• Title/Summary/Keyword: 신뢰도 기반 최적화

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Reliability Based Design Optimization Using Barrier Function (장애 함수를 이용한 신뢰성 기반 최적 설계)

  • 이태희;최운용;이광기
    • Proceedings of the Korean Reliability Society Conference
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    • 2002.06a
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    • pp.211-216
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    • 2002
  • 실제적인 문제에서 신뢰성 기반 최적 설계(RBDO)를 구현하기 위해서는 유한요소 모델을 해석하기 위한 상용 프로그램과 설계한 것에 대한 신뢰성을 산정할 수 있는 프로그램을 통합하고 최적화 알고리듬을 적용하여야 최적화를 수행하여야만 한다. 또한 최적화 과정에서 최적상태에서 제약조건이 비활성 영역에서 놓이게 되는 것을 방지하기 위해서 제약조건 최적화 문제를 비제약 조건 최적화 문제로 바꾸어 주는 장애 함수를 사용하여 최적화를 수행하였다. 그리고 이 방법론을 기존의 신뢰성기반 최적화 방법론, 즉 신뢰도지수 접근방법과 목표성능치 접근방법과의 비교를 하였다.

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Reliability-Based Optimal Design of Water Distribution Network (상수관망의 신뢰도 기반 최적설계)

  • PARK, Jae Hong;HAN, Keun Yeon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.961-965
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    • 2004
  • 본 연구에서는 상수관망의 신뢰도 기반 최적화설계에서 시스템 구성물의 기계적 고장의 영향뿐만이 아니라 관로의 수리학적 능력과 절점수요에서의 불확실성이 결합되어 인식할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 수질과 연관된 신뢰도 문제는 고려하지 않았고 단지 수량의 항으로 수요자들의 요구량을 충족시키기 위해 급수관망의 공급능력을 고려하였다. 수량의 관점에서 관망의 신뢰도의 측정은 절점 수요량들이 항상 만족되어진다고 가정한 상태에서 불충분한 수두의 정도를 이용한다. 따라서 절점신뢰도는 공급되는 절점수두가 미리 규정된 최소수두를 상외하거나 충족시키는 확률로 정의되어진다. 이 모형에 의해 설계된 상수관망은 정상관망 상태구성(구성물의 고장이 발생하지 않았을 경우)와 미리 정해진 고장 시나리오의 범위와 연관된 관망의 악화된 구성상태 모두에서 절점에서의 임의의 수요량과 임의의 수리학적 능력하에서 상수공급량의 항으로 규정된 수준의 서어비스의를 제공할 수 있다. 본 모형은 다양한 관망구성에 내해 상수관망의 신뢰도의 정도를 결정하기 위해서 Monte-Carlo 모의를 이용하였다. 실제 상수관망에 내해 본 인구모형을 이용하여 신뢰도 및 최적화 해석이 수행되었다. 해석결과 본 모형은 합리적으로 관망 전체에 대해 합리적인 범위의 신뢰도를 유지하면서 관망의 건설비용의 치적화가 수행될 수 있었다.

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A Study of Evaluating Probabilistic Constraints for Reliability-Based Design Optimization (신뢰도 기반 최적설계를 위한 확률구속조건 평가방법 연구)

  • Jeung, Gi-Woo;Kim, Dong-Wook;Jung, Sang-Sik;Sung, Young-Hwa;Kim, Dong-Hun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2011.07a
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    • pp.870-871
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    • 2011
  • 신뢰도 기반 최적설계는 목적함수를 최적화하는 단계와 확률구속조건을 평가하기 위한 최적화 단계로 이루어져 있다. 본 논문에서는 확률구속조건을 평가하는 방법으로 신뢰도 지수 기법과 성능치 기법을 제시하였고, 두 기법을 적용하여 초전도 자기 에너지 저장장치 모델의 신뢰도 기반 최적설계를 수행하였다.

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A Comparative Study on Probabilistic Structural Design Optimization (확률론적 구조설계 최적화기법에 대한 비교연구)

  • 양영순;이재옥
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.14 no.2
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    • pp.213-224
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    • 2001
  • 확률론적 구조설계 최적화는 구조물의 역학적 특성이나 하중의 불확실성이나 임의성과 같은 변동성을 정량적이고 합리적으로 고려할 수 있다는 점에서 기존의 전통적인 확정론적 최적화와 비교된다. 확률론적 최적화의 방법론으로는 개선된 일계이차모멘트법을 이용하는 신뢰도지수에 기반한 접근법(MPFP search)이 널리 알려져 있으며, 최근 목표성능치에 기반한 접근법(MPTP search)이 새롭게 제안되었다. 본 논문에서는 이들 두 가지 접근법에 대한 정식화를 수행하고, 특히 탐색과정에서 소모적인 반복계산을 발견하고 제거하는 알고리즘을 제시하였다. 예제에서 두 접근법에 의한 확률론적 최적화를 수행하고 구조설계 최적화의 관점에서 두 접근법의 장단점을 비교·검토하였다.

