• Title/Summary/Keyword: 정복 알고리즘

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일반 트리를 미적으로 도시하기 위한 분할-정복 알고리즘 (A Divide_and _Conquer Algorithm for Drawing General Trees Aesthetically)

  • 이유진;정균락
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제26권1호
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    • pp.117-124
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    • 1999
  • 트리는 계층적인 구조를 표현하는 데 편리한 자료 구조로서 그 응용 분야가 정렬, 탐색, 컴파일러, 계층적 데이터베이스 모델, 조직 차트 등 매우 광범위하다. 트리를 시각적으로 도시하는 것은 단순히 노드를 나열하는 것보다 구조적 관계를 표현하는데 효과적이다. 트리를 크기가 제한된 하면세 도시할 경우에는 시각적 측면을 고려하여 가능한 한 최소의 면적에 도시하는 것이 필요하다. Tilford가 제안한 트리 도시 알고리즘은 왼쪽 알고리즘은 왼쪽부터 최소 간격을 유지하면서 노드의 위치를 결정하는 알고리즘의 특성 때문에 두 개의 높이가 큰 서브 트리가 양쪽으로 있을 때, 두 서브 트리 사이의 작은 서브트리들이 오른쪽에 공간이 있음에도 불구하고 왼쪽으로 치우치게 위치되는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 노드들의 균형을 고려하여 배치하는 분할-정복 알고리즘을 개발하였고 알고리즘의 정확성을 증명하였다.

분할 정복 알고리즘 학습이 창의적 문제 해결에 미치는 효과 (Effect of Learning a Divide-and-conquer Algorithm on Creative Problem Solving)

  • 김윤영;김영식
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.9-18
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    • 2013
  • 정보 교과는 정보과학적 사고와 원리를 통해 창의적 문제해결력 함양을 교육목표로 하며, 문제 해결 방법과 절차 단원을 통하여 알고리즘 학습을 강조한다. 알고리즘 학습이 문제해결력 향상에 효과가 있다는 선행연구들을 바탕으로 창의적 문제해결력 향상에도 효과를 입증하는 연구들이 이루어지고 있다. 그러나 이러한 연구들이 알고리즘 내용보다는 CPS와 같은 교수학습 모형이나 콘텐츠에 의존하고 있기 때문에 알고리즘 학습의 중요성이 상대적으로 약해질 수 있다. 본 연구는 일반적인 문제해결과정과 창의적 문제해결과정이 동일하다는 관점에서 알고리즘 학습이 창의적 문제해결력 향상에 효과가 있음을 검증한다. 이를 위하여 일반적인 사고 가운데 창의적인 사고로 간주되는 유추 추론(analogical reasoning)에 대하여 살펴보고, 유추 추론에 필요한 바탕 지식으로 분할 정복 알고리즘을 선택하였다. 퀵 정렬 알고리즘 학습 실험 결과, 분할 정복 알고리즘의 원리 학습한 실험집단과 알고리즘의 절차만 학습한 통제집단이 퀵 정렬 문제를 해결하는 비율에는 차이가 없었으나, 탐색 문제에서는 실험집단이 통제집단 보다 이진 탐색을 사용하는 비율이 더 높았다. 이는 분할 정복과 같은 추상적인 원리를 포함하는 알고리즘 학습이 새로운 영역의 문제를 해결하는 유추 추론에 효과가 있으며, 이는 창의적 문제해결력 향상으로 이어질 수 있음을 의미한다.

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불균형의 대용량 범주형 자료에 대한 분할-과대추출 정복 서포트 벡터 머신 (A divide-oversampling and conquer algorithm based support vector machine for massive and highly imbalanced data)

  • 방성완;김재오
    • 응용통계연구
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    • 제35권2호
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    • pp.177-188
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    • 2022
  • 일반적으로 support vector machine (SVM)은 높은 수준의 분류 정확도를 제공함으로써 다양한 분야의 분류분석에서 널리 사용되고 있다. 그러나 SVM은 최적화 계산식이 이차계획법(quadratic programming)으로 공식화되어 많은 계산 비용이 필요하므로 대용량 자료의 분류분석에는 그 사용이 제한된다. 또한 불균형 자료(imbalanced data)의 분류분석에서는 다수집단에 편향된 분류함수를 추정함으로써 대부분의 자료를 다수집단으로 분류하여 소수집단의 분류 정확도를 현저히 감소시키게 된다. 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 본 논문에서는 다수집단을 분할(divide)하고, 소수집단을 과대추출(oversampling)하여 여러 분류함수들을 추정하고 이들을 통합(conquer)하는 DOC-SVM 분류기법을 제안한다. 제안한 DOC-SVM은 분할정복 알고리즘을 다수집단에 적용하여 SVM의 계산 효율을 향상시키고, 과대추출 알고리즘을 소수집단에 적용하여 SVM 분류함수의 편향을 줄이게 된다. 본 논문에서는 모의실험과 실제자료 분석을 통해 제안한 DOC-SVM의 효율적인 성능과 활용 가능성을 확인하였다.

