• 제목/요약/키워드: pareto optimal solution

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Efficient Heuristics for Flowshop Scheduling for Minimizing the Makespan and Total Flowtime of Jobs

  • Hirakawa, Yasuhiro;Ishigaki, Aya
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제10권2호
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    • pp.134-139
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    • 2011
  • The problem of scheduling in permutation flowshops has been extensively investigated by many researchers. Recently, attempts are being made to consider more than one objective simultaneously and develop algorithms to obtain a set of Pareto-optimal solutions. Varadharajan et al. (2005) presented a multi-objective simulated-annealing algorithm (MOSA) for the problem of permutation-flowshop scheduling with the objectives of minimizing the makespan and the total flowtime of jobs. The MOSA uses two initial sequences obtained using heuristics, and seeks to obtain non-dominated solutions through the implementation of a probability function, which probabilistically selects the objective of minimizing either the makespan or the total flowtime of jobs. In this paper, the same problem of heuristically developing non-dominated sequences is considered. We propose an effective heuristics based on simulated annealing (SA), in which the weighted sum of the makespan and the total flowtime is used. The essences of the heuristics are in selecting the initial sequence, setting the weight and generating a solution in the search process. Using a benchmark problem provided by Taillard (1993), which was used in the MOSA, these conditions are extracted in a large-scale experiment. The non-dominated sets obtained from the existing algorithms and the proposed heuristics are compared. It was found that the proposed heuristics drastically improved the performance of finding the non-dominated frontier.

A Game theoretic analysis of public goods allocation in p2p networks

  • Zhang, Qingfeng;Wang, Sheng;Liao, Dan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권8호
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    • pp.2854-2874
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    • 2015
  • This paper presents a game theoretic approach to analyze the public goods (PGs) allocation in peer-to-peer (p2p) networks. In order to reduce the free-riders and promote the cooperation among peers, we propose an incentive mechanism with cooperation-based game theory. In this paper, we regarded the contributed resources by cooperators as public goods (PGs). We also build the PGs allocation in P2P networks to be the optimization problem, and the optimal solution of PGs allocation satisfies the Bowen-Lindahl-Samuelson equilibrium. Firstly, based on the subscriber mechanism, we analyze the feasibility and prove the validity, which can achieve Nash equilibrium. However, this strategy cannot meet to Bowen-Lindahl-Samuelson equilibrium as the free-riders do not pay with their private goods for consuming the PGs. Secondly, based on the Walker mechanism, we analyze the feasibility and prove the validity for the same allocation problem, which meets to Bowen-Lindahl-Samuelson equilibrium and achieves Pareto efficiency within cooperative game. Simulations show that the proposed walker mechanism can significantly improve the network performance of throughout, and effectively alleviate free-riding problem in P2P networks.

유연제조시스템의 공정계획을 위한 다목적 진화알고리듬 (A multiobjective evolutionary algorithm for the process planning of flexible manufacturing systems)

  • 김여근;신경석;김재윤
    • 한국경영과학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.77-95
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    • 2004
  • This paper deals with the process planning of flexible manufacturing systems (FMS) with various flexibilities and multiple objectives. The consideration of the manufacturing flexibility is crucial for the efficient utilization of FMS. The machine, tool, sequence, and process flexibilities are considered In this research. The flexibilities cause to increase the Problem complexity. To solve the process planning problem, an this paper an evolutionary algorithm is used as a methodology. The algorithm is named multiobjective competitive evolutionary algorithm (MOCEA), which is developed in this research. The feature of MOCEA is the incorporation of competitive coevolution in the existing multiobjective evolutionary algorithm. In MOCEA competitive coevolution plays a role to encourage population diversity. This results in the improvement of solution quality and, that is, leads to find diverse and good solutions. Good solutions means near or true Pareto optimal solutions. To verify the Performance of MOCEA, the extensive experiments are performed with various test-bed problems that have distinct levels of variations in the four kinds of flexibilities. The experiments reveal that MOCEA is a promising approach to the multiobjective process planning of FMS.

