• 산업경영시스템학회지
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• 제38권4호
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• pp.64-71
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• 2015

In this paper, we present a multi-period 0-1 knapsack problem which has the cardinality constraints. Theoretically, the presented problem can be regarded as an extension of the multi-period 0-1 knapsack problem. In the multi-period 0-1 knapsack problem, there are n jobs to be performed during m periods. Each job has the execution time and its completion gives profit. All the n jobs are partitioned into m periods, and the jobs belong to i-th period may be performed not later than in the i-th period, i = 1, ${\cdots}$, m. The total production time for periods from 1 to i is given by $b_i$ for each i = 1, ${\cdots}$, m, and the objective is to maximize the total profit. In the extended problem, we can select a specified number of jobs from each of periods associated with the corresponding cardinality constraints. As the extended problem is NP-hard, the branch and bound method is preferable to solve it, and therefore it is important to have efficient procedures for solving its linear programming relaxed problem. So we intensively explore the LP relaxed problem and suggest a polynomial time algorithm. We first decompose the LP relaxed problem into m subproblems associated with each cardinality constraints. Then we identify some new properties based on the parametric analysis. Finally by exploiting the special structure of the LP relaxed problem, we develop an efficient algorithm for the LP relaxed problem. The developed algorithm has a worst case computational complexity of order max[$O(n^2logn)$, $O(mn^2)$] where m is the number of periods and n is the total number of jobs. We illustrate a numerical example.

• 대한조선학회논문집
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• 제31권4호
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• pp.147-156
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• 1994

선체의 구조설계는 최적화 방법을 이용하여 상당히 오래 전부터 최적 구조설계 방법을 사용해 오고 있었으나, 대부분의 경우, 설계변수(設計變數)를 연속적인 실수(實數)로 가정하여 최적해를 구하거나, 아니면 실수(實數)와 정수(整數)가 혼합된 문제에 대해서는 뚜렷한 해결 방안을 제시하지 못하고 있는 실정이다. 특히 최적해의 국부(局部) 최적성 내지는 이산적(離散的) 변수 특성이 있는 최적설계 문제에 대해서는 몇개의 초기치를 사용하여 얻어진 최적해를 상호 비교하여 주어진 문제의 전체적(全體的) 최적해를 구하고자 하였다. 많은 경우 이러한 방법은 확실한 대안이 되지 못하고 본질적인 문제점은 미해결로서 남아 있어 왔다. 그래서 본 연구에서는 생물의 진화 법칙을 모사한 유전적(遺傳的) 알고리즘을 이용하여 선체 구조물의 최적설계시 고려해야 하는 보강재의 갯수를 정수(整數)로 취급하는 문제라든지 판 두께와 같이 이산적(離散的) 특성을 갖는 설계변수 문제 등(等)이 최적설계에 미치는 영향을 검토하여 보다 일반적인 최적화 방법으로서 유전적(遺傳的) 알고리즘의 유용성을 확인하였다.

• 산업경영시스템학회지
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• 제42권1호
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• pp.143-150
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• 2019

We focus on the weapon target assignment and fire scheduling problem (WTAFSP) with the objective of minimizing the makespan, i.e., the latest completion time of a given set of firing operations. In this study, we assume that there are m available weapons to fire at n targets (> m). The artillery attack operation consists of two steps of sequential procedure : assignment of weapons to the targets; and scheduling firing operations against the targets that are assigned to each weapon. This problem is a combination of weapon target assignment problem (WTAP) and fire scheduling problem (FSP). To solve this problem, we define the problem with a mixed integer programming model. Then, we develop exact algorithms based on a dynamic programming technique. Also, we suggest how to find lower bounds and upper bounds to a given problem. To evaluate the performance of developed exact algorithms, computational experiments are performed on randomly generated problems. From the results, we can see suggested exact algorithm solves problems of a medium size within a reasonable amount of computation time. Also, the results show that the computation time required for suggested exact algorithm can be seen to increase rapidly as the problem size grows. We report the result with analysis and give directions for future research for this study. This study is meaningful in that it suggests an exact algorithm for a more realistic problem than existing researches. Also, this study can provide a basis for developing algorithms that can solve larger size problems.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권7호
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• pp.3412-3432
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• 2019

