• 제목/요약/키워드: 유전 문제 해결

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개선된 분기한정 알고리즘을 이용한 인간 유전체의 일배체형 조합문제 해결 (Solving the Haplotype Assembly Problem for Human Using the Improved Branch and Bound Algorithm)

  • 최문호;강승호;임형석
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제2권10호
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    • pp.697-704
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    • 2013
  • 인간의 한쪽 염색체상에 나타나는 SNP의 서열인 일배체형을 식별해내면 효과적인 유전질병 연관검사를 할 수 있다. 주어진 SNP 단편들로부터 계산적인 방법으로 한 쌍의 일배체형을 조합하기 위해 제시된 모델 중 하나인 최소오류수정 모델은 단편에 손실이 없는 경우조차 NP-hard임이 증명되었다. 기존의 분기한정 알고리즘은 많은 계산시간을 요구함에 따라 실제 응용에 사용하기 어려웠다. 그러나 최근에 개선된 분기한정 알고리즘이 제시되었고, 꿀벌(Apis mellifera)의 유전자형 데이터를 대상으로 성능을 분석해봄으로써 개선된 알고리즘이 기존 분기한정 알고리즘보다 효율적임을 보였다. 본 논문에서는 인간의 유전자형 데이터를 대상으로 개선된 분기한정 알고리즘을 적용해 일배체형 조합문제를 수행한다. 실험을 통한 성능분석 결과, 개선된 분기한정 알고리즘이 인간 유전체에 대해서도 성공적으로 적용됨을 확인함으로써 다양한 생명체의 일배체형 조합문제에 적용 가능함을 보인다.

제조최적화문제 해결을 위한 혼합형 접근법 (Hybrid Approach for Solving Manufacturing Optimization Problems)

  • 윤영수
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.57-65
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    • 2015
  • 제조최적화 문제는 비선형 형태의 설계변수로 표시되며, 다양하고 복잡한 제약들을 만족하는 조건하에서 최적해를 구하는 문제이다. 이러한 제조최적화 문제 해결을 위하여 본 연구에서는 혼합형접근법을 제안한다. 제안된 혼합형접근법은 기존의 유전알고리즘(Genetic algorithm: GA)과 쿠쿠탐색(Cuckoo search: CS) 및 언덕오르기법(Hill climbing method: HCM)을 혼합한 형태로 구성된다. 제안된 혼합형접근법에서 GA는 전역적탐색(Global search)를 위해 사용되고, CS는 GA탐색과정에서 발생하는 단점을 개선하기 위해 적용되고, 마지막으로 HCM은 GA와 CS 탐색 이후의 수렴된 지역을 정밀하게 탐색하기 위한 지역적탐색(Local search)을 위해 적용된다. 실험분석에서는 다양한 형태의 제조최적화 문제가 제시되어 본 연구에서 제안된 혼합형접근법와 기존접근법들의 수행도를 각각 비교, 분석하였으며, 그 결과는 본 연구에서 제안한 혼합형접근법의 수행도가 기존접근법들의 수행도보다 더 우수한 것을 확인하였다.

공학설계 최적화 문제 해결을 위한 GA-VNS-HC 접근법 (GA-VNS-HC Approach for Engineering Design Optimization Problems)

  • 윤영수
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.37-48
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    • 2022
  • 본 연구에서는 공학설계 최적화 문제 해결을 위한 혼합 메타휴리스틱(Hybrid Meta-heuristic) 접근법을 제안된다. 공학 설계 최적화 문제는 다양한 형태의 변수를 가지며, 복잡한 제약조건들하에서 그 최적해를 구하는 문제로 이미 많은 기존 연구들을 통해 다양한 접근법들이 개발되어져 왔다. 하지만 그 효율성은 아직까지 크게 개선되지 못하고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 이러한 효율성을 개선하기 위한 새로운 접근법을 제안한다. 제안된 혼합 메타휴리스틱 접근법은 탐색 공간에 대한 전역적 탐색을 위해 유전알고리즘(Genetic Algorithm: GA) 접근법, 지역적 탐색을 위해 변동이웃탐색(Variable Neighborhood Search: VNS) 접근법과 언덕오르기(Hill Climbing: HC) 접근법을 혼합(GA-VNS-HC)하였다. 사례 연구에서는 다양한 형태의 공학설계 최적화 문제를 이용하여 본 연구에서 제안한 GA-VNS-HC 접근법의 우수성을 입증하였다.

