• 제목/요약/키워드: 미분진화

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미분진화 기반의 초단기 호우예측을 위한 특징 선택 (Feature Selection to Predict Very Short-term Heavy Rainfall Based on Differential Evolution)

  • 서재현;이용희;김용혁
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.706-714
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    • 2012
  • 본 논문에서는 대한민국의 국립기상연구소에서 제공한 최근 4년간의 데이터를 훈련 데이터, 검증 데이터 및 테스트 데이터로 나누어 초단기 호우 예측을 하고자 한다. 우리는 데이터 셋을 훈련 데이터, 검증 데이터와 테스트 데이터 세 부분으로 나눴다. 데이터의 차원이 커짐에 따라 해 공간의 크기가 지수적으로 증가하여 실험의 속도가 현저히 떨어지는 문제를 피하기 위하여 72개의 특징들 중에서 주요한 특징들만을 선택하게 되었다. 예측의 정확도를 높이기 위해 미분진화 알고리즘을 사용하였고, 진화연산의 적합도 함수로 두 개의 분류기를 선택하였는데, 일반적으로 우수한 성능을 보이는 서포트 벡터 머신(SVM)과 분류 속도가 빠른 최근린법(k-NN)을 사용하였다. 또한, 실험에 사용할 데이터 가공을 위해 언더샘플링과 정규화를 하였다. 진화연산의 적합도 함수로 SVM 분류기를 사용하였을 때 실험 결과가 대체로 우수하였는데, 미분진화 알고리즘 실험은 모든 특징을 선택한 실험보다 약 5 배 정도 우수한 성능을 보였고, 유전 알고리즘을 사용한 실험보다 약 1.36 배 정도 더 우수한 성능을 보였다. 실험 속도 면에서는 미분진화 알고리즘을 사용한 실험이 유전 알고리즘을 사용한 실험보다 약 20배 이상 실험 시간이 단축되었다.

대규모 협동진화 차등진화 (Large Scale Cooperative Coevolution Differential Evolution)

  • 신성윤;탄쉬지에;신광성;이현창
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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    • pp.665-666
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    • 2022
  • 미분 진화는 연속 최적화 문제에 대한 효율적인 알고리즘이다. 그러나 대규모 최적화 문제를 해결하기 위해 미분 진화를 적용하면 성능이 빠르게 저하되고 런타임이 기하급수적으로 증가한다. 이 문제를 극복하기 위해 Spark(SparkDECC라고 함)를 기반으로 하는 새로운 협력 공진화 미분 진화를 제안한다. 분할 정복 전략은 SparkDECC에서 사용된다.

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크리깅 메타모델과 미분진화 알고리듬을 이용한 전역최적설계 (Global Optimization Using Kriging Metamodel and DE algorithm)

  • 이창진;정재준;이광기;이태희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집C
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    • pp.537-542
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    • 2001
  • In recent engineering, the designer has become more and more dependent on computer simulation. But defining exact model using computer simulation is too expensive and time consuming in the complicate systems. Thus, designers often use approximation models, which express the relation between design variables and response variables. These models are called metamodel. In this paper, we introduce one of the metamodel, named Kriging. This model employs an interpolation scheme and is developed in the fields of spatial statistics and geostatistics. This class of interpolating model has flexibility to model response data with multiple local extreme. By reason of this multi modality, we can't use any gradient-based optimization algorithm to find global extreme value of this model. Thus we have to introduce global optimization algorithm. To do this, we introduce DE(Differential Evolution). DE algorithm is developed by Ken Price and Rainer Storn, and it has recently proven to be an efficient method for optimizing real-valued multi-modal objective functions. This algorithm is similar to GA(Genetic Algorithm) in populating points, crossing over, and mutating. But it introduces vector concept in populating process. So it is very simple and easy to use. Finally, we show how we determine Kriging metamodel and find global extreme value through two mathematical examples.

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런지-커타 기법과 유전자 알고리즘을 이용한 Manabe형의 일반화에 관한 자바 구현 (A Java Implementation of the Generalization of Standard Manabe Form Using the Runge Kutta Methods and Genetic Algorithms)

  • 강환수;강환일;송영기
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (B)
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    • pp.325-327
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    • 2002
  • 진화 알고리즘은 생물의 유전적 진화 과정을 이용한 새로운 문제 해결의 방안으로 결정론적 방법으로 해결하지 못한 난제에 적합한 알고리즘으로 알려져 있다. 본 논문에서는 진화 알고리즘의 연구를 기반으로 전달함수 출력 파형 검출을 위만 기법에서 이용되고 있는 런지-커타(Runge-Kutta) 방법에서의 상미분방정식의 해를 구하는 기법에서 유전 알고리즘을 이용하여 그 결과를 찾아본다. 본 논문에서의 구현은 자바 언어를 이용하며, 자바 언어를 적용한 구현 방법과 유전 알고리즘의 효율적 기법을 제시한다.

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미분무 시스템이 장착된 화염방지장치의 화재 진화 특성에 관한 연구 (A Study on the Fire Suppression Characteristics of a Flame Arrester with Water Mist System)

  • 김해지;이경로
    • 한국기계가공학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.117-124
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    • 2016
  • In this paper, we developed a breather valve with a water mist system for use near an oil storage tank. Our process applied a water mist system to the flame arrester to evaluate the fire suppression characteristics. For the fire suppression evaluation of the water mist system, we evaluated the angle of the nozzle, fire suppression, spray particle size, flashback, fire suppression time, and fire suppression test of antifreeze. Through the fire suppression test, the best fire suppression nozzle used an angle of $140^{\circ}$, and the flashback phenomenon of flame arrester did not occur. The fire suppression time of water mist system time was within three seconds, and the antifreeze was no problem with the fire suppression.

