• 제목/요약/키워드: 변형 유전 알고리즘

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모드변형에너지를 이용한 향상된 유전알고리즘 기반 손상검색기법 (Improved Genetic Algorithm-Based Damage Detection Technique Using Modal Strain Energy)

  • 박재형;이정미;김정태;류연선
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2006년도 정기 학술대회 논문집
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    • pp.459-466
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    • 2006
  • The objective of this study is to improve the accuracy of damage detection using natural frequency and modal strain energy. The following approaches are used to achieve the goal. First, modal strain energy is introduced and newly GA-based damage detection technique using natural frequency and modal strain energy is proposed. Next, to verify efficiency of the proposed technique, damage scenarios for free-free beams are designed and the vibration modal tests as damage cases are conducted. Finally, feasibility of proposed technique is verified in comparison with a GA-based damage detection technique using natural frequency and mode shape.

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진화전략으로 학습되는 뉴로퍼지 시스템의 비선형 시스템 동정에의 응용 (Application of a Neuro-Fuzzy System Trained by Evolution Strategy to Nonlinear System Identification)

  • 정성훈
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제39권1호
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    • pp.23-34
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    • 2002
  • 본 논문에서는 진화전략을 이용하여 빠르게 학습하는 새로운 구조의 뉴로퍼지 시스템을 제안하고 제안한 시스템의 효용성을 입증하기 위하여 비선형 시스템 동정에 응용한 결과를 설명한다. 뉴로퍼지 시스템의 학습 방법으로는 지금까지 주로 변형된 오류역전파 알고리즘과 최적화 기법인 유전자 알고리즘이 많이 사용되어왔으나, 오류역전파 알고리즘은 학습시간이 많이 걸리며 유전자 알고리즘은 해를 유전형 형태로 표현함으로 인하여 미세한 탐색이 힘든 단점이 있었다. 본 논문에서 사용한 진화전력은 해를 표현형의 개체로 나타내어 실수형태로 진화하기 대문에 미세한 탐색이 가능하며 오류역전파 알고리즘에 비해 지역해에 빠질 가능성이 작고 속도가 빠른 장점이 있다. 제안한 뉴로퍼지 시스템을 비선형 시스템 동정에 적용한 결과 학습속도가 빠르며 학습결과도 우수함을 보았다.

깊이 일관성을 보존하는 향상된 개체군기반 증가 학습을 이용한 고속 3차원 모델 추출 기법 (Fast 3D Model Extraction Algorithm with an Enhanced PBIL of Preserving Depth Consistency)

  • 이행석;장명호;한규필
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권1_2호
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    • pp.59-66
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    • 2004
  • 본 논문에서는 2차원 영상에서 3차원 깊이정보를 추출하기 위해서 진화연산 알고리즘을 적용한 고속 3차원 모델 추출 기법을 제안한다. 진화연산 알고리즘은 자연 선택과 개체군 유전학에 기반 한 생물학적 진화 과정을 통해 최적의 해를 찾는 효율적인 탐색 기법이다. 기존의 스테레오 정합 방법에서 생성되어진 2차원 깊이 정보인 변이 맵은 경계 부근에서 애매한 결과를 도출함으로써 변이의 세밀하고 정확한 정보를 잃어 실 영상과는 다소 차이를 갖는다. 본 논문에서는 소형 유전자 알고리즘을 스테레오 정합환경에 맞게 변형시키고, 생성된 변이 맵의 모호성을 해결하기 위해 이전 세대의 변이 맵으로부터 경계를 검출한 변이 경계정보에서 이웃한 화소의 변이 복잡도를 측정하여 복잡도에 따라 적응적 윈도우를 결정하여 정합에 사용하였다. 실험을 통해 제안한 방식이 이완 처리를 포함한 기존의 정합 방식보다 변이 맵 생성에 있어 보다 상세하고 매끄러운 변이 결과를 얻을 수 있었다.

