• 제목/요약/키워드: balanced tree

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허프만 코드의 효율적인 복호화에 관한 연구 (A Study on Efficient Decoding of Huffman Codes)

  • 박상호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.850-853
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    • 2018
  • 본 논문에서는 허프만 코드의 효율적인 복호화를 위하여 균형이진 트리와 정규 허프만 트리를 이용한 복호화 방법을 제안하였다. 균형이진 트리 방식은 트리의 높이를 낮추고 이진탐색이 가능하도록 하여 검색횟수를 줄일 수 있었지만 심벌의 발생확률이 아니라 코드의 크기에 트리를 만드는 것이 단점이다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 트리의 레벨 마다 심벌의 발생확률에 따른 균형이진 트리를 구성하고 이진탐색을 레벨 별로 수행하였다. 최상위 레벨부터 순차적으로 검색을 하지 않고 코드가 있는 레벨을 찾아 검색하기 위하여 정규 허프만 트리를 사용하여 검색횟수를 최소화하였다.

Gnutella 기반의 균형 잡힌 트리형태 토폴로지 (Balanced Tree Topology in Gnutella)

  • 김철민;박재현
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 가을 학술발표논문집 Vol.33 No.2 (D)
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    • pp.379-384
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    • 2006
  • 이 논문에서 제안하는 Gnutella기반의 Balanced tree topology는 Unstructured P2P이므로 탐색 질의가 hash key에 제한되지 않고 동적인 네트워크 환경에도 적합하다. 또한 topology형태가 tree이므로 Gnutella의 큰 문제점인 질의 탐색 시 중복된 패킷을 제거하고, tree형태가 balanced tree이므로 일정 홉수 안에 모든 노드를 방문 할 수 있다. Balanced tree topology는 일정 홉 수 안에 모든 노드를 방문하기 때문에 Gnutella기반의 P2P가 가지는 희귀 자료에 대한 검색의 문제점 또한 해결하였다. Gnutella기반의 확장 ping과 확장 local cache를 사용하여 balanced tree topology유지 및 문제 해결에 필요한 추가 비용을 줄였다.

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허프만 복호화를 위한 균형이진 검색 트리 (A Balanced Binary Search Tree for Huffman Decoding)

  • 김혜란;정여진;임창훈;임혜숙
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권5C호
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    • pp.382-390
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    • 2005
  • 허프만 코드는 영상이나 비디오 전송뿐만 아니라 여러 분야에서 광범위하게 사용되고 있는 데이터 압축 알고리즘으로서, 실시간 데이터의 양이 증가함에 따라 효율적인 디코딩 알고리즘에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 호프만 디코딩을 위해 균형 트리를 형성하여 효율적인 이진 검색을 수행하는 구조를 제안하고 타 구조와의 성능을 비교하였다. 제안하는 구조는 길이가 다른 코드워드 간의 크기 비교를 가능하게 하는 정의를 사용하여 비어있는 내부 노드를 포함하지 않는 완전 균형 트리를 구성하므로, 디코딩 테이블을 위해 필요로 하는 메모리의 크기에 있어 매우 우수한 구조이다. 실제 영상 데이터를 사용하여 실험한 결과, 256개의 심볼 set에 대해 제안하는 구조는 매우 적은 수의 테이블 엔트리를 요구하며, 디코딩 성능은 최소 1번, 최대 5번, 평균 2.41번의 메모리 접근을 소요함을 보았다.

