• 제목/요약/키워드: Cover Set Problem

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점들의 구간 커버에 대한 최대 가중치 맴버쉽 최소화 (Minimizing the Maximum Weighted Membership of Interval Cover of Points)

  • 김재훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권10호
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    • pp.1531-1536
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    • 2022
  • 본 논문은 직선상에 n개의 점들과 m개의 구간들이 주어 질 때, 모든 점들을 포함하는 구간들의 집합을 구하는 문제를 다룬다. 이러한 구간들의 집합을 점들의 구간 커버(interval cover)라고 부른다. 이 문제는 NP-hard 문제로 잘 알려진 집합 커버(set cover)의 특별한 경우이다. 이 문제의 최적화 기준으로 커버하는 구간 개수의 최소화, 점을 커버하는 구간이 1개인 점들의 개수 최대화 등을 생각할 수 있다. 본 논문에서는 구간에 가중치가 주어지는 경우, 각 점을 커버하는 구간들의 가중치 합을 그 점의 맴버쉽으로 정의한다. 그리고 점들의 맴버쉽의 최대값을 최소화하는 구간 커버를 찾는 문제를 연구한다. 동적계획법 설계를 이용하여, 이전 연구의 시간 복잡도 O(nm log n)를 개선하는 O(m2)시간 알고리즘을 제안한다.

A Novel Random Scheduling Algorithm based on Subregions Coverage for SET K-Cover Problem in Wireless Sensor Networks

  • Muhammad, Zahid;Roy, Abhishek;Ahn, Chang Wook;Sachan, Ruchi;Saxena, Navrati
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권6호
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    • pp.2658-2679
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    • 2018
  • This paper proposes a novel Random Scheduling Algorithm based on Subregion Coverage (RSASC), to solve the SET K-cover problem (an NP-complete problem). SET K-cover problem distributes the set of sensors into the maximum number of mutually exclusive subsets (MESSs) in such a way that each of them can be scheduled for lifetime extension of WSN. Sensor coverage divides the target region into different subregions. RSASC first sorts the subregions in the ascending order concerning their sensor coverage. Then, it forms the subregion groups according to their similar sensor coverage. Lastly, RSASC ensures the K-coverage of each subregion from every group by randomly scheduling the sensors. We consider the target-coverage and area-coverage applications of WSN to analyze the usefulness of our proposed RSASC algorithm. The distinct quality of RSASC is that it utilizes less number of deployed sensors (33% less) to form the optimum number of MESSs with the higher computational speed (saves more than 93% of the time) as compared to the existing three algorithms.

THE CONDITIONAL COVERING PROBLEM ON UNWEIGHTED INTERVAL GRAPHS

  • Rana, Akul;Pal, Anita;Pal, Madhumangal
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제28권1_2호
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    • pp.1-11
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    • 2010
  • The conditional covering problem is an important variation of well studied set covering problem. In the set covering problem, the problem is to find a minimum cardinality vertex set which will cover all the given demand points. The conditional covering problem asks to find a minimum cardinality vertex set that will cover not only the given demand points but also one another. This problem is NP-complete for general graphs. In this paper, we present an efficient algorithm to solve the conditional covering problem on interval graphs with n vertices which runs in O(n)time.

Conditional Covering : Worst Case Analysis of Greedy Heuristics

  • Moon, I.Douglas
    • 한국경영과학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.97-104
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    • 1990
  • The problem is a variation of the weighted set-covering problem (SCP) which requires the minimum-cost cover to be self-covering. It is shown that direct extension of the well-known greedy heuristic for SCP can have an arbitrarily large error in the worst case. It remains an open question whther these exists a greedy heuristic with a finite error bound.

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포함-배제 원리를 적용한 집합피복 문제의 경쟁 알고리즘 (Competitive Algorithm of Set Cover Problem Using Inclusion-Exclusion Principle)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.165-170
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    • 2023
  • 본 논문은 지금까지 NP-완전 문제로 다항시간 알고리즘이 존재하지 않는 집합피복 문제에 대해 선형시간으로 해를 구할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 지금까지는 최대로 피복할 수 있는 집합을 선택하는 휴이스틱 탐욕 알고리즘만이 알려져 있다. 반면에 제안된 알고리즘은 최대 원소 수 2순위 또는 3순위까지의 노드들 k개를 대상으로 포함-배제 원리 규칙을 적용하여 N개의 노드 모두를 피복하는 피복집합을 구하고, 이들 중 최소 피복집합을 선택하는 경쟁 알고리즘이다. 제안된 알고리즘은 욕심쟁이 알고리즘이 최적 해를 얻지 못하는 단점을 보완하였다. 제안된 알고리즘을 다양한 응용 사례들에 적용한 결과 O(kn2)의 다항시간으로 최적 해를 얻었다.

