• Title/Summary/Keyword: 정수 계획

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Integration of Integer Programming and Neighborhood Search Algorithm for Solving a Nonlinear Optimization Problem (비선형 최적화 문제의 해결을 위한 정수계획법과 이웃해 탐색 기법의 결합)

  • Hwang, Jun-Ha
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.14 no.2
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    • pp.27-35
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    • 2009
  • Integer programming is a very effective technique for searching optimal solution of combinatorial optimization problems. However, its applicability is limited to linear models. In this paper, I propose an effective method for solving a nonlinear optimization problem by integrating the powerful search performance of integer programming and the flexibility of neighborhood search algorithms. In the first phase, integer programming is executed with subproblem which can be represented as a linear form from the given problem. In the second phase, a neighborhood search algorithm is executed with the whole problem by taking the result of the first phase as the initial solution. Through the experimental results using a nonlinear maximal covering problem, I confirmed that such a simple integration method can produce far better solutions than a neighborhood search algorithm alone. It is estimated that the success is primarily due to the powerful performance of integer programming.

컨테이너 터미널에서 다수 야드 크레인의 이적작업 일정계획

  • Park, Yeong-Man
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.169-170
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    • 2015
  • 최근 컨테이너 터미널에서는 환적화물의 증가로 터미널내의 이적작업이 증가함에 따라 효율적인 이적작업 계획을 수립하고자 노력하고 있다. 본 연구는 블록내에서 다수의 야드 크레인이 운영되고 있는 경우에 주어진 시간내에 각 크레인 별 최적 이적작업 계획을 수립하는 문제에 대한 혼합정수법을 이용한 최적 수리모형을 제시하였다. 또한 실제 터미널에서 빠른 시간 안에 이적작업계획을 수립할 수 있는 발견적 기법을 제시하고 다양한 수치예제 실험을 통하여 유용성을 검증하였다.

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Design of Mixed Integer Linear Programming Model for Transportation Planning (혼합 정수 선형 계획법을 이용한 수송 계획 모델 설계)

  • Park, Yong Kuk;Lee, Min Goo;Jung, Kyung Kwon;Won, Young-Jin
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.53 no.11
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    • pp.166-174
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    • 2016
  • In this paper, we developed a mixed-integer linear programming model for transportation planning of athletes in sports events. The transportation planning of athletes involves finding the lowest-cost and fastest-time plan for distributing athletes from multiple accommodation to stadium. The decision variables associate with the number of driving events, and the total transportation cost is the objective function that needs to be minimized. The proposed method uses mixed integer linear programming to solve transportation problem, thus the global optimality is guaranteed. In order to verify the effectiveness of proposed method, we performed simulation and built the sports event management service platform (SEMSP) for transportation planning.

Application of integer linear programming on VLSI design automation (정수선형계획법의 반도체 설계자동화에의 응용)

  • 백영석;이현찬
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 1992.04b
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    • pp.415-424
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    • 1992
  • 본 논문에서는 정수선형계획법을 반도체 설계자동화과정에 이용한 예를 보인다. 반도체 설계자동화과정은 매우 여러 단계를 거치게 되는데, 본 논문에서는 상위수준 합성중 스케쥴링(scheduling)문제에 정수선형계획법을 응용하였다. 여기서 스케쥴링 문제는 설계자동화의 초기단계에서 알고리듬으로 주어진 입력을 하드웨어 요소들로 표현하는 과정에서 매 제어단계(control step)에서 수행하여야 할 연산내용을 결정하는 문제이다. 스케쥴링의 목적함수는 주어진 제어단계 갯수내에서 하드웨어 비용의 최소화이다. 이를 위해 우선 ASAP(As Soon As Possible)과 ALAP(As Late As Possible)방법을 이용하여 매 연산의 수행시작이 가능한 가장 빠른 시간과 가장 늦은 시간을 구한다. 이 두 시간 사이가 각 연산의 time frame이 되며 이를 이용하여 스케쥴링 문제를 정수 선형 계획법으로 공식화하여 풀었다. 이 공식화는 chaining, multicycle연산, pipeline data path, pipeline기능 유닛등에도 일반화하여 적용가능함을 보인다. 실험을 통해 본 공식화 방법이 기존 알고리듬에 의한 해보다 우수한 해를 제공함을 보인다. 비교를 위해 잘 알려진 benchmark회로인 bandpass filter를 이용하였는데 이 회로는 8개의 덧셈, 7개의 뺄셈 및 12개의 곱셈연산을 포함하고 있다. 제시된 알고리듬은 이 회로를 8개의 제어단계내에 총비용 675 (연산별 하드웨어 비용은 라이브러리로 주어짐)로 스케쥴링하였는데 이는 기존의 최상의 결과인 685보다 우수한 결과이다.

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Power-Delay Product Optimization of Heterogeneous Adder Using Integer Linear Programming (정수선형계획법을 이용한 이종가산기의 전력-지연시간곱 최적화)

  • Kwak, Sang-Hoon;Lee, Jeong-Gun;Lee, Jeong-A
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.15 no.10
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    • pp.1-9
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    • 2010
  • In this paper, we propose a methodology in which a power-delay product of a binary adder is optimized based on the heterogeneous adder architecture. We formulate the power-delay product of the heterogeneous adder by using integer linear programming(ILP). For the use of ILP optimization, we adopt a transformation technique in which the initial non-linear expression for the power-delay product is converted into linear expression. The experimental result shows the superiority of the suggested method compared to the cases in which only conventional adder is used.

