• Journal of Korean Society of Transportation
• /
• v.20 no.4
• /
• pp.109-122
• /
• 2002

본 연구에서는 교차로의 비용 및 특성을 고려한 도로선형최적화 모형을 유전자 알고리즘(Genetic Algorithms)을 이용하여 개발하였다. 기존의 도로선형최적화 모형은 교차로 특성을 고려하지 못해서 실제 적용에 심대한 문제점을 내재하고 있다. 본 논문에서는 특정 도로선형에 교차로 건설의 필요가 있을 경우, 민감(Sensitive)하고 지배적인(Dominating) 교차로 비용 항목들 즉, 토공비용, 보상비, 포장비, 사고비용, 지체 및 연료소모비용 등의 산정이 시도되었다. 또한 비교적 우수한 도로선형 대안을 유전자 알고리즘을 이용한 탐색과정 중에서 비효율적으로 강제 퇴화시키는 단점 보완을 위한 교차로 국소 최적화 방법(Local Optimization of Intersections)이 개발되어 기존 모형을 보완하였다. 공간상의 도로선형은 매개변수적 묘사(Parametric Representation)를 통하여 구현하였으며 벡터운영(Vector Manipulation)을 통해 교차로비용 산정의 근간인 교차점과 다른 중요점들의 좌표를 찾을 수 있었다. 개발된 교차로 비용산정 모형이 보다 정밀하게 교차로 비용을 산정함이 증명되었으며 궁극적으로는 기존의 최적화 모형의 단점을 보완할 수 있음이 제시되었다. 또한, 새로이 제시된 교차로 국소 최적화 방법이 최적대안 탐색과정의 유연성을 증대하였으며, 결과적으로 효율적인 교차로의 유지에 기여함을 알 수 있었다. 제시된 교차로 국소 최적화 방법은 추후 단일노선이 아닌 도로망 최적화시의 기초를 제시함은 주목할 만 하다. 두개의 예제에서 도출된 최적노선 및 교차로 비용 등의 검토 결과, 도로상의 교차로 건설비용은 도로선형 최적화에 큰 영향을 미치는 실질적이며 민감한 비용 항목임이 검증되었으며 이는 도로선형최적화 모형이 교차로 비용을 반드시 검토 및 평가할 수 있어야 함을 반증한다.

• Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
• /
• v.1 no.3 s.3
• /
• pp.73-82
• /
• 2001

This study examines the applicability of the Nash model and the Diskin model, which are linear and nonlinear runoff models, respectively, by applying optimization techniques to the parameter calibration of the two models. Nonlinear programming which is one of traditional optimization techniques and Genetic Algorithm which has been actively applied recently are used in this study. The Nash and Diskin models which use the calibrated parameter with a flood events are applied to a different flood event in Soyang Dam basin. The results obtained from the parameter calibration show slight discrepancy depending upon the flood events. It has been found in the comparion between the observed hydrograph and the hydrographs obtained from the parameter calibration that the Diskin model can better simulate the observed hydrograph than the Nash model can, especially, for the peak flow. This can be analyzed that the Diskin model which is a nonlinear runoff model is better off in simulating the nonlinear characteristic of the rainfall-runoff process.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
• /
• 2008.11a
• /
• pp.27-29
• /
• 2008

시스템 분석에 주로 사용하는 자료 중에는 비선형 자료와 시계열 등이 있다. 이들 자료는 그 함축적인 관계가 매우 복잡하여 전통적인 통계분석 도구로 분석하는데 어려움이 많다. 본 연구에서는 현실 세계에서 다양하게 나타나는 복잡성을 다루기 위하여 하이브리드 진화 신경망 모델링 접근 방법으로 자료를 모형화 하고 이를 통한 학습의 적합도를 살펴본다. 비선형 자료 등을 모형화하기 위한 학습은 역전파 신경망 기법을 이용한다. 학습의 효율을 높이기 의해서 격자감소 학습 알고리즘과 함께 이용하는 유전자 알고리즘은 네트워크 구조를 최적화 시킬 수 있는 초기가중값을 이용한 전역 최소값을 찾는데 이용한다. 학습 결과를 통해 제안된 하이브리드형 접근방법의 학습이 보다 효율적임을 살펴보기 위하여 유전자 알고리즘으로 최적화된 신경망 학습 알고리즘을 비선형 모의자료의 학습에 적용하여 보았다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2007.05a
• /
• pp.393-397
• /
• 2007

