• 제목/요약/키워드: 분리시스템 동시최적화

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화학공정 최적화-반응 분리 동시 공정

  • 한명완
    • 제어로봇시스템학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.13-16
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    • 2004
  • 화학산업계에서 원료는 여러 단계의 화학 공정을 거쳐서 우리가 원하는 제품으로 만들어지게 된다. 이들 공정들은 크게 반응 공정과 분리 공정으로 나뉘어질 수 있으며 대부분 반응이 이루어진 후 분리를 행하는 방식으로 공정이 구성되어 왔다. 또한 많은 경우에 전체적인 수율을 증가시키기 위하여 미반응물 혹은 중간체를 다시 재 순환시키게 된다. 화학공정구조를 최적화하는 방법으로서. 반응과 분리가 하나의 공정에서 동시에 이루어지는 반응-분리 동시 공정은 종종 화학공정의 투자 및 조업비용을 현격히 줄인 수 있는 기회를 제공한다.(중략)

유전알고리즘 및 신경회로망을 이용한 다분야통합최적설계문제의 시스템분리기법 연구 (System Decomposition Techniques in Multidisciplinary Design Optimization Problems Using Genetic Algorithms and Neural Networks)

  • 김우석;이종수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.619-627
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    • 1999
  • 다분야 통합 시스템의 설계문제는 다량의 설계변수와 구속조건으로 구성되며 다수의 공학적 현상으로 연관되어 있다. 다분야 통합 최적설계 문제를 효과적으로 다루기 위해서는 다양한 해석분야의 공학적 설계원리를 동시에 고려하여 균형 있고 유기적인 방법으로 최적의 설계를 결정하는 체계적인 설계자동화기술이 요구된다. 다분야 통합 설계문제를 위한 효율적인 설계방법론으로 분리기반 최적화 기법이 적용되는데 이 방법은 한 단위의 대규모 설계문제를 여러 개의 하부시스템으로 분리하여 독립적으로 최적화를 수행하고 각 하부 시스템으로부터의 설계해 사이의 중재 및 통합화를 거쳐 최종적으로 수렴된 최적설계를 찾는 방법이다. 본 논문에서는 분리기반 최적화기법을 다분야 통합최적 설계문제에 적용하는데 필요한 시스템분리기법을 유전알고리즘 및 다층 역전 파 신경회로망을 이용하여 정립하였다. 시스템분리기법을 검증하기 위해 최근 미국 Boeing사에서 개발중인 고속 민간항공기인 HSCT의 시뮬레이션기반 설계문제를 이용하였다. 대규모 설계시스템의 분리결과는 전체 설계문제의 특성을 파악하기 위한 자료로 활용되며 향후, 분리기반 최적화과정에서 최종적으로 통합된 최적설계를 탐색하는데 필요한 기반구조를 제공한다.

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진화 프로그램을 이용한 효율적인 퍼지 클러스터링 알고리즘 (Effective Fuzzy Clustering Algorithm Using Evolution Program)

  • 정창호;박주영;박대희
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1997년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.139-142
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    • 1997
  • 본 논문에서는 기존 FCM(Fuzzy C-Means) 타입 클러스터링 알고리즘의 선은 향상을 위한 설계 방법을 제시한다. 우선 클러스터의 응집성(compactness)과 분리성(separation)을 동시에 고려한 성능 지수를 정의하고, 이를 진화 프로그램을 통하여 최적화 한다. 또한 실험을 통하여 기존 연구들과의 비교 및 제안된 방법론의 유효성을 보인다.

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자동미분을 이용한 민감도기반 분리시스템동시최적화기법의 개선 (Improvement of Sensitivity Based Concurrent Subspace Optimization Using Automatic Differentiation)

  • 박창규;이종수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제25권2호
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    • pp.182-191
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    • 2001
  • The paper describes the improvement on concurrent subspace optimization(CSSO) via automatic differentiation. CSSO is an efficient strategy to coupled multidisciplinary design optimization(MDO), wherein the original design problem is non-hierarchically decomposed into a set of smaller, more tractable subspaces. Key elements in CSSO are consisted of global sensitivity equation, subspace optimization, optimum sensitivity analysis, and coordination optimization problem that require frequent use of 1st order derivatives to obtain design sensitivity information. The current version of CSSO adopts automatic differentiation scheme to provide a robust sensitivity solution. Automatic differentiation has numerical effectiveness over finite difference schemes tat require the perturbed finite step size in design variable. ADIFOR(Automatic Differentiation In FORtran) is employed to evaluate sensitivities in the present work. The use of exact function derivatives facilitates to enhance the numerical accuracy during the iterative design process. The paper discusses how much the automatic differentiation based approach contributes design performance, compared with traditional all-in-one(non-decomposed) and finite difference based approaches.

