• Title/Summary/Keyword: 확률적 휴리스틱

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Probability Inference Heuristic based Non-Periodic Transmission for the Wireless Sensor Network (무선센서네트워크를 위한 확률추론 휴리스틱기반 비주기적 전송)

  • Kim, Gang-Seok;Lee, Dong-Cheol
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.12 no.9
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    • pp.1689-1695
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    • 2008
  • The development of low-power wireless communication and low-cost multi-functional smart sensor has enabled the sensor network that can perceive the status information in remote distance. Sensor nodes are sending the collected data to the node in the base station through temporary communication path using the low-cost RF communication module. Sensor nodes get the energy supply from small batteries, however, they are installed in the locations that are not easy to replace batteries, in general, so it is necessary to minimize the average power consumption of the sensor nodes. It is known that the RF modules used for wireless communication are consuming 20-60% of the total power for sensor nodes. This study suggests the probability inference heuristic based non-periodic transmission to send the collected information to the base station node, when the calculated value by probability is bigger than an optional random value, adapting real-time to the variation characteristics of sensing datain order to improve the energy consumption used in the transmission of sensed data. In this transmission method suggested, transmitting is decided after evaluation of the data sensed by the probability inference heuristic algorithm and the directly sensed data, and the coefficient that is needed for its algorithm is decided through the reappearance rate of the algorithm verification data.

A Hybrid Genetic Algorithm for Vehicle Routing Problem which Considers Traffic Situations and Stochastic Demands (교통상황과 확률적 수요를 고려한 차량경로문제의 Hybrid 유전자 알고리즘)

  • Kim, Gi-Tae;Jeon, Geon-Uk
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.28 no.5
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    • pp.107-116
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    • 2010
  • The vehicle travel time between locations in a downtown is greatly influenced by both complex road conditions and traffic situation that changes real time according to various external variables. The customer's demands also stochastically change by time period. Most vehicle routing problems suggest a vehicle route considering travel distance, average vehicle speed, and deterministic demand; however, they do not consider the dynamic external environment, including items such as traffic conditions and stochastic demand. A realistic vehicle routing problem which considers traffic (smooth, delaying, and stagnating) and stochastic demands is suggested in this study. A mathematical programming model and hybrid genetic algorithm are suggested to minimize the total travel time. By comparing the results considering traffic and stochastic demands, the suggested algorithm gives a better solution than existing algorithms.

실시간 동적 프로그래밍에 기초한 확률 계획기의 설계 및 구현

  • Kim, Hyeon-Sik;Kim, Dong-Hyeon;Kim, In-Cheol
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.614-621
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    • 2007
  • 전통적 계획방식은 결정적 효과를 간진 동작들로 이루어진 도메인을 다룬다. 따라서 전통적 계획기는 동작이 환경을 어떻게 변화시킬지 명확하게 예측할 수 있다. 그러나, 많은 실제 응용들에서는 불완전한 정보와 비-결정적 효과를 처리할 수 있는 계획방식을 요구한다. 확률적 계획방식은 확률적 효과를 가진 동작들을 포함함으로써 이러한 요구를 만족한다. 확률적 계획기는 일반적으로 목표상태에 도달하기 위한 하나의 행동정책을 찾아내며, 이는 (상태, 동작)쌍들의 집합으로 표현된다. 그러나 확률적 효과를 포함시킴으로써 계획기들의 복잡도가 이전보다 증가되었다. 본 논문에서는 효율적인 확률적 계획기의 설계와 구현에 대해 설명한다. 이 계획기는 표준 PPDDL 언어로 표현된 도메인 묘사를 입력으로 받아들이며, 실시간 동적 프로그래밍 알고리즘을 채용하고, 간략화한 문제로부터 추출된 휴리스틱 지식을 이용한다. 생성된 상태들과 행동정책을 효율적으로 저장하기 위해, 이 확률적 계획기는 해쉬테이블을 이용한다.

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Study on the Replication based Scheduling for Application QoS with Heuristic Method (휴리스틱 메소드를 이용하여 응용 QoS 를 보장하는 복제기반 스케줄링 기법에 관한 연구)

  • An, Byung-Do;Kim, Hong-Soo;Lee, Sang-Keun
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2007.11a
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    • pp.678-681
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    • 2007
  • 분산형 데스크탑 그리드 시스템에서 안정적인 연산 수행을 위한 노드 구성 기법과 동적인 환경에 적응적인 스케줄링 기법은 필수 요소이다. 그러나 기존 연구에서는 자원 제공자의 휘발성에 적응적으로 대처하지 못하는 연산 수행 모델을 사용하였기 때문에 데드라인 내에 전체 작업을 완료해야하는 응용에 대처하지 못하는 문제점이 발생한다. 이에 본 논문에서는 자원제공자의 성능과 논리적인 위치기반으로 자가 조직적 연산 오버레이 네트워크(Computation Overlay Network) 구성 기법과 자원제공자의 작업 완료 확률과 신용도 값을 이용하여 응용 QoS 보장을 위한 휴리스틱기반 복제 (Heuristic based Replication) 기법을 제안한다. 성능평가에서는 기존 스케줄링 기법과 자원제공자의 작업 완료 확률과 신용도에 따른 분포를 이용한 복제기반 스케줄링 기법을 비교평가 한다.

