동적가중요소매칭이란
동적가중요소매칭(Dynamic Weighted Element Matching : DWEM)은 어떠한 요소나 변수 사이의 관계를
평가하여 최적의 매칭을 찾아 각 요소 혹은 변수에 동적으로 가중치를 부여하는 방법이다.
즉 어떤 시스템이 작동하거나 알고리즘이 실행 될 때에 각 요소 또는 변수의 가중치가 상황에 따라 실시간으로 변경하는 과정이라고 할 수 있다.
이 방법은 고정된 가중치를 했을 때 환경이 변화하는 것을 따라가지 못해 생기는 효율적이지 못한 상황에 대처하기 위한 방법이다.
동적가중요소매칭의 기본적인 단계는 다음과 같다.
가중치 할당
각 요소에 초기 가중치를 할당한다. 여기서 이 가중치는 요소 및 변수의 중요도, 우선순위, 특성에 따라 다를 수 있으며, 상황에 따라 동적으로 조정된다.
요소 간의 관계 평가
각 요소 간의 관계를 평가하여 매칭의 우선순위를 결정하게 된다. 여기서 관계는 요소들 간의 유사성, 상호작용 가능성, 또는 상호 의존성을 기반으로 할 수 있다.
예를 들면 특정한 두가지 경로간의 데이터 전송 속도를 비교해보고 나온 결과를 통해 관계를 평가하는 것이 있다.
이 밖에도 다양한 알고리즘과 거리 측정 방법을 사용하여 요소 간의 관계를 평가하게 되는 과정을 거친다.
동적 조정(매칭)
이 단계는 어떠한 시스템이나 알고리즘이 처한 상황에 알맞게 요소 및 변수들을 잘 맞추어주는 과정이라고 할 수 있는데 이러한 매칭 과정에서 가중치는 동적으로 조정된다.
예를 들어, 특정 요소를 매칭 할 때 그와 관련된 요소 및 변수의 가중치가 변경되며 이러한 변경은 이후의 매칭 결정에 영향을 끼친다.
이러한 과정은 최적의 매칭을 찾는 과정이라고 할 수 있다.
실행
동적 조정 단계에서 결과로 구해진 최적의 매칭을 실제 시스템이나 알고리즘 상에 적용하여 실행한다.
모니터링 및 피드백
시스템이나 알고리즘을 실행한 후 관찰하여 문제가 발생하는지 분석을 한다. 피드백을 통해 조정이 필요하다 판단이 될 경우 동적 조정 단계를 다시 수행한다.
평가
실행 이후 성능을 평가해 초기에 정한 목표와 비교해본다.
이 과정을 통해 시스템이나 알고리즘의 개선여부 혹은 가중치 할당에서 수정 할 부분이 있는지 판단하여
다음 동적 가중 요소 매칭 실행시에 더 나은 결과값을 얻을 수 있도록 한다.
정보통신 활용 사례
동적 가중 요소 매칭은 정보통신 뿐만아니라 정말 다양한 산업에서 유용하게 쓰이는 방법이다. 다음은 정보통신분야에서 이 방법을 이용해 시스템의 성능을 향상한 사례이다.
네트워크 라우팅
네트워크 라우팅은 데이터가 목적지까지 가는 최적의 경로를 찾는 과정이라고 할 수 있다. 네트워크 상태는 실시간으로 변하기에 그에 따라 경로의 중요도도 계속 바뀌게 된다.
예를 들어, 트래픽이 많은 경로는 가중치를 낮추고, 트래픽이 적은 경로는 가중치를 높여서 데이터 흐름의 최적화 시킨다.
이후 네트워크 상태를 지속적으로 모니터링하면서 트래픽 변화에 따라 경로의 가중치를 조정하는데
이러한 과정으로 혼잡을 줄이고 데이터 전송 속도를 높일 수 있으며 이 방법이 동적 가중 요소 매칭(DWME)이라 할 수 있다.
무선 통신 시스템
무선 통신에서는 주파수 간섭 그리고 신호의 품질이 문제가 될 수 있는데 여기에도 DWEM을 활용한다면 개선 할 수 있다.
기지국이 사용자에게 주파수를 할당할 때에 간섭 수준과 신호 품질을 평가해 가중치를 부여하게 되는데 이러한 과정으로 주파수 할당을 최적화할 수 있다.
기계 학습
기계 학습 모델은 다양한 특성들의 가중치를 조정하여 최적의 예측 모델 만들게 되는데 여기서 데이터 변화에 따라 가중치를 동적으로 조정한다면 성능 최적화에 도움이 된다.
클라우드 컴퓨팅
클라우드 환경의 각 가상 머신이나 서비스의 자원 사용 패턴을 모니터링하고 분석에 맞게 가중치를 조정해
머신의 자원 사용 효율성을 극대화하기 위해 DWEM을 활용한다.
네비게이션
네비게이션에는 실시간 경로 최적화, 그리고 교통법규를 위해 제한속도도 반영하고 있으며, 이와 더불어 차가 막히는 구간을 파악하여 다른 대체 경로를 제시하기도 한다.
이 것 또한 실시간 데이터를 활용하여 경로의 가중치를 조정하는 과정을 거친다고 할 수 있다 이러한 결과로 우리는 최적화 된 실시간 경로로 안내를 받게 된다고 할 수 있다.