• Title/Summary/Keyword: 다목적 함수

Search Result 159, Processing Time 0.027 seconds

Pump Scheduling Technique for Optimal Operation of Water Distribution System Using Multi-Objective Genetic Algorithms (다목적 유전자알고리즘을 이용한 상수도 관망운영 펌프스케쥴링에 관한 연구)

  • Woo, Hyoung-Min;Kim, Tae-Soon;Heo, Jun-Haeng;Cho, Won-Cheol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2006.05a
    • /
    • pp.1405-1409
    • /
    • 2006
  • 본 연구는 다목적 유전자알고리즘을 이용해서 상수도관망의 펌프 스케쥴링을 최적화하는 방안을 도출하기 위한 연구이다. 상수도관망의 시스템을 모의하기 위한 방법으로는 EPANET을 이용해서 각각의 결정변수에 관한 펌프운영비용을 산정하였으며, 이렇게 계산된 편익함수의 값을 다목적 유전자알고리즘의 목적함수로 이용해서, 펌프스케쥴링에 관한 여러 가지 대안을 제시하였다. 상수도관망의 운영을 위해서는 안정적인 용수공급이 가능하면서도 최소한의 에너지비용을 필요로 하는 펌프운영방식을 필요로 하게 되는데, 이때 용수수요량의 변화 등 운영여건이 바뀌게 되더라도, 수리적 안정성이 확보되는 범위내에서의 최적 운영방안이 필요하게 된다. 이와 같은 펌프운영방안의 최적화는 상당히 많은 수의 결정변수를 요구하게 되고, 결정변수의 탐색범위 또한 상당히 넓은 경우가 대부분이기 때문에, 국부최적해에 수렴하는 현상이 나타나지 않고, 넓은 범위의 결정변수 영역을 빠르게 탐색할 수 있으며, 여러 가지 대안을 효율적으로 제시할 수 있는 다목적 유전자알고리즘을 사용하였다. 본 연구를 통하여 개발된 상수도 관망 펌프 스케쥴링 기법을 이용하면, 운영여건의 변화에 따른 펌프운영비용의 최소화 여부를 검토할 수 있으며, 이를 바탕으로 각 단계별 수도시설을 종합적으로 고려한 경제적 운영방안의 검토가 가능할 것으로 판단된다.

  • PDF

Improved Automatic Lipreading by Multiobjective Optimization of Hidden Markov Models (은닉 마르코프 모델의 다목적함수 최적화를 통한 자동 독순의 성능 향상)

  • Lee, Jong-Seok;Park, Cheol-Hoon
    • The KIPS Transactions:PartB
    • /
    • v.15B no.1
    • /
    • pp.53-60
    • /
    • 2008
  • This paper proposes a new multiobjective optimization method for discriminative training of hidden Markov models (HMMs) used as the recognizer for automatic lipreading. While the conventional Baum-Welch algorithm for training HMMs aims at maximizing the probability of the data of a class from the corresponding HMM, we define a new training criterion composed of two minimization objectives and develop a global optimization method of the criterion based on simulated annealing. The result of a speaker-dependent recognition experiment shows that the proposed method improves performance by the relative error reduction rate of about 8% in comparison to the Baum-Welch algorithm.

Impact Performance Optimization of Auto-Sensing Breaker using Multi-objective Function (다목적함수를 이용한 지능형 브레이커의 타격성능 최적화)

  • Lee, Dae-Hee;Noh, Dae-Kyung;Park, Sung-Su;Lee, Geun-Ho;Kang, Young-Ky;Cho, Jae-Sang;Jang, Joo-Sup
    • Journal of the Korea Society for Simulation
    • /
    • v.26 no.4
    • /
    • pp.11-21
    • /
    • 2017
  • This paper discusses the design parameter sensitivity analysis and multi-objective function optimization for improving the impact performance of an auto-sensing breaker based on the analytical model of the same, which secured reliability in a previous research. The study aims to improve both impact power and stability by complementing the existing research that only improved the impact power. The study sequence is as follows: first, the analysis scenarios for the accurate sensitivity analysis and optimization are set up. Second, the sensitivity of the design parameter of the auto-sensing breaker is analyzed, and the variables with high sensitivity are extracted. Third, the extracted variables are used to optimize the multi-objective functions, and the optimized performance is compared with the initial performance to see how the impact performance on the existing auto-sensing breaker has improved. This study is based on domestic technology, and will allow the development of products with a better blowing performance than their existing overseas counterparts.

