• 제목/요약/키워드: graph encoding

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신장 트리 기반 표현과 MAX CUT 문제로의 응용 (A Spanning Tree-based Representation and Its Application to the MAX CUT Problem)

  • 현수환;김용혁;서기성
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.1096-1100
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    • 2012
  • Most of previous genetic algorithms for solving graph problems have used a vertex-based encoding. We proposed an edge encoding based new genetic algorithm using a spanning tree. Contrary to general edge-based encoding, a spanning tree-based encoding represents only feasible partitions. As a target problem, we adopted the MAX CUT problem, which is well known as a representative NP-hard problem, and examined the performance of the proposed genetic algorithm. The experiments on benchmark graphs are executed and compared with vertex-based encoding. Performance improvements of the spanning tree-based encoding on sparse graphs was observed.

추상 도달가능성 그래프 기반 소프트웨어 모델체킹에서의 탐색전략 고려방법 (Controlling a Traversal Strategy of Abstract Reachability Graph-based Software Model Checking)

  • 이낙원;백종문
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권10호
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    • pp.1034-1044
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    • 2017
  • 본 연구에서는 추상 도달가능성 그래프(ARG) 기반의 소프트웨어 모델체킹에서 그래프 탐색전략을 설정할 수 있는 새로운 방법을 제시한다. ARG의 여러 실행 경로를 하나로 묶어 모델체킹 성능을 향상시키는 기법인 블록 인코딩(Block Encoding) 기법을 활용하는 경우 기존의 기법들은 인코딩 전의 ARG에서 인코딩을 효과적으로 수행할 수 있는 탐색전략만을 고려하였을 뿐 실제 모델체킹의 성능을 좌우할 수 있는 인코딩 후의 ARG에 대한 탐색전략을 고려하지 못하는 문제가 있었다. 본 연구에서는 기존 연구에서 제시된 탐색 기법을 사용하여 블록 인코딩을 효과적으로 수행하는 동시에 인코딩된 후의 ARG에 대한 탐색 순서를 고려할 수 있는 이중 탐색전략 기법을 제시한다. 또한 탐색 순서의 변화가 모델체킹의 성능에 미치는 영향을 확인하기 위하여 제시하는 기법을 오픈소스 모델체킹 도구에 구현하고 벤치마크 실험을 수행하였으며 탐색전략이 달라지면 모델체킹의 성능이 달라지는 현상을 확인하였다.

GOMS: Large-scale ontology management system using graph databases

  • Lee, Chun-Hee;Kang, Dong-oh
    • ETRI Journal
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    • 제44권5호
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    • pp.780-793
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    • 2022
  • Large-scale ontology management is one of the main issues when using ontology data practically. Although many approaches have been proposed in relational database management systems (RDBMSs) or object-oriented DBMSs (OODBMSs) to develop large-scale ontology management systems, they have several limitations because ontology data structures are intrinsically different from traditional data structures in RDBMSs or OODBMSs. In addition, users have difficulty using ontology data because many terminologies (ontology nodes) in large-scale ontology data match with a given string keyword. Therefore, in this study, we propose a (graph database-based ontology management system (GOMS) to efficiently manage large-scale ontology data. GOMS uses a graph DBMS and provides new query templates to help users find key concepts or instances. Furthermore, to run queries with multiple joins and path conditions efficiently, we propose GOMS encoding as a filtering tool and develop hash-based join processing algorithms in the graph DBMS. Finally, we experimentally show that GOMS can process various types of queries efficiently.

Graph based KNN for Optimizing Index of News Articles

  • Jo, Taeho
    • Journal of Multimedia Information System
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    • 제3권3호
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    • pp.53-61
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    • 2016
  • This research proposes the index optimization as a classification task and application of the graph based KNN. We need the index optimization as an important task for maximizing the information retrieval performance. And we try to solve the problems in encoding words into numerical vectors, such as huge dimensionality and sparse distribution, by encoding them into graphs as the alternative representations to numerical vectors. In this research, the index optimization is viewed as a classification task, the similarity measure between graphs is defined, and the KNN is modified into the graph based version based on the similarity measure, and it is applied to the index optimization task. As the benefits from this research, by modifying the KNN so, we expect the improvement of classification performance, more graphical representations of words which is inherent in graphs, the ability to trace more easily results from classifying words. In this research, we will validate empirically the proposed version in optimizing index on the two text collections: NewsPage.com and 20NewsGroups.

A Graph Embedding Technique for Weighted Graphs Based on LSTM Autoencoders

  • Seo, Minji;Lee, Ki Yong
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제16권6호
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    • pp.1407-1423
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    • 2020
  • A graph is a data structure consisting of nodes and edges between these nodes. Graph embedding is to generate a low dimensional vector for a given graph that best represents the characteristics of the graph. Recently, there have been studies on graph embedding, especially using deep learning techniques. However, until now, most deep learning-based graph embedding techniques have focused on unweighted graphs. Therefore, in this paper, we propose a graph embedding technique for weighted graphs based on long short-term memory (LSTM) autoencoders. Given weighted graphs, we traverse each graph to extract node-weight sequences from the graph. Each node-weight sequence represents a path in the graph consisting of nodes and the weights between these nodes. We then train an LSTM autoencoder on the extracted node-weight sequences and encode each nodeweight sequence into a fixed-length vector using the trained LSTM autoencoder. Finally, for each graph, we collect the encoding vectors obtained from the graph and combine them to generate the final embedding vector for the graph. These embedding vectors can be used to classify weighted graphs or to search for similar weighted graphs. The experiments on synthetic and real datasets show that the proposed method is effective in measuring the similarity between weighted graphs.

