• Title/Summary/Keyword: $A^*$ 알고리즘의 휴리스틱

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Bin Packing Algorithm for Equitable Partitioning Problem with Skill Levels (기량수준 동등분할 문제의 상자 채우기 알고리즘)

  • Lee, Sang-Un
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.20 no.2
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    • pp.209-214
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    • 2020
  • The equitable partitioning problem(EPP) is classified as [0/1] binary skill existence or nonexistence and integer skill levels such as [1,2,3,4,5]. There is well-known a polynomial-time optimal solution finding algorithm for binary skill EPP. On the other hand, tabu search a kind of metaheuristic has apply to integer skill level EPP is due to unknown polynomial-time algorithm for it and this problem is NP-hard. This paper suggests heuristic greedy algorithm with polynomial-time to find the optimal solution for integer skill level EPP. This algorithm descending sorts of skill level frequency for each field and decides the lower bound(LB) that more than the number of group, packing for each group bins first, than the students with less than LB allocates to each bin additionally. As a result of experimental data, this algorithm shows performance improvement than the result of tabu search.

Three-dimensional Energy-Aware Path Planning for Quadcopter UAV (쿼드콥터 소모 에너지를 비용함수로 하는 3차원 경로계획)

  • Kim, Hyowon;Jeong, Jinseok;Kang, Beomsoo
    • Journal of Aerospace System Engineering
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    • v.14 no.5
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    • pp.9-17
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    • 2020
  • Mobile robots, including UAVs perform missions with limited fuel. Therefore, the energy-aware path planning is required to maximize efficiency when the robot is operated for a long time. In this study, we estimated the power consumption for each maneuver of a quadcopter UAV in the 3D environment and applied to the cost functions of D Lite. The simulations were performed in a 3D environment that is similar to the industrial sites. The efficiency of path generation was high when the energy-aware path planning with simplified heuristic was applied. In addition, the energy-aware path was generated 19.3 times faster than the shortest path with a difference within 3.2%.

Efficient Circuit Partitioning Algorithm Using Clustering Technique (클러스터링 기법을 이용한 효과적인 회로분할 알고리즘)

  • Kim, Dong-Jin;Bae, Jong-Kuk;Hur, Sung-Woo
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2001.10b
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    • pp.1607-1610
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    • 2001
  • 회로분할 기법은 VLSI 칩 설계 시 핵심적인 기술로서 오랫동안 연구가 행해져 왔는데, 대부분의 회로분할 휴리스틱에서 Fiduccia-Mattheyses(FM) 알고리즘을 기본 기술로 사용하고 있다. 본 논문에서도 FM 알고리즘을 기본 분한 기술로 이용하되 선형배치 및 클러스터링 기법을 추가로 적용하여 효과적인 회로 분할 알고리즘을 제안한다. MCNC 벤치마크 회로를 이용하여 제안한 알고리즘과 FM 알고리즘을 실험적으로 비교하였다. 실험결과는 회로에 따라 적게는 14%, 많게는 57%까지 개선되는 것을 보여준다.

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Performance Improvement of Cooperating Agents through Balance between Intensification and Diversification (강화와 다양화의 조화를 통한 협력 에이전트 성능 개선에 관한 연구)

  • 이승관;정태충
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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    • v.40 no.6
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    • pp.87-94
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    • 2003
  • One of the important fields for heuristic algorithm is how to balance between Intensification and Diversification. Ant Colony Optimization(ACO) is a new meta heuristic algorithm to solve hard combinatorial optimization problem. It is a population based approach that uses exploitation of positive feedback as well as Breedy search It was first Proposed for tackling the well known Traveling Salesman Problem(TSP). In this paper, we deal with the performance improvement techniques through balance the Intensification and Diversification in Ant Colony System(ACS). First State Transition considering the number of times that agents visit about each edge makes agents search more variously and widen search area. After setting up criteria which divide elite tour that receive Positive Intensification about each tour, we propose a method to do addition Intensification by the criteria. Implemetation of the algorithm to solve TSP and the performance results under various conditions are conducted, and the comparision between the original An and the proposed method is shown. It turns out that our proposed method can compete with the original ACS in terms of solution quality and computation speed to these problem.

Design and Implementation of Genegtic Algorithm Simulation System for A Path Finding (유전자 알고리즘을 이용한 경로찾기 시뮬레이션 시스템 설계 및 구현)

  • Kang, Myung-Ju;Park, Kwang-Yong
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2010.07a
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    • pp.103-107
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    • 2010
  • 게임이나 네비게이션 시스템, 관광경로 설계에 있어서 경로찾기는 매우 중요한 부분 중의 하나이다. 일반적으로 TSP(Traveling Salesman Problem), RPP(Rural Postman Problem), CPP(Chinese Postman Problem)와 같은 경로찾기 문제들은 일반적인 알고리즘으로 최적해를 구할 수 없다. 문제크기가 커질수록 해집합이 폭발적으로 커짐으로써 전체 해집합을 탐색하는데 많은 비용이 든다. 따라서, 이러한 문제들은 유전알고리즘이나 Simulated Annealing과 같은 휴리스틱 알고리즘을 이용하여 근사최적 경로를 찾는다. 본 논문에서는 이와 같은 경로찾기 문제의 근사 최적해를 구하기 위한 시뮬레이션 시스템을 설계하고 구현하였다. 본 연구에서 구현한 시뮬레이션 시스템에는 유전알고리즘 엔진(GA 엔진)과 사용자 인터페이스를 제공한다. 사용자 인터페이스는 유전알고리즘에 사용될 파라미터를 설정하는 부분이며, GA 엔진은 유전알고리즘의 연산자들을 제공하는 부분이다. 본 논문에서 구현한 시뮬레이션 시스템은 게임과 같은 경로찾기 등에 활용될 수 있다.

