• Title/Summary/Keyword: 동적계획법

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Comparison of Optimization Techniques in Cost Design of Stormwater Drainage Systems (우수관망 시스템 설계에 있어서의 최적화기법의 비교)

  • Kim, Myoung-Su;Lee, Chang-Yong;Kim, Tae-Jin;Lee, Jung-Ho;Kim, Joong-Hoon
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.6 no.2 s.21
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    • pp.51-60
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    • 2006
  • The objective of this research is to develop a least cost system design method for branched storm sewer systems while satisfying all the design constraints using heuristic techniques such as genetic algorithm and harmony search. Two sewer system models have been developed in this study. The SEWERGA and SEWERHS both determine the optimal discrete pipe installation depths as decision variables. Two models also determine the optimal diameter of sewer pipes using the discrete installation depths of the pipes while satisfying the discharge and velocity requirement constraints at each pipe. Two models are applied to the example that was originally solved by Mays and Yen (1975) using their dynamic programming(DP). The optimal costs obtained from SEWERGA and SEWERHS are about 4% lower than that of the DP approach.

Development of Optimal Design Simulation Model for Least Cost Urban Sewer System Considering Risk (II) (위험도를 고려한 최소비용 도시우수관망 설계의 최적화 모형개발 (II): 위험도를 고려한 최적화 모형)

  • Park, Sang-Woo;Jang, Suk-Hwan
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.38 no.12 s.161
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    • pp.1029-1037
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    • 2005
  • Urban Storm Sewer Optimal Design Model(USSOD) was developed to compute pipe capacity, pipe slope, crown elevation, excavation depth, risk and return cost in the condition of design discharge. Rational formula is adopted for design discharge and Manning's formula is used for pipe capacity. Discrete differential dynamic programming(DDDP) technique which is a kind of dynamic programming (DP) is used for optimization and first order second moment approximation method and uncertainty analysis is also for developing model. USSOD is applied to hypothetical drainage basin to test and verify. After testing the model, it is also applied to Ulsan drainage basin which was developed by Korea Land Cooperation(KOLAND). Comparing the design results of USSOD with those of KOLAND, discharge capacity 0.35 $m^3/sec$, the crown elevation is 0.77m higher and return cost is $9\%$ less than design results of KOLAND, which verify the improvement of USSOD. Layout design model using GIS and optimization including detention or retention effect are needed in the future study.

Optimal path planing of Indoor Automatic Robot using Dynamic Programming (동적계획법을 이용한 실내 자율이동 로봇의 최적 경로 계획)

  • Ko, Su-Hong;Gim, Seong-Chan;Choi, Jong-Young;Kim, Jong-Man;Kim, Hyong-Suk
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.10c
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    • pp.551-553
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    • 2006
  • An autonomous navigation technology for the mobile robot is investigated in this paper. The proposed robot path planning algorithm employs the dynamic programming to find the optimal path. The algorithm finds the global optimal path through the local computation on the environmental map. Since the robot computes the new path at every point, it can avoid the obstacle successfully during the navigation. The experimental results of the robot navigation are included in this paper.

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A Dynamic Programming Approach to Mount Sequence Optimization for Multihead-Gantry Chip Mounter (동적계획법에 의한 멀티헤드 겐트리형 칩마운터의 장착순서 최적화)

  • Kim, Dong-Man;Lee, Jae-Young;Park, Tae-Hyoung
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.07d
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    • pp.2442-2444
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    • 2002
  • 표면실장형 인쇄회로기판 조림용 칩마운터의 효율적인 운용을 위한 부품 장착 순서를 최적화하는 방법을 모색한다. 연구 과정은 멀티헤드 칩마운터 부품장착 순서를 동적계획법으로 수학식으로 모델링하고, 동적계획법의 방법으로 대상 칩마운터의 장착 순서를 생성한다. 생성된 결과는 다른 알고리즘을 적용하여 생성된 결과와 비교 분석을 한다.

