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바지선 적재 문제의 최대이득 물품 우선 적재 알고리즘
Maximum Profit Priority Goods First Loading Algorithm for Barge Loading Problem 원문보기

韓國컴퓨터情報學會論文誌 = Journal of the Korea Society of Computer and Information, v.19 no.10, 2014년, pp.169 - 173  

이상운 (강릉원주대학교 멀티미디어공학과)

초록
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최적 해를 다항시간으로 얻을 수 있는 알고리즘이 알려져 있지 않은 NP-완전인 상자포장 문제의 일종인 바지선 적재 문제에 대해, Gu$\acute{e}$ret et al.은 $O(m^4)$ 수행 복잡도의 선형계획법으로 해를 얻고자 하였다. 반면에, 본 논문에서는 이득 우선순위로 적재하는 규칙인 O(m log m) 복잡도의 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방법은 첫 번째로 이득 우선순위를 결정하였다. 다음으로, 이득 우선순위 물품들을 바지선에 적재하는 방법으로 초기 적재 결과를 얻었다. 마지막으로, 바지선 적재 용량을 미달하는 경우, 이전에 적재된 물품과 미선적된 물품을 상호 교환하여 바지선 적재용량을 충족시켰다. 실험 결과, 제안된 알고리즘은 NP-완전 문제인 바지선 적재 문제에 대해 선형계획법의 $O(m^4)$를 O(m log m)으로 단축시켰다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Nobody has yet been able to determine the optimal solution conclusively whether NP-complete problems are in fact solvable in polynomial time. Gu$\acute{e}$ret et al. tries to obtain the optimal solution using linear programming with $O(m^4)$ time complexity for barge loading pr...

주제어

#적재량   #상자 포장   #최적화   #최대 이득   #이득 우선순위  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 BLP를 단순한 결정문제(decisionproblem, DP)로 취급하여 O(m log m) 수행 복잡도로 적재하는 규칙을 제시한 휴리스틱 알고리즘을 제안한다. 2장에서는 Guéret et al.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
BLP는 어떤 문제의 특별한 경우인가? BLP는 상자 포장 문제 (bin packing problem, BPP)[2] 의 특별한 경우로 볼 수 있다. BPP는 T 용량을 가진 n >1개 상자에 m개의 물품을 용량 제약조건만을 고려하여 적재 하는 문제인데 반에, BLP는 n = 1인 경우이며, 용량과 이득 제약조건을 충족해야 한다.
본 논문에서 제안한 O(mlog m)복잡도의 결정기법으로 최적 해를 얻을 수 있는 휴리스틱 알고리즘은 무엇에 큰 도움을 줄 수 있는가? 결론적으로, 제안된 알고리즘은 간단히 해를 구할 수 있는 관계로 바지선의 운항 이득을 최대로 할 수 있는 물품 적재계획을 수립하는데 실제로 큰 도움을 줄 수 있을 것이다.
BPP는 어떤 문제인가? BLP는 상자 포장 문제 (bin packing problem, BPP)[2] 의 특별한 경우로 볼 수 있다. BPP는 T 용량을 가진 n >1개 상자에 m개의 물품을 용량 제약조건만을 고려하여 적재 하는 문제인데 반에, BLP는 n = 1인 경우이며, 용량과 이득 제약조건을 충족해야 한다. BPP는 정확한 해를 찾는 다항시간 알고리즘이 알려져 있지 않아 NP-완전 (NP-complete)으로 분류되고 있다[3].
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참고문헌 (7)

  1. C. Gueret, X. Prins, and M. Sevaux, "Applications of Optimization with Xpress-MP: 9.2 Barge Loading," Dash Optimization Ltd., pp. 125-128, Feb. 2005. 

  2. E. Falkenauer, "A Hybrid Grouping Genetic Algorithm for Bin Packing," Journal of Heuristics, Vol. 2, No. 1, pp 5-30, Aug 1996. 

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  3. A. Lodi, S. Martello, and D. Vigo, "Recent Advances on Two-Dimensional Bin Packing Problems," Discrete Applied Mathematics, Vol. 123, No. 1-3, pp. 379-396, Nov. 2002. 

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  4. S. U. Lee, "A Polynomial Time Optimal Algorithm for Linear Bin Packing Problem," Journal of Korean Institute of Information Technology, Vol. 11, No. 8, pp. 9-16, Aug. 2013. 

    상세보기 crossref

  5. M. Edvall, "Barge Loading," Tomlab Optimization Inc, http://tomsym.com/examples/tomsym_bargeloading.html Apr. 2009. 

  6. J. J. Hopfield, and D. W. Tank, "Neural Computation of Decisions in Optimization Problems," Biological Cybernetics, Vol. 52, No. 3, pp. 141-152, Jul. 1985. 

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  7. P. Wright, "Consumer Choice Strategies: Simplifying vs. Optimizing," Journal of Marketing Research, Vol. 12, No. 1, pp. 60-67, Feb. 1975. 

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