Heuristic Operation in Evolutionary Algorithms (진화 알고리즘에서 휴리스틱 연산)

  • 류정우;김명원
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.10b
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    • pp.25-27
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    • 2001
  • 진화 알고리즘에서 고려할 사항 중 하나는 문제와 관련 있는 진화연산 즉, 교배 연산과 돌연변이 연산을 정의하는 것이다. 일반적으로 교배 연산은 두 개체의 정보를 교환하는 재조합 연산으로써 진화의 속도를 촉진시키는 역할을 하고 돌연변이 인산은 개체집단의 다양성 을 유지시키는 역할을 한다. 그러나 이러한 진화연산자는 확률에 근거하여 모든 개체에 적용되는 맹목적인 연산이 가질 수 있는 진화시간 지연의 문제점을 갖는다. 본 논문에서는 맹목적 진화연산에 의한 진화 시간 지연을 해결하기 위해 휴리스틱 연산을 제안한다. 휴리스픽 연산은 문제의 특성에 맞지 않는 개체에만 적용되는 연산으로 진화 시간을 단축시킬 수 있다. 따라서 이러한 휴리스틱 연산의 타당성을 확인하기 위해 본 논문에서는 진화 알고리즘을 이용하여 최적의 클러스터 위치와 개수를 자동으로 찾아주는 문제에 클러스터의 특성을 고려한 휴리스틱 연산인 합병연산과 분할연산 그리고 K-means연산을 정의하여 다차원 실험데이터로 실험한 결과를 보이고 있다.

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단일공정에서의 가공시간 분포를 고려한 스케쥴링 문제

  • 정용식
    • Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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    • 1997.03a
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    • pp.209-222
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    • 1997
  • 생산시스템에 있어서 스케쥴링 문제에 관한 이론적 연구는 종래부터 많이 연구되어 왔지만, 그 대부분은 작업의 가공시간이 확정적(deterministic)인 경우의 평가척도(criterion)를 고려한 것이었다. 그러나 실제 노동집약형 산업이라든가 고장율이 높은 자동화 공장등에 있어서는 가공시간 또는 제조 리드타임이 확률적인 변동을 갖는 경우가 많다. 이러한 가공시간의 변동은 각 작업의 가공완료시각의 변동으로 되어 후공정의 작업계획에 중대한 영향을 미치게 된다. 따라서 가공시간이 확률적(probabilistic)인 경우의 생산 시스템을 대상으로 한 스케쥴링 문제에 관한 연구는 최근에 와서 연구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 종래의 단일 공정의 생산 시스템을 대상으로 n개의 작업이 확정적인 가공시간을 갖는 경우의 총체류시간(total flow time)과 납기(due date)의 평가척도에 관한 스케쥴링 문제를 가공시간이 확률적인 분포를 갖는 경우로 확장시킨 스케쥴링 문제를 제안한다. 그리고 납기에 있어서 평균 납기지연확률(mean probability of tardiness)을 최소화하는 스케쥴링 문제의 휴리스틱 해법을 제안하여 그 실용성을 검토하였다.

Update-Risk based TTL Estimaiton in Web Caching (웹 캐슁에서 갱신 위험도 기반 TTL 추정 방식)

  • 이정준;황규영;이병석
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.46-48
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    • 2001
  • 웹 캐슁은 캐쉬 액새스턱 통해 웹 서버와 네트워크의 부하를 감소시켜 웹 응용을 가속화하는 중요한 기술이다. 전통적인 데이타 캐슁과 마찬가지로, 웹 캐슁은 캐쉬 일관성 유지라는 문제를 안고 있다. 그러나, 기존의 캐슁과는 달리 웹 캐슁에서는 웹 서버 데이타 갱신을 지연하여 반영하는 약 일관성이 허용된다. 이러한 조건은 TTL(time-to-live, 캐쉬 서버가 캐쉬된 데이타 아이템이 유효하다고 기대하는 시간)이 일관성 유지를 위해 사용되는 것을 허용한다. 이것은 효과적인 TTL 추정방법의 개발이 필요하도록 하였다. 그러나, 현재가지 소개된 두 가지 추정 방법(고정 TTL방법과 휴리스틱 방법)은 직관적 해석이 어렵고, 이론적인 추정근거가 빈약하다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위하여 확률적 분석에 기 반하여 정형적이고, 직관적인 의미를 갖는 위험도 기반 TTL 설정 방법을 제안한다. 이 방법에서는 위험도를 TTL 이내에 원본 데이타가 갱신될 확률로 정의하고, 갱신분포를 포아송 과정으로 가정한 후, 주어진 위험도를 TTL 식을 유도한다. 위험도 기반 TTL 설정 방법은 기존방법과 비교하여 위험도란 개념을 통하여 보다 직관적이고, 확률적 유도를 통하여 TTL 설정방법은 기존방법과 비교하여 위험도란 개념을 통하여 보다 직관적이고, 확률은 유도를 통하여 TTL 설정에 대한 이론적인 근거를 제공한다.

