• 제목/요약/키워드: 0/1 배낭 문제

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배낭 문제를 해결하기 위해 DNA 코딩 방법을 적용한 DNA 컴퓨팅 (DNA Computing adopting DNA Coding Method to solve Knapsack Problem)

  • 김은경;이상용
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제1호
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    • pp.243-246
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    • 2004
  • 배낭 문제는 단순한 것 같지만 조합형 특성을 가진 NP-hard 문제이다 이 문제를 해결하기 위해 기존에는 GA(Genetic algorithms)를 이용하였으나 지역해에 빠질 수 있어 잘못된 해를 찾거나 찾지 못하는 문제점을 갖고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 막대한 병렬성과 저장능력을 가진 DNA 컴퓨팅 기법에 DNA에 기반한 변형된 GA인 DNA 코딩 방법을 적용한 ACO(Algorithm for Code Optmization)를 제안한다. ACO는 배낭 문제 중 (0,1)-배낭 문제에 적용하였고, 그 결과 기존의 GA를 이용한 것 보다 초기 문제 표현에서 우수한 적합도를 생성했으며, 빠른 시간내에 우수한 해를 찾을 수 있었다.

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코드 최적화 DNA-Haskell을 도입한 DNA 컴퓨팅에 의한 배낭 문제 해결 (Solution for Knapsack Problem using DNA Computing with Code Optimized DNA-Haskell)

  • 김은경;이상용
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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    • pp.539-542
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    • 2004
  • 배낭 문제는 조합 최적화 문제로서, 다항 시간(polynomial time)에 풀리지 않는 NP-hard 문제이다 이 문제를 해결하기 위해 기존에는 DNA 컴퓨팅 기법과 GA 등을 사용하여 해결하였다. 하지만 기존의 방법들은 DNA의 정확한 특성을 고려하지 않아, 실제 실험과의 결과 차이가 발생하고 있다. 본 논문에서는 DNA 컴퓨팅 실험 과정에서 발생하는 DNA 조작 오류를 최소화하고, 보다 정확한 예측을 위해 함수 언어인 Haskell을 이용한 코드 최적화 DNA-Haskell을 제안한다. 코드 최적화 DNA-Haskell은 배낭 문제 중 (0,1)-배낭 문제에 적용하였고, 그 결과 기존의 DNA 컴퓨팅 방법보다 실험적 오류를 최소화하였으며, 또한 적합한 해를 빠른 시간 내에 찾을 수 있었다.

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효과적인 배낭 문제 해결을 위해 DNA 코딩 방법을 적용한 DNA 컴퓨팅 (DNA Computing Adopting DNA coding Method to solve effective Knapsack Problem)

  • 김은경;이상용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.730-735
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    • 2005
  • 배낭 문제는 단순한 것 같지만 조합 최적화 문제로서, 다항 시간(polynomial time)에 풀리지 않는 NP-hard 문제이다. 이 문제를 해결하기 위해 기존에는 GA(Genetic Algorithms)를 이용하여 해결하였다. 하지만 기존의 방법은 DNA의 정확한 특성을 고려하지 않아, 실제 실험과의 결과 차이가 발생하고 있다. 본 논문에서는 배낭 문제의 문제점을 해결하기 위해 DNA 컴퓨팅 기법에 DNA 코딩 방법을 적용한 ACO(Algorithm for Code Optimization)를 제안한다. ACO는 배낭 문제 중 (0,1)-배낭 문제에 적용하였고, 그 결과 기존의 방법보다 실험적 오류를 최소화하였으며, 또한 적합한 해를 빠른 시간내에 찾을 수 있었다.

다중 배낭 문제를 위한 라그랑지안 휴리스틱 (A Lagrangian Heuristic for the Multidimensional 0-1 Knapsack Problem)

  • 윤유림;김용혁
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.755-760
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    • 2010
  • 일반적으로 이산 최적화에서의 라그랑지안 방법은 제약조건을 쉽게 다루기 위한 기법이다. 이 방법은 전형적으로 분지한계법에서 상한을 찾을 때 사용한다. 본 논문은 여러 개의 제약조건이 있는 다중 배낭 문제를 위한 새로운 라그랑지안 방법을 제안한다. 기존 라그랑지안 접근법과는 달리 제안한 방법은 라그랑지안 벡터의 새로운 특징에 기초하여 품질 좋은 하한(즉, 가능 해)을 효율적으로 찾을 수 있다. 잘 알려진 큰 규모의 벤치마크 데이터에서 실험을 하였고 제안한 라그랑지안 방법은 기존 방법의 성능을 개선하였다.

