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이다빈 연구실
서울대학교 수리과학부
이다빈 교수
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이다빈 연구실

서울대학교 수리과학부 이다빈 교수

이다빈 연구실은 정수계획법, 확률계획법, 조합최적화와 같은 수리최적화의 핵심 이론을 기반으로, 불확실성 하의 강건한 의사결정 모델과 볼록·이중수준 최적화 알고리즘을 연구하며, 최근에는 인공지능 기반 블랙박스 조합 최적화와 국방 군집체계, 산업 문제 해결로 연구를 확장하는 수리과학 중심의 응용 융합 연구를 수행하고 있다.

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정수계획법과 조합최적화
주요 논문
5
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1
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hybrid
·
인용수 0
·
2024
From coordinate subspaces over finite fields to ideal multipartite uniform clutters
Ahmad Abdi, Dabeen Lee
IF 2.5
Mathematical Programming
Abstract Take a prime power q , an integer $$n\ge 2$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>n</mml:mi> <mml:mo>≥</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> , and a coordinate subspace $$S\subseteq GF(q)^n$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>S</mml:mi> <mml:mo>⊆</mml:mo> <mml:mi>G</mml:mi> <mml:mi>F</mml:mi> <mml:msup> <mml:mrow> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:mi>q</mml:mi> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> <mml:mi>n</mml:mi> </mml:msup> </mml:mrow> </mml:math> over the Galois field GF ( q ). One can associate with S an n -partite n -uniform clutter $$\mathcal {C}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>C</mml:mi> </mml:math> , where every part has size q and there is a bijection between the vectors in S and the members of $$\mathcal {C}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>C</mml:mi> </mml:math> . In this paper, we determine when the clutter $$\mathcal {C}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>C</mml:mi> </mml:math> is ideal , a property developed in connection to Packing and Covering problems in the areas of Integer Programming and Combinatorial Optimization. Interestingly, the characterization differs depending on whether q is 2, 4, a higher power of 2, or otherwise. Each characterization uses crucially that idealness is a minor-closed property : first the list of excluded minors is identified, and only then is the global structure determined. A key insight is that idealness of $$\mathcal {C}$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mi>C</mml:mi> </mml:math> depends solely on the underlying matroid of S . Our theorems also extend from idealness to the stronger max-flow min-cut property. As a consequence, we prove the Replication and $$\tau =2$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>τ</mml:mi> <mml:mo>=</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:math> Conjectures for this class of clutters.
https://doi.org/10.1007/s10107-024-02155-3
Linear subspace
Mathematics
Multipartite
Ideal (ethics)
Coordinate system
Finite field
Combinatorics
Pure mathematics
Mathematical analysis
Geometry
2
article
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hybrid
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인용수 1
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2024
A projection-free method for solving convex bilevel optimization problems
Khanh-Hung Giang-Tran, Nam Ho-Nguyen, Dabeen Lee
IF 2.5
Mathematical Programming