Development of a Method for the Generator Maintenance Scheduling using Fuzzy Integer Programming (퍼지 정수계회법을 이용한 발전기 보수유지계획 수립 수법의개발)

  • 최재석;도대호
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
    • /
    • v.7 no.5
    • /
    • pp.77-85
    • /
    • 1997
  • A new technique using integer programming based on fuzzy multi-criteria function is proposed for generator maintenance scheduling. Minimization of maintenance delay cost and maximization of supply reserve power are considered for fuzzy multi-criteria function To obtain an optimal solution for gen- ,:rator maintenance scheduling under fuzzy environment, fuzzy multi-criteria integer programming is )used. In the maintenance scheduling, a characteristic feature of the presented approach is that the crisp conaitraints with uncertainty can be taken into account by using fuzzy set theory and so more flexible solution Ian he obtained. The effectiveness of the proposed approach is demonstrated by the simulation results.

  • PDF

Optimum Structural Design of Tankers Using Multi-objective Optimization Technique (다목적함수 최적화기법을 이용한 유조선의 최적구조설계)

  • 신상훈;장창두;송하철
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
    • /
    • v.15 no.4
    • /
    • pp.591-598
    • /
    • 2002
  • In the ship structural design, the material cost of hull weight and the overall cost of construction processes should be minimized considering safety and reliability. In the past, minimum weight design has been mainly focused on reducing material cost and increasing dead weight reflect the interests of a ship's owner. But, in the past experience, the minimum weight design has been inevitably lead to increasing the construction cost. Therefore, it is necessary that the designer of ship structure should consider both structural weight and construction cost. In this point of view, multi-objective optimization technique is proposed to design the ship structure in this study. According to the proposed algorithm, the results of optimization were compared to the structural design of actual VLCC(Very Large Crude Oil Carrier). Objective functions were weight cost and construction cost of VLCC, and ES(Evolution Strategies), one of the stochastic search methods, was used as an optimization solver. For the scantlings of members and the estimations of objectives, classification rule was adopted for the longitudinal members, and the direct calculation method, GSDM(Generalized Slope Deflection Method), lot the transverse members. To choose the most economical design point among the results of Pareto optimal set, RFR(Required Freight Rate) was evaluated for each Pareto point, and compared to actual ship.

Multi-objective Optimization for Force Design of Tensegrity Structures (텐세그리티 구조물 설계를 위한 다목적 최적화 기법에 관한 연구)

  • Ohsaki, Makoto;Zhang, Jingyao;Kim, Jae-Yeol
    • Journal of Korean Association for Spatial Structures
    • /
    • v.8 no.1
    • /
    • pp.49-56
    • /
    • 2008
  • A multi-objective optimization approach is presented for force design of tensegrity structures. The geometry of the structure is given a priori. The design variables are the member forces, and the objective functions are the lowest eigenvalue of the tangent stiffness matrix that is to be maximized, and the deviation of the member forces from the target values that is to be minimized. The multi-objective programming problem is converted to a series of single-objective programming problems by using the constraint approach. A set of Pareto optimal solutions are generated for a tensegrity grid to demonstrate the validity of the proposed method.

  • PDF

Development of Automatic SWAT Calibration Algorithm Using NSGA-II Algorithm (NSGA-II를 활용한 SWAT 모형의 검보정 알고리즘 개발)

  • Lee, Yong Gwan;Jung, Chung Gil;Kim, Se Hoon;Kim, Seong Joon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
    • /
    • 2018.05a
    • /
    • pp.34-34
    • /
    • 2018
  • 본 연구는 다목적 유전자 알고리즘 Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II)를 활용하여 자동 검보정 알고리즘을 개발하고, 이를 준분포형 수문모형인 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형에 적용하여 평가하고자 한다. 집중형 모형과 달리, 분포형 모형은 유역 내 다양한 물리적 변수와 공간 이질성(spatial heterogeneity)을 표현하기 위한 많은 매개변수를 포함하고 있고, 최근에는 기후 변화와 장기 가뭄과 같은 이상 기후에 따른 물 부족, 수질 오염 및 녹조 현상 등을 고려하기 위해 매개변수의 시간적인 변동성을 고려하기 위한 연구도 수행되고 있다. 이에 따라 본 연구에서 개발한 다목적 알고리즘은 다양한 매개변수의 시공간적 특성을 고려할 수 있도록 작성되었으며, Python으로 개발하여 타 모형으로의 확장성 및 범용성을 고려하였다. SWAT 모형의 유출 해석은 결정계수(Coefficient of determination, $R^2$), RMSE(Root mean square error), 모형 효율성 계수(Nash-Sutcliffe efficiency, NSE) 및 IOA(Index of agreement) 등을 활용해 기존 연구 결과와 비교분석할 수 있도록 하였으며, 사용자의 선택에 따라 다른 목적함수 또한 활용할 수 있도록 하였다. NSGA-II를 활용한 SWAT 모형의 유출 해석은 다목적 함수를 고려함에 따라 실측값과 높은 상관성을 보여줄 것으로 판단되며, 이상 기후 기간 설정에 따른 유동적인 매개변수 변화를 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

