• The KIPS Transactions:PartA
• /
• v.18A no.3
• /
• pp.115-122
• /
• 2011

It is very hard to obtain a general algorithm for solution of all the constraint satisfaction optimization problems. However, if the whole problem is separated into subproblems by characteristics of decision variables, we can assume that an algorithm to obtain solutions of these subproblems is easier. Under the assumption, we propose a problem classifying rule which subdivide the whole problem, and develop backtracking algorithms fit for these subproblems. One of the methods of finding a quick solution is efficiently arrange for any order of the search tree nodes. We choose the cluster head positioning problem in wireless sensor networks in which static characteristics is dominant and interference minimization problem of RFID readers that has hybrid mixture of static and dynamic characteristics. For these problems, we develop optimal variable ordering algorithms, and compare with the conventional methods. As a result of classifying the problem into subproblems, we can realize a backtracking framework for systematic search. We also have shown that developed backtracking algorithms have good performance in their quality.

• Journal of Intelligence and Information Systems
• /
• v.4 no.2
• /
• pp.45-59
• /
• 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.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.69-76
• /
• 2013

Reader-to-reader interference in RFID system is occurred due to the use of limited number of frequencies, and this is the main cause of read rate reduction in the passive RFID tags. Therefore, in order to maximize the read rate under the circumstances of limited frequency resources, it is necessary to minimize the frequency interference among RFID readers. This paper presents a hybrid FDM/TDM constraint satisfaction problem models for frequency interference minimization problems of the RFID readers, and assigns optimal channels to each readers using conventional backtracking search algorithms. A depth first search based on backtracking are accomplished to find solutions of constraint satisfaction problems. At this moment, a variable ordering algorithm is very important to find a solution quickly. Variable ordering algorithms applied in the experiment are known as efficient in the graph coloring. To justify the performance of the proposed constraint satisfaction problem model, optimal channels for each readers in the passive UHF RFID system are allocated by using computer simulation satisfying various interference constraints.

• Journal of the Korea Society of Computer and Information
• /
• v.13 no.2
• /
• pp.51-57
• /
• 2008

We present a modeling of constraint satisfaction problems and provide heuristic algorithms of backtracking search to optimize the frequency assignment. Our research objective is to find a frequency assignment that satisfies all the constraints using minimum number of frequencies while maximizing the number of community radio stations served for a given area. In order to get a effective solution, some ordering heuristics such as variable orderings and value orderings are provided to minimize the backtracking in finding all solutions within a limited time. To complement the late detection of inconsistency in the backtracking, we provide the consistency enforcing technique or constraint propagation to eliminate the values that are inconsistent with some constraints. By integrating backtracking search algorithms with consistency enforcing techniques, it is possible to obtain more powerful and effective algorithms of constraint satisfaction problems. We also provide the performance evaluation of proposed algorithms by comparing the theoretical lower bound and our computed solution.

• The Journal of Engineering Research
• /
• v.6 no.2
• /
• pp.11-22
• /
• 2004

A distributed constraint satisfaction problem (distributed CSP) is a constraint satisfaction problem(CSP) in which variables and constraints are distributed among multiple automated agents. ACSP is a problem to find a consistent assignment of values to variables. Even though the definition of a CSP is very simple, a surprisingly wide variety of AI problems can be formalized as CSPs. Similarly, various application problems in DAI (Distributed AI) that are concerned with finding a consistent combination of agent actions can be formalized as distributed CAPs. In recent years, many new backtracking algorithms for solving distributed CSPs have been proposed. But most of all, they have common drawbacks that the algorithm assumes the priority of agents is static. In this thesis, we establish a basic algorithm for solving distributed CSPs called dynamic priority search algorithm that is more efficient than common backtracking algorithms in which the priority order is static. In this algorithm, agents act asynchronously and concurrently based on their local knowledge without any global control, and have a flexible organization, in which the hierarchical order is changed dynamically, while the completeness of the algorithm is guaranteed. And we showed that the dynamic priority search algorithm can solve various problems, such as the distributed 200-queens problem, the distributed graph-coloring problem that common backtracking algorithm fails to solve within a reasonable amount of time. The experimental results on example problems show that this algorithm is by far more efficient than the backtracking algorithm, in which the priority order is static. The priority order represents a hierarchy of agent authority, i.e., the priority of decision-making. Therefore, these results imply that a flexible agent organization, in which the hierarchical order is changed dynamically, actually performs better than an organization in which the hierarchical order is static and rigid. Furthermore, we describe that the agent can be available to hold multiple variables in the searching scheme.

