비용 효과가 좋은 디지털 시스템을 설계하기 위하여, 트랜지스터 수준부터 RTL 수준까지 최적화를 위한 다양한 설계 방법이 연구되어 왔다. 가산기는 디지털 시스템에서 가장 기본적인 산술연산을 수행하는 필수 회로로서, 전체 시스템의 성능에 영향을 줄 수 있다. 본 논문에서는 최적의 가산기를 설계하기 위하여 상위수준에서 연구하였다. 결과로 혼합 가산기 구조를 제안하고 이를 정수 선형 프로그래밍(ILP: integer liner programming)을 이용해 수학적으로 모델링한다. 혼합 가산기 구조는 다양한 캐리 전달 방식을 가진 가산기 블록을 선형적으로 연결한 구조로서, 사용된 가산기 블록의 종류와 개수에 따라 다양한 가산기 조합이 발생한다. 이러한 조합에 의해 확장된 가산기의 설계공간을 탐색함으로써, 단일 타입의 가산기만을 고려한 것보다 나은 최적의 가산기를 설계할 수 있다. 제안한 혼합 가산기 구조와 ILP를 이용한 최적화 기법은 연산시간과 회로면적 등의 특성이 다른 가산기 IP(intellectual property)들을 비트 수준에서 재합성하기 때문에, 보다 미세한 수준에서 최적화를 수행할 수 있다.
In this paper, with the limited range of ammunition supply point(ASP) at ammunition battalion in specific corps and light automobile battalion(LAB) directly supports its vehicle for ammunition supply, we propose optimal model to minimize transportation time and logistics cost using integer programming(IP) for efficient ammunition resupply allocation during a given operation period of front combat unit. And then, we consider ammunition treatment and supply capacity of ammunition supply point(ASP), constraint elements of transportation ability considering time and cost, ammunition storage capacity of combat unit, combat situation and unit mission to propose this model. Finally, through numerical example, we examine the applicable feasibility of proposed model.
In this paper, we present a frequency reassignment problem (FRP) that arises when we install new base stations or reconfigure radio networks to increase the capacity or to expand service area. For this problem, we develop an integer programming (IP) model, and develop cutting planes to enhance the mathematical representation of the model. Also, we devise an effective tabu search algorithm to obtain tight upper bounds within reasonable time bounds. Computational results exhibit that the developed cutting planes are effective for reducing the computing time as well as for increasing lower bounds. Also, the proposed tabu search algorithm finds a feasible solution of good quality within reasonable time bound.
In this paper, we present a frequency reassignment problem (FRP) arising from the reconfiguration of radio networks such as adding new base stations (BSs) and changing the number of frequencies assigned to BSs. For this problem, we develop an integer programming (IP) model that minimizes the sum of frequency reassignment cost and the cost for unsatisfied frequency demands, while avoiding interference among frequencies. To obtain tight lower bounds, we develop some valid inequalities and devise an objective function relaxation scheme. Also, we develop a simple but efficient heuristic procedure to solve large size problems. Computational results show that the developed valid inequalities are effective for improving lower bounds. Also, the proposed tabu search heuristic finds tight upper bounds with average optimality gap of 2.3%.
본 연구는 전형적인 차량경로 문제에서 각 노드간의 이동 시간이 일정하지 않은 특수한 경우의 상황에 대한 해법 절차를 제공한다. 본 연구는 상황에 따라 변화하는 이동시간을 갖는 외판원 문제의 특별한 경우인 '한 노드까지 도달한 경로가 다음 노드로 이동하는 데 걸리는 시간에 영향을 주는 외판원 문제'(경로의존 이동비용을 갖는 외판원 문제(RDTSP: Route Dependent Travelling Salesman Problem))의 해법을 제시한다. RDTSP 문제의 해결을 위해 먼저 문제 상황을 묘사하는 정수 계획 모형을 개발하였다. 본 연구에서 제시한 정수계획 모형에서는, 모든 가능한 경로에 대하여 각각의 경로를 하나의 변수로 정의하고 이 변수들 중에서 하나를 선택하는 형태로 개발되었다. 이 모형에서는 변수에 해당하는 가능한 경로의 수가 노드수에 지수적(exponentially)으로 증가하기 때문에, 처음부터 모든 변수를 문제에 포함시켜 풀 수 없게 된다. 그러나, 개발된 정수계획 모형의 변수를 실수로 완하시킨 선형완화(LP relaxation) 문제에 대해서는 열 생성(column generation) 기법을 통해 그 해를 구할 수 있다. 또한 본 연구의 결과가 PCB 조립 공정의 작업시간 최적화 문제에 어떻게 적용될 수 있는가를 제시한다.
