• Title/Summary/Keyword: 다단계 최적화

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시나리오 플래닝 기법을 이용한 다단계 용수공급시스템의 최적설계

  • Gang, Du-Seon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.215-215
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    • 2012
  • 사회는 우리의 예상보다 빠르게 혹은 느리게 발전할 수 있고, 정부의 법령이나 규정은 때때로 수정되며, 대중의 선호도나 정서 등도 시시각각 변화한다. 이러한 불확실하고 변화가 많은 환경하에서 수자원기술자들은 시스템의 구축에 있어서 종종 딜레마에 직면하게 된다. 즉, 언제(when), 얼마만한(how big) 규모의 시스템을 구축해야 불투명한 미래에 충분히 대비할 수 있을까란 의문이 바로 그것이다. 시스템의 계획단계(planning stage)에서 시스템과 관련된 여러 가지 불확실성을 고려할 수 있는 가장 강력하면서 또한 직감적인 방법은 바로 여러 가지 미래에 대한 가상 시나리오(scenario)를 구성하여 그것에 대비하는 방법이다. 최근 들어 시나리오에 기반한 시스템 플래닝 기법이 수자원분야에서 주목을 받고 있다. 미래에 발생 가능한 여러 가지 시나리오를 고려하여 구축된 시스템은 그 자체로 유연성을 발휘하여 미래에 발생할 수 있는 (예측에 어긋난) 다양한 변화에도 큰 사회적인 혼란 없이 최소의 추가비용만으로도 본래의 역할을 수행해 나갈 수 있다. 본 연구에서는 최적화 기법을 시나리오 플래닝 기법 (scenario planning technique)과 접목하여 분산형 용수공급 시스템(decentralized water supply system)의 최적설계에 적용하였다. 대상지역은 미국의 대표적인 준사막지역의 하나인 애리조나주에 위치한 투산시의 통합 물공급시스템으로 향후 20년을 대비한 시스템의 최적화에 본 연구에서 제안된 기법을 적용하여, 그 결과를 정리하였다.

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A Study of the Optimization of the MOF-5 Synthesis Process using Design of Experiments (실험계획법을 이용한 MOF-5 합성공정 최적화 연구)

  • Lee, Min Hyung;Lee, Sangmin;Yoo, Kye Sang
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.33 no.4
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    • pp.402-407
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    • 2022
  • Statistical design of experiments was used to optimize the MOF-5 synthesis process. A mixture design was employed to optimize precursor concentration. The optimal composition of three chemical materials, terephthalic acid, zinc acetate dihydrate, and N,N-dimethylformamide for MOF-5 synthesis was determined by extreme vertices design methods as follows; 1 mol : 2.7 mol : 40 mol. A multilevel factorial design was selected to screen the significance of synthesis reaction conditions such as temperature, time, and stirring speed. Statistical analysis results suggested excluding stirring speed from further investigation. Using a central composition design, the synthesis time and temperature were optimized. The quadratic model equation was derived from 13 synthesis experiments. The model predicted that MOF-5 synthesized at 119 ℃ for 10.4 h had the highest crystallinity.

Evaluation of Parameters in Flood Forecasting Model (홍수예보모형 매개변수 평가)

  • Chung, Gun-Hui;Park, Hee-Seong;Sung, Ji-Youn;Kim, Hyeon-Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.636-636
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    • 2012
  • 우리나라에서 가장 심각한 자연재해가 홍수재해이므로, 홍수기에 홍수예보를 하는 것은 매우 중요한 일이다. 홍수예보를 위한 예측 과정은 강우예측과 유출해석부분으로 크게 나눌 수가 있는데, 강우를 정확하게 예측하는 일은 주로 정교한 강우모형과 기상학자들의 몫으로 남겨놓는다고 하더라도 정확한 유출해석은 오랜 동안 수문학자들에게 중요한 고민거리였으며, 특히 우리나라와 같이 홍수재해에 취약한 지역에서는 더욱 간절한 문제가 되었다. 우리나라에서는 국가하천을 대상으로 홍수예보모형을 개발하여 하천의 주요지점에 대한 홍수예보를 시행하고 있으며, 매년 보다 정확하고 신속한 예보를 통해 피해를 줄이기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 본 연구에서는 전역최적화기법인 SCE-UA방법을 이용하여 홍수예보모형의 매개변수의 최적화를 수행하였다. 그러나 최적화기법에 의해 제안된 매개변수들이 강우-유출모형이나 유역의 물리적인 특성을 반영하지 못한다는 비판을 피하기 위해 다단계의 최적화를 통해 유역의 물리적인 특성을 반영하면서도 유출수문곡선을 성공적으로 재현하는 매개변수를 제안하고, 각 매개변수가 가지는 의미를 평가하여 실무에서 홍수예보업무의 효율을 높이는데 도움을 주는 것을 목적으로 하였다. 연구를 위해 매개변수의 민감도 분석을 수행하고, 민감도에 따라 최적화 하는 방법을 다르게 적용하였다. 또한 유역의 물리적인 특성을 나타내는 매개변수와 강우의 특성에 따라 변화하는 매개변수를 구분하여, 유역별 다른 매개변수의 범위를 제안하였다. 제안된 매개변수는 검증을 통하여 적용성을 확인하였으며, 유역별 다양한 특성을 성공적으로 나타내었다.

