• 제목/요약/키워드: 제약만족기법

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제약만족 및 휴리스틱 교정기법을 이용한 최적 선석 및 크레인 일정계획 (Optimal Berth and Crane Scheduling Using Constraint Programming and Heuristic Repair)

  • 백영수;류광렬;박영만;김갑환
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 1999년도 추계학술대회-지능형 정보기술과 미래조직 Information Technology and Future Organization
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    • pp.151-157
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    • 1999
  • 선석계획 및 크레인 일정계획은 컨테이너 터미널에서 입항하는 선박들의 빈번한 변동상황에 능동적으로 대처하고 유연하면서도 신속한 의사결정이 가능하도록 여러 명의 전문가가 장기적인 계획을 바탕으로 지속적으로 수정 보완해 나가는 방법으로 이루어지고 있다. 본 논문에서는 선사 및 컨테이너 터미널에서 수시로 변경되는 다양한 요구조건을 수용하는 최적의 선석 및 크레인 일정계획 수립을 위하여 제약만족기법과 휴리스틱 교정(Heuristic Repair)기법을 이용하였다. 선석계획 및 크레인 일정 계획문제는 기본적으로 제약조건 만족문제로 정형화할 수 있지만 선박의 접안위치를 결정하는 문제는 목적함수를 가지는 최적화문제이다. 따라서 이 문제는 제약조건 만족문제와 최적화문제가 혼합된 문제(CSOP, Constraint Satisfaction and Optimization Problem)로 볼 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 각 선박의 최적 전압위치를 찾고 최우선 순위 선박의 최적 접안위치로부터 주어진 모든 제약조건을 만족하는 해를 찾는 탐색기법을 활용했고 휴리스틱 교정기법을 사용해서 제약만족기법에서 찾은 해를 교정했다. 우선순위가 가장 높은 선박부터 탐색을 하기 위해 Variable Ordering 기법을 사용했고 그 선박의 최적 접안위치부터 탐색을 해 나가는 Value Ordering 기법을 사용하였다. 실제 부산 신선대 컨테이너 터미널의 선석계획자료를 사용해서 실험을 하였다.

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스케줄링 문제 해결을 위한 지식 기반 기법과 제약 만족 기법의 비교 연구 (Knowledge-Based vs. Constraints-Based Scheduling : A Case Study of Gate Allocation Problem)

  • 양종윤;조근식
    • 지능정보연구
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    • 제4권2호
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    • pp.45-59
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    • 1998
  • 다양한 산업영역에서 수행되는 스케줄링 문제를 해결하기 위하여 AI분야에서는 지식을 기반으로한 방법이 적용되어 왔다. 그러나 최근 CSP(Constraints Satisfaction Problem) 개념이 소개되어 그 효율성이 입증되고 있으며 스케줄링 응용 문제들이 CSP로 정형화되면서부터 지식 기반 기법과 제약만족 기법의 적용이 공존하고 있다. 지식을 기반으로 한 방법은 도메인 전문가(domain expert)의 지식을 습득하여 시스템에 반영하는데 이러한 지식은 문제해결에 중심적 역할을 수행하게 된다. 제약조건을 기반으로 한 방법은 문제를 CSP로 정형화 한 후 제약조건에 따른 일관성 유지 및 휴리스틱 탐색 방법을 적용하여 문제의 해를 효율적으로 구하게 된다. 본 연구에서는 스케줄링 문제를 해결하기 위한 지식기반 기법과 제약만족 기법을 주기장 할당 문제에 적용하여 실제 항공사의 운항 데이터를 바탕으로 실험하고 분석 및 비교를 통해 제약 만족 기법이 시스템의 유지 및 보수 측면에서 효율적이며 근사해가 아닌 최적해를 통한 문제 해결이 가능함을 보였다.

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제약만족탐색 기법을 이용한 수출 컨테이너 장치장 계획 (Space Allocation of Export Container Yard by Constraint Satisfaction Search)

  • 손예진;류광렬;김갑환
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.99-105
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    • 2002
  • 컨테이너 터미널의 수출 장치장은 수출될 컨테이너들이 지속적으로 반입되어 해당 선박에 선적되기까지 일시적으로 보관되는 장소이다. 장치장의 공간 활용도를 높이면서 선적 시 작업의 능률을 극대화하기 위해서는 여러 가지 제약조건과 장치 규칙에 따라 컨테이너들의 장치 위치를 결정해야 할 뿐 아니라, 소정의 기간을 대상으로 그 동안 반입 예정인 전 컨테이너들에 대한 적절한 공간할당 계획을 미리 수립해 두어야 한다. 본 논문에서는 수출 장치장 계획 문제를 제약조건만족 문제로 보고 이를 효과적으로 해결하기 위한 탐색 기법을 제시하고 있다 대규모의 탐색공간으로부터 효율적으로 해를 찾기 위해 dependency-directed backtracking 기법을 적용하였고, 탐색 중에 제약조건을 만족하는 해를 찾기 어렵다고 판단될 경우에는 일부 제약조건을 완화하여 해를 재 탐색하는 제약조건 완화 기법을 적용하였다. 실제 부산 신선대 컨테이너 터미널의 데이터를 이용한 실험 결과 만족할 만한 수준의 계획을 빠른 시간 내에 수립할 수 있음을 확인하였다