다목적 최적화 기법을 이용한 편심가새골조의 역량설계 (Capacity Design of Eccentrically Braced Frame Using Multiobjective Optimization Technique)

  • 홍윤수;유은종
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.419-426
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    • 2020
  • 본 연구에서는 철골편심가새골조 시스템을 대상으로 다목적최적화기법을 통해 설계를 수행하고 그 결과를 분석하였다. 최적화 설계를 위해 유전 알고리즘의 일종인 NSGA-II를 활용하였다. 여기서, 목적함수는 이율배반적 관계를 갖는 구조물량과 층간변위로 하여 최소화되고, 제약조건에는 구조기준에서 요구하는 내력비, 링크의 회전각 등을 포함하였다. 제약조건은 최적화 알고리즘 내에서 각 항목을 위반할수록 목적함수 값을 크게 증가시키는 벌금함수의 형태를 가지고 있다. 설계기준에서 EBF 시스템의 설계규정은 링크 부재만 항복이 허용되며 나머지 부재는 링크 항복 시 발생되는 부재력을 탄성상태에서 견디도록 의도한 역량설계법에 기초한다. 그러나 최적화를 통해 도출된 결과 중 일부는 구조기준의 설계조항은 만족하지만 특정층 링크에 소성변형이 집중되어 연약층을 형성함으로써 기준에서 의도하는 역량설계의 원칙을 위배하는 결과가 나타났다. 이를 해결하기 위해 모든 링크의 전단 초과강도계수 중 최대값이 최소값의 1.25배를 넘지 않도록 하는 제약식을 추가하였다. 새로운 제약식을 추가한 경우 모든 최적해는 설계기준과 역량설계의 원칙을 준수하는 것으로 나타났다. 모든 설계안에서 보 경간에 대한 링크의 길이비는 전단링크의 범주에 해당하는 10% ~ 14%였다. 전체적으로 설계안들은 링크의 초과강도 계수비가 가장 지배적인 제약으로 작용하였으며, 구조기준의 요구사항 중 층간변위와 내력비 등의 항목에서 허용치에 비해 매우 보수적으로 설계되었다.

계층적 정렬쌍 가시화를 이용한 유전자 클러스터 탐색 알고리즘 (A Gene Clustering Method with Hierarchical Visualization of Alignment Pairs)

  • 진희정;박수현;조환규
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제16A권3호
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    • pp.143-152
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    • 2009
  • 최근 생물정보학 분야의 연구는 하나하나의 유전자를 연구하던 예전의 방법에서 유전자들간의 관계를 알아보는 연구들로 변해가고 있다. 이러한 유전자들 간의 연구 중 하나가 유전자 팀(gene team)을 연구하는 것이다. 유전자 팀이란 몇몇 염색체들 사이의 유전자들이 보존되어 있는 것을 말하며, 닫힌 영역 안에 보존되어 있는 유전자들의 집합으로 볼 수 있다. 이들은 진화과정을 거치면서, 유전자 팀 내의 유전자들의 위치나 그 종류가 변한다. 이러한 유전자 팀을 찾기 위해 많은 연구들이 이루어져왔다. 본 논문은 생물정보학 분야에서 많이 사용되는 계층적 클러스터링(hierarchical clustering)방법을 변형하여 전체 유전체(whole genome) 쌍내에서의 의미 있는 영역을 찾고, 영역 내에서 gene team을 찾을 수 있는 방법을 소개한다. 본 연구 방법을 이용하면, 복잡한 구조의 두 유전체 사이의 연관 유전자들이나 유사 영역들의 맵(map)을 단계별로 간략화 하여 나타낼 수 있다.