잔류농약 24성분의 다성분 동시분석을 위한 기체크로마토그래피 조건의 최적화 (Optimization of Gas-Liquid Chromatographic Parameters for the Multiresidue Analysis of 24 Pesticides)

  • 이은주;김우성;박건상;오재호;김대병
    • 농약과학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.11-17
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    • 2000
  • 분석 대상인 24종 농약을 극성이 다른 캐필러리 칼럼인 DB-17, SPB-608, 및 Ultra-2를 이용하여 전자적압력조절장치(Electronic pressure control, EPC)가 장착된 HP 5890 series II Plus 가스크로마토그래피에서 전자포획검출기로 동시분석법의 최적조건을 모색하였다. 본 실험에서 EPC 시스템의 압력조절기능을 도입하므로써 다음과 같은 분석향상을 얻었다. DB-17, SPB-608, 및 Ultra-2 캐필러리 칼럼에서 EPC 기능없이 동시 분석한 결과 일부 농약들이 분리되지 않았다. 그러나 EPC 시스템의 압력조절 기능을 적용한 결과 vinclozolin과 acetochlor를 제외한 22종 농약 모두 SPB-608 캐필러리 칼럼에서 동시 분석되었다. 또한 농약들의 분리 시간에도 영향을 주어 총 분석시간이 단축되었다. 즉 EPC 시스템 없이 분석한 시간이 $61{\sim}81$분인데 반해 EPC 시스템도입으로 45분으로 단축되었다. 각 농약들에 대한 검출한계는 $0.1{\sim}12.9$ ng/mL 검출되었다.

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위성창고를 가진 시스템에서의 재고보충일정 및 경로결정 문제에 관한 연구 (Capacitated Satellite Facility Modeling for Inventory Routing Problems)

  • 이현지;최경현
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.522-525
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    • 2000
  • 본 연구에서는 고객의 재고 수준을 고려하면서 동시에 연간 수송비용을 최소로 하는 차량 경로결정문제 IRP(Inventory Routing Problem)에 새로운 위성창고 (Satellite facility)개념을 도입한 수리모델과 알고리즘을 개발하였다. 위성창고는 수송 가능 용량을 초과하는 수요가 발생했을 때 수송 도중에 물량을 보충하여 재고 보충 일정 시간 내에 운반을 할 수 있도록 하는 장치이며 여기서는 용량의 한계를 고려한 위성창고 개념을 도입하였다. 또한 재고 보충 일정 관리 문제와 차량 경로 결정 문제를 분리하여 순차적으로 발견적 기법을 이용하는 기존의 방법을 통합 최적화 알고리즘으로 구현하였다.

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모노리틱 유체-구조 연성 해석을 이용한 컴플라이언트 미케니즘 위상 최적 설계 (Compliant Mechanism Design using a New Monolithic Approach Considering Fluid-Structure Interaction Annual Conference)

  • 윤길호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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    • pp.574-577
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    • 2010
  • 이번 연구에서는 저속 비압축성 유체-구조 연성을 고려한 위상 최적화을 위해 새로운 모노리틱 해석을 개발한다. 이 새로운 해석 기법에서는 기존의 유체-구조 연성 시스템 해석 기법에서 유체와 구조 영역을 분리하고 연성 조건을 만족시키는 것과 다르게 하나의 일치된 해석 방정식을 유체 영역과 구조 영역에 동일하게 적용한다. 또한, 경계조건을 만족시키기 위하여 단일화 된 해석 방정식의 물성치를 바꾸어주는 새로운 방식을 제시하였다. 이 새로운 방법에서는 유체, 구조 영역을 분리하지 않고 Navier-Stoke's 방정식과 선형 탄성식을 동시에 사용하였다. 또한, 유체-구조 영역이 연성 해석 중 변화하는 것을 반영하기 위하여 구조 변위를 이용하여 Deformation tensor를 계산하였고 이를 이용하여 변형 후에서의 Navier-Stoke 방정식의 미분을 계산하는 방법을 제안하였다. 그리고, 정상 상태 유체를 가정하고 속도에 비례하는 마찰힘인 Darcy's force 항을 Navier-Stoke 방정식에 넣고 이 마찰 힘의 크기를 변화시킴으로 해서 유체 방정식에서의 연성 경계 조건을 만족시켰다. 선형 탄성 방정식에서 Divergence이론을 이용해서 경계에서 작용하는 외력이 하는 일을 내부 시스템에 하는 일로 계산하였다. 개발된 모노리스 해석 방법을 이용하여 저속 비압축성 유체가 구조에 미치는 압축력을 계산하였고 이용하여 컴플라이언트 미케니즘을 설계하였다.

