• Title/Summary/Keyword: 메타휴리스틱

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Application of data preprocessing to improve the performance of the metaheuristic optimization algorithm-deep learning combination model (메타휴리스틱 최적화 알고리즘-딥러닝 결합모형의 성능 개량을 위한 데이터 전처리의 적용)

  • Ryu, Yong Min;Lee, Eui Hoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.114-114
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    • 2022
  • 딥러닝의 학습 및 예측성능을 개선하기 위해서는 딥러닝 기법 내 연산과정의 개선과 함께 학습 및 예측에 사용되는 데이터의 전처리 과정이 중요하다. 본 연구에서는 딥러닝의 성능을 개량하기 위해 제안된 메타휴리스틱 최적화 알고리즘-딥러닝 결합모형과 데이터 전처리 기법을 통해 댐의 수위를 예측하였다. 수위예측을 위해 Multi-Layer Perceptron(MLP), 메타휴리스틱 최적화 알고리즘인 Harmony Search(HS)와 딥러닝을 결합한 MLP using a HS(MLPHS) 및 Exponential Bandwidth Harmony Search with Centralized Global Search(EBHS-CGS)와 딥러닝을 결합한MLP using a EBHS-CGS(MLPEBHS)를 통해 댐의 수위를 예측하였다. 메타휴리스틱 최적화 알고리즘-딥러닝 결합모형의 학습 및 예측성능을 개선하기 위해 학습 및 예측을 위한 자료를 기반으로 데이터 전처리기법을 적용하였다. 적용된 데이터 전처리 기법은 정규화, 수위구간별 사상(Event)분리 및 수위 변동에 대한 자료의 구분이다. 수위예측을 위한 대상유역은 금강유역에 위치한 대청댐으로 선정하였다. 대청댐의 수위예측을 위해 대청댐 상류에 위치하는 수위관측소 3개소를 선정하여 수위자료를 취득하였다. 각 수위관측소에서 취득한 수위자료를 입력자료로 설정하였으며, 대청댐의 수위자료를 출력자료로 설정하여 메타휴리스틱 최적화 알고리즘-딥러닝 모형의 학습을 진행하였다. 각 수위관측소 및 대청댐에서 취득한 수위자료는 2010년부터 2020년까지 총 11년의 일 단위 수위자료이며, 2010년부터 2019년까지의 자료를 학습자료로 사용하였으며, 2020년의 자료를 예측 및 검증자료로 사용하였다.

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A Parallel and Distributed Meta-heuristic Framework (병렬 분산 메타-휴리스틱 프레임워크)

  • Kim, Jin-Woo;Oh, Hyun-Ok;Ha, Soon-Hoi
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2011.06b
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    • pp.21-24
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    • 2011
  • 본 논문은 확장성(scalability)과 견고함(robustness)을 강조하는 새로운 형태의 병렬 분산 메타-휴리스틱 프레임워크를 제안하고 있다. PADO (Parallel And Distributed Optimization framework) 라고 이름 지어진 본 프레임워크는 이종의 계산 및 통신 자원들을 활용하여 메타-휴리스틱 알고리즘을 병렬화하고 스케일러블한 속도 향상을 얻을 수 있다. 본 프레임워크는 기존의 시퀀셜(sequential) 최적화 프레임워크에 메타-휴리스틱 알고리즘의 병렬화 기법중 하나인 island 모델을 개선하여 구현하였다. 본 연구는 부분적으로 정렬된 지식 공유 방법(Partially Ordered Knowledge Sharing) 모델을 이용하여 병렬 환경 코디네이션(coordination) 오버헤드를 줄였고 계산 노드에 대한 확장성을 얻었다. 본 프레임워크를 통해 기존의 많은 메타-휴리스틱 알고리즘들을 재사용 할 수 있고 다양한 분야의 최적화 문제에 적용 할 수 있으며 계산량이 많은 메타-휴리스틱 알고리즘을 병렬화를 통해 문제를 푸는 시간을 단축 할 수 있다. 순회 판매원 문제(Traveling Salesman Problem)를 통해 프레임워크의 실효성을 검증하였다.

