제약을 갖는 부분 관찰 의사결정 과정(Constrained Partially Observable Markov Decision Process; CPOMDP)는 정책이 제약(constraint)를 만족하면서 가치 함수를 최적화하도록 일반적인 부분 관찰 의사결정과정(POMDP)을 확장한 모델이다. CPOMDP는 제한된 자원을 가지거나 여러 개의 목적 함수를 가지는 문제를 자연스럽게 모델링할 수 있기 때문에 일반적인 POMDP에 비해 더 실용적인 장점을 가진다. 본 논문에서는 CPOMDP의 확률적 최적 정책 및 근사 최적 정책을 계산할 수 있는 최적 및 근사 동적 프로그래밍 알고리즘을 제안한다. 최적 알고리즘은 동적 프로그래밍의 각 단계마다 미니맥스 이차 제약 계획 문제를 계산해야 하는 반면에 근사 알고리즘은 선형 계획 문제만을 필요로 하는 점-기반(point-based) 가치 업데이트를 이용한다. 실험 결과, 확률적 정책이 결정적(deterministic) 정책보다 더 나은 성능을 보이며, 근사 알고리즘을 통해 계산 시간을 줄일 수 있음을 보였다.
본 연구는 하천의 DO 기준을 유지하기 위해 하천유역내의 각 처리장에 요구되는 폐수처리의 최적효율과 최소처리비용의 조합을 결정하는 선형계획법에 있어서 제약조건의 제식(inventory equations)으로 이용되는 Camp-Dobbinstlr과 Streeter-Phelps 식에 의한 최적수질관리의 해를 상호 비교분석하였다. 그 결과 상관관계가 0.997로 강상관관계를 보여 주었고 측정하기 어려운 R, A, K$$의 파라메터를 영으로 가정한 Streeter-Phelpstlr을 선형계획법의 제약조건의 제식으로 사용하여 최적해를 구하여도 만족함을 줄 수 있음을 알았으며 이 결과로 실제 하천유역을 대상으로 하여 하천유역의 최적수질 관리의 해를 구하였다.
본 논문은 제약되지않은 카메라에서 얻은 영상중 회전과 크기 변화를 가진 두 장의 디지털 영상을 자동적으로 하나의 통합된 영상으로 모자이킹 하는 방법에 대해 기술한다. 기존에 제시되었던 영상 모자이킹 방법은 영상의 중첩 영역이 많이 존재하거나 회전이 거의 없는 경우만을 고려하고, 카메라 제약이 많이 존재하였다. 우선, 한 쌍의 영상으로부터 각각 특징점을 찾고, 각 특징 점에 대하여 위상을 측정하여 계층적으로 매칭을 하는 방법을 제안한다. 다음으로 비선형 이승오차 최적화 알고리즘을 이용해 최적의 변환행렬을 구한후 , 변환 행렬에 대해 하나의 영상을 만들어내는 과정을 기술한다.
동일화학종이면서 \ulcorner량이 다른 두 단분산 고분자를 혼합한 2성분 다분산 농축계에 equivalent primitive chain model을 적용하여 사슬주위의 제약완화에 따른 관의 재형성 효 과를 각 사슬의 특성완화시간으로 산정하여 나타내었다. Polystyrene 시료에 대하여 동력하 적 실험을 실시한 결과를 이용하여 사동모델에 따른 각 사슬의 최장완화시간은 복소수 점도 의 허수분분(η")대 주파수($\omega$)의 관계, 관의 재형성 시간은 $\omega$ 변화에 따른 storage modulus(G') 로부터 각각 도출하였다. 이러한 작업을 통하여 특성완화 시간들이 분자량 및 각 성분 농도에의 의존성을 더욱 상세히 파악할 수 있었다.
혼잡한 교통네트워크에서 조사된 통행량으로부터 확률적 사용자 평형을 이루는 통행분포와 통행배정을 동시에 구하기 위한 네트워크 모델과 유전알고리즘을 제안하였다. 확률적 사용자 평형을 이루는 모델은 선형제약을 가진 비선형 목적함수를 최소화하는 문제로 정식화하였다. 네트워크 모델에서는 해의 탐색공간을 줄이고 조사된 통행량을 만족시키기 위해서 흐름보존제약을 활용하였다. 목적함수는 흐름보존, 통행발생량, 통행유입량, 조사통행량 등의 제약을 만족하는 링크통행량과, 경로통행배정을 통하여 구한, 확률적 사용자 평형을 이루는 경로통행량을 만족하는 링크통행량의 차이를 최소화하는 것으로 정식화하였다. 제안된 유전알고리즘에서 유전자는 통행분포, 링크통행량, 여행비용계수 등을 나타내는 벡터로 정의하였다. 각 유전자는 목적함수의 값으로 구한 적합도에 따라 평가되며, 병행단체교차와 돌연변이에 의하여 진화한다.
