비선형 동적 시스템을 제어하기에 적합한 귀환 신경망에 대한 연구는 안정성(stability) 유도와 학습 알고리듬(learning algorithm) 개발의 두가지 방향으로 지금까지 많은 연구가 이루어져 왔다. 본 논문에서는 비선형 동적 시스템 제어시 온라인(on-line) 학습이 가능하고 안정성을 보장하도록 귀환 신경망의 학습 알고리듬에 VSS이론을 도입하여 개발한다. 또한 개발한 학습 알고리듬을 사용한 귀환 신경망을 전형적인 비선형 동적 시스템인 로보트 매니퓰레이터의 제어 시스템에 적용하고 기존의 학습 방법의 적용 결과와 비교하여 개발한 제어 알고리듬의 효용성을 입증한다.
본 연구의 주목적은 쌍동선형의 조파저항성능을 평가할 수 있는 수치해석 프로그램을 개발하는 것이다. 개발된 프로그램을 이용하여 비대칭과 대칭인 단동선형을 가진 서로 다른 두 가지 쌍동선에 대하여 수치계산을 수행하여 저항성능을 평가 하였다. 타당성 검증을 위해서 수치해석 결과 중 선수와 선미에서의 침하량, 트림 그리고 조파저항 계수를 수조모형시험 결과와 비교하였다. 이러한 비대칭 그리고 대칭 선형이 가지는 쌍동선의 유체역학적 특성에 관한 비교분석 자료는 향후 선형개발 시 충분한 활용 가치가 있다고 판단된다.
프리캐스트 세그멘탈 교량의 3차원적인 선형관리를 수행할 수 있는 S/W로서 GEOCON이 개발되었다. GEOCON은 기본적으로 제작장에서 세그멘트 제작관리를 통한 선형관리를 실시하고, 그 결과로서 자동적으로 계산되는 제작선형은 가설시 선형관리에 활용된다. 본 논문에서는 실제 현장에서 나타날 수 있는 검측오차등으로 인하여 수치계산상으로는 마치 정확한 선형관리가 이루어지는 것으로 나타날 수 있는 상황들을 방지하기 위해 GEOCON에서 채택하고 있는 기술적인 특징들에 대하여 논하고 있다. 또한 실제 현장적용을 통하여 GEOCON의 효용성을 검증하였다. GEOCON을 통하여 선형관리된 부산항 배후도로 현장은 총 길이 2109m의 프리캐스트 세그멘탈 교량구간을 포함하고 있으며 고임판의 사용없이 허용 관리치 내에서 매우 정확한 선형관리가 이루어졌다.
본 논문에서는 KRISO에서 개발한 선형설계 전용 프로그램인 HCAD와 조파저항 계산 프로그램인 WAVIS를 사용하여 소형 어선을 개발한 예를 보이고 있다. 소형 고속 어선으로 사용되고 있는 차인형 선형을 기준선으로 하여 둥근바닥 선형(Round Bilge Hull Form)을 설계한 과정과, 두 가지 선형에 대한 저항 특성을 이용하여 선체 주위의 유동장과 조파저항을 계산 하였다. 차인형 선형의 저항 특성이 둥근 바닥 선형에 비해 다소 크게 나타났으나 소형 조선소의 건조비를 감안하여 차인형 선형에 대한 저항 감소를 시도하였다. 차인형 선형은 최근 어선의 고속화에 따라 고속 운항시 과도한 선수파가 발생하기 쉽고, 심한 트림이 발생할 가능성이 있으므로, 이러한 문제를 해결하기 위해 선미웨지를 설계하였으며, WAVIS를 이용한 수치계산에 의해 저항 성능이 개선되었음을 확인하였다.
