Constraint Programming and Optimization have developed in different fields to solve common problems in real world. In particular, constraint propagation and linear Programming are their own fundamental and complementary techniques with the potential for integration to benefit each other. This intersection has evoked the efforts to combine both for a solution method to combinatorial optimization problems. Attempts to combine them have mainly focused on incorporating either technique into the framework of the other with traditional models left intact. This paper argues that integrating both techniques into an old modeling fame loses advantages from another and the integration should be molded in a new framework to be able to exploit advantages from both. The paper propose a declarative modeling framework in which the structure of the constraints indicates how constraint programming and optimization solvers can interact to solve problems.
Constraint Programming in AS and Optimization in OR started and have grown in different backgrounds to solve common decision-making problems in real world. This paper tries to integrate results from those different fields by suggesting a hybrid solver as an integration framework. Starting with an integrating modeling language, a way to implement a hybrid solver will be discussed using Warren's abstract machine and an finite domain constraint programming solver structures. This paper will also propose some issues rising when implementing the hybrid solver and provide their solutions.
Recently in the field of model checking, to overcome the state explosion problem, the method of using a SAT-solver is mainly researched. To use a SAT-solver, the system to be verified is translated into CNF and the Boolean cardinality constraint is widely used in translating the system into CNF. In BCC it is dealt with set of boolean variables, but there is no translating method of the sequence among Boolean variables. In this paper, we propose methods for translating the problem, which is extracting a subsequence with length k from a sequence of Boolean variables, into CNF formulas. Through experimental results, we show that our method is more efficient than using only BCC.
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.
Ko, Mun Jin;Kim, Min Jun;Kim, Ryul;Choi, Young Hwan
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2022.05a
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pp.181-181
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2022
상수도 관망은 비정상상황에서도 안전한 물을 안정적으로 공급하는 것을 목표로 한다. 따라서 상수도 관망의 최적 설계는 수리학적 제약조건 (i.e., 절점의 압력, 관의 유속)을 만족하는 설계안을 제시한다. 하지만 점차 커지는 도시 규모에 따라 수질적으로 안전한 물을 공급하지 못하는 문제가 발생하고 있다. 또한, 상수도시스템의 형식 (i.e., 수지상식, 혼합식, 순환식)에 따라 용수의 체류 시간, 절점의 압력 등이 상이하다. 따라서, 본 연구에서는 도시 규모 및 형식과 잔류염소 농도를 고려한 상수도시스템 최적 설계를 진행하였다. 절점의 개수에 따라 도시의 규모를 분류하였으며, BI(BI; Branch Index) 지수를 통해 상수도시스템의 형식을 분류하였다. 또한, 수리학적 제약조건(i.e., 절점의 압력)과 수질적 제약조건 (i.e., 잔류염소 농도)을 설정하여 수리-수질을 동시에 만족하는 최적 설계안을 도출하였다. 비상시에도 물을 안정하게 공급하기 위하여 시스템의 탄력성과 설계비용을 목적함수로 설정하여 다목적 최적 설계를 진행하였다. 이러한 연구는 압력만을 고려한 기존 설계단계에서 수질적 측면을 동시에 고려하여 수질 측면의 안전성을 향상할 수 있다. 또한, 시스템의 탄력성을 고려하여 비정상상황에서도 물을 공급하여 사용성을 향상하는 설계안을 도출하여 수리학적 안정성을 만족하며, 경제적 측면도 향상할 수 있다.
Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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2002.05a
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pp.697-703
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2002
본 연구에서는 선박 건조 공정 중 블록조립공정을 다룬다 블록과 정반(bay)의 정보가 주어져 있을 때, 각 블록의 조립작업을 하게 될 정반과 조립작업을 시작하는 시작시점을 결정해야 한다. 정반에서 중요하게 고려할 두 가지 자원은 바로 면적과 시수이다. 본 연구에서 다루는 문제의 목적식은 정반에 할당피지 못하거나 작업시점을 결정하지 못해 작업을 할 수 없게 된 실패 블록의 수를 죄소화시키는 것과 시수 부하의 부하평준화를 이루는 것이다. 이 문제를 풀기 위해 제약만족기법(CSP)에 기반을 두는 알고리듬을 제안한다. 그리고 이 알고리듬은 실제 데이터를 가지고 실험을 하게 되며 그 결과와 기존의 일정계획 결과와 비교 분석하게 될 것이다.