진화알고리즘을 이용한 인버터 스폿용접기의 가변전력 제어 (Variable Power Control of Inverter Spot Welding Machine using Evolution Algorithm)

  • 김재문;김이훈;민병권;원충연;김규식;최세완
    • 전력전자학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.384-394
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    • 2002
  • 본 논문은 기존의 정전력 제어 대신에 용접품질을 향상시키기 위해 새로운 제어기법을 제안하였다. 제안된 방식을 구현하기 위해 미분기하학 이론을 근거로 한 비선형 피드백 선형화 기법을 이용하여 스폿용접 시스템을 선형시스템으로 한 후 진화전략을 이용하여 PI제어기의 최적 이득을 얻는다. 진화전략은 제어파라미터 최적화 문제를 풀기 위한 방법으로 자연진화의 원리를 모방한 알고리즘이다. 시뮬레이션과 실험결과는 진화전략에 의한 가변전력 제어의 성능이 기존의 제어방법보다 훨씬 더 우수하다는 것을 보여준다.

Manabe형의 일반화에 관한 자바 구현 (The Java Implementation of the generalization of the Manabe Standard Fo)

  • 강환일;김갑일;한승수;강환수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2108-2110
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    • 2002
  • 진화 알고리즘은 생물의 유전적 진화 과정을 이용한 새로운 문제 해결의 방안으로 결정론적 방법으로 해결하지 못한 난제에 적합한 알고리즘으로 알려져 있다. 본 논문에서는 진화 알고리즘의 연구를 기반으로 전달함수 출력 파형 검출을 위한 기법에서 이용되고 있는 런지-커타(Runge-Kutta) 방법에서의 상미분 방정식의 해를 구하는 기법에서 유전 알고리즘을 이용하여 그 결과를 찾아본다. 본 논문에서의 구현은 자바 언어를 이용하며, 자바 언어를 적용한 구현 방법과 유전 알고리즘의 효율적 기법을 제시한다.

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런지-커타 기법과 유전자 알고리즘을 이용한 Manabe형의 일반화와 제어기 설계에 관한 자바 구현 (A Java Implementation of the Generalization of Standard Manabe Form using the Runge Kutta and Genetic Algorithms and the Controller Design Methods)

  • 강환수;강환일;이충기
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.106-111
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    • 2002
  • 진화 알고리즘은 생물의 유전적 진화 과정을 이용한 새로운 문제 해결의 방안으로 결정론적 방법으로 해결하지 못한 난제에 적합한 알고리즘으로 알려져 있다. 본 논문에서는 진화 알고리즘의 연구를 기반으로 전달함수 출력 파형 검출을 위한 기법에서 이용되고 있는 런지-커타(Runge-Kutta) 방법에서의 상미분 방정식의 해를 구하는 기법 연구와 유전 알고리즘을 이용하여 Manabe 표준형의 일반화를 이용-i:l여 플랜트의 성능을 충족시키는 제어기를 설계할 수 있는 알고리즘을 구현한다. 본 논문에서의 프로그램 구현은 자바 언어를 이용하며, 자바 언어를 적용한 구현 방법과 유전 알고리즘의 효율적 기법을 제시한다.

산림화재로부터 문화재를 보호하는 소방시설에 관한 연구 -미분무수설비를 중심으로- (A Study of the Suppression System based on the Fire Protection System the Korea Cultural Property due to the Forest Fire -About Water Mist System-)

  • 공하성
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.44-51
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    • 2007
  • 우리나라 대부분의 문화재인 사찰은 목조 건축물로 가연성이 높고 도심과 떨어진 산속에 있어 화재 진화에도 소방력의 접근성이 용이하지 않아 초기 진화가 어렵다. 또한 장기 지속적인 화원으로부터 문화재 보호를 위한 수원의 확보 및 자체 소방시설도 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 산불로 인한 화재의 초기 진화 및 장기 지속적인 화원으로부터 문화재를 보호하고자 기존의 수계설비보다 피해를 최소화 할 수 있는 미분무수 설비를 적용하여 우리나라 문화재의 지형적 위치를 고려한 가연물의 발화에너지를 제거하는 방식의 소방시설과 차단벽을 활용한 방식의 소방시설을 제안하였다.

방향성 벡터를 갖는 개선된 진화프로그래밍 (The Improved Evolutionary Programming with Direction Vectors)

  • 박진현;배준경
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.542-547
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    • 2000
  • 진화프로그래밍(Evolutionary Programming : EP)은 최적화 문제에 있어서 매우 유용한 기법으로 자연선택의 원리를 모방한 탐색알고리즘이다. EP는 기존의 최적화 알고리즘에 비하여 여러해를 동시에 탐색하는 전역탐색(global search)방법이므로 국부수렴(local convergence)의 가능성이 줄어들고, 최적화 파라메터 영역의 연속성과 미분치의 존재성과 같은 조건이 필요 없는 장점을 갖는다. 이러한 장점에도 불구하고, EP의 탐색영역이 초기조건 및 최적화 파라메터들의 랜덤 생성 그리고 최적화에 필요한 전략적 파라메터들에 의하여 탐색 영역이 결정되고, 수렴성이 느린 단점을 갖는다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 연구에서는 빠른 수렴성과 다양성을 갖는 개선된 EP을 제안하고, 제안된 방향성 벡터를 갖는 개선된 EP를 함수 최적화 문제에 적용하여 그 성능의 유용성을 보이고자 한다.

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