Sustainable Closed-loop Supply Chain Model using Hybrid Meta-heuristic Approach: Focusing on Domestic Mobile Phone Industry (혼합형 메타휴리스틱 접근법을 이용한 지속가능한 폐쇄루프 공급망 네트워크 모델: 국내 모바일폰 산업을 중심으로)

  • YoungSu Yun
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.29 no.1
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    • pp.49-62
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    • 2024
  • In this paper, a sustainable closed-loop supply chain (SCLSC) network model is proposed for domestic mobile phone industry. Economic, environmental and social factors are respectively considered for reinforcing the sustainability of the SCLSC network model. These three factors aim at minimizing total cost, minimizing total amount of CO2 emission, and maximizing total social influence resulting from the establishment and operation of facilities at each stage of the SCLSC network model. Since they are used as each objective function in modeling, the SCLSC network model can be a multi-objective optimization problem. A mathematical formulation is used for representing the SCLSC network model and a hybrid meta-heuristic approach is proposed for efficiently solving it. In numerical experiment, the performance of the proposed hybrid meta-heuristic approach is compared with those of conventional meta-heuristic approaches using some scales of the SCLSC network model. Experimental results shows that the proposed hybrid meta-heuristic approach outperforms conventional meta-heuristic approaches.

Mine Algorithm : A Metaheuristic Imitating The Action of The Human Being (Mine 알고리즘 : 인간의 행동을 모방한 메타휴리스틱)

  • Ko, Sung-Bum
    • The KIPS Transactions:PartB
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    • v.16B no.5
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    • pp.411-426
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    • 2009
  • Most of the metaheuristics are made by imitating the action of the animals. In this paper, we proposed Mine Algorithm. The Mine Algorithm is a metaheuristic that imitates the action of the human being. Speaking of search, the field in which the know-how and the heuristics of the human being are melted best is the mining industry. In the Mine Algorithm we formalize the action pattern of the human being by focusing the mine business. The Mine Algorithm uses various searching techniques fluently and shows equally good performance for broad problems. That is, it has good generality. We show the improved generality of the Mine Algorithm by the comparing experiments with the conventional metaheuristics.

Parallelization of Metaheuristic Algorithms to Solve the Large-scaled Optimization Problem (대규모 최적화 문제의 해결을 위한 메타휴리스틱 알고리즘의 병렬화)

  • 이용환;류광렬
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 2002.05a
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    • pp.435-441
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    • 2002
  • 전력시스템 등, 산업 전반의 많은 분야에 최적화 문제가 산재해 있다. 또한 이러한 최적화 문제를 해결하기 위한 많은 연구가 있었다. 특정 응용에 국한되지 않고 모든 응용에 적용 가능한 메타휴리스틱 알고리즘은 그 중 많은 비중을 차지하고 있으며, 가장 대표적인 방법은 유전알고리즘과 타부 탐색이다. 그러나 최적화 문제에 속하는 많은 문제들이 탐색공간이 방대하고 많은 제약이 존재하는 대규모 최적화 문제로서 기존의 메타휴리스틱 기법들을 그대로 이용해서는 빠른 시간 내에 최적의 해를 찾아내기 힘들다 본 논문에서는 대규모 최적화 문제의 하나인 발전기 기동정지 계획 문제를 해결하기 위하여 유전알고리즘과 타부탐색을 적용하고 그 성능을 분석한다. 그리고 각 방법을 병렬화하여 수행함으로써 병렬화를 통하여 시간상의 이득과 함께 부가 효과로서 집중화와 다각화의 효과를 얻을 수 있음을 보여준다.

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Constraint Directed Course Scheduling in Meta-Programming (메타프로그래밍 제어를 통한 제약 중심의 코스 스케줄링에 관한 연구)

  • 정종진;조근식
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.1 no.1
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    • pp.111-122
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    • 1995
  • 전통적으로 스케줄링 문제를 해결하기 위해 LP(Linear Programming) 기법이 주로 적용되어 왔으나, 스케줄링 문제의 많은 자원과 지식, 제약조건의 복잡한 상관 관계를 LPrl법으로 표현하고 처리하기가 쉽지 않다. 따라서 최근에는 AI 기법을 스케줄링 문제에 많이 적용하고 있고, AI 기법은 지식 표현 및 휴리스틱을 다루기에 효과적이므로 문제를 모델링하고 해결하는데 용이하다 할 수 있다. 본 논문에서는 AI 기법을 기반으로 하여 스케줄링에 적합한 휴리스틱 및, 탐색기법, 지식표현 방법등을 연구하고, 이를 바탕으로 코스 스케줄링 시스템을 구현하였다. 먼저 시스템은 전체적으로 메타프로그래밍을 통하여 초기 스케줄링(initial scheduling)과 동적스케줄링 (reactive scheduling)을 수행하도록 하였다. 메타프로그램이 초기 스케줄링을 수행할때에는 휴리스틱과 자체적인 도메인 여과기법을 적용하여 탐색 공간의 불일치 요소(inconsistency)를 제거시킴으로써 백트랙킹의 발생을 최소화시켰다. 또한 초기 스케줄링의 결과를 가지고 메타프로그래밍이 동적 재스케줄링을 수행할때에는 제약조건을 통한 휴리스틱을 이용하여 초기해에 대한 조정을 최소화할 수 있는 메카니즘을 제시하였다. 이에 대한 적용 결과는 실험을 통하여 기존의 논리 언어가 제공하는 탐색 알고리즘과 비교하고 분석하였다.