선형계획법은 경영과학 (Operations Research)에 있어서 가장 널리 활용되고 있는 모형중에 하나이다. 그래서 선형 계획법과 같이 깊이 연구된 모형도 없을 것이며 이 모형과 같이 다양한 전산프로그램이 있는 모형도 없을 것이다. 전산기 제조회사는 거의 모두 자체 선형계획법용 프로그램을 제공하고 있으며 예를 들면 IBM MPSX/370, CDC APEX III, UNIVAC MPS, HONEYWELL ALPS, FACOM LIPS 등이 있으며 전산기 제조회사가 아니더라도 독자적으로 선형계획법 프로그램을 개발하여 제공하는 곳도 있다.(중략)
플레저 보트 선체는 주로 비강도가 큰 FRP로 제작되고 있으나 2000년대에 들어오면서 FRP 선체에 대한 환경오염 및 해양안전에 관한 법적 규제가 강화되고 있어 FRP가 선체재료로서의 활용도가 감소되고 있다. 폴리에틸렌 선체는 FRP 선체의 단점을 보완하면서 가격도 염가여서 차세대 플레저 보트 선체 재료로 거론되고 있다. 개발 폴리에틸렌 보트의 최종 선형은 개발 보트를 둘러싸고 있는 설계 환경과 개념을 분석한 결과 도시적 이미지의 샤프한 선형이었다. 또한, 선형 설계에 필요한 외형 주요 치수는 기존의 실적선을 기초로 결정한 결과, 전장 5.9m, 빔 2.3m, 형심 1.3m 흘수 0.6m이었다. 개발 보트에 대한 선형 디자인한 후 Orca 3D로 엔진 출력을 예측한 결과 개발 보트는 최대속도 30노트에 대하여는 60kW의 엔진이 필요하다. 한편, 활주상태에서 최소 총저항을 나타내는 엔진출력은 28.5kW이고 선속은 19노트로서 설계속도 25노트보다 낮은 속도에서 운전되어져야 보트를 경제적으로 운영할 수 있다.
최근 환경의 중요성이 강조되면서 대규모 개발 사업 또는 대형 해상사고 등이 환경과 생태계에 미치는 영향을 예측하고자 하는 요구가 많이 발생하고 있다. 우리의 환경과 거기에 살고 있는 생물들은 비선형으로 행동하고 생존하므로 환경의 변화에 따른 생태계의 변화를 예측하기 위한 시뮬레이션 시스템은 비선형계를 표현해야한다. 본 논문에서는 비선형성을 충실히 반영하고 있는 A-life와 그것을 기반으로 해서 만들어진 생태계 시뮬레이션 시스템의 개발에 관해 기술하고 있다.
혼합·이산 비선형 최적화문제 해결을 위한 전역적 최적화 알고리즘이 개발되었으며 이 알고리즘은 확률적 최적화기법인 유전알고리즘을 사용한다. 유전알고리즘은 다양한 설계변수를 처리하는데 적합하다. 그러나 기존의 유전알고리즘이 특별히 잘 수행되지 않는 상황이 많이 존재하기 때문에 혼합화에 대한 다앙한 방법이 개발되어지고 있다. 따라서 이 논문은 유전알고리즘에서 최적해 주위에 대한 국고수수렴기법과 정밀 탐색법을 구체화시킨 새로운 혼합유전알고리즘(NHGA)을 개발했다. 사례연구에서는 혼합·이산 비선형 최적화문제를 해결하는데 있어서 NHGA가 상당한 능력을 제공하며 효율적이고 우수한 해를 제공할 수 있다는 것을 보여주고 있다.
본 논문에서는 신호 시제 논리를 이용하여 순음 생성 시스템을 개발한다. 일반적으로 많이 알려지고 널리 쓰이는 시제 논리는 선형 시제 논리이다. 그러나, 선형 시제 논리로는 다양한 실수 값과 정량적인 시간을 다루지 못하는 문제점이 있다. 그러므로, 본 논문에서는 신호 시제 논리를 이용하여 이러한 문제점을 극복하고, 선형 시제 논리로는 어려웠던 순음 발생기를 신호 시제 논리를 사용하여 개발한다.
프리스트레스트 콘크리트 교량의 건설공법인 프리캐스트 세그멘탈 공법에서선형관리 기술은 핵심기술 중 하나이다. 그럼에도 불구하고 , 우리나라에서는 몇몇 교량기술자들에게 경험적으로 이해되고 있는 수준을 넘지 못하고 있다. 특히, 세그멘트의 제작에서부터 반드시 필요한 선형관리용 S/W 및 그 운용기술은 아직까지도 선진기술에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 프리캐스트 세그멘탈 공법의 선형관리 기술에 대한 연구를 통하여 3차원적인 세그멘트 제작관리와 가설시 선형관리를 위한 제작선형을 자동적으로 계산할 수 있는 GEOCON을 개발하였다. 본 논문에서는 GEOCON의 알고리즘에 대하여 논하였으며, 특히 수치예제로서 제작오차의 발생위치에 따라 교량선형에 미치는 영향을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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