Gazelle and Computer Science

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  Online matching 온라인 이분 매칭 경쟁비 상한 (Upper Bound of Competitive Ratio for Online Bipartite Matching) 지난 시간에 우리는 온라인 분수 이분 매칭 문제(online fractional bipartite matching problem)를 \(1-1/e \approx 0.632\)의 경쟁비로 해결하는 결정론적 알고리즘(deterministic algorithm)인 물 채우기 알고리즘(water-filling algorithm)을 공부하였습니다. 온라인 분수 이분 매칭 (Online Fractional Bipartite Matching) 우리에게 처리해야 할 작업들이 있다고 해 보겠습니다. 다만 작업들은 처음부터 주어지지 않고 시간이 흐르면서 하나씩 도착합니다. 작업을 처리하기 위해 우리는 최대 하나의 작업을 할당받을 gazelle-and-cs.tistory.com 아래 본문의 정의와 기호는 이전 글의 것과 동..

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  Online matching 온라인 분수 이분 매칭 (Online Fractional Bipartite Matching) 우리에게 처리해야 할 작업들이 있다고 해 보겠습니다. 다만 작업들은 처음부터 주어지지 않고 시간이 흐르면서 하나씩 도착합니다. 작업을 처리하기 위해 우리는 최대 하나의 작업을 할당받을 수 있는 기계를 몇 대 갖고 있습니다. 문제는 각 작업마다 해당 작업을 처리할 수 있는 기계가 따로 정해져 있다는 것이며, 심지어 어느 기계에서 처리될 수 있는지는 해당 작업이 도착해야 알 수 있다는 점입니다. 우리는 매번 작업이 도착할 때마다 이 작업을 어떤 기계에 할당할지, 그리고 만약 할당한다면, 어느 가용한 기계에 할당하여 줄지를 바로 결정하여야 합니다. 여기서 어려운 점은 이 결정을 후일 번복할 수 없다는 것입니다. 이런 환경에서 작업이 모두 도착했을 때 최대한 많은 작업을 처리하는 것이 목표입니다. 이는 유명한 ..

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  Facility location 설비 입지 선정 원-쌍대 근사 알고리즘 (Primal-Dual Approximation Algorithm for Facility Location) 지난 포스트에서 우리는 설비 후보지들이 주어질 때 최소의 비용으로 몇 곳의 후보지에 설비를 지어 모든 고객을 서비스하는 방법을 찾는 설비 입지 선정 문제(facility location problem)를 공부하였습니다. 언뜻 보기에도 산업적으로 유용해 보이는 이 문제는 이론적으로도 흥미로운 부분이 많아서 널리 연구가 되었습니다. 지난 포스트에서는 그중에서도 특히 이 문제를 해결하는 4-근사 알고리즘을 배웠습니다. 설비 입지 선정 문제 (Facility Location Problem) 여러분이 큰 물류 회사를 경영한다고 가정해 봅시다. 여러분에게는 수많은 고객들이 있으며 여러분은 그들에게 상품을 배송해 주어야 합니다. 이를 위해서는 몇몇 장소에 큰 물류 창고를 건설 gazelle-and-cs.tistory..

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  Flow & Circulation 서큘레이션 (Circulation) 최대 흐름 문제(maximum flow problem)는 어떤 방향 그래프(directed graph)와 간선 위의 용량(capacity)으로 정의되는 흐름 네트워크(flow network)에서 시점(source)부터 종점(sink)까지 최대한 많은 양의 물을 흘리는 방법을 찾는 문제입니다. 이 문제는 이론적으로는 물론 산업적으로도 깊이 연구된 매우 중요한 조합론적 최적화 문제입니다. 제 블로그에서도 현재까지 다섯 개의 글을 적었을 만큼 매우 비중 있게 다룬 주제입니다. 이번 포스트에서는 이 문제를 보다 확장을 시켜 보고자 합니다. 원래 문제에서는 각 간선에 이 이상은 흘릴 수 없다는 제약을 주는 용량만 있었습니다. 하지만 경우에 따라서는 각 간선마다 적어도 이 정도는 흐르고 있어야 한다는 일종의 필요량..

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  Job scheduling 상관없는 기계에서 가중치 완성 시간 최소화하기 (Minimizing Weighted Completion Time on Unrelated Machines) 한 회사에서 어떤 작업들을 처리해야 한다고 합시다. 이 작업들을 처리하기 위해 기계 수 대를 갖고 있습니다. 각 기계들은 회사가 성장해 가면서 하나씩 사들이는 바람에 제원이나 사양이 모두 다릅니다. 다만, 모든 기계는 한 번에 하나의 작업만을 처리할 수 있으며, 한 작업이 시작되면 이를 중단하지 않고 끝까지 처리합니다. 회사 내에서 거의 유일하게 머리 좀 쓰는 공돌이인 여러분은 기계를 활용하여 작업들을 적절히 처리하라는 지시를 받았습니다. 지시 사항을 전달 받은 여러분은 상사에게 곧장 되물었습니다. 목표가 무엇인가요? 기계의 수행 시간을 최소화해야 하는지, 마감 기한을 어기는 정도를 최소화해야 하는지, 아니면 전기비 절감을 위해 기계가 사용하는 에너지를 최소화해야 하는지 등 작업 스케줄을 평가하는 요소는..