• 제목/요약/키워드: 시스템 최적

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유전자 알고리즘을 이용한 경로찾기 시뮬레이션 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Genegtic Algorithm Simulation System for A Path Finding)

  • 강명주;박광용
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권2호
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    • pp.103-107
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    • 2010
  • 게임이나 네비게이션 시스템, 관광경로 설계에 있어서 경로찾기는 매우 중요한 부분 중의 하나이다. 일반적으로 TSP(Traveling Salesman Problem), RPP(Rural Postman Problem), CPP(Chinese Postman Problem)와 같은 경로찾기 문제들은 일반적인 알고리즘으로 최적해를 구할 수 없다. 문제크기가 커질수록 해집합이 폭발적으로 커짐으로써 전체 해집합을 탐색하는데 많은 비용이 든다. 따라서, 이러한 문제들은 유전알고리즘이나 Simulated Annealing과 같은 휴리스틱 알고리즘을 이용하여 근사최적 경로를 찾는다. 본 논문에서는 이와 같은 경로찾기 문제의 근사 최적해를 구하기 위한 시뮬레이션 시스템을 설계하고 구현하였다. 본 연구에서 구현한 시뮬레이션 시스템에는 유전알고리즘 엔진(GA 엔진)과 사용자 인터페이스를 제공한다. 사용자 인터페이스는 유전알고리즘에 사용될 파라미터를 설정하는 부분이며, GA 엔진은 유전알고리즘의 연산자들을 제공하는 부분이다. 본 논문에서 구현한 시뮬레이션 시스템은 게임과 같은 경로찾기 등에 활용될 수 있다.

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퍼지 측도를 이용한 상호 작용 시스템의 모델 (Fuzzy Measure-based Subset Interactive Models for Interactive Systems.)

  • 권순학;스게노미치오
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.82-92
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    • 1997
  • 본 논문에서는, 퍼지 측도와 퍼지 적분을 이용한 상호 작용 시스템의 모델 및 이의 식별볍을 제시한다. 모델 식별은 다음과 같은 세 단계를 거쳐 이루어 지는데, 그 첫번째는 모델의 구조 식별이고 두번째는 식별된 구조를 갖는 모델의 파라메터 식별이다. 그리고 마지막으로는 식별된 구조와 파라메터를 갖는 모델의 최적성을 판단하여, 최적의 모델을 선정하게 된다. 본 논문에서는 최적 모델의 식별을 위하여 유전자 알고리즘 및 통계적 모델 선택 기준을 이용하여, 최적 모델들의 후보군으로부터 최적모델을 선정하는 알고리즘을 제시한다. 본 논문에서 제시된 모델 및 이의 식별법의 타당성을 보이기 위하여, 주관적 평가 데이타 및 시계열 데이타에 적용하여 그 결과를 나타내었으며, 또한 기존의 다른 모델들로부터 얻어진 결과와 비교 검토하였다.

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2층도로용 강구조 덱 시스템의 최적설계 (Optimum Design of Steel-Deck System for Two-Story Roads)

  • 조효남;민대홍;김현우
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제10권3호통권36호
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    • pp.553-564
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    • 1998
  • 최근도심지의 극심한 교통체증의 해소를 위한 방안으로 2층도로 강구조 덱 시스템의 채택이 증가하고 있다. 그 주된 이유는 신속한 시공과 콘크리트덱에 비하여 자중의 감소효과가 크고 보다 큰 강도와 효율적인 가설이 가능하기 때문이다. 본 연구의 목적은 강구조 덱 시스템의 최적설계프로그램을 이용한 2층도로용 강구조 덱 시스템의 가장 합리적인 형식 결정에 관한 연구이다. 최적화의 목적함수는 최소 초기비용으로 정식화하였다. 설계 제약조건은 도로교시방서의 ASD설계기준에 맞추어 정식화하였으며 최적설계과정은 두 단계로 이루어져 있다. 첫 번째 단계는 박스 또는 플레이트주형에 대한 강구조 덱 시스템의 최적설계가 수행된다. 그리고 두 번째 단계에서 개단면 또는 폐단면리브를 갖는 강상판에 대하여 최적설계를 한다. 최적설계 프로그램의 구조해석은 주형에 대하여 격자해석 모델링을 이용하였고 강상판에 대해서는 Pelican-Esslinger법을 사용하였다. 최적화 기법은 SQP를 이용하였다. 적용 예의 각 형식별 강구조 덱 시스템의 최적설계 결과의 비교를 통하여 비용의 효율성을 검토하였고 폐단면리브를 가지는 직선 형상의 박스거더 형식이 가장 효율적이고 경제적으로 판단된다.