Abstract When faced with multiple minima of an inner-level convex optimization problem, the convex bilevel optimization problem selects an optimal solution which also minimizes an auxiliary outer-level convex objective of interest. Bilevel optimization requires a different approach compared to single-level optimization problems since the set of minimizers for the inner-level objective is not given explicitly. In this paper, we propose a new projection-free conditional gradient method for convex bilevel optimization which requires only a linear optimization oracle over the base domain. We establish $$O(t^{-1/2})$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>O</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>t</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> convergence rate guarantees for our method in terms of both inner- and outer-level objectives, and demonstrate how additional assumptions such as quadratic growth and strong convexity result in accelerated rates of up to $$O(t^{-1})$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>O</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>t</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>1</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> and $$O(t^{-2/3})$$ <mml:math xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML"> <mml:mrow> <mml:mi>O</mml:mi> <mml:mo>(</mml:mo> <mml:msup> <mml:mi>t</mml:mi> <mml:mrow> <mml:mo>-</mml:mo> <mml:mn>2</mml:mn> <mml:mo>/</mml:mo> <mml:mn>3</mml:mn> </mml:mrow> </mml:msup> <mml:mo>)</mml:mo> </mml:mrow> </mml:math> for inner- and outer-levels respectively. Lastly, we conduct a numerical study to demonstrate the performance of our method.
https://doi.org/10.1007/s10107-024-02157-1
Mathematics
Bilevel optimization
Projection (relational algebra)
Regular polygon
Convex optimization
Mathematical optimization
Projection method
Convex analysis
Conic optimization
Numerical analysis
3
article
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인용수 5
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2023
Technical Note—Conic Mixed-Binary Sets: Convex Hull Characterizations and Applications
Fatma Kılınç-Karzan, Si̇mge Küçükyavuz, Dabeen Lee, Soroosh Shafieezadeh-Abadeh
IF 2.6
Operations Research
A Unifying Framework for the Convexification of Mixed-Integer Conic Binary Sets The paper “Conic Mixed-Binary Sets: Convex Hull Characterizations and Applications,” by Fatma Kilinc-Karzan, Simge Kucukyavuz, Dabeen Lee, and Soroosh Shafieezadeh-Abadeh, develops a unifying framework for convexifying mixed-integer conic binary sets. Many applications in machine-learning and operations research give rise to integer programming models with nonlinear structures and binary variables. The paper develops general methods for generating strong valid inequalities that take into account multiple conic constraints at the same time. The authors demonstrate that their framework applies to conic quadratic programming with binary variables, fractional programming, best subset selection, distributionally robust optimization, and sparse approximation of positive semidefinite matrices.
https://doi.org/10.1287/opre.2020.0827
Conic section
Conic optimization
Binary number
Mathematical optimization
Integer (computer science)
Convex hull
Mathematics
Integer programming
Nonlinear programming
Quadratic programming
정부 과제
10
과제 전체보기
1
2024년 7월-2027년 4월
|375,000,000
조합최적화 문제 해결을 위한 인공지능 기초모델 개발과 이를 활용한 다양한 산업문제 해결
본 연구의 최종 목표는 다양한 조합 최적화 문제를 효과적으로 풀 수 있는 생성형 인공지능 기반 조합 최적화 기초모델 (Foundation Model)을 개발하고, 이를 활용하여 새로운 화학물질/신약 개발, 물류 교통시스템 운영 최적화, 그리고 반도체 칩 설계기법들을 산업계 제공하는 것이다.
인공지능
조합최적화
기초모델
생성모델
2
2024년 6월-2031년 12월
|558,500,000
국방 지능형 군집체계 연구센터
최종 목표 : 지능형 군집체계의 국방 무기 체계 적용을 위하여, 지능형 군집체계에 활용되는 각종 의사결정 및 협업을 위한 SW+HW 플랫폼을 개발하는 것이며, 이 과정에서 핵심 기반 기술 개발 및 인력 양성을 수행함.? 단계적 접근을 통한 지능형 군집체계의 구현 및 인력양성­ 1단계) 지능형 군집체계 핵심 단위 기술 개발● 최적 배치 및 임무할당 AI+최적...
지능형 시스템
군집 지능
인공 지능
군집 시스템
무인 시스템
3
2024년 6월-2031년 12월
|1,090,270,000
국방 지능형 군집체계 연구센터
최종 목표 : 지능형 군집체계의 국방 무기 체계 적용을 위하여, 지능형 군집체계에 활용되는 각종 의사결정 및 협업을 위한 SW+HW 플랫폼을 개발하는 것이며, 이 과정에서 핵심 기반 기술 개발 및 인력 양성을 수행함.? 단계적 접근을 통한 지능형 군집체계의 구현 및 인력양성­ 1단계) 지능형 군집체계 핵심 단위 기술 개발● 최적 배치 및 임무할당 AI+최적...
지능형 시스템
군집 지능
인공 지능
군집 시스템
무인 시스템