다양한 수준의 게임 난이도를 사용자에게 제공하는 것은 게임 개발 시 주요 고려 사항 중 하나이다. 본 논문에서는 1인용 자동차 주행 게임에서 주어진 난이도를 갖도록 주행 트랙에 도전들을 배치하는 방법을 제안한다. 여기서 도전은 자동차 주행을 방해하는 장애물을 말하고, 게임 난이도는 트랙 한 바퀴를 도는데 필요한 예상 주행 시간으로 나타낼 수 있다. 제안된 방법에서는 도전 배치 문제를 IP(Integer Programming) 문제로 모델링한 후, LP 완화 및 시뮬레이티드 어닐링 방법으로 해를 구한다. 실험 결과, 주어진 목표 시간에 맞는 주행 시간을 갖는 도전 배치를 구할 수 있었다. 이들 도전 배치를 트랙에 적용한 후 시험 주행해 봄으로써, 실제 주행 시간은 평균적으로 해당 도전 배치의 목표 시간과 일치함을 보였다. 제안된 방법은 사용자에게 다양한 난이도의 게임 플레이를 제공함으로써, 게임의 흥미와 몰입감을 높일 것이다.
We consider the constraint based explicit routing problem in MPLS based IP Network. In this problem, we are given a set of traffic demands and a network with different link capacities. The problem is to assign the demand commodities to the paths in the network while minimizing the maximum link load ratio. We formulate this problem as an integer programming problem and propose an efficient column generation technique. To strengthen the formulation, we consider some valid inequalities. We also incorporate the column generation technique with variable fixing scheme Computational results show that the algorithm gives high quality solutions in a short execution time.
The main purpose of this study is to review the current system and to develop a decision support system for evaluating the priorities among those possible alternatives in the army facility enterprise. This paper also provides an information system which can be effectively applied to various criteria and stages in decision making process such as Planning and Programming phases in PPBEES. The model base of decision support systems uses the concepts of the analytic hierarchy process along with the supplementary techniques such as TOPSIS and 0-1 integer programming. Both AHP and TOPSIS are used scoring approaches in the Planning phase and IP is induced at the Programming phase to give GO/NO-GO solution for each project. We use Expert Choice, Excel and LINDO s/w's to implement a prototyped model. The proposed methodology in this paper enables the decision makers to evaluate the priority based on quantitative and qualitative data in a systematic way.
In this paper, we deal with a processor assignment problem that minimizes the total traffic load of an ATM switch controller by optimally assigning processors to ATM interface units. We develop an integer programming (IP) model for the problem, and devise an effective tabu search heuristic. Computational results reveal the efficacy of the proposed tabu search procedure, finding a good quality solution within 5% of optimality gap.
본 논문에서는 링과 메쉬 구조를 이용한 경제적인 계층형 광통신망 설계 문제를 다룬다. 계층형(hierarchical) 광통신망 설계 문제에서 고려하는 비용 요소는 링 구조의 광통신망 내부(intra-ring) 트래픽 처리를 담당하는 OADM(Optical Add-Drop Multiplexer), 메쉬 구조의 링간(inter-ring) 트래픽 처리를 담당하는 OXC(Optical Cross-Connect) 및 OADM간 케이블 비용 및 OXC간 케이블 비용이다. 이 논문에서 제시하는 계층형 광통신망 설계 문제에서는 OADM 및 OXC의 트래픽 처리 용량과 각 링의 OADM 개수 제약을 고려한다. 이 논문에서는 계층형 광통신망 설계 문제를 정수계획법(integer programming) 모형으로 모델링하며, 링의 대칭성(symmetry)을 부분적으로 제거하는 절단평면(cutting planes)을 개발한다. 또한, 우수한 품질의 해를 적절한 시간동안 찾기 위해 휴리스틱 알고리즘을 개발한다. 모의 실험을 통해 절단평면과 휴리스틱 알고리즘의 성능을 평가한 결과 크기가 작은 문제에 대해서는 이 논문에서 개발한 절단평면을 정수계획법 모형에 추가함으로서 최적해를 구하는 시간을 크게 단축시키며, 크기가 큰 문제에 대해서는 이 논문에서 개발한 휴리스틱 알고리즘이 상용 소프트웨어인 CPLEX가 찾는 휴리스틱 해보다 우수한 해를 발견함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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