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Traffic Prediction based Multi-Stage Virtual Topology Reconfiguration Policy in Multi-wavelength Routed Optical Networks (다중 파장 광 네트워크 상에서 트래픽 예상 기법 기반 다단계 가상망 재구성 정책)

  • Lin Zhang;Lee, Kyung-hee;Youn, Chan-Hyun;Shim, Eun-Bo
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.27 no.8C
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    • pp.729-740
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    • 2002
  • This paper studies the issues arising in the virtual topology reconfiguration phase of Multi-wavelength Routed Optical Networks. This reconfiguration process means to change the virtual topology in response to the changing traffic patterns in the higher layer. We formulate the optimal reconfiguration policy as a multi-stage decision-making problem to maximize the expected reward and cost function over an infinite horizon. Then we propose a new heuristic algorithm based on node-exchange to reconfigure the virtual topology to meet the traffic requirement. To counter the continual approximation problem brought by heuristic approach, we take the traffic prediction into consideration. We further propose a new heuristic reconfiguration algorithm called Prediction based Multi-stage Reconfiguration approach to realize the optimal reconfiguration policy based on predicted traffic. Simulation results show that our reconfiguration policy significantly outperforms the conventional one, while the required physical resources are limited.

A New Queue Management Algorithm for Congestion Control in Internet Routers (인터넷 라우터의 혼잡제어를 위한 새로운 큐 관리 알고리즘)

  • 구자헌;송병훈;정광수
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.10c
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    • pp.490-492
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    • 2000
  • 기존의 인터넷 라우터는 Drop tail 방식으로 패킷을 관리한다. 따라서 네트워크 트래픽의 지수적인 증가로 인한 혼잡 상황으로 발생하는 패킷 손실을 해결할 수 없다. 이 문제를 해결하기 위해 IETF(Internet Engineering Task Force)에서는 RED(Random Early Detection)와 같은 능동적인 큐 관리 알고리즘을 제시하였다. 하지만 RED는 동적으로 변화하는 인터넷 트래픽에 대하여 단지 큐 크기의 변화 정보를 얻어 혼잡 상황을 제어하기 때문에 성능에 있어는 매우 비효율적이다. 본 논문에서는 기존의 RED를 개선한 MRED를 제안했다. MRED는 RED에 비하여 휴리스틱한 방법을 이용하여 폐기 확률 값을 계산하고, 이를 실험을 통하여 MRED의 성능을 검증하였다.

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A Study on the Partition and Coloring Algorithm of the PCB Circuits (PCB 회로의 분할 및 착색 알고리즘에 관한 연구)

  • 김현호
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1999.04a
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    • pp.122-126
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    • 1999
  • 시스템 레벨 PCB(Printed Circuit Board) 디자인은 최종적인 시스템 특성에 정확한 정보를 갖지 못하는 디자인 결정을 하기 위해 여러 가지 정보가 필요하다. 또한 분할 할 때 분할 시간과 방법은 매우 중요하고 합성 결과의 특성은 교환(tradeoffs)과 디자인 결정에 매우 민감하다. 그러므로 만일 디자인이 합성되고 단일 보드로 디자인된다 할지라도 후에 다중 보드로 분할 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 PCB회로 디자인의 제약구동 방법중 off-critical-path 분할기법을 사용한 휴리스틱(heuristic) 방법을 제안했고 교환 그래프 착색 알고리즘을 제안했다.

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A Bottom-up Algorithm to Find the Densest Subgraphs Based on MapReduce (맵리듀스 기반 상향식 최대 밀도 부분그래프 탐색 알고리즘)

  • Lee, Woonghee;Kim, Younghoon
    • Journal of KIISE
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    • v.44 no.1
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    • pp.78-83
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    • 2017
  • Finding the densest subgraphs from social networks, such that people in the subgraph are in a particular community or have common interests, has been a recurring problem in numerous studies undertaken. However, these algorithms focused only on finding the single densest subgraph. We suggest a heuristic algorithm of the bottom-up type, which finds the densest subgraph by increasing its size from a given starting node, with the repeated addition of adjacent nodes with the maximum degree. Furthermore, since this approach matches well with parallel processing, we further implement a parallel algorithm on the MapReduce framework. In experiments using various graph data, we confirmed that the proposed algorithm finds the densest subgraphs in fewer steps, as compared to other related studies. It also scales efficiently for many given starting nodes.

Design A Timetable System Using A Genetic Algorithm (유전알고리즘을 이용한 강의시간표 작성 시스템 설계)

  • Kang, Myung-Ju
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2011.01a
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    • pp.289-292
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    • 2011
  • 본 논문에서는 유전 알고리즘을 이용한 강의시간표 작성 시스템 설계 방법을 제안한다. 강의시간표는 교과목의 강의시간, 강의실, 교수자 등의 정보를 시간표 테이블에 할당하는 문제이면서 스케줄링 문제이다. 강의시간표로써의 의미를 가지기 위해서는 강의실 중복 회피, 교수의 강의시간 중복회피와 같은 필수 제약조건(Hard Constraint)을 만족해야 한다. 또한, 강의시간표 문제는 NP-Complete 문제로 알려져 있으며 기존의 Exact 알고리즘으로는 최적 해를 구하는 것이 힘들다. 따라서 본 논문에서는 휴리스틱 알고리즘 중의 하나인 유전 알고리즘을 교과목의 강의시간 배정 부분과 강의실 배정 부분을 각각 별도의 부시스템 (Sub-system)으로 나누어 적용하는 방법을 제안한다. 실험 결과 강의시간표로써의 의미를 가질 수 있는 필수 제약 조건을 만족시킬 수 있음을 알 수 있었다.

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