IP 주소 검색을 위한 가중 이진 프리픽스 트리 (Weighted Binary Prefix Tree for IP Address Lookup)

  • 임창훈;임혜숙;이보미
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권11B
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    • pp.911-919
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    • 2004
  • IP 주소 검색은 인터넷 라우터의 필수적인 기능의 하나로서, 라우터 전체의 성능을 결정하는 중요한 요소이다. 소프트웨어에 기반한 IP 주소 검색 방식의 성능 평가 기준 중 가장 중요한 것은 라우터의 처리 속도를 보장해 주는 의미를 갖는 최대 메모리 접근 횟수이다. 이진 프리픽스 트리 방식(BPT)은 최대 메모리 접근 횟수에 있어서 기존의 다른 소프트웨어에 기반한 방식 중 우수한 방식이지만, 트리의 구조가 불균형적이 되는 단점이 있다. 본 논문에서는 기존의 BPT 방식의 트리 생성 과정에 가중치 개념을 추가하여, 완전 균형 트리에 매우 근접하는 트리를 생성하는 가중 이진 프리픽스 트리 (WBPT) 방식을 제안한다. 제안하는 WBPT 방식은 기존의 소프트웨어에 근거한 방식들에 비교하여 최대 메모리 접근 횟수에 있어서 가장 적은 성능을 보인다. 또한 3만 개 정도의 프리픽스에 대해서 L2 캐쉬에 저장이 가능한 정도의 작은 메모리 크기를 요구하구 프리픽스의 추가, 삭제가 용이하므로 실제적인 라우터의 IP 검색을 위하여 사용될 수 있는 방식이다.

무선 ad-hoc 네트워크 환경에서 균형화된 에너지 소비를 위한 효율적인 라우팅 알고리즘 (An Efficient Routing Algorithm for Balanced Energy Consumption in Wireless Ad-hoc Network Environments)

  • 김현호;김정희;강용혁;엄영익
    • 한국통신학회논문지
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    • 제31권11A호
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    • pp.1120-1129
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    • 2006
  • 무선 ad-hoc 네트워크 환경에서 이동 호스트의 배터리 수명을 최대화하는 것은 시스템의 수명과 성능을 향상시키므로 매우 중요하다. 이동 호스트들은 라우팅 역할을 수행하므로 네트워크의 구조와 이동 호스트들의 위치에 따라 이동 호스트들의 에너지 소비의 차이가 발생된다. 본 논문에서 각 이동 호스트는 에너지 트리를 유지하며, 메시지 트리 패킷을 이용하여 이웃 이동 호스트들의 에너지의 양을 주기적으로 파악한다. 이동 호스트는 패킷을 전송하기 위한 라우팅 경로를 설정할 때 에너지 트리와 너비우선 탐색을 이용하여 에너지 소비가 가장 적절한 경로를 선택한다. 제안기법은 무선 ad-hoc 네트워크 환경에서 각 이동 호스트의 에너지의 양이 균등하게 사용됨으로써 제한된 배터리 용량을 가진 이동 호스트들이 최대한 오랫동안 동작하므로 시스템의 수명과 성능을 향상시킨다.

Tree-Structure-Aware Genetic Operators in Genetic Programming

  • Seo, Kisung;Pang, Chulhyuk
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제9권2호
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    • pp.749-754
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    • 2014
  • In this paper, we suggest tree-structure-aware GP (Genetic Programming) operators that heed tree distributions in structure space and their possible structural difficulties. The main idea of the proposed GP operators is to place the generated offspring of crossover and/or mutation in a specified region of tree structure space insofar as possible by biasing the tree structures of the altered subtrees, taking into account the observation that most solutions are found in that region. To demonstrate the effectiveness of the proposed approach, experiments on the binomial-3 regression, multiplexor and even parity problems are performed. The results show that the results using the proposed tree-structure-aware operators are superior to the results of standard GP for all three test problems in both success rate and number of evaluations.

THE EXTENSION OF THREE-WAY BALANCED MULTI-LEVEL ROTATION SAMPLING DESIGNS

  • Kim, K.W.;Park, Y.S.;Lee, D.H.
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제35권4호
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    • pp.343-353
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    • 2006
  • The two-way balanced one-level rotation design, $r_1^m-r_2^{m-1}$, and the three-way balanced multi-level rotation design, $r_1^m(\iota)-r_1^{m-1}$, were discussed (Park et al., 2001, 2003). Although these rotation designs enjoy balancing properties, they have a restriction of $r_2=c{\cdot}r_1$ (c should be a integer value) which interferes with applying these designs freely to various situations. To overcome this difficulty, we extend the $r_1^m(\iota)-r_1^{m-1}$ design to new one under the most general rotation system. The new multi-level rotation design also satisfies tree-way balancing which is done on interview time, rotation group and recall time. We present the rule and rotation algorithm which guarantee the three-way balancing. In particular, we specify the necessary condition for the extended three-way balanced multi-level rotation sampling design.