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Performance Comparison of Heuristics for Weapon-Target Assignment Problem with Transitivity Rules in Weapon's Kill Probability (무장 할당문제에서 휴리스틱 방법 효율성 비교: 이행성 규칙이 성립하는 무장성능차이를 중심으로)

  • Yim, Dong-Soon;Choi, Bong-Wan
    • Journal of the military operations research society of Korea
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    • v.36 no.3
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    • pp.29-42
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    • 2010
  • In this study, the weapon-target assignment problem arising in military application of operations research is considered. We reformulated the problem in order to simplify the solution methods based on genetic algorithms and heuristics. Since the problem is well known as NP-complete and cannot be solved in polynomial time, such solution methods have been widely used to obtain good solutions. Two chromosome representations--target number representation and permutation representation--in genetic algorithm are compared. In addition, a construction heuristic and three improving heuristics are developed. Several experiments under the condition of transitivity rules in weapon's kill probability have been accomplished. It shows that the construction heuristic and exchange-based improving heuristic guarantees good solutions within a second and the performance of construction heuristic is sensitive to transitivity rules.

A Computational Study of Deterministic Routing Heuristics in Stochastic Service Quantity and Travel Time Settings (확률적 서비스 물량과 이동시간 설정에서 확정적 VRP 휴리스틱들의 수행도 평가를 위한 계산실험 연구)

  • 박양병;김흥남;이주영
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.485-488
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    • 2000
  • 실제 많은 차량경로결정문제(Vehicle Routing Problem: VRP)에서 차량의 이동속도는 도로의 교통량 등의 인에 의해 시간에 따라 변화하고 서비스 수량이 고객의 운영상태에 따라 달라질 수 있다. 이러한 사실에도 불구하고, 거의 대부분의 VRP 기법에서 차량속도와 서비스 수량을 확정적으로 가정하거나 평균값을 사용하는 이유는 알고리즘 적 분석의 어려움 때문인 것으로 알려져 있다. 이에 따라 확정적 VRP 기법들에 해 구해진 해는 실제 적용에서 그 유효성에 대해 심각한 이의가 제기될 수 있다. 그러나 만일 잘 알려진 정적 VRP 기법들이 확률적 상황에서도 뛰어난 성능을 보인다면, 실제 차량경로계획 상황에서 이들 확정적 기법들이 복잡하고 난해한 확률적 VRP 기법을 대신할 수 있을 것이다. 본 논문에서는 확률적 환경에서 네 가지 확정적 VRP 기법들의 성능을 평가하는 계산실험 연구를 소개한다. Solomon의 다양한 실험문제를 사용하였으며, 모든 문제에서 hard 및 soft 서비스 시간대를 설정하였다. 그리고 지점간 차량이동시간과 고객들의 서비스 물량은 세 가지 확률분포로써 나타내었다. 실험결과, 특정 확정적 VRP 기법이 특정 확률적 환경에서 뛰어난 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다

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단일공정에서의 가공시간 분포를 고려한 스케쥴링 문제

  • 정용식
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.2 no.1
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    • pp.19-34
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    • 1997
  • 샌산시스템에 있어서 스케쥴링 문제에 관한 이론적 연구는 종래부터 많이 연구되어 왔지만, 그 대부분은 작업의 가공시간의 확정적인 경우의 평가척도를 고려한 것이었다. 그러나 실제 노동집약형 산업이라든가 고장율이 높은 자동화 공장 등에 있어서는 가공시간 또는 제조 리드타임이 확류적인 변동을 갖는 경우가 많다. 이러한 가공시간의 변동은 각 작업의 가공완료시각의 변동으로 되어 후공정의 작업계획에 중대한 영향을 미치게 된다. 따라서 가공시간이 확률적인 경우의 생산시스템을 대상으로 한 스케쥴링 문제에 관한연구는 최근에 와서 연구되고 있는 실정이다. 본 연구에서는 종래의 단일 공정의 생산시스템을 대상으로 n 개의 작업이 확정적인 가공시간을 갖는 경우의 총체류시간과 납기의 평가척도에 관한 스케쥴링 문제를 가공시간이 확률적인 분포를 갖는 경우로 확장시킨 스케쥴링 문제를 제안한다. 그리고 납기에 있어서 평균 납기지연 확률을 최소화하는 스케쥴링 문제의 휴리스틱 해법을 제안하여 그 실용성을 검토하였다.