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Reliability-based Design Optimization using MD method (곱분해기법을 적용한 신뢰성 기반 최적 설계)

  • Lee, Tae-Hee;Kim, Tae-Kyun
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.101-104
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    • 2009
  • 최적설계는 설계자가 요구하는 제한조건을 만족시키는 범위에서 목적함수가 최소가 되는 설계점을 찾는 방법이다. 그러나 기존의 최적설계는 불확실성의 영향을 고려하지 않아 최적해가 제한조건의 경계에 위치하고 이것은 모델링과정이나 가공 등으로 인한 오차에 대한 영향을 고려하지 않는 문제점이 있다. 신뢰성 기반 최적설계는 불확실성을 정량화하면서 신뢰도를 계산하는 신뢰도 해석과정과 최적설계과정을 포함한다. 일반적으로 신뢰성 해석은 크게 추출법, 급속 확률 적분법, 모멘트 기반 신뢰성해석이 있다. 가장 널리 사용되는 급속 확률 적분법 중 최대 손상 가능점(MPP) 방법은 많은 MPP점이 존재하는 경우 수치적 비용이 증가하는 문제점과 표준 정규분포 공간으로 변환하는 과정에서 제한조건의 비선형성을 증가시켜 큰 오차를 발생시키는 문제점이 있다. 본 논문에서는 RBDO를 수행하기에 앞서 선행되어야 할 신뢰성해석 방법으로 곱분해기법을 사용하였고 이로부터 민감도 정보를 유도하여 기울기 기반 최적화 알고리즘을 적용하였다.

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Wing Optimization based on the Reduced System (축소시스템 기반 비행체 윙 최적화 연구)

  • Kim, Hyun-Gi;Kim, Sung-Chan;Kim, Hak-Beom;Cho, Maneg-Hyo
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2011.12b
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    • pp.471-474
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    • 2011
  • 본 연구에서는 신뢰성과 효율성을 보장하는 축소기법을 기반으로 비행체 윙의 최적화 기법을 제안한다. 본 연구에서 사용하는 축소기법은 주자유도 기반으로 시스템을 구축하기 때문에, 구조물의 거동에 대해 지배적인 자유도를 잘 선정하는 것이 매우 중요하다. 잘 구성된 축소시스템은 최적화 과정에서 반드시 필요한 민감도 계산에서도 정확한 결과를 제공한다. 본 연구에서는 주자유도 선정을 위해 기존연구에서 신뢰성이 검증된 2단계 축소방법을 사용하였고, IRS에 의해 최종시스템을 구축하였다. 수치예제에서는 구속조건으로 부과되는 등가응력, 고유치 및 민감도는 모두 축소시스템 기반으로 구해지며, 최종적으로 제안된 기법을 통해 구속조건을 잘 만족하면서 목적함수에 대한 최적 결과를 얻을 수 있음을 보인다.

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Multi-Objective based Updating of Finite Element Model of Bridge Using Modal Properties (교량의 모드 특성을 이용한 다중 목적함수 기반 유한요소 모델의 개선)

  • Jin, Seung-Seop;Lee, Jong-Jae;Lee, Chang-Geun;Yun, Chung-Bang;Jung, Hyung-Jo
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.27-31
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    • 2011
  • 차량의 대형화 및 고속화, 그리고 기존 교량의 노후화를 고려하였을 때, 교량의 건전성 평가는 매우 중요해지고 있다. 거동을 예측하는데 사용되는 유한요소 모델의 신뢰도는 이상적인 가정과 모델링 오차, 교량의 노후화 등에 의해 실제 거동을 반영하지 못하는 경우가 많다. 유한요소 모델의 신뢰도를 높이기 위해, 실제 교량의 거동을 계측하여, 이를 기반으로 물리적 의미를 가지는 변수들과 지점의 조건을 수정하는 모델의 개선이 주로 행해진다. 이러한 모델 개선은 최적화 기법을 통해 수행된다. 본 연구에서는 목적함수간 가중치에 의한 모델 개선 결과의 영향과 다중 목적 함수 최적화 기법을 통해, 가중치의 영향을 줄이고, 다양한 개선 모델들을 구하는데 적용하였다. 팔곡 3교의 실제 계측 데이터를 이용하여 단일 다중 목적 함수 기반의 모델 개선을 수행하였다. 단일 목적 함수의 경우, 정의되는 목적함수는 주로 고유진동수와 모드 형상에 관한 차이의 가중치 합으로 표현되어 지며, 이러한 가중치에 따라, 모델 개선의 결과에 영향을 가함을 확인하였다. 다중 목적 함수 기반의 모델 개선을 통해, 구해진 모델 개선 결과를 단일 목적 함수 기반 모델 개선의 결과들과 비교하였으며, 모델 개선에 대한 다중 목적 함수 최적화 적용을 분석하였다.