KModSim은 수자원배분에 관련된 물리적, 수문학적, 제도적, 그리고 행정적인 요구들을 동시에 만족하도록 디자인된 범용 우선순위 목적 선형최적화 모형으로써 자연유입량과 기득 수리권 혹은 기득 저류권 등과 같은 다양한 형태의 저수권 사이의 조화운영이 가능하다. KModSim 목적함수에 관련된 제약조건의 유연한 설정과 변경이 가능하며, 기존의 최적화 방법과 다르게 유역통합모의에 관련한 모형변수가 모형내에서 자동적으로 생성되도록 프로그램화 되어있다. 본 연구에서는 유역내 수자원의 효율적인 운영을 위하여 우선순위 목적 선형최적화 모형을 위한 Backrouting 방법을 개발하고 금강유역 일단위 KModSim 네트워크에 Backrouting 방법을 적용하여 적용성을 검토하였다. 금강유역에 KModSim을 적용하고 모의한 결과 Backrouting 방법을 사용한 모의결과가 Backrouting 방법을 사용하지 않은 경우에 비해 실측치를 보다 잘 재현하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 Backrouting 방법은 다중목적 우선순위 선형최적화 모형을 이용하여 일단위 모의 시에 발생할 수 있는 과도한 손실을 방지하고자 할 때 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2021.06a
• /
• pp.299-299
• /
• 2021

본 연구에서는 강우-유출 모형의 매개변수를 최적화하기 위해 머신러닝 기법을 활용하였다. 강우-유출 모형의 종류가 검토되었으며 이를 통해 선정된 강우-유출 모형의 매개변수 특성과 유출량 선정과의 관계성이 검토되었다. 이를 위해 다년간의 유출 측정 자료가 있는 연구지역이 선정되었다. 또한 매개변수 최적화를 위한 머신러닝 기법이 검토되었으며, 매개변수 최적화와 유출량 산정 정확성을 비교, 분석함으로써 관계성을 검토하였다. 본 연구의 결과를 요악하면 다음과 같다. (1) 여름 장마의 지속성은 매개변수 최적화 정확성에 영향을 주며 이 둘은 비선형적인 관계를 나타낸다. (2) 매개변수 최적화가 강우 심도에 따라 다른 결과를 나타내며 최적의 강우 심도는 연구 지역마다 차이가 있기 때문에 유역 특성을 반영한 머신러닝 기법 활용이 가능하다. 이를 통해 강우-유출 모형의 매개변수 최적화를 위한 머신러닝 기법의 활용 가능성을 확대하고, 모형의 정확도 개선을 기대 할 수 있다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2011.05a
• /
• pp.222-222
• /
• 2011

안전한 수질의 용수를 안정적으로 공급하기 위해 대단위 농업단지를 중심으로 농업용 관수로 건설이 고려되고 있는 환경에서 보다 경제적으로 관수로를 건설하기 위한 연구가 수행되었다. 관수로의 최적 관경설계는 전통적으로 비선형성을 고려하여야 하므로 수리학적 해석모형과 추계학적 탐색기법을 이용한 연구가 수행되었다. 그러나 본 연구에서는 비선형성을 가진 최적 관경시스템의 선형화를 시도한 후, 농지이용에 따른 대표작물에 대한 설계용수량을 사용한 농업용 관수로 관경 최적화를 시도하였다. 제안된 모형을 이용하여 농지의 크기, 작물의 형태, 동수경사선의 기울기에 따라 적합한 관경을 산정하였으며, 그 결과를 이용한 설계 표준화를 시도하였다. 표준화된 설계지침을 이용하면 향후 보다 편리하게 농업용 관수로를 설계할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 실제 관수로에의 적용성을 입증하기 위해 실제 건설되는 농업단지의 설계에 제안된 모형을 이용하고, 시행착오법으로 산정된 결과와 비교하여 그 경제성을 입증하였다.