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선석 및 크레인 일정계획에서 반복적 개선 탐색을 위한 제약조건의 활용 (Exploiting Constraint for Iterative Improvement Search in Berth and Crane Scheduling)

  • 황준하;류광렬
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 가을 학술발표논문집 Vol.28 No.2 (2)
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    • pp.1-3
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    • 2001
  • 컨테이너 터미널에서의 선석 및 크레인 일정계획은 일정 기간 동안 입항 예정인 선박들을 대상으로 접안 위치와 접안 시기 및 기간을 결정하며, 또한 각 선박별로 컨테이너를 싣고 내릴 크레인을 배정하되 각 크레인의 서비스 시작과 완료시간가지 지정하는 전 과정을 포함한다. 이 문제는 여러 선박들 사이의 시간적 공간적 제약관계를 준수하고 크레인들을 충돌 없이 각 선박에 할당하여야 하는 제약조건 만족 문제인 동시에, 각 선박의 선호 위치와 희망 입출항 시간을 최대한 준수해야 하는 최적화 문제이기도 하다. 기존의 연구에서는 제약만족탐색기법을 사용하여 초기계획을 수립한 후 최적의 해를 유도해 내기 위해 휴리스틱 교정기법을 제약만족 탐색기법의 틀 내에서 반복적으로 적용하였다. 본 논문에서는 반복적 개선 탐색 도중에 도출되는 해의 정보를 이용하여 새로운 제약조건을 추가함으로써 다음 제약만족 탐색 시 보다 쉽게 더 충은 해를 찾을 수 있도록 하였으며 이 방법을 기존의 휴리스틱 교정기법과 결합하여 휴리스틱 교정기법의 성능을 향상시켰다.

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제약만족 탐색과 휴리스틱 교정기법을 이용한 최적 선석 및 크레인 일정계획 (Optimal Berth and Crane Scheduling Using Constraint Satisfaction Search and Heuristic Repair)

  • 류광렬;김갑환;백영수;황준하;박영만
    • 지능정보연구
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    • 제6권2호
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    • pp.1-14
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    • 2000
  • 컨테이너 터미널에서의 선석 및 크레인 일정계획은 일정 기간 동안 입항 예정인 선박들을 대상으로 선석을 배정하고 접안 시기와 기간을 결정하며, 또한 각 선박별로 컨테이너를 싣고 내릴 크레인을 배정하되 각 크레인의 서비스 시작과 완료시간까지 지정하는 전 과정을 포함한다. 이 문제는 본적으로 서로 시간적 공간적으로 복잡한 제약 관계에 있는 여러 선석들과 크레인들을 충돌 없이 각 선박에 할당하여야 하는 제약조건 만족 문제인 동시에, 각 선박의 희망 입출항 시간을 최대한 존중하면서 터미널의 운영비용을 최소화할 수 있는 계획안을 도출해야 하는 최적화 문제이기도 하 다. 본 논문에서는 이 문제의 해결을 위해 제약만족 탐색기법을 동원하여 먼저 제약조건을 만족하는 해를 찾은 뒤, 제약조건을 만족하는 범위 내에서 보다 최적의 해를 유도해 내기 위해 휴리스틱 교정 기법을 제약만족 탐색기법의 틀 내에서 반복적으로 적용하는 방안을 제시하고 있다. 실제 부산 신선대 컨테이너 터미널의 데이터를 이용한 실험 결과 현장 전문가가 만족할 만한 수준의 일정 계획을 신속하게 수립할 수 있음을 확인하였다.

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고객의 선호도를 고려한 예약 스케줄링 기법 (Reservation scheduling technique for customer preference)

  • 김진봉;백청호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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    • pp.553-556
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    • 2004
  • 복합 스케줄링 작업은 탐색 공간이 방대하므로 단순 스케줄링을 통한 방법으로는 최적해를 찾는 것은 쉽지 않다. 복합 스케줄링 문제를 해결하는 기법들 중에서 사용자의 선호도를 고려한 기법은 제약만족문제와 객체지향개념을 스케줄링에 적용하여 복합 스케줄링 문제를 해결하고자 하였다. 본 논문은 사용자의 선호도를 고려한 기법을 예약 문제에 적용하여 예약 시에 일어날 수 있는 문제점들을 해결하고자 하였다. 특히 고객들의 만족도를 높이기 위해서 고객들의 선호도를 고려하여 스케줄링을 한다. 고객의 선호도를 고려한 예약 스케줄링 기법은 객체 지향 개념을 기반으로 하여 각 객체들이 사건들을 가지고서, 이 사건들을 주어진 제약들에 만족하도록 보드에 배정하는 기법이다. 각 객체들은 전체적인 만족도를 고려하면서 그 객체들의 우선순위에 따라서 자원을 배정하고, 자원에 대한 객체의 선호도 차이를 가질 수 있게 하였다. 예약 스케줄링을 할 때 제약은 전역제약과 지역제약으로 구성된다. 보드에 대한 정의와 모든 사건들에 대한 정보를 전역제약으로 사용하고, 각 객체가 가지는 보드의 슬롯들에 대한 선호도를 지역 제약으로 사용한다. 사건의 배정을 실패하지 않고 백크래킹을 최소화하도록 앞을 보는(look-ahead) 백트래킹 기법을 사용하여 전체 객체들의 만족도를 높였다.