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A Study on the Multi-level Optimization Method for Heat Source System Design (다단계 최적화 수법을 이용한 열원 설비 설계법에 관한 연구)

  • Yu, Min-Gyung;Nam, Yujin
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.28 no.7
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    • pp.299-304
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    • 2016
  • In recent years, heat source systems which have a principal effect on the performance of buildings are difficult to design optimally as a great number of design factors and constraints in large and complicated buildings need to be considered. On the other hand, it is necessary to design an optimum system combination and operation planning for energy efficiency considering Life Cycle Cost (LCC). This study suggests a multi-level and multi-objective optimization method to minimize both LCC and investment cost using a genetic algorithm targeting an office building which requires a large cooling load. The optimum method uses a two stage process to derive the system combination and the operation schedule by utilizing the input data of cooling and heating load profile and system performance characteristics calculated by dynamic energy simulation. The results were assessed by Pareto analysis and a number of Pareto optimal solutions were determined. Moreover, it was confirmed that the derived operation schedule was useful for operating the heat source systems efficiently against the building energy requirements. Consequently, the proposed optimization method is determined by a valid way if the design process is difficult to optimize.

Multi-Stage Supply Chain Inventory Control Using Simulation Optimization (시뮬레이션 최적화 방법을 이용한 다단계 공급망 재고 관리)

  • Yoo, Jang-Sun;Kim, Shin-Tae;Hong, Seong-Rok;Kim, Chang-Ouk
    • IE interfaces
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    • v.21 no.4
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    • pp.444-455
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    • 2008
  • In the present manufacturing environment, the appropriate decision making strategy has a significance and it should count on the fast-changing demand of customers. This research derives the optimal levels of the decision variables affecting the inventory related performance in multi-stage supply chain by using simulation and genetic algorithm. Simulation model helps analyze the customer service level of the supply chain computationally and the genetic algorithm searches the optimal solutions by interaction with the simulation model. Our experiments show that the integration approach of the genetic algorithm with a simulation model is effective in finding the solutions that achieve predefined target service levels.

Reliability Optimization By using a Nonlinear Programming (비선형계량법(非線型計量法)을 이용한 신뢰성(信賴性)의 최적화(最適化))

  • Lee, Chang-Ho
    • Journal of Korean Society for Quality Management
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    • v.9 no.2
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    • pp.31-36
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    • 1981
  • This paper deals with the reliability optimization of parallel - in - series system subject to several linear constraints. The model of nonlinear constrained optimization is transformed to a saddle point problem by using Lagrange multipliers. Then Newton - Raphson method is used to solve the resulting problem and these step - by - step solution procedures are programmed in Basic Level II of micro - computer TRS-80. An example which has two linear constraints is solved and the results are analyzed.

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ATM교환 시스팀의 최적설계를 위한 확률 모형

  • 김제승;윤복식;이창훈
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 1992.04b
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    • pp.457-465
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    • 1992
  • 현재 또는 장래에 예견되는 거의 모든 통신서비스를 통합적으로 제공할 수 있는 B-ISDN환경하에서 음성통화와 비디오정보, 데이타들이 각기 다른 bit rate와 서비스 요구조건(통화시간, 질등)를 가지고 전송서비스를 받으려 하기때문에 매우 다양한 서비스들의 조합을 고려하여 교환시스팀을 구현해야 한다. B-ISDN에 적합한 전송기술로서 ATM(Asynchronous Transfer Mode)이 일반적으로 제안되고 있는데 이미 10여종의 독특한 ATM시스팀들이 이론적, 실험적 연구단계를 거쳐 거의 실용화 단계까지 이르렀다고 주장되고 있다. 본 논문에서는 ATM교환시스팀의 설계요건과 비교기준을 제시하여 설계 대자인을 주어진 기술제약하에 최적화 할 수 있는 조건을 제시한다. 이때 우선 기본 스위치의 구조를 단단계로 할 것인가 다단계로 할 것인가에 대한 정량적, 확률적인 비교가 행해지고 특히 이미 많은 ATM스위치에서 채택되고 있는 Banyan형태의 망의 성능분석을 보다 현실에 근접하게 할 수 있는 이산적 마코프체인에 의한 모형과 계산방법이 확립된다. 이를 통해 단위스위치내부에 버퍼의 유무, 버퍼를 두는 위치, 또한 버퍼사이즈에 의한 영향등이 세부적으로 분석된다.