Recent advances in radio frequency (RF) power transfer provide a promising technology to power sensor nodes. Adoption of mobile chargers to replenish the nodes' energy has recently attracted a lot of attention and the mobility assisted energy replenishment provides predictable and sustained power service. In this paper, we study the joint optimization of mobile charging and data gathering in sensor networks. A wireless multi-functional vehicle (WMV) is employed and periodically moves along specified trajectories, charge the sensors and gather the sensed data via one-hop communication. The objective of this paper is to maximize the uplink throughput by optimally allocating the time for the downlink wireless energy transfer by the WMV and the uplink transmissions of different sensors. We consider two scenarios where the WMV moves in a straight line and around a circle. By time discretization, the optimization problem is formulated as a 0-1 programming problem. We obtain the upper and lower bounds of the problem by converting the original 0-1 programming problem into a linear programming problem and then obtain the optimal solution by using branch and bound algorithm. We further prove that the network throughput is independent of the WMV's velocity under certain conditions. Performance of our proposed algorithm is evaluated through extensive simulations. The results validate the correctness of our proposed theorems and demonstrate that our algorithm outperforms two baseline algorithms in achieved throughput under different settings.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.125-132
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• 2023

본 논문은 NP-완전으로 알려진 k-SAT 문제의 절의 수 m에 대해 O(km)의 다항시간 알고리즘을 제안하였다. 기존에 널리 알려진 DPLL은 문자 수 𝑙에 대해 분기한정법의 전수탐색으로 해를 찾지 못하면 역추적을 수행하는 방식으로 최악의 경우 O(2^𝑙)을 수행해야 한다. DPLL은 최소 빈도수 문자가 포함된 절을 참(T)으로 하도록 문자에 참(T) 또는 거짓(F)을 대입하여 해당 문자가 포함된 절을 제거하는 방식으로 SAT Solver의 근간을 이루고 있다. 제안된 알고리즘은 DPLL과는 반대로 부울 수식 f에 존재하는 최대 빈도수 문자 _max𝑙을 선택하고, $_{\max}({\mid}l{\mid},{\mid}{\bar{l}}{\mid})=1$로 설정하고, 𝑙∈c_i 절은 삭제하며, ${\bar{l}}{\in}c_i$절에서 ${\bar{l}}$를 삭제하는 방법을 적용하였다. 제안된 알고리즘을 다양한 k-SAT 문제들에 적용한 결과 기존의 DPLL 알고리즘보다 적은 횟수를 수행함을 알 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.89-97
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• 2024

수레바퀴 중심축(허브, 정점)이 요구하는 살(간선)을 교차없이 연결하여 모든 중심축이 연결된 망을 형성하는 수레바퀴 살 퍼즐 문제는 연구의 불모지라 할 수 있다. 이 문제에 대해서는 지수시간이 소요되는 전수 탐색법이나 분기 한정 법조차도 제시된 알고리즘이 없는 실정이다. 본 논문은 주어진 SP에 대해 m×n의 교차 대각선을 가진 격자 그래프를 작도하고, 잉여 간선을 전정(삭제)하는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 간선 수가 허브 요구량과 일치하는 허브의 간선을 선택하고 이와 교차하는 간선을 삭제하는 단순한 방법이다. 만약 허브 요구량을 충족하는 간선을 가진 허브가 존재하지 않으면 여유 량이 최대인 허브의 간선을 우선하여 삭제(전정)하는 전략을 채택하였다. 제안된 알고리즘을 20개의 벤치마킹 실험 데이터에 적용한 결과 모든 문제에 대해 시행착오 회수를 최소로 하는 해를 구할 수 있음을 보였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제24권4호
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• pp.99-106
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• 2024

섬(정점)이 요구하는 가교(간선)를 대각선을 제외한 가로와 세로 직선 가교를 교차없이 연결하여 모든 섬들이 연결된 망을 형성하는 가교 퍼즐 문제는 관련 연구가 전혀 없는 연구의 불모지라 할 수 있다. 이 문제에 대해서는 일반적으로 알려진 지수시간이 소요되는 전수 탐색법이나 분기한정 법조차도 제시된 알고리즘이 없는 실정이다. 본 논문은 주어진 BP에 대해 대각선이 없는 격자 그래프를 작도하고, 불필요한 간선은 삭제하고, 필수적인 가교는 보충하여 격자 그래프 초기 해를 구하였다. 다음으로 부족한 섬 쌍 매칭을 통해 해당 경로에 부족한 간선은 추가하고, 교차되는 잉여 간선(가교)은 삭제하는 방식을 채택하였다. 제안된 알고리즘을 24개 벤치마킹 실험 데이터에 적용한 결과 모든 문제에 대해 정확한 해를 구할 수 있음을 보였다.