SIMD상에서의 이차선별법을 사용한 병렬 소인수분해 알고리즘 (Parallel Factorization using Quadratic Sieve Algorithm on SIMD machines)

  • 김양희
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제8A권1호
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    • pp.36-41
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    • 2001
  • 본 논문에서는 첫째로 큰 정수의 소인수 분해를 위한 병렬 이차선별법(parallel quadratic sieve) 알고리즘을 제시한다. 이 알고리즘을 반복적으로 사용하여, 분산 메모리 모델(DMM)을 갖는 SIMD구조의 병렬 컴퓨터 상에서 분할정복기법을 사용하는 병력 소인수 분해(parallel factoring) 알고리즘을 제시한다. 또한 이러한 알고리즘이 시간과 프로세서의 곱의 관점에서 최적화 알고리즘임을 보인다.

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웜홀 라우팅과 양방향 링크를 지원하는 3차원 메쉬로의 완전 이지느리의 최적 임베딩 (Optimal Embedding of Complete Binary Tree into 3D Meshes with Wormhole Routing and Bidirectional Links)

  • 이상규;이주영;김윤정
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1998년도 가을 학술발표논문집 Vol.25 No.2 (3)
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    • pp.762-764
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    • 1998
  • 완전 이진트리의 통신형태를 갖는 분활 정복방식의 알고리즘 병렬 컴퓨터에서 실행시킬 때 작업들을 프로세서에 분배하여 처리하게 되는데 이때 통신 링크의 충돌을 줄이는 것이 전체 실행시간을 단축하는 중요한 요소가 된다. 본 논문에서는, 웜홀 라우팅과 양방향 링크를 지원하는 3차원 메쉬로의 완전 이진트리의 임베딩 문제를 다룬다. 이 임베딩 방법은 순위차원 라우팅을 사용하며 링크 충돌이 없는 방법으로 최적의 임베딩 알고리즘이다.

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대용량 자료의 분석을 위한 분할정복 커널 분위수 회귀모형 (Divide and conquer kernel quantile regression for massive dataset)

  • 방성완;김재오
    • 응용통계연구
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    • 제33권5호
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    • pp.569-578
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    • 2020
  • 분위수 회귀모형은 반응변수의 조건부 분위수 함수를 추정함으로써 반응변수와 예측변수의 관계에 대한 포괄적인 정보를 제공한다. 특히 커널 분위수 회귀모형은 비선형 관계식을 고려하기 위하여 양정치 커널함수(kernel function)에 의해 만들어지는 재생 커널 힐버트 공간(reproducing kernel Hilbert space)에서 비선형 조건부 분위수 함수를 추정한다. 그러나 KQR은 이차계획법으로 공식화되어 많은 계산비용을 필요로 하므로 컴퓨터 메모리 능력의 제한으로 대용량 자료의 분석은 불가능하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 분할정복(divide and conquer) 알고리즘을 활용한 KQR 추정법(DC-KQR)을 제안한다. DC-KQR은 먼저 전체 훈련자료를 몇 개의 부분집합으로 무작위로 분할(divide)한 후, 각각의 부분집합에 대하여 KQR 분위수 함수를 추정하고 이들의 산술 평균을 이용하여 최종적인 추정량으로 통합(conquer)하는 기법이다. 본 논문에서는 모의실험과 실제자료 분석을 통해 제안한 DC-KQR의 효율적인 성능과 활용 가능성을 확인하였다.

서브-링의 신드롬 분석을 이용한 하이퍼큐브 진단 알고리즘 (Hypercube Diagnosis Algorithm Using Syndrome Analysis of Sub-Ring)

  • 김학원;김동균;최문석;이충세
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (1)
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    • pp.583-585
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    • 2001
  • 하이퍼큐브의 정규적이며 계층적인 구조적 특성은 효율적인 진단 알고리즘 개발에 유리하게 적용될 수 있다. Feng et al.의 HADA/IHADA와 Choi와 Rhee의 적응적 큐브 분할 방법은 하이퍼큐브의 전체 노드를 하나의 링으로 임베딩하여 링의 진단 특성을 이용하기 위하여 분할 및 정복 방법을 이용하였다. 또한 Kranakis와 Pelc는 결함을 모두 포함하는 최소의 서브링을 하나의 노드로 하는 하이퍼큐브의 형태로 분할하는 HYP-DIAG 알고리즘을 제안하였다. 또한 최악의 경우에, 테스트 수만을 고려하여 2$^n$+3n/2의 테스트 수를 갖는 FAST-HYP-DIAG 알고리즘과 병렬 시간만을 고려하여 많아야 11테스트 라운드 이내에 진단을 수행하는 EXPRESS-HYF-DIAG 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서는 HYP-DIAG의 첫 번째 단계에서 얻어진 서브링들의 신드롬을 분석하여 테스트의 수와 테스트 라운드를 모두 고려하는 알고리즘을 제안한다.