본 논문은 카메라자동교정(autocalibration) 방법에서의 새로운 알고리즘을 제안한다. 3차원 기반의 영상합성은 크게 두 분야로 나뉘어 진다. 하나는 본 논문에서 설명하는 카메라자동교정 방법이고 다른 하나는 패턴과 같은 3차원 실측 데이터를 이용하는 방법이다. 전자의 방법은 대상 영상에 대한 제약조건이 전혀 없기 때문에 후자보다 진보된 방법이라 할 수 있다. 따라서 카메라자동교정 방법은 비선형 방정식을 유도하는 등의 복잡한 계산 과정을 거치게 된다. 이와 같은 이유로 최근에는 카메라의 내부 파라미터에 제약조건을 줌으로써 복잡한 비선형 방정식 대신에 선형방정식을 유도하는 방법이 많이 사용되고 있고 가장 대표적인 경우가 카메라의 주점(principal point)을 고정시키는 방법이다. 하지만 이렇게 카메라의 내부 파라미터에 강한 제약조건을 주는 것은 오차를 유발하는 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 본 논문에서는 카메라자동교정에서의 새로운 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 카메라의 주점을 가변적으로 적용하여 결과적으로 최적화된 카메라의 내부파라미터를 찾아내게 된다.
본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용한 비선형 탄성 최적설계 방법을 제시하였다. 제안한 비선형 탄성해석은 종래 설계의 단점 즉 탄성해석 후 비선형 효과를 고려하기 위하여 $B_1$, $B_2$ 계수를 사용하는 불합리성을 극복하였다. 유전자 알고리즘은 다윈(Darwin)의 적자생존의 개념을 기본으로 선택, 교배 및 돌연변이라는 세 가지 연산을 수행함으로써 최적설계에 필요한 설계변수 즉 부재 단면을 형성하여, 제약조건을 모두 만족하는 최소 구조물 중량을 제공하는 설계변수를 선택하면서 최적설계를 수행하였다. 목적함수로는 구조물의 총중량을 사용하였으며, 제약조건식으로는 하중저항능력, 사용성 및 연성도를 사용도를 사용하여 최적설계를 수행하였다. 2차원 강뼈대 구조물, 3차원 강뼈대 구조물, 그리고 3차원 강아치교의 설계예제를 수행하였다.
네트워크 서비스의 요금제는 경제적 효율성과 더불어 네트워크의 혼잡 제어라는 목적도 가지고 있다. 사용자들에 의해 공유되는 링크를 기반으로 네트워크 서비스를 제공하는 독점 공급자는 링크의 대역폭 제약 하에서 수익을 극대화하면서 사용자가 요구한 대역폭을 보장할 수 있는 요금제를 필요로 한다. 이 경우 비선형 요금제는 서비스 제공자의 목적과 사용자들의 다양한 요구를 만족시킬 수 있는 효율적인 요금제이다. 본 연구에서는 대역폭을 제공하는 네트워크 서비스에서 공유 링크의 대역폭 제약이 존재할 때 비선형 요금제가 어떻게 적용될 수 있는지 효용함수와 사용자 수요 특성의 확률 분포를 중심으로 살펴보고, 사용자의 수요 특성이 멱급수 법칙을 따르는 경우 비선형 요금제의 결과로 단위 대역폭당 가격이 일정한 선형 요금제가 나타날 수 있음을 보인다. 또한 사용자의 수요 분포에 대한 불완전한 정보를 가진 서비스 제공자가 네트워크의 혼잡도로부터 최적 요금제를 찾는 방법을 소개하고, 연구 결과에 근거하여 인터넷의 발전 방향과 인터넷 요금제의 관계를 생각한다.
논리망 구성, 파장할당, 그리고 트래픽 라우팅은 WDM 전송망 구성의 핵심적인 문제들이다. 망 전체 수준의 최적성을 위해서는 이 문제들을 통하여 접근할 필요성이 있으며, 최근 일련의 연구들은 이러한 통합 모형과 해법의 추구 과정으로 볼 수 있다. 그 중에서 Krishnaswamy와 Sivarajan이 제시한 모형은, 통합성과 완비성이 정도로 볼 때, 가장 개선된 것이다. 특히 이 수리모형은, 이전의 비선형모형에 비해, 상대적으로 해법이 용이한 정수선형계획모형이라는 장점을 가지고 있다. 그러나 이 연구는 , 정수조건을 완화한 선형계획문제를 푼 다음 라운딩(Rounding)에 의해 정수해를 구하는 해법을 제시하였다. 이러한 초보적인 해법은 라운딩이 성공적인 경우 최적 품질에 가까운 해를 생성하지만, 일반적으로 다음과 같은 문제들을 갖고 있다. 첫째, 대형 선형문제를 그대로 풂으로써, 매우 긴 계산시간을 요한다. 둘째, 구해진 해가 모형에 반영된 기술적 제약조건들을 만족시키지 못하는 비가능해(infeasible solution) 일 수 있다. 예를 들어 광신호의 감쇠현상을 방지하기 위한 흡(hop)수 제약조건이나, WDM의 필수적 제약인 파장개수의 상한 등이다. 본 연구는 [7]에서 제시한 수리모형에 기반하여, 개선된 해법을 제시하고자 한다. 즉, 훨씬 단축된 시간 안에 모든 제약 조건을 만족하는 해법을 제시한다. 또한, 품질 면에서도 [7]에 제시된 최적해와 대체로 비슷한 수준의 해를 제공할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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