유한요소법과 유전 알고리즘을 이용한 전기비저항 탐사법의 저항역산 (Electric Resistive Tomography using Finite Element Method and Genet)

  • 임성기;김민규;김홍규;정현교
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.3-5
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    • 1997
  • 지구 물리학이나 의공학 분야등에서 이용되왔던 전기비저항 탐사법은 관심 영역에 전류 입력을 가한 후, 그에 대한 전압 응답을 측정하여 관심 영역 내의 전기비저항 분포를 규명하는 방법으로서 역해석 문제의 범주에 포함된다. 따라서 일반적인 역해석 문제가 지니고 있는 해의 존재성, 유일성, 그리고 측정 데이터에 대한 해의 연속적 의존성이라는 기본적 문제들을 가지게된다. 이러한 역해석 문제의 해결에는 정확한 정해석 풀이법과 효율적인 역해석 방법이 요구되어진다. 본 논문에서는 정해석 방법으로 유한요소법을, 역해석 방법으로는 전체 최적점을 발견할 가능성이 높은 유전 알고리즘을 최적화 방법으로 사용하였다. 기존의 역해석 문제의 해결책으로 제시되어왔던 기울기 방법에 기반한 결정론적 최적화 알고리즘들이 지니고 있는 국소해로의 수렴, 즉 단순한 전기비저항 분포의 불연속성 확인이라는 한정된 정보의 획득을 넘어서 실제 전기비저항 분포와 가장 가까운 분포는 전체 최적점 근처에서 발견될 수 있음을 보이고자 한다. 이러한 전기비저항 분포의 역해석적인 규명을 간단한 2차원 수치해석문제를 풀어보므로서 확인해본다.

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Flexible CIGS 태양전지

  • 정용덕;조대형;한원석;박래만;이규석;김제하;오수영
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.29-29
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    • 2010
  • 건물일체형 태양전지 (BIPV; building integrated photovoltaics)나 야외 태양광 발전 차양 등의 태양광 발전에는 기존의 유리 기판 태양전지보다 가볍고 유연한 flexible 박막 태양전지가 설치하고 운영하는데 적합하다. 이러한 flexible 박막 태양전지는 자동차나 휴대기기의 전원이나 배터리의 충전기기로도 쓰이며 그 수요가 증가 추세에 있다. 특히, flexible Cu(In, Ga)$Se_2$(CIGS) 박막 태양전지는 기존의 flexible 실리콘 박막 태양전지보다 효율이 높아서 앞으로 성장 잠재력이 매우 높다. 세계적으로도 많은 기업이 상용화를 추진하고 있으며, 2007년부터 시장에 진입하고 있다. 그러나 현재의 flexible CIGS 박막 태양전지는 유리 기판 CIGS 박막 태양전지보다 효율이 낮고 패키지를 유리에서 플라스틱으로 대체하기 때문에 수명이 짧다. 또한, 아직도 완전한 양산 체제로 전환이 이루어지지 않았기 때문에 해결해야 할 문제점이 많이 있다. Flexible 기판으로는 스테인리스 스틸이나 폴리머 기판이 사용되는데, 유리 기판에 비해 저가 태양전지를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 roll-to-roll 공정을 적용할 수 있어 가격 경쟁력을 확보할 수 있다. 특히, 금속 유연기판을 사용할 경우, 유리 기판에 비해 상대적으로 고온 공정이 가능한 장점이 있다. 그러나, 금속 기판을 사용할 경우 해결해야 할 두 가지 이슈가 있다. 첫째, CIGS 흡수층 형성에 도움을 주는 Na의 공급 문제이다. 유리 기판의 경우 기판에 포함되어 있는 Na이 확산을 통해 공급되지만, 금속 기판의 경우 별도의 Na 공급 방법을 고려해야 한다. 둘째, 불순물 확산 방지막 및 전기 절연층으로 사용되는 유전체 박막의 문제이다. 현재 다양한 금속 산화물 유전체 박막을 사용한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 flexible CIGS 박막 태양전지의 기술적 이슈 및 현재 연구 현황을 살펴보고, 스테인리스 스틸 기판을 이용한 CIGS 박막 태양전지에서 유전체 확산 방지막에 따른 특성을 비교하고자 한다. 스테인리스 스틸 기판의 불순물로부터의 확산을 방지하기 위하여 두 종류(intrinsic ZnO와 SiOx)의 유전체 박막을 각각 Na가 도핑된 Mo층과 스테인리스 스틸 기판 사이에 삽입하여 소자를 제작하였다. 확산 방지막이 없는 경우, SiOx층을 사용한 경우, 그리고 intrinsic ZnO 층을 사용한 경우에, 효율은 각각 7.47, 11.64, and 13.95%로 나타났다. 셀의 크기는 $0.47\;cm^2$이고, 반사방지막은 사용하지 않았다.