• The Journal of Engineering Research
• /
• v.6 no.1
• /
• pp.5-14
• /
• 2004

Finding a solution to a constraint satisfaction problem requires choosing values for variables so as to satisfy the constraints of the problem. A constraint is simply a logical relation among several unknowns (or variables), each taking a value in a given domain. Conventional constraint-based scheduling systems are not enough to satisfy the all constraints because there are conflicts between them. In this paper, we propose a method for interactive scheduling, which have two major problems: first, it is hard to satisfy concretely all various kinds of constraints, and second, the search space is extremely large and requires a long execution time. To solve the above problems, we introduce the Interactive Scheduling System (ISS) that interacts with the user to exchange suggestions each other. Our system is performed in two steps: knowledge base generation of an initial assignment and iterative improvement with the user(host or internet client) to satisfy the constraints. Applying our system, we actually constructed timetables for our university, where the scheduling time is considerably reduced.

• Proceedings of the Korean Society for Information Management Conference
• /
• 1996.08a
• /
• pp.27-30
• /
• 1996

문자에의한 화상정보탐색 인터페이스는 정보로서 화상이 갖는 독특한 특성과 탐색어로서 문자가 갖는 제약점 때문에 이용자의 요구를 충분히 만족시키지못하고 있다. 이에대한 대안으로서 아이콘에의한 화상정보탐색기법을 시도하였고 아이콘인터페이스의 설계원칙과 방법을 고찰하였다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.72-76
• /
• 2004

CAD (Computer-Aided Design) 시스템은 보다 정확한 공학적 분석과 보다 많은 설계 대안을 고려하므로 설계의 질을 증가시킨다. 이러한 과정 중에 수행되는 최적화에는 다양한 탐색 기법들이 사용되고 있다. 그레이팅 설계를 자동화하는 AutoCAD 기반 시스템인 GDS(Grating automatic Drawing System)에서도 다양한 탐색 기법들이 최적화를 위해 사용되고 있다. 실제 그레이팅의 설계 공정에 있어서, 그레이팅은 특정 제약 조건과 우선순위에 맞추어 배치되어야한다. 그러나 현 GDS는 이러한 조건을 만족하는 최적 해를 찾는 것을 보장하지 않는다. 그러므로 본 논문에서는 그레이팅 배치에서 준수해야할 제약 조건과 우선순위를 만족하는 최적 해를 찾기 위한 하용 가능한 $A^{*}$ 알고리즘을 GDS에 적용하며, 시뮬레이션을 통하여 균등 비용 탐색과 상대적인 효율성을 평가한다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2004.05a
• /
• pp.553-556
• /
• 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.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2004.10b
• /
• pp.550-552
• /
• 2004

예약 스케줄링 문제는 여러 가지 제약조건이 많고 탐색공간이 방대하기 때문에 백트래킹 방법이나 단순스케줄링을 통한 방법으로는 예약 스케줄링에서 가장 중요한 고객의 만족도를 향상시키기 어렵다. 본 논문에서 제시한 예약스케줄링 기법은 제약만족문제(CSP)와 객체지향개념을 예약 스케줄링 문제에 적용하여 온라인(On-line) 예약 시에 일어날 수 있는 문제점들을 해결하고자 하였다. 객체 지향 개념을 기반으로 고객(객체)들이 갖고 있는 사건들을 주어진 제약들에 만족하도록 목표인 보드에 배정한다. 특히 고객들의 만족도를 높이기 위해서 고객의 선호도 보드를 참조하여 객체들의 우선순위에 따라서 자원을 배정하고, 자원에 대한 객체의 선호도 차이를 가질 수 있게 하였다. 보드에 대한 정의와 모든 사건들에 대한 정보를 전역제약으로 사용하고, 고객이 가지는 보드의 슬롯들에 대한 선호도를 지역 제약으로 사용한다. 고객의 선호도보드를 참조하여 예약스케줄링을 수행한 결과의 고객 만족도가 많이 향상되었음을 알 수 있었다.