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객체에 근거한 예약 스케줄링 기법 (The techniques of object-based reservation scheduling)

  • 김진봉;백청호
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.227-233
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    • 2004
  • 복합 스케줄링 문제는 컴퓨터의 기획(planning), 스케줄링(scheduling), 제약만족문제(Constraint Satisfaction Problem, CSP), 객체지향개념(object-oriented concept), 에이전트 시스템(agent system) 등의 여러 분야와 관련이 있다. 사용자의 선호도를 고려한 기법은 제약만족문제와 객체지향개념을 스케줄링에 적용하여 복합 스케줄링 문제를 해결하고자 하였다. 본 논문은 사용자의 선호도를 고려한 기법을 예약 문제에 적용하여 예약 시에 일어날 수 있는 문제점들을 해결하고자 하였다 특히 고객들의 만족도를 놀이기 위해서 고객들의 선호도를 고려하여 스케줄링을 한다. 객체에 근거한 예약 스케줄링 기법은 객체 지향 개념을 기반으로 하여 라 객체들이 사건들을 가지고 있으며, 이 사건들을 주어진 제약들에 만족하도록 목표인 보드에 배정하는 기법이다 각 객체들은 전체적인 만족 도를 고려하면서 그 객체들의 우선순위에 따라서 자원을 배정하고, 자원에 대한 객체의 선호도 차이를 가질 수 있게 하였다. 예약 스케줄링을 할 때 제약은 전역 제약과 지 역 제약으로 구성된다. 보드에 대한 정의와 모든 사건들에 대한 정보를 전역 제약으로 사용하고, 각 객체가 가지는 보드의 슬롯들에 대한 선호도를 지역 제약으로 사용한다. 사건의 배정을 실패하지 않고 백크래킹을 최소화하도록 알을 보는(look-ahead) 백크래킹 기법을 사용하여 전체 객체들의 만족 도를 높였다.

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시간적 제약을 갖는 공간 질의 처리를 위한 실시간 연산 후배치 기법 (Real-time Operation Post-Placing Technique for Time Constrained Spatial Query Processing)

  • 임정옥;조숙경;배해영
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제7권3호
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    • pp.193-201
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    • 2001
  • 실시간 GIS 응용 시스템에서는 기존의 GIS 응용 시스템에서 고려되지 않은 실시간 공간데이타와 실시간 공간 질의에 대한 처리가 필요하다. 실시간 공간 질의는 공간 연산이 전체 실행 시간에서 차지하는 시간비중이 크기 때문에 실시간 공간 데이타의 유효성을 유지하면서 실시간 공간 질의의 시간제약조건을 만족시킬 수 있는 질의 처리 기법이 요구된다. 본 논문에서는 실시간 공간 데이타와 실시간 공간 질의의 시간제약조건을 최대한 만족시키기 위해 실시간 연산을 위해 실시간 연산을 후배치 시키는 실시간 연산 후배치 기법을 제안한다. 제안된 기법은 연산의 재배치를 통해서 전체 질의 수행시간을 증가시키지 않으면서 실시간 공간 질의의 시간제약조건을 최대한 만족시킨다.

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제약 만족 기법을 이용한 조선 산업에서의 탑재 일정 생성에 관한 연구 (A Study on the Erection Scheduling in the Shipbuilding Using Constraint Satisfaction Technique)

  • 김기동;장용성
    • 산업기술연구
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    • 제19권
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    • pp.91-99
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    • 1999
  • The dock is the most important resource in shipbuilding yard. Among the shipbuilding schedules, the ship erection schedule in a dock is preferentially built. As results of it, the other schedules(machining in plants, block assembly, pre-painting, pre-rigging, painting and etc) are made. In this study, ship erection scheduling is formulated using ILOG Scheduler. This study is to develop a new problem solving method for ship erection to make an effective schedule based on Constraint Satisfaction Technique(CST).

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제약 만족 기법을 이용한 기관의장과 선행도장의 일정계획 (Outfitting and Painting Scheduling for Shipbuilding Using Constraint Satisfaction)

  • 김기동;이보헌
    • 산업기술연구
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    • 제26권A호
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    • pp.173-180
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    • 2006
  • Scheduling for shipbuilding processes has many alternative solutions since it has long time horizon and handles many jobs. In this paper, an shipbuilding scheduling system for outfitting and painting is presented based on constraint satisfaction techniques(CST). We provide a field based model and an efficient solution methodology by using ILOG Scheduler and Solver. ILOG Solver support extensive optimization goals easily. We do verify the improvement and efficiency of the schedule generated by the scheduling system presented in this paper.

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