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http://hdl.handle.net/20.500.11750/13669
2024-03-28T09:17:20Z
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STP-MSPBEL 근사 알고리즘을 통한 무선 센서 네트워크에서의 효율적인 릴레이 노드 배치 방법
http://hdl.handle.net/20.500.11750/47717
Title: STP-MSPBEL 근사 알고리즘을 통한 무선 센서 네트워크에서의 효율적인 릴레이 노드 배치 방법
Author(s): 우은규; 채척; 신동훈
Abstract: 무선 센서 네트워크(wireless sensor networks)에서 많은 노드가 동시에 손상되어 네트워크가 여러 부분으로 분할되는 경우, 네트워크의 연결 단절이라는 큰 결함으로 이어질 수 있다. 이러한 상황에서, 네트워크의 연결을 비용과 시간 측면에서 효율적으로 복구하는 것이 매우 중요하다. 본 논문은 가장 적은 수의 릴레이 노드를 배치함으로써 연결을 완전히 복원하는 것을 목표로, 제한된 간선 길이 하의 스타이너트리 문제(STP-MSPBEL)에 대한 근사 알고리즘들을 제시한다. STP-MSPBEL 문제는 트리의 모든 간선의 길이가 주어진 양수 R 이하임을 만족하면서, 스타이너 점의 개수를 최소화하는 문제이다. 이 문제는 NP-Complete임이 증명되었으며, 선행연구에 의해 다항 시간 알고리즘의 근사율이 5에서 3으로 줄어든 바 있다. 본 논문에서는 최악의 경우 근사율이 3임이 보장되면서, 선행연구보다 개선된 휴리스틱 알고리즘들을 제시하고, 그 성능을 비교실험을 통해 확인한다.
In wireless sensor networks, when many nodes are simultaneously damaged and the network is divided into several parts, it can lead to a significant failure known as network disconnection. In such situations, it is extremely important to efficiently recover the network connection in terms of cost and time. This paper presents approximate algorithms for the Steiner Tree Problem with the Minimum number of Steiner Points and Bounded Edge-Length(STP-MSPBEL) to fully restore the connection by placing the minimum number of relay nodes. The STP-MSPBEL problem aims to minimize the number of Steiner points while satisfying the condition that the length of all edges in the tree is no more than a given positive constant. This problem has been proven to be NP-Complete, and prior studies have shown a reduction in the approximation ratio of the polynomial time algorithm from 5 to 3. In this paper, we propose improved heuristic algorithms that guarantee an approximation ratio of 3 in the worst case and demonstrate their performance through comparison experiments with previous works.
2023-08-31T15:00:00Z
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산업제어시스템에서의 AI IDS 성능 향상을 위한 데이터 품질 연구 동향 및 제언
http://hdl.handle.net/20.500.11750/47701
Title: 산업제어시스템에서의 AI IDS 성능 향상을 위한 데이터 품질 연구 동향 및 제언
Author(s): 권남혁; 김유신; 우은규; 정다훈; 채척; 신동훈
Abstract: 최근 산업제어시스템을 대상으로 하는 보안 사고가 지속적으로 증가함에 따라서 이상탐지 시스템에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 AI 기술의 급속한 발달과 함께 수준 높은 AI기반 이상탐지시스템이 연구되고 있다. 이러한 AI 모델은 산업제어시스템 환경에서 적용할 수 있도록 실시간의 처리가 필요하며, 데이터 세트의 학습에는 산업제어시스템 특성을 고려하는 것이 요구된다. 따라서, 데이터 세트가 산업제어시스템에서 적합하게 활용될 수 있는지 판별할 수 있는 세부 기준을 마련하게 된다면, 우수한 데이터 세트의 활용을 통해 산업제어시스템을 위한 AI 모델의 성능이 향상될 것으로 보인다. 본 논문에서는 산업제어시스템의 AI 침입 탐지시스템의 성능 향상을 위한 데이터 품질 연구의 동향을 조사하고, 향후 발전을 위한 방향성을 구체적인 평가항목을 통해 제시하고자 한다.
2023-11-30T15:00:00Z
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Resilient Raw Format Live Video Streaming Framework for an Automated Driving System on an Ethernet-Based In-Vehicle Network
http://hdl.handle.net/20.500.11750/47689
Title: Resilient Raw Format Live Video Streaming Framework for an Automated Driving System on an Ethernet-Based In-Vehicle Network
Author(s): Go, Kyungmin; Shin, Donghoon
Abstract: The automotive Ethernet is an emerging area for exploiting the high network bandwidth and scalable network design in automated driving systems. Low-latency live video streaming over the automotive Ethernet is a challenging part of this concept because of its significance for driving situation awareness in real time. In order to achieve low-latency live video streaming on resource-constrained automotive electric control units, the streaming needs to be conducted with a fine-grained resource control. This article proposes a raw format live video streaming framework that resiliently controls the number of raw format video packets with consideration of available CPU resources. The evaluation on a testbed demonstrates that the proposed framework achieves low-latency live video streaming by securing available CPU resources.
2023 The Authors. This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 License.
2023-11-30T15:00:00Z
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An efficient 3-approximation algorithm for the Steiner tree problem with the minimum number of Steiner points and bounded edge length
http://hdl.handle.net/20.500.11750/47652
Title: An efficient 3-approximation algorithm for the Steiner tree problem with the minimum number of Steiner points and bounded edge length
Author(s): Shin, Donghoon; Choi, Sunghee
Abstract: We present improved algorithms for the Steiner tree problem with the minimum number of Steiner points and bounded edge length. Given n terminal points in a 2D Euclidean plane and an edge length bound, the problem asks to construct a spanning tree of n terminal points with minimal Steiner points such that every edge length of the spanning tree is within the given bound. This problem is known to be NP-hard and has practical applications such as relay node placements in wireless networks, wavelength-division multiplexing(WDM) optimal network design, and VLSI design. The best-known deterministic approximation algorithm has O(n3) running time with an approximation ratio of 3. This paper proposes an efficient approximation algorithm using the Voronoi diagram that guarantees an approximation ratio of 3 in O(n log n) time. We also present the first exact algorithm to find an optimal Steiner tree for given three terminal points in constant time. Using this exact algorithm, we improve the 3-approximation algorithm with better performance regarding the number of required Steiner points in O(n log n) time. © 2023 Shin, Choi. This is an open access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License, which permits unrestricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original author and source are credited.
2023-10-31T15:00:00Z