Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.29
no.9
s.240
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pp.1217-1224
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2005
To improve the accuracy of a metamodel, additional sample points can be selected by using a specified criterion, which is often called sequential sampling approach. Sequential sampling approach requires small computational cost compared to one-stage optimal sampling. It is also capable of monitoring the process of metamodeling by means of identifying an important design region for approximation and further refining the fidelity in the region. However, the existing critertia such as mean squared error, entropy and maximin distance essentially depend on the distance between previous selected sample points. Therefore, although sufficient sample points are selected, these sequential sampling strategies cannot guarantee the accuracy of metamodel in the nearby optimum points. This is because criteria of the existing sequential sampling approaches are inefficient to approximate extremum and inflection points of original model. In this research, new sequential sampling approach using the sensitivity of metamodel is proposed to reflect the response. Various functions that can represent a variety of features of engineering problems are used to validate the sensitivity approach. In addition to both root mean squared error and maximum error, the error of metamodel at optimum points is tested to access the superiority of the proposed approach. That is, optimum solutions to minimization of metamodel obtained from the proposed approach are compared with those of true functions. For comparison, both mean squared error approach and maximin distance approach are also examined.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.35
no.9
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pp.1007-1013
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2011
Because of their high flexibility and durability, multilayer bellows are manufactured for use in commercial vehicles, while single-layer bellows are manufactured for use in passenger vehicles. A study based on the finite element method (FEM) and shape optimization for the single-layer bellows has been actively performed; however, until now, a study based on the FEM has rarely been performed for the multilayer bellows with gaps between the layers. This paper presents a finite-element modeling scheme for the multilayer bellows to improve simulation reliability during the evaluation of stress and flexibility. For performing shape optimization for the multilayer bellows, DOE (design of experiment) and the Kriging metamodel followed by the D-optimal method are used.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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2006.10c
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pp.214-217
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2006
XML 문서의 검색을 위한 질의 언어인 XQuery는 다양한 데이터 소스로부터 가져온 고유한 구조를 가진 질의 결과로 구성할 수 있도록 설계되어 XML질의 언어의 표준이 되었다. XQuery를 이용해 특별히, 분산 환경에서 다중 XML문서 를 대상으로 하는 통합 질의의 경우, 질의 처리 계획을 결정하는 것은 처리 효율과 직결된다. 따라서 질의 처리 계획을 결정하는 요소 중 하나인 조인 처리 방법의 연구는 중요하다. 그러나 통합 질의에서 조인구조를 기준으로 단일 XML문서에 대한 질의 처리방법을 결정하는 것은 쉽지 않다. 본 논문에서는 분산환경에서 다중 XML문서를 대상으로 하는 조인을 포함한 다양한 통합 질의를 대상으로 실험을 통해 병렬처리 방법과 순차처리 방법 그리고 두 가지 처리방법을 조합한 하이브리드 방법을 적용하여 처리 시간을 비교 분석하고, 다중 문서에 대한 효율적인 조인방법과 순서를 모색한다.
본 연구의 목적은 차세대 대체에너지로 각광받는 풍력발전 중에서 육상발전보다 여러 가지 이점이 있는 한국형 해상풍력터빈 블레이드의 최적형상설계를 위한 알고리즘을 구현하는 것이다. 블레이드 단면 익형의 양력과 항력 분포는 XFOIL을 이용하여 예측하였다. 첫 번째 수준의 설계변수인 각각의 블레이드 지름과 축 회전수에서 익형의 공력변수들과 최소에너지손실 조건을 이용하여 두 번째 설계변수인 각 블레이드 단면에서의 시위길이와 피치각 분포를 최적화하였다. 그리고 성능결과를 바탕으로 반응면을 구성하고, 확률적 방법을 이용하여 타당성 있는 설계공간까지 첫 번째 설계변수를 이동시키고 구배최적화 기법을 통해 각각의 제약함수를 만족하면서 목적함수를 죄대로 하는 최적블레이드 형상을 구현하였다. 설계된 최적형상에 대해 탈설계점 해석을 수행하여 성능을 구하였다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.34
no.5
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pp.541-547
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2010
The rigorous validation of the accuracy of metamodels is an important topic in research on metamodel techniques. Although a leave-k-out cross-validation technique involves a considerably high computational cost, it cannot be used to measure the fidelity of metamodels. Recently, the mean$_0$ validation technique has been proposed to quantitatively determine the accuracy of metamodels. However, the use of mean$_0$ validation criterion may lead to premature termination of a sampling process even if the kriging model is inaccurate. In this study, we propose a new validation technique based on the mean and variance of the response evaluated when sequential sampling method, such as maximum entropy sampling, is used. The proposed validation technique is more efficient and accurate than the leave-k-out cross-validation technique, because instead of performing numerical integration, the kriging model is explicitly integrated to accurately evaluate the mean and variance of the response evaluated. The error in the proposed validation technique resembles a root mean squared error, thus it can be used to determine a stop criterion for sequential sampling of metamodels.