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신뢰(Trust) 기반의 정보통신기술(ICT) 인프라가 주는 새로운 비즈니스 기회에 대한 연구

  • Song, Min-Jeong
    • Information and Communications Magazine
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    • v.33 no.2
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    • pp.39-50
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    • 2016
  • 본 연구의 목적은 개인정보 개념을 재검토하여 신뢰 기반 ICT 인프라가 주는 새로운 개인정보 활용 비즈니스 기회들을 모색하는 것이다. 이를 위해, 개인정보가 ICT 활용 비즈니스에 이용된 배경에 대해 살펴본 후, 이러한 비즈니스 환경에서의 불신요인과 파급력을 파악해 신뢰 기반 ICT 인프라가 줄 수 있는 새로운 개인정보 생태계 비즈니스모델들을 제시한다. 새로운 비즈니스 기회로는 옵트인 방식 적용 범위의 확대, 데이터 수집 없는 앱의 출시, 이용자 통제 기반의 개인정보 부가가치화, 그리고 신뢰 추구 업체 친화적인 개인정보 생태계 조성등이며, 이와 관련한 비즈니스모델들은 기존의 블록킹 툴 무료 제공 및 데이터 수집 없는 앱 외에 개인정보저장소 앱, 신뢰 기반 브랜드화된 쿠키 앱, 게이미피케이션이 가미된 자가분석 앱, 평판관리 앱, 개인정보 기부 앱 등으로 무한 확장이 가능할 것이다. 또한, 이러한 앱 생태계가 마련되기 위해서는 신뢰를 추구하는 앱 개발자들의 욕구를 충족시킬 수 있는 있는 업체 최적화 플랫폼(VOP)의 역할이 매우 중요할 것으로 보인다.

Reliability-Based Design Optimization of Electromagnetic Devices by Evaluating Probabilistic Constraints Based on Performance Measure Approach (목표 성능치 기반의 확률구속조건 평가 기법을 이용한 전자기 장치의 신뢰도 기반 최적설계)

  • Kim, Dong-Wook;Kim, Dong-Hun
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.23 no.2
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    • pp.62-67
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    • 2013
  • This paper introduces an effective methodology for reliability-based design optimization of electromagnetic products, where a performance measure approach is adopted to accurately assess probabilistic constrains. Two design problems consisting of a loudspeaker and a superconducting magnetic energy storage system are considered. The efficiency of the proposed method in evaluating the failure probability of performances during the optimization process are compared with the existing method based on the reliability index approach. Moreover, in term of the accuracy of probability failure values, optimized design results are examined with reference values obtained from the Monte Carlo simulation.

A Stereo Matching Technique using Multi-directional Scan-line Optimization and Reliability-based Hole-filling (다중방향성 정합선 최적화와 신뢰도 기반 공백복원을 이용한 스테레오 정합)

  • Baek, Seung-Hae;Park, Soon-Young
    • The KIPS Transactions:PartB
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    • v.17B no.2
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    • pp.115-124
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    • 2010
  • Stereo matching techniques are categorized in two major schemes, local and global matching techniques. In global matching schemes, several investigations are introduced, where cost accumulation is performed in multiple matching lines. In this paper, we introduce a new multi-line stereo matching techniques which expands a conventional single-line matching scheme to multiple one. Matching cost is based on simple normalized cross correlation. We expand the scan-line optimization technique to a multi-line scan-line optimization technique. The proposed technique first generates a reliability image, which is iteratively updated based on the previous reliability measure. After some number of iterations, the reliability image is completed by a hole-filling algorithm. The hole-filling algorithm introduces a disparity score table which records the disparity score of the current pixel. The disparity of an empty pixel is determined by comparing the scores of the neighboring pixels. The proposed technique is tested using the Middlebury and CMU stereo images. The error analysis shows that the proposed matching technique yields better performance than using conventional global matching algorithm.