완전 피복 문제의 원소 수 기반 알고리즘 (Algorithm Based on Cardinality Number of Exact Cover Problem)

  • 이상운
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.185-191
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    • 2023
  • 본 논문은 지금까지 NP-완전 문제로 다항시간 알고리즘이 존재하지 않는 완전피복 문제에 대해 선형시간으로 해를 구할 수 있는 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 "행과 열에는 동일한 값이 존재하면 안된다"는 완전피복문제의 특징을 이용하였다. 이를 위해 먼저 최소 원소 개수를 가진 부분집합을 선택하고 선택된 부분집합의 원소를 가진 부분집합을 삭제하였다. 남은 부분집합들을 대상으로 반복적으로 수행하면 해를 구한다. 만약, 해를 구하지 못하면 최대 원소 개수를 가진 부분집합을 선택하여 동일한 과정을 수행하였다. 제안된 알고리즘은 일반적인 완전피복 문제의 해를 쉽게 구하였다. 추가로, 완전피복 문제를 보다 일반화한 N-퀸 문제를 대상으로 제안된 알고리즘을 적용할 수 있음을 보였다. 결국, 제안된 완전피복 알고리즘은 완전피복 문제에 대해 P-문제임을 증명하였다.

Set Covering Problem and Reliability of the Covers

  • Liu, Y.-H.;Tzeng, G.-H.;Park, Dong-Ho
    • International Journal of Reliability and Applications
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    • 제5권4호
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    • pp.147-154
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    • 2004
  • This work developed and algorithm for a set covering model when the reliability of covers is a concern. This model extended the usage of the set covering model.

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New Blind Steganalysis Framework Combining Image Retrieval and Outlier Detection

  • Wu, Yunda;Zhang, Tao;Hou, Xiaodan;Xu, Chen
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권12호
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    • pp.5643-5656
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    • 2016
  • The detection accuracy of steganalysis depends on many factors, including the embedding algorithm, the payload size, the steganalysis feature space and the properties of the cover source. In practice, the cover source mismatch (CSM) problem has been recognized as the single most important factor negatively affecting the performance. To address this problem, we propose a new framework for blind, universal steganalysis which uses traditional steganalyst features. Firstly, cover images with the same statistical properties are searched from a reference image database as aided samples. The test image and its aided samples form a whole test set. Then, by assuming that most of the aided samples are innocent, we conduct outlier detection on the test set to judge the test image as cover or stego. In this way, the framework has removed the need for training. Hence, it does not suffer from cover source mismatch. Because it performs anomaly detection rather than classification, this method is totally unsupervised. The results in our study show that this framework works superior than one-class support vector machine and the outlier detector without considering the image retrieval process.

정점 색칠 문제의 다항시간 알고리즘 (A Polynomial Time Algorithm for Vertex Coloring Problem)

  • 이상운;최명복
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.85-93
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    • 2011
  • 본 논문은 지금까지 NP-완전인 난제로 알려진 정점 색칠 문제를 선형시간 복잡도로 해결한 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 그래프 G=(V,E)의 최소 채색수 ${\chi}(G)$=k를 결정하기 위해 사전에 k값을 알지 못한다는 가정에 기반하고 있다. 단지 주어진 그래프를 독립집합 $\overline{C}$와 정점 피복 집합 C로 정확히 양분하여 $\overline{C}$에 색을 배정하는 방법을 적용하였다. 독립집합 $\overline{C}$의 원소는 ${\delta}(G)$인 정점 ${\upsilon}$가, C의 원소는 정점 ${\upsilon}$의 인접 정점들 u가배정된다. 축소된 그래프 C는 다시 $\overline{C}$와 C로 양분되며, 이 과정을 C의 간선이 없을 때까지 수행한다. 26개의 다양한 그래프를 대상으로 제안된 알고리즘을 적용한 결과 정점 ${\upsilon}$를 선택하는 횟수는 정점의 수 n보다 작은 값을 나타내었으며, ${\chi}(G)$=k를 찾는데 성공하였다.

On overlapping territories satisfying cardinality constraints

  • Takashi Moriizumi;Shuji Tsukiyama;Shoji Shi Noda;Masakazu Sengoku;Isao Shirakawa
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집(한일합동학술편); 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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    • pp.857-862
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    • 1987
  • Given a network with k specified vertices bi called centers, a cardinality constrained cover is a family {Bi} of k subsets covering the vertex set of a network, such that each subset Bi corresponds to and contains center bi, and satisfies a given cardinality constraint. A set of cardinality constrained overlapping territories is a cardinality constrained cover such that the total sum of T(B$_{i}$) for all subsets is minimum among all cardinality constrained covers, where T(B$_{i}$) is the summation of the shortest path lengths from center bi to every vertex in B$_{I}$. This paper considers a problem of finding a set of cardinality constrained overlapping territories. and proposes an algorithm for the Problem which has the time and space complexities are O(k$^{3}$$\mid$V$\mid$$^{2}$) and O(k$\mid$V$\mid$+$\mid$E$\mid$), respectively, where V and E are the sets of vertices and edges of a given network, respectively. The concept of overlapping territories has a possibility to be applied to a job assignment problem.oblem.

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