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내륙 운송 체계 하에서 컨테이너의 최적 운송관리에 관한 연구

  • Yun, Won-Yeong;Ryu, Suk-Jae
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2007.12a
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    • pp.207-209
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    • 2007
  • 본 논문은 내륙 운송 체계 하에서 공 컨테이너의 효율적인 운송관리 문제에 대하여 다루었다. 내부적으론 pickup and delivery 제약조건을 적용하여 특정 pick up 시간을 가지는 화물과 터미널에서의 적 컨테이너을 만족하는 차량의 스케줄링 문제이다. 차량의 내부 운송에서 공 컨테이너의 이동이나 공차의 이동 같은 불필요한 이동을 최소화함으로 효율적 운송을 할 수 있다. 또 한 모든 화물과 수입된 적 컨테이너의 pick up time 의 시간 제약으로 인한 차량의 이동 제약를 만족해야 한다. 이 문제를 해결하기 위해서 휴리스틱과 메타 휴리스틱 방법을 이용하여 근사해를 도출한다.

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Mapping Tasks to Processors in Combination with Metaheuristics (메타휴리스틱스 결합을 이용한 태스크-프로세서 매핑)

  • Park, Kyeong-Mo;Hong, Chul-Eui
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.119-122
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    • 2003
  • 본 논문에서는 분산메모리 멀티프로세서 시스템에서 태스크와 프로세서 노드간의 매핑에 관한 최적화 문제를 메타휴리스틱스(metatheuristics)의 장점을 효과적으로 결합한 새로운 방안을 소개한다. 태스크-프로세서 할당에 있어 부하균형을 고려한 MFA-GA 하이브리드 알고리즘을 제안하고 기존의 할당 방안들과 성능실험을 통해 비교 분석한다. 우리의 합성 휴리스틱을 이용하면 각 방법을 단독으로 사용하는 것 보다 매핑 품질과 수행시간 면에서 개선된 성능결과를 얻을 수 있음을 보여주었다.

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A Single-model Single-sided Assembly Line Balancing Problem Using Main-path Clustering Algorithm (단일모델 단측 조립라인 균형문제의 주경로 군집화 알고리즘)

  • Lee, Sang-Un
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.19 no.5
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    • pp.89-98
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    • 2014
  • This paper suggests heuristic algorithm for single-model simple assembly line balancing problem that is a kind of NP-hard problem. This problem primarily can be solved metaheuristic method. This heuristic algorithm set the main-path that has a most number of operations from start to end-product. Then the clustering algorithm can be assigns operations to each workstation within cycle time follow main-path. This algorithm decides minimum number of workstations and can be reduces the cycle time. This algorithm can be better performance then metaheuristic methods.

A Metaheuristic Algorithm based Redesign Methodology for Green Product Family Considering Environmental Performance (환경성을 고려한 메타 휴리스틱 알고리즘 기반의 그린 Product Family 재설계 방법론)

  • Seo, Kwang-Kyu
    • Journal of Digital Convergence
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    • v.12 no.5
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    • pp.125-130
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    • 2014
  • The competitiveness in today's global market forces many companies to develop families of products to provide enough variety for the marketplace. The challenge when designing a product family is in resolving the tradeoff between product commonality and distinctiveness. Simultaneously it is necessary to consider environmental performance to design a product family as well as to shorten lead-times, improve quality and reduce costs. This paper proposes a metaheuristic algorithm based redesign methodology for green product family considering environmental performance. The proposed method uses a genetic algorithm as metaheuristic algorithm and green product family index (GPFI) to support green product family design. In addition, it provides the redesign methodology such as product family level and component level. A case study used table lamps as an product family's example shows the verification and effectiveness of the proposed method.