  • PDF

Technical Papers : Structural Loads Prediction of KOMPSAT-1 by Coupled Loads Analysis (기술논문 : 연성 하중 해석에 의한 다목적실용위성 1 호의 구조하중 예측)

  • Lee, Ho-Hyeong;Lee, Ju-Hun;Hwang, Do-Sun;Kim, Seong-Hun;Kim, Jin-Hui;Kim, Hak-Jeong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
    • /
    • v.30 no.3
    • /
    • pp.123-129
    • /
    • 2002
  • 본 논문에서는 다목적실용위성 1호 개발 과정 중에 수행했던 연성 하중 해석에 대하여 소개하였다. 먼저 일반적인 연성 하중 해석 과정과 다목적실용위성 개발시 수행한 실제의 과정을 비교하였다. 그리고, 다목적실용위성 1호의 유한요소모델과 본 해석에 관련된 각 기관들의 역할을 설명하였다. 준비행모델의 진동 시험 결과를 이용한 유한요소모델의 조정에 대하여 설명하고, 또한, 해석에 입력으로 사용되는 외력함수에 해당하는 하중들에 대하여 설명하였다. 대표적인 해석 결과들을 제시하여 위성이 발사하중에 대하여 안전하다는 것이 예측되었음을 보여 주었다.

Development of Control Algorithm for Semi-active TMD using MOGA (MOGA를 이용한 준능동 TMD 제어알고리즘 개발)

  • Kim, Hyun-Su;Kang, Joo-Won;Kim, Gee-Cheol
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
    • /
    • 2010.04a
    • /
    • pp.331-334
    • /
    • 2010
  • 본 논문에서는 준능동 TMD가 설치된 고층건물의 풍응답을 효과적으로 저감시키기 위하여 다목적 유전자알고리즘(MOGA)을 이용한 퍼지관리제어기를 개발하였다. 퍼지관리제어기는 하위제어기인 그라운드훅(groundhook) 제어알고리즘과 스카이훅(skyhook) 제어알고리즘에 의해서 결정된 제어명령을 적절하게 하나로 합치는 역할을 한다. 다목적 유전자알고리즘의 최적화 과정에서 75층의 가속도 응답과 준능동 TMD의 변위응답을 목적함수로 사용하였다. 다목적 유전자알고리즘 최적화과정을 통하여 퍼지관리제어기의 파레토 최적해집합을 효과적으로 얻을 수 있었다. 다목적 유전자알고리즘에 의하여 개발된 퍼지관리제어기는 가중합방법의 제어기보다 매우 우수한 성능을 나타내었다.

  • PDF

A Study for an Automatic Calibration of Urban Runoff Model by the SCE-UA (집합체 혼합진화 알고리즘을 이용한 도시유역 홍수유출 모형의 자동 보정에 관한 연구)

  • Kang, Tae-Uk;Lee, Sang-Ho;Kang, Shin-Uk;Park, Jong-Pyo
    • Journal of Korea Water Resources Association
    • /
    • v.45 no.1
    • /
    • pp.15-27
    • /
    • 2012
  • SWMM (Storm Water Management Model) has been widely used in the world as a typical model for flood runoff analysis of urban areas. However, the calibration of the model is difficult, which is an obstacle to easy application. The purpose of the study is to develop an automatic calibration module of the SWMM linked with SCE-UA (Shuffled Complex Evolution-University of Arizona) algorithm. Generally, various objective functions may produce different optimization results for an optimization problem. Thus, five single objective functions were applied and the most appropriate one was selected. In addition to the objective function, another objective function was used to reduce peak flow error in flood simulation. They form a multiple objective function, and the optimization problem was solved by determination of Pareto optima. The automatic calibration module was applied to the flood simulation on the catchment of the Guro 1 detention reservoir and pump station. The automatic calibration results by the multiple objective function were more excellent than the results by the single objective function for model assessment criteria including error of peak flow and ratio of volume between observed and calculated flow. Also, the verification results of the model calibrated by the multiple objective function were reliable. The program could be used in various flood runoff analysis in urban areas.