0 - 1 배낭문제의 Algorithm 개발에 관한 연구 (The Development of Algorithm Method for 0-1 Knapsack Problem)

  • 신현재
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제7권10호
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    • pp.29-33
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    • 1984
  • Many methods have been developed to get a good Computation steps. I think that almost methods of them have been solved by using a theory of [Vj]. But I have thought that it Can be solved by an other method. This method is a way to get a Computations steps by using [Aj] instead of [Vj]. It requires less Computation time than [Vj]. So I think that method is an efficient Algorithm about "the Development of Algorithm method for the 0 - 1 Knapsack problem."

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일반 다중선택 선형배낭문제의 확장문제에 대한 효율적인 해법 (An Efficient Algorithm for an Extension of the Generalized Lienar Multiple Choice Knapsack Problem)

  • 원중영;전싱진
    • 한국경영과학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.31-41
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    • 1992
  • An extension of generalized linear multiple choice knapsack problem [1] is presented and an algorithm of order 0([n .n$_{max}$]$_{2}$) is developed by exploiting its extended properties, where n and n$_{max}$ denote the total number of variables and the cardinality of the largest multiple choice set, respectively. A numerical example is presented and computational aspects are discussed.sed.

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고정비용 0-1 배낭문제에 대한 크바탈-고모리 부등식의 분리문제에 관한 연구 (On the Separation of the Rank-1 Chvatal-Gomory Inequalities for the Fixed-Charge 0-1 Knapsack Problem)

  • 박경철;이경식
    • 한국경영과학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.43-50
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    • 2011
  • We consider the separation problem of the rank-1 Chvatal-Gomory (C-G) inequalities for the 0-1 knapsack problem with the knapsack capacity defined by an additional binary variable, which we call the fixed-charge 0-1 knapsack problem. We analyze the structural properties of the optimal solutions to the separation problem and show that the separation problem can be solved in pseudo-polynomial time. By using the result, we also show that the existence of a pseudo-polynomial time algorithm for the separation problem of the rank-1 C-G inequalities of the ordinary 0-1 knapsack problem.

이진배낭문제의 크바탈-고모리 부등식 분리문제에 대한 발견적 기법 (Separation Heuristic for the Rank-1 Chvatal-Gomory Inequalities for the Binary Knapsack Problem)

  • 이경식
    • 대한산업공학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.74-79
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    • 2012
  • An efficient separation heuristic for the rank-1 Chvatal-Gomory cuts for the binary knapsack problem is proposed. The proposed heuristic is based on the decomposition property of the separation problem for the fixedcharge 0-1 knapsack problem characterized by Park and Lee [14]. Computational tests on the benchmark instances of the generalized assignment problem show that the proposed heuristic procedure can generate strong rank-1 C-G cuts more efficiently than the exact rank-1 C-G cut separation and the exact knapsack facet generation.

용량이 변화하는 (0, 1)-배낭문제에 대한 절단평면 생성방안 (A Cut Generation Method for the (0, 1)-Knapsack Problem with a Variable Capacity)

  • 이경식;박성수
    • 한국경영과학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.1-15
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    • 2000
  • In this paper, we propose a practical cut generation method based on the Chvatal-Gomory procedure for the (0, 1)-Knapsack problem with a variable capacity. For a given set N of n items each of which has a positive integral weight and a facility of positive integral capacity, a feasible solution of the problem is defined as a subset S of N along with the number of facilities that can satisfy the sum of weights of all the items in S. We first derive a class of valid inequalities for the problem using Chvatal-Gomory procedure, then analyze the associated separation problem. Based on the results, we develop an affective cut generation method. We then analyze the theoretical strength of the inequalities which can be generated by the proposed cut generation method. Preliminary computational results are also presented which show the effectiveness of the proposed cut generation method.

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