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하이브리드 동정 알고리즘에 의한 최적 퍼지 시스템에 관한 연구 (A Study on Optimal fuzzy Systems by Means of Hybrid Identification Algorithm)

  • 오성권
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.555-565
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    • 1999
  • 복잡하고 비선형적인 시스템의 규칙베이스 퍼지모델링을 위하여 퍼지시스템의 최적 동정알고리즘을 연구한다. 비선형 시스템은 퍼지모델의 입력변수와 퍼지 입력공간 분할에 의한 구조동정과 파라미터 동정을 통해 표현된다. 본 논문에서 규칙베이스 퍼지모델링은 비선형 시스템을 위해 퍼지추론방법과 두 종류의 최적화 이론의 결합에 의한 하이브리드 구졸를 이용하여 시스템 구조와 파라미터동정을 수행한다. 퍼지모델의 추론방법은 간략추론 및 선형추론에 의한다. 제안된 하이브리드 최적 동정 알고리즘은 유전자 알고리즘과 개선된 콤플렉스 방법을 이용한다. 여기서 유전자 알고리즘은 전반부 퍼지규칙의 멤버쉽함수의 초기 파라미터들을 결정하기 위해 사용되고 강력한 자동동조 알고리즘인 개선된 콤플렉스 방법은 정교한 파라미터들을 얻기 위해 수행된다. 따라서 최적 퍼지모델을 위해 전반부 파라미터 동정에는 하이브리드형의 최적 알고리즘을 이용하고 후반부 동정에는 최소자승법을 이용한다. 또한 학습과 테스트 데이터에 의해 생성된 퍼지모델의 성능결과 사이의 상호균형을 얻기 위해 하중계수를 가지는 합성 성능지수를 제안한다. 제안된 모델의 성능평가를 위해 두가지 수치적 예를이용한다.

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최적제어 이론의 원판진동 감소에의 응용 (Application of Multivariable Optimal Control Theory to Active Plate Vibration Control)

  • ;조형석;홍석우
    • 대한기계학회논문집
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    • 제7권1호
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    • pp.83-95
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    • 1983
  • 원판의 진동은 위치 좌표에 따라 진동변위 및 속도가 달라질 뿐 아니라, 또한 여러 진동모우드를 포함하고 있다. 이러한 특성을 갖는 시스템의 진동을 감소시키기 위해서는 진동 제어력을 발생시 켜주는 구동장치와 진동변수를 측정하는 측정장치를 어느 위치에 두느냐가 무엇보다도 중요하다. 더구나 여러 진동 모우드를 동시에 최적으로 제어하기 위해서는 진동 모우드 개수 만큼의 많은 측정장치가 필요하게 되는데 이러한 난점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 측정장치의 역할을 대신해 주는 관측기(observer)를 부착하여 측정장치의 필요 개수를 줄였다. 최적제어 이론을 바탕 으로 구동 장치와 측정장치의 위치를 최적으로 결정하였고, 제어기의 제어상수를 최적으로 설계 하였다. 이와 같이 설계된 최적 제어 시스템의 제어효과를 평가해 보기 위해서 원판의 진동을 예 를 들어 시뮬레이션해 보았는데 그 결과를 자세히 기술하였다.

여유자유도 로봇을 위한 최적토크제어 (Torque Optimizing Control of Redundant Manipulators)

  • 이보현;이기성
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 D
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    • pp.758-760
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    • 2000
  • 본 논문에서는 기구적으로 여유자유도를 갖는 로봇 매니퓰레이터 시스템을 대상으로 하여, 로봇 랜드가 주어진 제적을 추종할 수 있는 관절 토크를 유도하기 위한 동적제어 식을 새로이 구성하고, 동적제어식을 만족하는 관절 토크 해들 중에 국소적으로 토크의 크기를 최적화하는 해를 사용하는 최적토크제어를 제안한다. 최적토크를 구하는 문제에 있어 관절 토크에 가중치 행렬을 적용하여 각 관절 토크의 최대 크기의 비를 반영할 수 있도록 한다. 또한, 로봇 핸드 자코비안-관성 역행렬의 영공간에서 나타나는 영공간 관절 속도를 정의하고 이러한 영공간 관절속도가 최적토크제어에서는 로봇 시스템을 불안정하게 할 수 있다는 것을 보인다. 최적토크 제어의 이러한 문제를 해결하기 위하여 영공간 관절 속도를 제거하기 위한 소산토크를 유도하고, 최적토크제어식에 소산토크를 추가하는 방법을 제안한다. 평면형 3-자유도 로봇을 대상으로 한 모의실험을 통해 제안된 제어 방법의 우수성을 검증하고 그 결과를 분석한다.

