컴퓨터 네트워킹 기술의 발달에 힘입어 분산처리를 이용한 기법이 복잡한 구조물의 최적설계에 널리 사용되고 있다. 최적설계시 구조물이 복잡하고 설계 변수가 많아질수록 설계 변수간의 교호작용이 복잡해지고 국부최적해가 많아지는 특성이 있다. 최근의 최적 설계는 이러한 문제점을 해결하고자 다양한 전역 최적화 기법을 도입하여 적용하고 있다. 본 연구에서는 진화이론을 바탕으로 한 유전자 알고리즘과 실험계획법을 바탕으로 한 반응표면법에 분산처리 기법을 도입하여 인공위성 추진 모듈의 최적화에 적용시켰다. 그 결과 유전자 알고리즘이 조금 더 좋은 최적값을 보였으며 해석시간은 반응표면법을 적용 시켰을 경우가 훨씬 짧았다. 병렬처리 기법을 이용한 위성구조체의 최적설계에 있어 유전자 알고리즘은 해의 전역성에서 반응표면법은 시간의 효율성에서 각각 장점을 보였다.
항공기의 설계는 공력, 구조, 조정성등 여러 가지 단위 기술들을 모두 고려하여야 하며, 성능의 향상을 위해서는 각각의 단위 기술들이 보다 정확해야하며, 단위 기술들의 상호작용이 고려되어야 한다. 본 연구에서는 이런 단위 기술 중 항공기 성능에 가장 중요한 영향을 주는 공력과 구조를 전산유체역학(CFD)기법과 유한요소법(FEM)을 사용하여 보다 정확히 해석하고자 하였으며, 설계의 안전성을 위해 공력과 구조의 상호작용인 공탄성 효과를 고려하였다. 최적화 알고리즘으로는 전역최적해를 구하기 위해 유전 알고리즘의 일종인 PBIL 알고리즘을 사용하였으며, PBIL 알고리즘 자체를 병렬화하여 과도한 계산 시간을 줄이고자 하였다. 현재의 설계방법의 정확성과 효율성을 검증하기 위해 주어진 항공기 날개에 대하여 설계를 수행하였다.
본 논문은 복합 적층구조의 최적설계에 있어서 유전알고리즘(GA)의 응용성을 보여준다. 설계점들의 최기집단이 확률론적 과정에 의해 무작위로 생성되고, 설계점들의 개선을 위해 자연선택과 적자생존의 원리가 적용되었다. 유전알고리즘의 범용성 및 신뢰성 검증을 위해 5가지 검증 함수를 고려하였으며, 수치예에서 연속형 및 정수형 그리고 이산형 설계변수를 동시에 갖는 복합 적층 캔틸레버보의 최소 중량 설계가 외부 벌칙함수가 부가된 유전알고리즘에 의해 수행되었다. 설계 문제는 강도, 변위 그리고 고유진동수 제약조건을 포함하면서 다차 비선형성으로 정식화 되었다. 수치예의 결과에 대한 비교분석을 통해 유전알고리즘 탐색 기법이 높은 범용성을 지니면서 양질의 최적해를 매우 효과적으로 찾게됨을 보였다.
본 논문은 유전자 알고리즘을 근거한 이산최적설계 알고리즘에 의한 온실구조용 최적설계 프로그램을 개발하였다. 최적기법은 이산화 최적기법에 효과적인 유전자알고리즘을 근거로 하였다.본 연구에서 목적함수는 온실 구조물의 중량이고, 제약조건식은 한계상태설계기준에 대한 설계 제한식이다. 설계변수는 KSD 3760 농업용 아연도강관이다. 온실구조의 경제적인 구조설계나 안정성평가에 대한 기준을 제시하고자 하였다. 또한 온실구조자재의 표준화 및 규격화연구에 기여하고자 하였다. 본 연구의 유전자 알고리즘에 의한 온실구조용 이산화 최적설계 프로그램의 적용을 위해 설계 예를 들었다.
전기기기 최적화에 있어서 많이 사용되는 일반적인 유전 알고리즘이나 진화 알고리즘은 하나의 해에 수렴되는 이유로 설계에 있어서 다양한 요구조건을 만족시키는게 어렵다. 따라서 여러개의 해를 최종적으로 제시하는 니칭 유전 알고리즘은 전기기기 최적화에 있어서 효율적으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 다양한 해를 빠르고 강력하게 찾을 수 있는 새로운 니칭 유전알고리즘을 제안하고자 한다. 제안한 방법의 우수성을 보이기 위해 기존의 알고리즘인 sharing과 determinstic crowding과 비교한다.