두 유저 MISO 간섭 채널에서 불완전한 채널 정보에 기반한 빔포밍 게임 (Beamforming Games with Quantized CSI in Two-user MISO ICs)

  • 이정훈;이진;류종열
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.1299-1305
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    • 2017
  • 본 논문에서는 다중 안테나를 사용하는 두 개의 송신단이 각각 하나의 안테나를 가지고 있는 수신단을 서비스 할때 구성되는 두 유저 간섭 채널에서 불완전한 채널 정보를 사용하는 송신단들의 빔포밍 게임을 고려한다. 빔포밍 게임에서는 송신단(i.e., 플레이어)이 자신들의 전송률(i.e., 보상)을 높이기 위해서 경쟁을 하고, 빔포밍 기법을 위해서는 완전한 채널 상황에서 최적이라고 알려진 maximum ratio transmission (MRT) 기법과 zero forcing (ZF) 빔포밍 기법을 선형으로 결합하는 기법(i.e., 전략)을 사용한다. 우리가 제안하는 게임에서는 송신단이 불완전한 채널 정보를 사용하므로, 최적의 전략을 찾더라도 그 전략이 유효하지 않을 수 있다. 본 논문에서는 불완전한 채널 정보로부터 양자화 오차의 영향을 고려한 송신단의 효율적인 빔포밍 전략을 제안한다.

크리깅 메타모델에 기반한 다목적최적설계 전략과 액셜 피스톤 펌프 설계에의 응용 (Multiobjective optimization strategy based on kriging metamodel and its application to design of axial piston pumps)

  • 정종현;백석흠;서용권
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권8호
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    • pp.893-904
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    • 2013
  • NSGA-II와 함께 크리깅 메타모델기반 다목적최적설계 전략을 3차원 CFD 시뮬레이션을 통해 액셜 피스톤 펌프의 밸브 플레이트 형상을 최적화하는데 적용하였다. 펌프의 압력 변동을 저감하고 수력 효율을 최대화하기 위한 최적설계 과정은 두 단계, 즉 (1) 밸브 플레이트 상의 6개 형상 설계 변수를 선정하고 각 설계변수의 변화에 따른 CFD 해석을 수행하며, (2) CFD 데이터를 이용한 NSGA-II에 기반한 다목적최적설계 접근방식으로 최소 맥동 압력과 펌프 효율 설계에 대해 파레토 프론트를 평가하는 것으로 구성된다. 이들 결과로부터 최소 맥동 압력을 가지며 액셜 피스톤 펌프의 목표 효율에 도달하는 최적 절충해를 선택할 수 있었다.

동적 프로그래밍을 이용한 최적복합운송 알고리즘 (An Optimal Intermodal-Transport Algorithm using Dynamic Programming)

  • 조재형;김현수;최형림;박남규;김소연
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2006년도 춘계 국제학술대회 논문집
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    • pp.95-108
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    • 2006
  • 본 논문은 수출입 컨테이너 화물의 국제물류에 대한 최적의 복합운송 경로를 도출하기 위한 동적 프로그램 알고리즘을 제시한다. 현재 3자물류 시장의 급부상, 운송업계의 경쟁가열화, 운송경로의 다양화 및 글로벌화가 추구되면서 복합운송을 고려한 수송계획의 효율화가 필요한 실정이다. 그러므로 2가지 이상의 운송수단을 이용하는 복합운송의 특징을 살펴보고, 운송비용과 운송시간을 고려한 WCSPP(Weighted Constrained Shortest Path Problem) 모형을 제시한다. 본 모형을 통해 도출된 목적함수 결과값을 이용하여 실행가능영역을 설정한 뒤, 동적 프로그래밍(Dynamic Programming)중 하나인 Label Setting 알고리즘을 응용하여, 두가지 목적함수를 동시에 만족할 수 있는 파레토 최적해를 도출하였다. 또한 본 알고리즘의 성능을 향상시키기 위해 가지치기 규칙을 함께 제안한다. 본 알고리즘을 부산에서 출발하여 로테르담까지 도착하는 실제 운송경로에 적용하였으며, 단일운송수단 및 기존의 복합운송 경로와 비교해 봄으로써 운송비용 및 운송시간의 절감효과를 정량적으로 측정하였다.

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