A sequential design of experiments was used to optimize MOF-801 synthesis process. For the initial screening, a general 2k factorial design was selected followed by the central composition design, one of the response surface methods. A 23 factorial design based on the molar ratio of fumaric acid, dimethylformamide (DMF), and formic acid was performed to select the more suitable response variable for the design of experimental method among the crystallinity and BET specific surface area of MOF-801. After performing 8 synthesis experiments designed by MINITAB 19 software, the characteristic analysis was performed using XRD analysis and nitrogen adsorption method. The crystallinity with R2 = 0.999 was found to be more suitable for the experimental method than that of BET specific surface area. Based on analysis of variance (ANOVA), it was confirmed that the molar ratio of fumaric acid and formic acid was a major factor in determining the crystallinity of MOF-801. Through the response optimization and contour plot of two factors, the optimal molar ratio of ZrOCl2·8H2O : fumaric acid : DMF : formic acid was 1 : 1 : 39 : 35. In order to optimize the synthesis process, the central composition design on synthesis time and temperature was performed under the identical molar ratio of precursors. The results derived through the designed 9 synthesis experiments were calculated using the quadratic model equation. Thus, the maximum crystallinity of MOF-801 predicted under the synthesis time and temperature of 7.8 h and 123 ℃, respectively.
Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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2003.05a
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pp.270-275
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2003
많은 기업들은 그들의 생산과 배송 기능을 분리하여 각각의 최적화를 꾀하고 있는데, 이러한 접근방법에 의해 이룰 수 있는 절약은 제한적일 수밖에 없다. 최근의 공급사슬경영(SEM)에서는 이들 두 기능의 관련 비용을 총체적 관점에서 잘 조절하면서 동시에 통합 분석하는 것이 더 중요하다고 인식되고 있다. 본 논문에서는 일간지의 생산-배송계획 문제를 다룬다. 일간지는 재고로 유지될 수 없으며 고객이 정한 시간보다 늦게 배송되면 큰 손실을 야기하는 일종의 단일기간 재고품목이다. 저자들은 일간지 생산-배송의 통합 계획을 위한 혼성유전알고리듬 해법을 개발하고 예제를 이용하여 Hurter and Buer의 순차적 분리계획 해법과 성능을 비교한다. 계산실험 결과, 개발된 해법의 성능은 효과적인 것으로 나타난다.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.33
no.8
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pp.726-732
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2009
In many industries, the linear motor replaces the existing framework for linear transportation. Similar to other conventional motors, it is important to minimize the ripple of thrust and to maximize the thrust force of the linear motor. Because the two objectives are associated to each other, the multi-objective design process is necessary considering all objectives. This paper intends to optimize geometric parameters of the linear motor with two design objectives using design of experiments and sequential response surface method.
본 논문에서는 사이클로트론 전자석의 설계과정을 체계화하고, 자기장 최적화 과정을 순차적 근사화 기법을 이용하여 설계를 진행하였다. 설계하는 전자석은 방사성동위원소생산을 목적으로하는 PET(Positron Emission Tomography) 사이클로트론 이며, 크기를 줄이고 동위원소의 효율적인 생산을 위해 에너지대역은 10MeV로 선정하였다. 설계과정은 실험계획법 중 하나인 LHS(Latin Hypercube Sampling) 기법을 통해 샘플 데이터를 구성하고, 이를 바탕으로 크리깅을 이용해 근사모델을 구성한다. 근사 모델과 진화 알고리즘을 이용해 목적에 맞는 최적의 형상을 찾을 수 있다. 이러한 과정을 반복함으로써 점진적으로 목적에 부합하는 형상을 찾을 수 있다. 각각의 형상의 성능을 판단하는 목적함수를 단계별로 규칙을 정함으로써 결과의 신뢰도를 높인다. 이로써 시간적 효율을 증대시키고 전문지식이 부족한 설계자도 고성능의 형상을 얻을 수 있다. 최적화과정은 STEP1과 STEP2로 나누어 진행되며, STEP1에서는 초기사이클로트론 전자석을 설계하고, 자기장 최적화를 진행한다. STEP2에서는 빔 시뮬레이션 및 분석을 통하여 최적화를 진행하고, 최종적으로 전자석모델을 완성한다.
The analysis of data from a multiresponse experiment requires careful consideration of the multivariate nature of the data. In a multiresponse sitation, the optimization problem is more complex than in the single response case. The biplot is a graphical tool which make the analyst to understand the correlation of the response variables, the relation of the response variables arid the explanatory variables and the relative importance of the explanatory variables. In case of good fitting of the first order model, we can draw the biplot with the first order experimental design. Otherwise, we can make the biplot with the second order experimental design by adding other experimental points.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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