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CUDA로 구현한 FDTD알고리즘의 OpenMP기술 적용 및 성능 측정 (OpenMP application to implement CUDA for FDTD algorithm and performance measurement)

  • 정복재;오승택;이철훈
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제47차 동계학술대회논문집 21권1호
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    • pp.3-6
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    • 2013
  • 반도체 공정에서 소자의 제조 비용 감소를 위해 제조 공정 검증을 위한 시뮬레이션을 수행하게 된다. 이 시뮬레이션은 반도체 소자 내부의 물리량 계산을 통해 반도체 소자 내부의 불순물의 거동을 해석하게 된다. 이를 위해 사용되는 알고리즘으로 3차원적 형상을 표현하는 물리적 미분 미분방정식을 계산하게 되는데, 정확한 계산을 위해 유한 차분 시간 영역법(이하 FDTD)과 같은 수치해석 기법을 이용한다. 실제적으로 반도체 공정의 시뮬레이션에서 FDTD연산의 실행 시간은 90% 이상을 소요하게 된다. 이러한 연산에서 더욱 빠른 성능을 확보하기 위해 본 논문에서는 기존의 CUDA(Compute Unified Device Architecture)로 구현된 FDTD알고리즘을 OpenMP를 통한 다중 GPU제어를 이용하여 연산 수행시간을 감소하고, 그 결과물을 통하여 성능 향상도를 측정한다.

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유전자 질병 관련도 분석을 위한 소프트웨어 플랫폼 (Software Platform for Analyzing Gene and Disease Relevance)

  • 송명호;김수동
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제8권2호
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    • pp.51-60
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    • 2019
  • 많은 질병들이 정복되면서 삶의 질을 향상시키지만, 유전병들은 많은 분석 및 연구가 필요하다. 이러한 질병과 유전자 관련도를 분석할 때 다양한 요구사항이 존재하고, 알고리즘 최적화 유무로 인해 런타임 효율성이 저하된다. 본 논문은 유전자 질병 관련도 분석 플랫폼을 소개하고 위의 이슈를 해결하기 위한 분석 API와 두가지 런타임 효율성 최적화 알고리즘을 제시한다. 그리고 제시한 분석 API를 이용하여 관련도 측정 실험을 진행, 두 최적화 알고리즘의 결과와 비교했다. 첫 번째 알고리즘은 이전 실험과 같은 결과를 적은 시간에 도출했고, 두 번째 알고리즘은 이전 실험들에 비해 낮은 정확도의 결과를 더 적은 시간에 도출했다. 따라서 본 플랫폼을 통해 여러 방식의 유전자와 질병 관련도를 효율적으로 얻을 수 있다.

DNF 논리식에 대한 효율적인 반증 알고리즘 (An Efficient Falsification Algorithm for Logical Expressions in DNF)

  • 문교식
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제28권9호
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    • pp.662-668
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    • 2001
  • 항진을 반증하는 문제는 항진을 검증하는 문제와 같은 난이도를 갖기 때문에 반증(또는 부당성 검증)을 위한 다항식 시간 알고리즘은 가능하지 않다. 이제까지의 그러한 알고리즘들은 가능하지 않다. 이제까지의 그러한 알고리즘들은 분할 및 정복이나 그래프 표현에 기반 한 것이 대부분이다. 대부분의 알고리즘들은 어떤 제약조건 하에서 다양한 입력에 대한 만족할 만한 결과를 보여 주었다. 그러나, 규모가 큰 입력에 대하여 이들 알고리즘들은 어려움을 경험하고 있다. 이 논문에서는 DNF(선언표준형)로 표현된 입력식을 만족하지 못하는 최소항을 구성함으로써 반례를 산출하는 병합 규칙 기반의 새로운 반증 알고리즘을 제안한다. 또한, 제안된 알고리즘의 일관성과 건전성을 증명한다. 제안된 알고리즘은 반증 과정의 각 단계에서 이루어진 할당을 통하여 반증된 항의수를 최대화하도록 greedy 방법을 기반으로 하고 있다. 실험 결과는 큰 입력의 무작위 비항진 문제 사례들을 반증하는 실용적 성능을 보여 주며 O(n$m^2$) 시간을 소비한다. 여기수 n은 변수이고 m은 항의 개수이다.

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