• 지능정보연구
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• 제16권2호
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• pp.129-141
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• 2010

의류 인터넷 쇼핑몰들은 판매 상품의 포장과 배송을 위한 상품 창고를 운영하고 있다. 상품들은 동일 브랜드끼리 상자에 담긴 후 선반에 일렬로 보관된다. 상품의 반출 및 상품 관리의 편의상, 상자들은 동일 브랜드끼리 묶여져 선반에 진열되어 있어야 한다. 따라서, 새로운 상품들이 입고될 경우 상품들은 동일 브랜드끼리 상자에 담긴 후 선반 위에 있는 기존 상자들 중에서 동일 브랜드의 상자 옆에 배치되어야 한다. 그런데, 선반 위의 빈 곳이 새로 입고되는 상자를 넣을 수 있을 만큼 충분하지 않다면, 옆의 다른 브랜드의 상자들을 옆으로 밀어서 공간을 확보한 후 새로운 상자를 배치함으로써 동일 브랜드 상자끼리 붙어있도록 해야 한다. 우리의 문제는 이와 같이 새로운 상품을 입고할 때 동일 브랜드의 상자들끼리 붙어 있도록 하면서 다른 브랜드의 상자를 옆으로 옮길 경우, 그 횟수를 최소화하는 것이다. 이 문제의 최적해를 구하기 위해서 우리는 이 문제를 우선 정수계획법으로 모형화하였다. 그런데, 정수계획법 문제는 분기한정법(Branch and Bound) 기법으로 해결하여야 하나, 그 경우 문제해결 시간이 너무 오래 걸리는 문제가 발생한다. 따라서, 본 연구에서는 위 재배치 문제를 할당 문제(Assignment Problem)로 완화하여 모형화함으로써 만족할만한 준최적해를 구하는 방법론을 제시하고, 실험에 의하여 그 타당성을 검토하였다. 또한, 이 방법론 하에서 실제 의류 인터넷 쇼핑몰의 컴퓨팅 환경을 고려할 때 해결 가능한 문제의 최대 크기를 도출하고, 그 크기 이내에서 입고 계획을 생성하는 시스템을 구현하였다.

• 한국전통조경학회지
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• 제33권4호
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• pp.77-86
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• 2015

학제 간 연구가 활발히 진행되고 있다. 인문학과 자연과학을 통합하는 분야인 전통문화 연구에서 대단히 바람직한 일이 아닐 수 없다. 한문학을 위시한 고전인문학과 전통조경, 전통건축과의 만남은 자연스러운 일이다. 그런데 여기에 문제가 없지 않다. 고전인문학의 성과가 여과 장치 없이 여타의 분야에 곧바로 수용되는 경우를 흔히 볼 수 있다. 그런 사례의 하나가 "경도잡지(京都雜誌)" "풍속(風俗)" 편의 '제택(第宅)' 조에 나오는 '노송취병(老松翠屛)'이다. 어느 곳에서는 그것을 부연(附椽)이라 풀고, 다른 곳에서는 취병의 한 종류라고 설명하고 있다. 이 소고에서는 옛 문헌들을 면밀히 검토함으로써, 그것이 송첨, 송붕(松棚), 붕가(棚架)의 다른 표현, 좀 더 정확히는 18~19세기 서울 양반들의 입에서 오르내리던 별칭이었음을 고증하였다. 그런데 이 고증은 단지 특정 단어 하나에 대한 해명으로서만 의미를 지니는 것은 아니다. 한문원전에 대한 이해에서 상당히 취약한 분과에서, 인문고전 분야의 성과를 재성찰하지 않고 거의 맹목적으로 준신하여 자기 분야에 거칠게 적용하는 경우가 비일비재하여 문제가 심각한바, 이 소고는 그러한 동향에 제동을 걸고자 한 것이기도 하다. 인문고전 분야 연구자의 번역과 주석은 그 영향을 고려하여 대단히 신중하게 이루어져야 하며, 인문고전 분야의 연구 성과를 수용하려는 여타의 분과에서는 참조하려는 내용이 사실에 부합하는지 반드시 검증해 보아야 한다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 대한산업공학회/한국경영과학회 1993년도 춘계공동학술대회 발표논문 및 초록집; 계명대학교, 대구; 30 Apr.-1 May 1993
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• pp.483-492
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• 1993