최적화 화음탐색법을 이용한 항만 케이슨 구조물의 구조건전성 평가 (Structural Health Monitoring of Harbor Caisson-type Structures using Harmony Search Method)

  • 이소영;김정태;이진학;강윤구
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.122-128
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    • 2009
  • In this study, damage detection method using harmony search method and frequency response is proposed. In order to verify this method, the following approaches are implemented. Firstly, damage detection method using harmony search was developed. To detect damage, objective functions that minimize difference with natural frequency and modal strain energy from undamaged and damaged model are used. Secondly, efficiency of developed damage detection method was verified by damage detection of beam structure. And results of harmony search and micro genetic algorithm are compared and evaluated. Thirdly, numerical model was implemented for harbor caisson structure and damage scenario was determined. Lastly, damage detection was performed by proposed method and utility of proposed method is verified.

유전 알고리즘과 러프 집합을 이용한 계층적 식별 규칙을 갖는 가스 식별 시스템의 설계 (Design of Gas Identification System with Hierarchical Rule base using Genetic Algorithms and Rough Sets)

  • 방영근;변형기;이철희
    • 전기학회논문지
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    • 제61권8호
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    • pp.1164-1171
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    • 2012
  • Recently, machine olfactory systems as an artificial substitute of the human olfactory system are being studied actively because they can scent dangerous gases and identify the type of gases in contamination areas instead of the human. In this paper, we present an effective design method for the gas identification system. Even though dimensionality reduction is the very important part, in pattern analysis, We handled effectively the dimensionality reduction by grouping the sensors of which the measured patterns are similar each other, where genetic algorithms were used for combination optimization. To identify the gas type, we constructed the hierarchical rule base with two frames by using rough set theory. The first frame is to accept measurement characteristics of each sensor and the other one is to reflect the identification patterns of each group. Thus, the proposed methods was able to accomplish effectively dimensionality reduction as well as accurate gas identification. In simulation, we demonstrated the effectiveness of the proposed methods by identifying five types of gases.

강 프레임 구조물 설계를 위한 의사 결정 지원 시스템의 개발 (Development of Decision Support System for the Design of Steel Frame Structure)

  • 최병한
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.29-41
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    • 2007
  • 다른 복잡한 의사 결정 문제와 같이 구조설계는 많은 다른 기준들 사이의 상반관계에서 이루어지는 의사 결정 문제이다 . 다양하게수학적으로 프로그래밍 된 설계 기법이 점차 현실적인 요소를 감안하여 현실화되고 있으나 여전히 많은 설계의 제한, 즉 수학적으로 모델화 되지 못하는 많은 설계요소들과 관련되어 있다. 본 연구는 이러한 제한을 인식하고 강 프레임 구조물의 최적 설계에 관하여 다루어 지지 않은 설계요소를 감안하여 실무 설계자들에게 하나의 유일한 설계해가 아닌 다른 몇 가지 유용한 설계 대안을 제시할 수 있는 설 계 시스템을 개발 하였다. 본 연구의 알고리즘에 의해 얻어진 설계 대안들은 모델화된 목적함수에 관해 최적의 해는 아니지만 매우 적합한 해들이 며, 동시에 유일한 최적해와 비교 시 다른 설계 해로써 때로는 임의 모델화 되지 않은 설계요소에 관해서는 오히려 더 나은 결과를 나타내 줍 중에 효과적으로 저항하도록 보와 기둥이 모멘트 연결된 강 프레임 구조물을 대상으로 안정성에 문제가 없이 경비절감에 효과적인 설계를 위해 재료비뿐만 아니라 가설 시 부재연결에 소요되는 경비를 포함하는 최소 경비 설계를 위한 의사 결정 지원 시스템을 개 발하고자 한다. 본 시스템은 최적 설계해에 대한 설계대안을 생성하기 위한 변형된 최적화 문제형식으로, 이때 최적 설계해는 하중저항계수설계법 에 따른 비선형 해석과정과 유전알고리즘을 바탕으로 한 최적화 알고리즘을 결합한 알고리즘을 반복 수행하여 얻은 모멘트 연결의 수와 총 경비 와의 상반관계로부터 결정된다. 유용성 평가를 위해 생성된 각 설계대안을 다양한 설계요소에 관해 고찰하였다.