비대칭적 성능의 고용량 비휘발성 메모리를 위한 계층적 구조의 이진 탐색 트리 (A Hierarchical Binary-search Tree for the High-Capacity and Asymmetric Performance of NVM)

  • 정민성;이미정;이은지
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.79-86
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    • 2019
  • For decades, in-memory data structures have been designed for DRAM-based main memory that provides symmetric read/write performances and has no limited write endurance. However, such data structures provide sub-optimal performance for NVM as it has different characteristics to DRAM. With this motivation, we rethink a conventional red-black tree in terms of its efficacy under NVM settings. The original red-black tree constantly rebalances sub-trees so as to export fast access time over dataset, but it inevitably increases the write traffic, adversely affecting the performance for NVM with a long write latency and limited endurance. To resolve this problem, we present a variant of the red-black tree called a hierarchical balanced binary search tree. The proposed structure maintains multiple keys in a single node so as to amortize the rebalancing cost. The performance study reveals that the proposed hierarchical binary search tree effectively reduces the write traffic by effectively reaping the high capacity of NVM.

스위치 포인터를 이용한 균형 이진 IP 주소 검색 구조 (Binary Search Tree with Switch Pointers for IP Address Lookup)

  • 김형기;임혜숙
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제36권1호
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    • pp.57-67
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    • 2009
  • 인터넷 라우터에서의 패킷 포워딩은 라우팅 테이블에 저장되어 있는 다양한 길이의 프리픽스들 중, 입력된 패킷의 목적지 주소와 가장 길게 일치하는 프리픽스를 찾아 그 프리픽스가 지정하는 출력 포트로 입력된 패킷을 내 보내주는 일련의 과정을 말한다. 패킷 포워딩 속도의 관건은 IP 주소 검색 성능이라 할 수 있는데, 고속의 IP 주소 검색을 제공하기 위해서는 포워딩 테이블을 저장하기 위한 효율적인 데이타 구조 및 우수한 검색 알고리즘이 필수적이라 할 수 있다. 본 논문에서는 이진 검색 트리를 이용한 주소 검색 알고리즘에 주목한다. 기존에 나와 있는 모든 이진 검색 알고리즘은 균형 검색을 제공하지 못하여 효율적이지 못하고, 프리픽스 영역에 대한 이진 검색 알고리즘은 균형 검색을 제공하나 프리픽스 개수보다 많은 수의 포워딩 엔트리를 저장하여 또한 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 효율적인 IP 주소 검색을 위하여 완전 균형 트리 구조를 만들어 이진 검색을 수행하는 알고리즘을 제안하고, 그 성능을 평가하여 기존의 다른 주소 검색 알고리즘과 비교한다. 성능 평가 결과 본 논문에서 제안하는 알고리즘은 메모리 요구량의 증가 없이 검색 속도가 매우 향상됨을 보았다.

유전 프로그래밍을 위한 트리 구조 기반의 진화연산자 (Genetic Operators Based on Tree Structure in Genetic Programming)

  • 서기성;방철혁
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제14권11호
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    • pp.1110-1116
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    • 2008
  • In this paper, we suggest GP operators based on tree structure considering tree distributions in structure space and structural difficulties. The main idea of the proposed genetic operators is to place generated offspring into the specific region which nodes and depths are balanced and most of solutions exist. To enable that, the proposed operators are designed to utilize region information where parents belong and node/depth rates of selected subtree. To demonstrate the effectiveness of our proposed approach, experiments of binomial-3 regression, multiplexer and even parity problem are executed. The experiments results show that the proposed operators based on tree structure is superior to the results of standard GP for all three test problems in both success rate and number of evaluations.