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폐트리넷과 시뮬레이션을 통한 제조 시스템의 수행도 개선 방법론 (Performance improvement methodology for a manufacturing system using Petri net and simulation analysis)

  • 이기창;박찬권;정한일;박진우
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.157-162
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    • 2002
  • 심화되는 경쟁환경에서 우위를 점하기 위해서는 제조 시스템의 수행도를 관리하고 개선하는 활동이 필요하다. 본 연구는 페트리넷(Petri net)과 시뮬레이션을 사용하여 제조 시스템 수행도의 하나인 산출율을 향상시키는 방법론을 제안하였다. 시뮬레이션은 제조 시스템의 수행도 평가에 많이 사용되나, 시스템의 개선방향에 대한 분석 능력이 취약하다. 한편, 페트리넷은 정확한 분석을 수행할 수 있으나, 대상 시스템이 복잡해짐에 따라 분석 능력이 현저히 감소된다. 본 연구에서는 페트리넷의 복잡도를 증가시키는 주요 원인 중 하나인 자원 공유를 분리된 페트리넷으로 표현함으로써 페트리넷의 분석 능력을 유지하고자 하였다. 또, 이를 바탕으로 자원 공유에 관련된 파라미터에 대한 회귀분석모형을 도출하였다. 이 회귀분석모형에 대한 최적화 과정에 의해 자원의 적절한 배치 혹은 제품비율에 대한 개선 방향을 얻어낼 수 있다. 이러한 페트리넷 기반 분석 방법과 시뮬레이션 방법을 동시에 사용함으로써 시뮬레이션 모형에서 산출율을 개선할 수 있으며, 실제 제조 시스템에 적용할 수 있을 것이다.

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등가정하중을 이용한 스프링-댐퍼 제어시스템 구조물의 최적설계에 관한 기초연구 (Preliminary Study on Structural Optimization with Control Variables Using Equivalent Static Loads for Spring-damper Control Systems)

  • 유남선;정의진;박경진;김태경
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권6호
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    • pp.619-627
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    • 2014
  • 본 논문은 등가정하중을 이용하여 제어시스템을 포함한 구조물의 설계를 위한 최적화 방법을 제안한다. 지난 연구는 구조물과 제어시스템 최적설계를 독립적으로 분리하여 수행하였고, 구조물과 제어시스템을 동시에 최적화하여도 제어시스템의 제어변수는 정상상태에서만 최적화하여 성능을 향상시켰다. 하지만 제어변수는 모든 시간영역에서 최적화해야 한다. 즉, 제어시스템의 해석은 과도상태에서 수행해야 한다. 본 연구에서는 새로운 등가정하중을 이용하여 제어변수를 포함하는 제어시스템 구조물의 최적설계를 위한 방법을 제시하였다. 등가정하중은 동적하중이 구조물에 작용할 때 발생하는 임의 시간에서의 변위장과 동일한 변위장을 만들어내는 정하중을 의미한다. 이렇게 계산된 등가정하중을 이용하여 설계영역에서 선형정적응답 최적설계를 진행한다. 몇 가지 예제를 통해 새로운 등가정하중을 적용한 동적응답 최적설계방법의 유용성을 확인하였다.

VoIP 서비스를 위한 MGC 간 라우팅 방법에 관한 연구 (A Study on Routing Method between MGC for VoIP Service)

  • 김은주;이병선
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (중)
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    • pp.1515-1518
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    • 2002
  • 인터넷 서비스의 수요가 급증함에 따라 통신서비스 제공기업에서도 VoIP 시스템 도입의 중요성이 부각되고 있다. PSTN 교환기는 호 처리 기능과 회선 스위칭 기능이 하나로 결합된 단일 시스템인 반면, VoIP 시스템에서의 MGC 는 하드웨어 부분과 소프트웨어 부분을 물리적으로 분리하고 둘 사이의 인터페이스를 표준 프로토콜을 적용한 것이다. 이때 MG(Media Gateway)는 회선 스위칭 기능을 담당하고 MGC(Media Gateway Controller)는 호 처리 기능을 수행한다. 최근 국내 외 업체들에서는 VoIP 시스템 제공이 시작되고 있으나 국내 IP 기반 통신서비스 제공업체에서는 VoIP 시스템 제공이 미흡한 실정이다. 본 논문에서는 VoIP 시스템에서 MGC 간 라우팅 방법을 최적화 함과 동시에 사용자들에게 다양한 서비스를 제공할 수 있는 라우팅 방안을 제시하고자 한다.

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