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주기 신호 검출을 위한 회귀적 적응 알고리즘 및 응용에 관한 연구 (A Study on the Feedback Adaptive Algorithm and its Applications for Detecting Line Signals)

  • 정해택;김중규
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권4호
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    • pp.83-92
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    • 1999
  • 본 논문에서는 Jue Chang 과 John R. Glover 가 1993년에 제안한 회귀적 적응 주기 신호 검출기[1]를 소개하고 이를 구현하기 위한 최적의 실시간 알고리즘을 제안하여 회귀적 주기 신호 검출기의 실용적인 응용 예를 제시하였다. 회귀적 적응 주기신호 검출기(FALE:Feedback Adaptive Line Enhancer)는 기존의 적응 주기 신호 검출기에 회귀 경로를 달아줌으로써, 필터 차수를 같게 했을 때 낮은 신호 대 잡음비 환경 하에서 더 높은 필터 이득과 더 낮은 추정 오차를 얻을 수 있다. 회귀 경로를 통해 들어오는 필터 출력 신호는 회귀 이득 상수 값에 따라 전체 시스템의 성능이 달라지므로 최적의 회귀 이득 상수를 찾아내는 것이 중요하며 이는 회귀 이득 상수를 변화시키며 최적의 결과값(최소 추정오차)을 유도하는 실험을 통해 얻을 수 있다. 한편, 이를 구현하는 문제에 있어서는 일잔 최적의 회귀 이득 상수 값이 정해지면 회귀 이득 상수가 초기 값으로부터 최적 값에 도달하는 변화율과 변화 유형이 시스템의 실시간 구현 및 성능에 중요한 영향을 미치게 된다. 본 논문에서는 실험을 통해 최적의 구현 알고리즘을 찾아냄으로써 Jue Chang 과 John R, Glover가 제시한 이론적인 수렴율과 수렴 성능을 유지하면서 실시간으로 동작하는 시스템을 구현하고 모의실험을 통한 성능분석 결과를 제시하였다.

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G.I.S 기법을 활용한 최적노선에 관한 연구 (A Study on the selection of the optimum route using geographic information system)

  • 최재화;서용운;이석배
    • 한국측량학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.127-138
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    • 1991
  • 본 연구는 지형정보시스템을 활용한 최적 노선선정에 관한 연구이다. 일반적으로 노선의 선정은 후보노선대, 최적노선대, 최적노선의 선정 순으로 이루어지는데 본 연구에서는 노선선정계획의 마지막 부분인 최적노선선정부분을 고려하였다. 최적노선의 선정은 연구대상지역을 일정한 크기의 정규형격자로 구분하고, 각 정규형격자에 토지이용현황, 지가, 경상도 등을 고려하여 얻어진 가중치를 적용하였다. 이를 지형 정보시스템의 속성 데이타로 활용하여 노선선정에 적용되는 가중치의 특정부분으로 고려하고, 세개의 노선을 선정하였다. 이들 세개의 노선을 비교ㆍ분석하여 실제노선의 선정과정에서 지형정보시스템의 활용 가능성을 제시하고자 하였다.

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MIMO 시스템에서 최적 검출 기법을 위한 궤환 Semi-Definite Relaxation 검출기 (Feedback Semi-Definite Relaxation for near-Maximum Likelihood Detection in MIMO Systems)

  • 박수빈;이동진;변윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권12C호
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    • pp.1082-1087
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    • 2008
  • MIMO 시스템에서 ML 검출 기법은 많은 다른 검출기들보다 우수한 성능을 보인다. 그러나 ML 검출기법은 NP-hard 문제로 인해 실제 시스템에서 사용하기 어려운 단점을 가지고 있다. 이것은 polynomial-time 안에 최적의 해 (optimal solution)를 찾을 수 없음을 의미한다. 본 논문에서는 ML problem을 적용한 SDR (Semi-Definite Relaxation)에 궤환기법을 통한 검출 알고리즘을 제안한다. 이는 SDR에 의해 구한 최적의 해를 spectral decomposition을 이용해 우세한 eigenvector를 찾아 송신 신호의 확률 분포를 구하고, 이를 수신 신호에 궤환 시킨다. 이는 또 다른 ML problem으로써 다시 SDR를 통해 최적의 해를 구하고 우세한 eigenvector에 해당하는 송신 신호 확률을 구한다. 이 확률은 ML problem에 해당하는 최적의 값으로 추정 송신 신호를 검출할 수 있다. 이러한 기법을 통해 최적 성능을 갖는 ML 검출 기법의 성능에 보다 더 가깝게 접근하였다.

유전 알고리즘을 이용한 동적시스템의 TSK 퍼지 모델링 (TSK Fuzzy Modeling of Dynamic System using GA)

  • 강정옥;이상민;조중선
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.237-241
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    • 2001
  • 본 논문에서는 TSK (Takagi-Sugeno-Kang) 형태의 퍼지모델을 유도하는데 있어서, 동적시스템의 비선형 미분방정식을 선형화시 off-equilibrium에서 발생할 수 있는 상수항을 배제하고, TSK 퍼지 모델의 전건부 소속함수들을 GA(Genetic Algorithm)을 이용하여 최적화한후 이를 퍼지를 이용하여 합성함으로써, 실제 동적시스템을 묘사하는 비선형 미분방정식에 최적 근사화된 TSK 퍼지 모델링기법을 제시한다.

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