Integer Programming Model to the Travelling Salesman Problems with Route Dependent Travel Cost (경로의존 이동 비용을 갖는 외판원 문제의 정수계획 모형)

  • Yu, Sung-Yeol
    • Management & Information Systems Review
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    • v.29 no.4
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    • pp.109-121
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    • 2010
  • In this study, we propose a solution procedure to solve travelling salesman problem(TSP) with special cost function, route dependent travelling salesman problem(RDTSP). First, we develop an integer programming model to describe the problem. In the model, a variable means a possible route. And, the number of variables in this model are extremely large. So, we develop a LP relaxation problem of the IP model and solve the relaxation problem by a column generation technique. The relaxation problem does not guarantee the optimal solution. If we get an integer solution in the ralaxation problem, then the solution is an optimal one. But, if not, we cannot get an optimal solution. So, we approach a branch and price technique. The overall solution procedure can be applied a printed circuit board(PCB) assembly process.

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Integer Programming-based Local Search Technique for Linear Constraint Satisfaction Optimization Problem (선형 제약 만족 최적화 문제를 위한 정수계획법 기반 지역 탐색 기법)

  • Hwang, Jun-Ha;Kim, Sung-Young
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.15 no.9
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    • pp.47-55
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    • 2010
  • Linear constraint satisfaction optimization problem is a kind of combinatorial optimization problem involving linearly expressed objective function and complex constraints. Integer programming is known as a very effective technique for such problem but require very much time and memory until finding a suboptimal solution. In this paper, we propose a method to improve the search performance by integrating local search and integer programming. Basically, simple hill-climbing search, which is the simplest form of local search, is used to solve the given problem and integer programming is applied to generate a neighbor solution. In addition, constraint programming is used to generate an initial solution. Through the experimental results using N-Queens maximization problems, we confirmed that the proposed method can produce far better solutions than any other search methods.

효과적인 적응집락추출계획

  • Kim, Yeon-U;Son, Chang-Gyun;Park, Jeong-Su
    • Proceedings of the Korean Statistical Society Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.245-250
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    • 2005
  • 보통 생태학 분야 등에 적용될 수 있는 적응집락추출계획(adaptive cluster sampling plan)을 수정하여, 표본의 크기 면에서 더 효율적인 Jumped 및 일반화 적응집락추출계획을 제안하였다. 이러한 계획 하에서 Hansen-Hurwitz(HH)와 Horvitz-Thompson (HT) 추정량으로 모수를 추정하였다. 제안한 새로운 계획들을 시뮬레이션을 통하여 기존의 계획과 비교하였다.

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Design of Public-Key Cryptographic Algorithm based on Integer Programming (정수계획법에 기반한 공개키 암호 알고리즘의 설계)

  • Yong, Seung-Rim;Jo, Tae-Nam;Lee, Sang-Ho
    • Journal of KIISE:Computer Systems and Theory
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    • v.27 no.9
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    • pp.785-792
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    • 2000
  • 공개키 암호 알고리즘은 암호화에 사용되는 공개키와 복호화에 사용되는 비밀키가 서로 다르며, 공개키는 공개되고 비밀키는 비밀로 유지되어 소유자만이 알고 있다. 이러한 알고리즘의 암호화 함수는 한 방향으로의 계산은 매우 쉬우나, 특별한 정보 없이 반대 방향으로 계산하는 것은 매우 어려운 성질이 있도록 하기 위하여 계산상 풀기 어려운 문제에 기반하여 연구되고 있다. 본 논문에서는 정수계획법에 기반한 계산상 풀기 어려운 문제를 이용하여 새로운 공개키 암호 알고리즘을 제안한다. 먼저 정수 계획법에 대하여 소개하고 비밀키와 공개키의 생성 과정을 보인다. 공개키로 이용되는 행렬을 평문에 곱하여 암호문을 만들고 공개키와 비밀키의 생성 과정을 보인다. 공개키로 이용되는 행렬을 평문에 곱하여 암호문을 만들고 공개키와 비밀키를 이용한 복호화 행렬을 이용하여 평문을 복원한다. 이 알고리즘의 키 생성 방식은 기존의 배낭꾸리기 암호 시스템의 방식과 유사하지만 배낭꾸리 시스템의 비밀키에서 나타나는 취약점을 보완하였다.

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Stochastic Scheduling Problems for Maximizing the Number of Early Enough Jobs (충분히 이른 작업의 수를 최대화시키는 확률적 스케줄링 문제)

  • Choi, Jae-Young;Kim, Heung-Kyu
    • Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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    • v.35 no.2
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    • pp.173-180
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    • 2012
  • 이 논문에서는 작업의 처리시간이 임의의 확률분포를 따르고 작업의 납기일이 작업마다 별개인 상황에서의 단일 기계 스케줄링문제에 관하여 살펴본다. 이 때 충분히 이른 작업의 수를 최대화시키는 데에 관심을 둔다. 이러한 스케줄링문제를 풀기 위한 두 가지 알고리즘, 즉 이진정수계획모형과 스케줄링 규칙을 제안한다. 여기서 제안하는 스케줄링 규칙은 처리시간과 납기일이 확정적인 경우에 지연작업의 수를 최소화시켜주는 스케줄링을 제공하는 기존 알고리즘을 처리시간과 납기일이 확률적인 경우로 확장한 것이다. 다음으로 이진정수계획모형과 스케줄링규칙을 성과측면에서 비교한다. 그 결과 대부분의 경우에 스케줄링 규칙이 이진정수계획모형과 거의 같은 스케줄을 제공할 뿐만 아니라 컴퓨터자원을 매우 적게 소모한다.