미래의 차의 선택사항이 될 여행정보시스템을 설치하여 그 성능의 인간공학적 조사를 수행하였다. 이 시스템을 실제로 GM자동차 Oldsmobile Toronado형 100대에 설치하여 사용자가 얼마나 쉽게, 빨리 그리고 안락하게 갈 수 있고, 어떻게 하면 좀 더 이것을 인간공학적으로 향상시킬수 있는 가를 연구하였다. 100대중 23대는 대학교에서 연구를 하고 나머지는 AAA회사의 회원권을 가진 지역사용자들에게 AAA회사와 AVIS회사를 통하여 대여를 하여 컴퓨터차(TravTek시스템)의 성능과 효율성을 시험하였다. 그 내용을 살펴보면, 차에 부착된 컴퓨터의 컬러화면으로 사용자에게 도로를 보여주고, 컴퓨터가 최단거리를 제시하여 운전자에게 컴퓨터음성과 화면으로 길을 안내한다. 그 파급효과로 도로 체증현상을 막고, 기름의 낭비도 절약하고, 밤에도 안전하게 운행할 수 있게 할 뿐만아니라 처음보는 거리라고 하더라도 컴퓨터가 안내하면서 목적지까지 무사히 도착할 수 있게 하여 준다. 이러한 시스템을 설치한 차를 타고 여행할 때, 여행자가 과연 얼마나 안락하게 여행할 수 있으며, 도로의 체증현상을 줄이고, 사고를 예방하며, 차의 설계와 목적이 인간공학적으로 합당한 가를 알아보고자 하는 연구이다. 인간공학적 평가 인자들은 (1) 운전자의 수행도, (2) 사용자 선호도, (3) 사용자 인식, (4) 운행정보등이다. 그리고 컴퓨터음성을 사용하였을 때와 사용하지 않았을 때의 두가지 경우와 (1) 움직이는 컴퓨터지도를 사용하였을 때 (2) 단순화한 도로안내를 사용하였을 때, (3) 컴퓨터 지도를 사용하지 않았을 경우(종이지도사용)에 관해 위의 4가지 인간공학적 인자들을 평가하고자 한다. 이 연구는 아직도 진행중이라 발표하고자 하는 논문역시 현재까지의 연구결과를 토대로 발표하는 것이므로 완전한 결론을 내릴 수는 없고, 진행과 정의내용과 토의사항과 잠정적인 결론을 제시하고자 한다. 의거한 작업순서 결정을 위해 우선 BB의 상한을 구하는 연구를 행했다. 이를 위해 우선 단일작업장에서 야기될 수 있는 모든 상황을 고려한 최적 작업순서 결정규칙을 연구했으며, 이의 증명을 위해 이 규칙에 의거했을 때의 보완작업량이 최소가 된다는 것을 밝혔다. 보완작업 계산의 효율성을 제고하기 위해 과부하(violation)개념을 도입하였으며, 작업유형이 증가된 상황에서도 과부하 개념이 보완작업량을 충분히 반영할 수 있음을 밝혔다. 본 연구에서 제시한 최적 작업순서 규칙에 의거했을 때 야기될 수 있는 여러가지 경우의 과부하를 모두 계산했다. 앞에서 개발된 단일작업량의 최적 작업순서 결정규칙을 이용하여 다작업장의 문제를 실험했다. 이 문제는 규모가 매우 크므로 Branch & Bound를 이용하였으며, 각 가지에서 과부하량이 최적인 경우만을 고려하는 휴리스틱을 택하여 실험자료를 이용하여 여러 회 반복실험을 행했다. 그리고 본 연구의 성과를 측정하기 위해 휴리스틱 기법시 소요되는 평균 CPU time 범위에서, 랜덤 작업순서에 따른 작업할당을 반복실험하여 이중 가장 좋은 해와 비교했다. 그러나 앞으로 다작업장 문제를 다룰 때, 각 작업장 작업순서들의 상관관계를 고려하여 보다 개선된 해를 구하기 위한 연구가 요구된다. 또한, 준비작업비용을 발생시키는 작업장의 작업순서결정에 대해서도 연구를 행하여, 보완작업비용과 준비비용을 고려한 GMMAL 작업순서문제를 해결하기 위한 연구가 수행되어야 할 것이다.로 이루어 져야 할 것이다.태를 보다 효율적으로 증진시킬 수 있는 대안이 마련되어져야 한다고 사료된다.$\ulcorner$순응$\lrcorner$의 범위를 벗어나지 않는다. 그렇기 때문에도 $\ulcorner$순응$\lrcorner$과 $\ulcorner$표현$\lrcorner$