An Efficient Implementation of Tornado Code for Fault Tolerance

  • Lei, Jian-Jun;Kwon, Gu-In
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.13-18
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    • 2009
  • This paper presents the implementation procedure of encoding and decoding algorithms for Tornado code that can provide fault tolerance for storage and transmission system. The degree distribution satisfying heavy tail distribution is produced. Based on this distribution, a good random irregular bipartite graph is attained after plenty of trails. Such graph construction is proved to be efficient, and the experiments also demonstrate that the implementation obtains good performance in terms of decoding overhead.

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유전 알고리즘에서의 문제 독립적 유전자 재배열 (Problem-Independent Gene Reordering for Genetic Algorithms)

  • 권영근;김용혁;문병로
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권10호
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    • pp.974-983
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    • 2005
  • 위치기반 인코딩을 사용하는 유전 알고리즘에서 정적 유전자 재배열이란 상관성이 높은 유전자들이 서로 인접하도록 배치하는 것을 말한다. 그것은 유전 알고리즘이 효과적으로 고품질의 스키마들을 생성하고 보존하는 데 도움을 준다. 본 논문에서는 선형의 위치기반 인코딩을 위한 정적 재배치 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 특정 문제에 한정된 정보를 사용하지 않는다는 점에서 기존의 방법들과 차이가 있다. 그것은 모든 유전자들 사이의 상관성을 계산하여 가중치가 있는 완전 그래프를 만든다. 그리고 그 그래프에서 상대적으로 가중치가 높은 간선들만 골라 냄으로써 가중치가 없는 희소 그래프로 변환한다. 끝으로 그래프 탐색을 통해 유전자 재배열을 찾는다. 여러 문제에 관한 광범위한 실험을 통해 본 논문에서 제안한 방법은 재배열을 하지 않은 유전 알고리즘에 비해 현저한 성능 향상을 보여 주었다.

프로그램유도 컴비네이터를 이용하는 함수프로그램의 포로세스망 구성 (Functional Programs as Process Networks using Program-derived Combinators)

  • 신승철;유원희
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.478-492
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    • 1996
  • 병렬 구문을 갖지 않는 함수 프로그램의 병렬 수행을 위해 람다 계산 해석법(λ- calculus encoding)이 도입되었고 이것은 함수 프로그램을 프로세스 계산(process calculus) 을 이용하여 프로세스망으로 구성하고 프로세스간의 통신 행위에 의해 결과를 얻는 새로운 계산 모델에서 사용될 수 있다. 그러나 람다 계산 해석 법은 상수식 조차도 너무 많은 통신 행위를 야기시키는 문제가 지적되어 왔다. 본 논문은병렬 구문을 갖지 않는 컴비네이터 프로그램을 위한 해석법을 제안한다. 또 이것은 프로세스망 리덕션을 결합할 수 있도록 계산 프로세스인 초어 프로세스(chore process ; chore)를 도입한다. 초어는 지역 그래프 리덕션이 가능한 상수식을 위한 그래프 리덕션 함수를 포함할 수 있으며 초어 프로세스의 생성은 주어진 컴비네이터 프로그램에 대한 표식과 변환에 의해 추출되는 컴비네이터 적용식을 포함하지 않는 G-감축가능한 (G-reducible) 부분식으로부터 이루어진다. 본 논문은 이러한 초어 프로세스를 포함하는 해석법으로 생성된 프로세스망이 초어를 갖지 않는 것보다 더 적은 통신 행위의 회수를 발생한다는 것을 보인다.

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Automatic Creation of 3D Artificial Flowers with Interactive Evaluation on Evolutionary Engine

  • Min, Hyeun-Jeong;Cho, Sung-Bae
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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    • pp.702-705
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    • 2003
  • Directed graph and Lindenmayer system (L-system) are two major encoding methods of representation to develop creatures in an application field of artificial life. It is difficult to structurally define real morphology using the L-systems which are a grammatical rewriting system because they represent genotype as loops, procedure calls, variables, and parameters. This paper defines a class of representations called structured directed graph and interactive genetic algorithm for automatically creating 3D flower morphology. The experimental results show that natural flower morphology can be created by the proposed method.

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Modeling Pairwise Test Generation from Cause-Effect Graphs as a Boolean Satisfiability Problem

  • Chung, Insang
    • International Journal of Contents
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    • 제10권3호
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    • pp.41-46
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    • 2014
  • A cause-effect graph considers only the desired external behavior of a system by identifying input-output parameter relationships in the specification. When testing a software system with cause-effect graphs, it is important to derive a moderate number of tests while avoiding loss in fault detection ability. Pairwise testing is known to be effective in determining errors while considering only a small portion of the input space. In this paper, we present a new testing technique that generates pairwise tests from a cause-effect graph. We use a Boolean Satisbiability (SAT) solver to generate pairwise tests from a cause-effect graph. The Alloy language is used for encoding the cause-effect graphs and its SAT solver is applied to generate the pairwise tests. Using a SAT solver allows us to effectively manage constraints over the input parameters and facilitates the generation of pairwise tests, even in the situations where other techniques fail to satisfy full pairwise coverage.