• Journal of Navigation and Port Research
• /
• v.36 no.10
• /
• pp.787-793
• /
• 2012

A hull form design technique to enhance the wave-making resistance performance for a medium size high speed Ro-Pax ship was studied introducing an optimization method and an automatic hull form modification method. SQP(sequential quadratic programming) was applied as the optimization algorithm and the geometry of hull surface was represented and modified using the NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline). The wave-making resistance performance as an objective function in the optimization procedure was evaluated using the Rankine source panel method in which nonlinearity of the free surface boundary conditions and the trim and sinkage of the ship was fully taken into account. Using the Ro-Pax ship as a base hull, the hull-form optimization method was applied to obtain the hull shape that produced the lower wave-making resistance. To verify the validity of the hull-form optimization method, the numerical results was compared with the model test results.

• Journal of Korea Water Resources Association
• /
• v.34 no.5
• /
• pp.473-486
• /
• 2001

The WGR model was developed to represent meso-scale precipitation. As a conceptual model, this model shows a good link between atmospheric dynamics and statistical description of meso-scale precipitation(Waymire et al., 1984). However, as it has maximum 18 parameters along with its non-linear structure, its parameter estimation has been remained a difficult problem. There have been several cases of its parameter estimation for different fields using non-linear programming techniques(NLP), which were also difficult tasks to hamper its wide applications. In this study, we estimated the WGR model parameters of the Han river basin using the genetic algorithm(GA) and compared them to the NLP results(Yoo and Kwon, 2000). As a result of the study, we can find that the sum of square error from the GA provide more consistent parameters to the seasonal variation of rainfall. Also, we can find that the higher rainfall amount during summer season is closely related with the arrival rate of rain bands, not the rain cell intensity.

• The Korean Journal of Applied Statistics
• /
• v.35 no.2
• /
• pp.229-250
• /
• 2022

Since the publication of Markowitz's (1952) mean-variance portfolio model, research on portfolio optimization has been conducted in many fields. The existing mean-variance portfolio model forms a nonlinear convex problem. Applying Dantzig's linear programming method, it was converted to a linear form, which can effectively reduce the algorithm computation time. In this paper, we proposed a Dantzig perturbation portfolio model that can reduce management costs and transaction costs by constructing a portfolio with stable and small (sparse) assets. The average return and risk were adjusted according to the purpose by applying a perturbation method in which a certain part is invested in the existing benchmark and the rest is invested in the assets proposed as a portfolio optimization model. For a covariance estimation, we proposed a Gaussian kernel weight covariance that considers time-dependent weights by reflecting time-series data characteristics. The performance of the proposed model was evaluated by comparing it with the benchmark portfolio with 5 real data sets. Empirical results show that the proposed portfolios provide higher expected returns or lower risks than the benchmark. Further, sparse and stable asset selection was obtained in the proposed portfolios.

• Management & Information Systems Review
• /
• v.33 no.5
• /
• pp.85-95
• /
• 2014

This paper suggested an efficient mathematical model for strategic alliance of liner shipping companies. Even though a few previous research papers proposed the mathematical models for container slot chartering and allocation under liner shipping, those models were nonlinear and very difficult to solve. So their models had limits to apply them to real world problems. On the other hand, the model suggested in this paper is easy to solve and apply to real world problems because it is a integer linear programming model. This paper tried to apply the model to the same example problem as used in existing research paper. Excel add-in program, Premium Solver Platform was used to solve the problem and the optimal allocation and slot chartering for containers were able to be found easily. The result also showed that the total container shipping cost for applying the strategic alliance model was reduced compared to non-strategic alliance model.