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Performance Comparison between Genetic Algorithms and Dynamic Programming in the Subset-Sum Problem (부분집합 합 문제에서의 유전 알고리즘과 동적 계획법의 성능 비교)

  • Cho, Hwi-Yeon;Kim, Yong-Hyuk
    • Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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    • v.8 no.4
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    • pp.259-267
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    • 2018
  • The subset-sum problem is to find out whether or not the element sum of a subset within a finite set of numbers is equal to a given value. The problem is a well-known NP-complete problem, which is difficult to solve within a polynomial time. Genetic algorithm is a method for finding the optimal solution of a given problem through operations such as selection, crossover, and mutation. Dynamic programming is a method of solving a given problem from one or several subproblems. In this paper, we design and implement a genetic algorithm that solves the subset-sum problem, and experimentally compared the time performance to find the answer with the case of dynamic programming method. We selected a total of 17 test cases considering the difficulty in a set with 63 elements of positive number, and compared the performance of the two algorithms. The presented genetic algorithms showed time performance improved by 84% on 13 of 17 problems when compared with dynamic programming.

A Study on Efficient Vehicle Tracking System using Dynamic Programming Method (동적계획법을 이용한 효율적인 차량 추적 시스템에 관한 연구)

  • Kwon, Hee-Chul
    • Journal of Digital Convergence
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    • v.13 no.12
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    • pp.209-215
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    • 2015
  • In the past, there have been many theory and algorithms for vehicle tracking. But the time complexity of many feature point matching methods for vehicle tracking are exponential. Also, object segmentation and detection algorithms presented for vehicle tracking are exhaustive and time consuming. Therefore, we present the fast and efficient two stages method that can efficiently track the many moving vehicles on the road. The first detects the vehicle plate regions and extracts the feature points of vehicle plates. The second associates the feature points between frames using dynamic programming.

Optimal Reservoir Operation using Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (적응 퍼지 제어기법을 이용한 저수지 운영 최적화)

  • Kim, Jin-Ho;Chung, Gun-Hui;Lee, Do-Hun;Lee, Eun-Tae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.779-783
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    • 2010
  • 최근 들어 그 심각성을 더하고 있는 이상기후 현상으로 가용 수자원의 변동이 커지고 있으며, 이에 따라 수자원의 효율적인 운영이 요구되고 있다. 그러나 효율적인 운영을 위해서는 미래 유입량의 불확실성의 고려하고, 홍수 조절용량의 확보하면서도, 용수공급을 위한 저수량을 확보하고, 수력 발전을 해야 하는 복잡한 상황을 모두 고려하여야한다. 이러한 복잡한 시스템에서 하나의 최적화 기법으로는 모든 고려사항들을 만족시키는 최적해를 찾는 것은 사실상 불가능에 가깝다. 그러므로 저수지 운영의 최적화를 위한 연구에서 한 가지 이상의 기법을 조합하는 기법을 사용하게 되었다. 이러한 기법은 각 기법의 장점을 취하고 각각의 한계를 극복하기 위해 주로 사용되었다. 본 연구에서는 저수지 운영 최적화를 모의하기 위하여 대청댐에서의 저수위, 유입량, 용수이용량 등을 고려하여 방류량의 예측을 동적 계획법(Dynamic Programming Model)으로부터 동적 신경망(Dynamic Neural Network Model)과 적응 퍼지 제어기법(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)을 개발하여 실제 방류량과 세 가지 최적화 방법에 의한 결과를 비교 검정하였다. 본 연구의 수행으로 인해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 동적 신경망과 적응 퍼지 제어기법에 의한 최적화 모의가 동적 계획법에 비해 시스템의 구축이 쉽고 유연하다. 둘째, 퍼지추론의 Membership 함수의 구축에 따라 단시간에 많은 양의 강우가 발생하는 국지성 강우에 대해서도 최적 방류량을 예측할 수 있다. 셋째, 저수지 운영 과거자료의 부족과 불확실성을 해결하면, 보다 용이하고 양호한 예측결과를 얻을 수 있을 것이다.