The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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v.24
no.12A
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pp.1992-2001
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1999
We address the frequency management in the IMT-2000 CDMA system. The system characteristics such as multiple classes of services, multiple kinds of channels with different bandwidths, overlaid cell structure, etc. are examined to make way for the problem definition. The problem is formulated as a constrained optimization model, the objective of which is to consume as narrow bandwidth as possible while satisfying various multimedia demands with required QOSs. A solution algorithm is developed which generates two sets of optimal decisions: 1) which combination of service classes to assign to each cell, 2) which set of frequency channels of varying bandwidths to allocate to each cell. The effectiveness of the proposed deployment policy is demonstrated via computational experiments.
Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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v.9
no.13
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pp.45-50
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1986
본 연구에서 고찰한 surrogate relaxation은 Lagrangian relaxation 방법과는 달리 제약식들을 선형조합으로 묶어 문제를 푼다. 수리계획 분계가 convexity를 만족하지 못하는 경우에는 Lagrangian의 경우와 마찬가지로 surrogate gap이 발생한다. Lagrangian 쌍대이론을 토대로 surrogate optimality condition을 알아보고 수리계획법의 특별 형태인 정수선형계획법에 적용해 보았다. 일반적으로 surrogate gap은 Lagrangian gap 보다 작기 때문에 좀더 근사하게 원 문제의 최적 목적 함수값에 접근할 수 있다. 따라서 branch and bound 알고리즘을 개발할 때 중요한 정보를 제공하는 것이다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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1993.07a
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pp.535-543
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1993
이 논문의 목적은 기존의 상수도 관망을 개선하는데 있어 어느 관을 교체 또는 재생할 것인가와 펌프용량을 얼마나 늘릴 것인가를 결정함으로써 관망내 각 급수지점에서의 요구유량및 수압을 만족시킴은 물론 그에 드는 비용을 최소화시키는 모델을 개발하는데 있다. 이 논문은 관교체 비용, 세관 및 재생 비용, 관보수 비용, 펌핑 비용, 펌프시설 확충비용 등의 다섯가지 비용들을 비교 검토함으로써 의사결정을 하게 된다. 제약조건식으로는 급수 조건식, 에너지 방정식, 수리학적 방정식, 결정 조건식, 한계 조건식, 정수 조건식 등이 있다. 이 모델을 수식화하면 정수혼합 비선형계획법 (mixed-integer nonlinear programming, MINLP) 문제가 된다. 이 문제를 풀기 위해 비선형해법의 GRG (generalized reduced gradient) 방법과 분기와 한계 (banch and bound) 기법을 통한 implicit enumeration 기법을 접목시키는 방법을 제안하였다.
Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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2010.04a
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pp.1074-1077
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2010
최근 인터넷을 이용한 대부분의 예약 시스템들은 예약 기능만을 중요시하고 있어서 한정된 예약자원을 효율적으로 관리하기에 많은 어려움이 있다. 또한, 한정된 예약 자원의 배정 및 관리방식이 중앙 집중식 관리로 처리되고 있기 때문에 고객들의 선호도를 고려하지 않고 예약이 이루어지고 있다. 예약 시스템의 효율적인 관리와 현대 서비스 산업에서 중요한 고객들의 예약 만족도를 향상시키는 것은 예약 시스템에서 가장 중요한 부분이다. 본 논문에서는 이러한 예약 시스템에서 일어날 수 있는 문제를 복합 스케줄링 기법에 적용하여 예약 시스템들의 문제점을 해결하고자 하였다. 고객중심의 도서관 좌석배정 예약시스템은 객체지향개념을 기반으로 고객들의 선호도를 고려하여 고객들이 가지고 있는 사건들을 주어진 제약들에 만족하도록 목표인 도서관 좌석배치도에 배정한다. 또한 고객들의 도서관 이용 정보를 통하여 더욱더 편리한 서비스를 제공하고자 한다. 고객들은 자신의 우선순위에 따라서 자원을 배정하고, 좌석 자원에 대한 고객의 선호도 차이를 가질 수 있게 하였다. 고객 클래스와 도서관 이용정보를 고려하여 우선순위를 가진 고객들은 제약을 만족하면서 최선의 좌석 슬롯을 선택하여 사건을 배정한다. 또한, 고객중심의 도서관 좌석배정 예약시스템을 모의 실험하여 고객들의 만족도를 살펴보았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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