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Scene Conserved Music Video Generation Using the Multi-Level Segmentation (장면 보존적인 뮤직비디오 생성을 위한 다단계 분할 매칭 기법)

  • Yoon, Jong-Chul;Lee, In-Kwon
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.12 no.3
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    • pp.27-33
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    • 2006
  • 뮤직 비디오란 주어진 음악과 비디오가 동기화 된 형태의 창작물을 뜻한다. 기존의 뮤직비디오 제작방식에서는 만들어진 음악을 위해 영상 촬영에 전문적인 촬영 기술을 요구하였다. 본 논문에선 보다 쉬운 뮤직비디오 생성을 위하여 비디오와 음악의 특성을 분석하여 자동적인 뮤직비디오 생성시스템을 소개한다. 두 개체의 연속성을 보장하는 비교를 위해 우리는 각각의 객체의 흐름을 분석하고, 흐름의 유사성을 기준으로 분할하는 기법을 제시한다. 분할된 영상과 음악의 특성 비교를 통한 최적화된 매칭기법을 비롯하여, 보다 다양한 조각 생성을 위한 다중 레벨(multi-level)분할 기반의 매칭 기법을 소개한다. 본 논문의 기술을 사용하여, 일반인이 홈비디오 등을 사용하여 손쉽게 뮤직 비디오를 제작할 수 있다.

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Wavelet Packet-Based Progressive Image Transmission (Wavelet Packet 기반 점진적 영상 전송)

  • Song, Joon-Ho;Lee, Gi-Hun;Park, Rae-Hong
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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    • v.35S no.8
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    • pp.77-85
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    • 1998
  • This paper proposes progressive image transmission(PIT) methods based on the wavelet packet transform, in which quantizers are optimized at each stage for the given bit rate. Scalar and vector quantizers are used and the performance of each quantizer is compared. After quantization, selected subbands are ordered by their priority for transmission. Subjective quality of the reconsetructed image is improved by human visual system (HVS) weighting.

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Modeling and Simulation on a Direct Esterification Reactor for PET Polymerization and energy analysis (PET 직접 에스테르화 중합 반응기의 모델링 및 시뮬레이션과 에너지적 분석)

  • 김주열;권태인;여영구
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.67-72
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    • 2000
  • PET는 합성섬유, 필름, 음료수병, 성형 플라스틱 등의 다양한 용도를 가지고 있으며 특히 섬유 원료부분에서는 전세계의 약 40%이상을 차지하고 있는 상업적 입장에서 아주 중요한 소재이다.[1]그러나, PET 제조공정은 긴 반응시간과 높은 반응온도, 대용량의 다단계 공정시설을 필요로 하는 대표적인 에너지 다소비 공정으로서 현대의 치열한 고분자 제품의 시장경쟁 상황에서 에너지 투입량 감축을 위한 공정의 해석 및 개발과 그로 인한 생산원가의 절감이 필수적이다. 본 연구에서는 실제 공장에서 사용되는 단일 연속식 직접 에스테르화 반응기(CSTR Direct Esterification Reactor)를 모델링하고 Van Krevelen[2]의 Group contribution method로 계산된 올리고머의 열용량값을 이용하여 에너지 소모량을 계산하였다. 모델링 결과는 모두 실제 공장의 자료와 비교되었으며 가장 제어하기 쉬운 변수에 따른 반응물의 물성과 에너지 소모량을 분석하였다. 또한 압력이 일정한 조건 하에서 입력변화에 따른 반응기의 동적 모델링을 동시에 수행하였으며 투입에너지량과 반응기의 운전지표와의 관계를 분석하였다. 이러한 연구는 실제 공정분석과 최적화에 있어서 소모 에너지량을 고려한 보다 정확한 지표를 제시하고 에너지 사용의 효율성을 높이는 데 기여할 수 있다.

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