본 논문에서는 기존의 적응필터인 LMS(Least Mean Square)와 RLS(Recursive Least Square)의 수렴속도의 향상과 안정성을 개선하기 위한 방안을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 기존의 시간영역 LMS 알고리즘보다 상당히 빠른 수렴속도를 보일 수 있도록 설계하였다. RLS 알고리즘는 역행렬연산으로 인한 연산량이 많고 자기상관행렬이 positive definite 특성을 잃어버릴 경우 시스템이 수치적으로 불안정하게 되어 발산하는 단점이 있다. 이런한 단점을 보완하기 위해 제안된 알고리즘을 사용하였다. 기존의 알고리즘은 전력 정규화 과정에서 입력신호의 변환이 백색화가 완전히 이루어지지 않게 되어 자기상관행렬이 순수한 대각행렬이 되지 않는 단점을 지니고 있으나, 본 연구에서는 이러한 대각화 과정에서 좀더 많은 정보를 포함하도록 설계하였다. 아울러 제안된 알고리즘을 적응 등화기에 적용하여 수렴속도가 개선됨을 검증하였다.
본 논문에서는 규칙 기반 추론 기법을 이용하여 LAN 상의 지연 장애 검출 알고리즘과 장애를 유발시킨 호스트에 대한 위치 확인 알고리즘 및 장애 원인 분석 알고리즘을 제시하고자 한다. 이를 위해 지연 장애 검출 모델과 RBR 기반 장애 검출 규칙 모델을 제시하고 있다. 또한 충돌율 검출 규칙과 이용률 검출 규칙을 적용하여 지연 장애 검출 알고리즘을 설계하였고, 최대 패킷 출력 호스트 파악 규칙을 적용하여 장애 위치 탐색 알고리즘을 설계하였다. 그리고 패킷 유형 분석 규칙과 장애 원인 파악 규칙을 적용하여 장애 원인 분석 알고리즘을 설계하였다. 이를 통하여 LAN 상의 지연 장애를 검출하고 진단하는 기법을 제시하고자 한다. 이와 같이 제시한 지연 장애 검출 및 진단 기법을 실제 네트워크 환경에 직접 적용시켜 봄으로써 본 논문에서 제시한 장애 검출 및 진단 기법의 정확성과 적용성을 확인하였다. 이러한 기법은 네트워크 관리자가 LAN 상의 장애를 진단하고 원인을 해결하는데 큰 도움을 줄 것으로 기대된다.
프라운호퍼 회절에 의하여 주어진 세기 무늬를 발생시키는 회절광학소자(Diffractive Optical Element, DOE)는 회절무늬소자, 키노폼(kinoform), 컴퓨터 푸리에 홀로그램 (computer-generated Fourier hologram) 등으로 불리우며, 광정보처리, 광연결, 레이저가공에서 중요한 역할을 한다. 이 소자를 설계하는 매우 다양한 방법들이 제안되었는데, iterative Fourier transform 알고리즘(IFTA)과 이를 변형한 알고리즘들이 가장 널리 사용된다. IFTA는 fast Fourier transform(FFT)를 활용하므로 계산시간이 절감되지만 국소 최소점에 고착되는 stagnation문제가 있어 이를 해결하기 위한 많은 변형된 알고리즘들이 제안되었다. 본 연구에서는 최근에 제안한 new Pnoise algorithm with hybrid input-output algorithm(NPA-HIOA)$^{(1)}$ 의 설계 성능을 IFTA, hybrid input-output 알고리즘(HIOA), new Pnoise 알고리즘(NPA)$^{(2)}$ , Nonlinear Least-Square (NLS)$^{(3)}$ 등의 기존의 알고리즘들과 비교하고자 한다. (중략)
본 논문은 전략 기반 유전 알고리즘을 이용한 새로운 비선형 시스템의 퍼지 제어 시스템 설계 기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존의 수학적인 접근 방법이 아닌 지능적 설계 방법을 사용하여 퍼지 제어피론 설계한다. 전략 기반 유전 알고리즘은 제어기의 안정화 조건을 만족시키며 최적의 성능을 잦는 제어 이득을 얻기 위해 유전 전략을 사용하여 교차와 돌연변이 영역을 변화시킨다. 최종적으로 모의실험을 통해 제안된 기법의 우수성을 확인하였다.
본 연구는 PCB 생산 자동화를 위하여 PCB 생산라인과 CAD 설계간의 다른 데이터 체계를 호환성을 갖춘 데이터 체계로 변환하는 인터페이스를 설계하였다. CAD로 설계한 PCB 부품 정보를 분석하여 Human error 검출 알고리즘을 개발하였고, IC 부품들에 관한 정보를 DB로 구축하였으며 데이터 호환을 위한 알고리즘과 인터페이스를 설계하였다. 기존의 수작업 공정을 자동화함으로서 1-2일 정도의 시간을 수분 이내로 단축시킬 수 있도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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