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프로젝트 스케쥴링을 위한 데이터베이스시스템의 설계 및 구현

  • 한재민;황인수
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.760-771
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    • 1995
  • 생산시스템에서의 스케쥴링에 관한 연구는 단일기계작업 스케쥴링으로부터 유연생산시스템(FMS)에 이르기까지 매우 광범위하게 이루어져 왔으며, 정수계획법, 동적계획법, Branch and Bound, PERT/CPM, 그리고 기타의 휴리스틱 기법등 많은 연구결과를 찾아볼수 있다. 그러나, 대부분의 연구는 소규모의 문제를 대상으로 이루어진 것으로 대규모의 현실세계 문제를 풀기에는 부적절한 것으로 판명되었다. 또한, 적용이 가능한 휴리스틱(Heuristic) 기법들도 현실세계와는 맞지 않는 많은 가정하에서 주어진 목적함수를 극대화하도록 개발되었기 때문에 현실적인 문제를 풀기 위해서는 각종 가정을 완화시킴으로써 휴리스틱을 현실에 적용하기 위한 또 다른 연구가 필요하게 되었다. 따라서, 이 연구에서는 새로운 휴리스틱을 개발하기보다는 기존의 휴리스틱 기법을 그대로 이용하면서 현실세계의 문제에서 발생하는 동적(dynamic) 스케쥴링과 재스케쥴링(rescheduling) 문제를 해결하는 시스템을 설계, 구현하는데 초점을 맞추고 있다. 특히, 데이터베이스 접근법을 사용함으로써, 가용자원의 수가 증감하거나 새로운 작업이 추가되는 등 기존의 가정을 상당부분 완화시킨 동적스케듈링 환경하에서도 재스케쥴링이 가능한 동적 재스케쥴링(dynamic rescheduling)시스템을 설계, 구현하였으며, 이의 세부기능을 보완하는 작업이 계속되고 있다.

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Development of reservoir operation rule curve using DP for max hydro-power generation of power station in the Nam Ngum River in Lao PDR. (라오스 남능강 발전소의 최대전력생산을 위해 동적계획법을 활용하여 저수지 운영규정곡선 개발)

  • Lee, Hyun Jae;Jang, Woong Chul;Lee, Il Ju;Lee, Jin Hee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.106-106
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    • 2021
  • 라오스 남능강 유역에는 현재 11개의 수력 발전 댐이 운영되고 있으며 최근에 설치된 댐을 제외하고는 오래전에 개발된 운영규정 곡선에 근거하여 운영하고 있다. 즉 댐의 증설에 따른 하천 유량의 변동과 발전소의 설비용량증설 등의 발전환경이 충분히 반영되지 못한 상태로 운영하고 있으며, 이로 인해 통합수자원 관리의 최적화 차원의 일환으로 최대 전력생산을 위한 새로운 저수지 운영규정 곡선 개발이 필요하게 되었다. 저수지 운영규정 곡선(reservoir operation rule curve)은 일반적으로 주어진 저수지의 규모와 저수지로의 유입량 그리고 발전소의 설비용량 등의 발전환경을 종합적으로 고려하여 연간 발전량을 최대로 생산할 수 있도록 최적화 기법 등을 활용하여 개발한다. 본 고에서는 이를 위해 범용적인 동적 계획법(Dynamic Programming:DP)프로그램인 CSUDP를 활용하여 최초의 최적 저수지 운영규정 곡선을 제시하고 이에 의한 발전량을 모의하기 위해 HEC-ResSim package를 활용하였으며, 최종적으로는 기존의 운영규정 곡선, 운영실적, 그리고 현장 운영자의 의견 등을 종합적으로 고려하여 댐 운영 시나리오(단독, 연결, 댐별 상업 발전 시기 등)별로 운영규정 곡선을 개발하고 라오스 정부(EdL)에 제시하였다.

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A High Performance Job Scheduling Policy for Computational Grid (계산 그리드를 위한 고성능 작업 스케줄링 정책)

  • Jo, Ji-Hun;Kim, Jun-Sang;Lee, Won-Joo;Jeon, Chang-Ho
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.06b
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    • pp.493-496
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    • 2007
  • 그리드 컴퓨팅은 방대한 데이터 저장 공간과 고성능 연산능력을 요구하는 작업에 적합하다. 동적계획법(dynamic programming)은 방대한 크기의 동적 테이블(dynamic table)을 구성하여 최적해(optimal solution)을 찾기 때문에 그리드에서 수행하기에 적합한 작업이다. 본 논문에서는 동적 테이블을 구성하고 분산 배치하는 할당 정책을 제안한다. 그리고 동적계획법 기반의 어플리케이션을 그리드에서 효율적으로 수행할 수 있는 그리드 시스템 구조를 제안한다.

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