordinate the intra-layer interference, the spectrum sharing criterion of D2D pairs is derived based on the (signal-to-interference ratio) SIR requirement of D2D communication. Based on this criterion, D2D pairs are allowed to share the spectrum when one D2D pair is far from another sufficiently. Furthermore, to maximize the energy efficiency of the system, a resource allocation scheme is proposed according to weighted graph coloring theory and the proposed ILA restriction. Simulation results show that our proposed scheme provides significant performance gains over the conventional scheme and the random allocation scheme.