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클러스터 데이터 매핑을 위한 혼합형 휴리스틱 (A Hybrid Heuristic for Clustered Data Mapping)

  • 박경모
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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    • pp.662-664
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    • 2000
  • 병렬 컴퓨팅에서 중요 문제의 하나는 다중 태스크를 다중 프로세서 병렬 시스템의 여러 노드에 대한 최적의 매핑을 찾는 것이다. 이러한 매핑의 목적은 솔루션 품질에 손상 없이 총 실행시간을 최소화시키는 것이다. 이 분야에서는 많은 휴리스틱 방법들을 사용하여 나름대로 매핑 문제를 해결해 왔다. 본 논문에서는 효율적인 클러스터 데이터 매핑을 위한 혼합형 휴리스틱 기법에 대하여 기술한다. 제시하는 휴리스틱 기법은 유전알고리즘과 평균장어닐링 알고리즘을 혼합시킨 것으로 두 가지 방법의 장점들을 합하여 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다. 혼합형 휴리스틱 알고리즘의 솔루션과 실행시간을 기존 매핑 알고리즘들과 비교한 시뮬레이션 결과를 보고한다.

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유전알고리즘을 이용한 온실지붕형상의 최적설계 - 광투과율을 중심으로 - (Optimum Design of Greenhouse Roof Shape Using Genetic Algorithms - In Reference to Light Transmissivity -)

  • 박우식;김문기
    • 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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    • 한국생물환경조절학회 1998년도 정기총회 및 학술논문 발표요지
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    • pp.4-10
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    • 1998
  • 온실운영에 있어서 가장 심각한 문제는 다량의 에너지 소비이며 이 문제를 해결하기 위해서는 포괄적인 열환경해석을 통한 에너지면에서 최적화된 온실모델의 개발이 필요하다. 따라서 태양광의 투과율을 중심으로 에너지 면에서 최적인 즉, 겨울철에 최대의 태양에너지를 투과할 수 있도록 하는 온실의 지붕형태를 결정하는 것은 의미 있는 일이라 하겠다. (중략)

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지역사회에 기반을 둔 간호사업 그 배경과 실태에 관한 고찰 (Community Based Nursing Service As An Alternative Background Forces and Current Practice)

  • 홍여신;이선자
    • 대한간호
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    • 제19권1호통권104호
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    • pp.68-84
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    • 1980
  • 간호사업은 1970년대 후반부터 이제까지의 병원중심-환자중심의 간호사업을 수행해 오다가 지역사회에 기반을 둔 간호사업인 건강간호사업으로 전환되기 시작하였다. 세계보건기구에서도 지역사회에 기반을 둔 간호사업인 일차건강관리사업을 중점적으로 지원하기 시작한 것이다. 이러한 역사적 전환의 배경과 실태에 관하여 문헌고찰을 하여 앞으로 국민건강사업 체계에 대한 논의에 참고자료가 되게 하고자 본 논문을 시도하였다. 본 논문에서 얻어진 결과를 다음과 같이 요약한다. 고도의 과학문명의 발달과 물질적 풍요로 특징짓는 현대사회속에서도 인류의 건강문제는 영원히 충족되지 못한 상태로 대두되고 있는 실정이다. 전통적으로 60년대 중반까지는 의료지식 및 기계공업의 발달과 이를 뒷받침할 재정적 지원속에 세계적으로 치료의학분야에 획기적인 발전을 가져왔다. 다른 한편으로는 건강을 태생의 권리라고 규정하여 여러나라에서 사회보장제대로써 의료시해의 균점을 위한 각가지 방도를 마련하기에 이르렀다. 그리하여 60년대말기부터 70년대로 넘어오면서 치료의학의 발달만으로는 의료수가가 앙등되어 모든 국민이 이용할 수 없을 뿐만 아니라 나아가서는 모든 국민의 건강문제를 해결하기는 어렵다는 사실을 발견하기 시작하였다. 또한 지역사회의 건강문제를 요인별로 따져보면 복잡하여 사회경제적, 문화적, 환경적, 유전적 제요인과도 밀접한 관계를 맺고 있기 때문에 신체적인 질병의 치료만이 지역사회 건강문제를 해결하는 길이 아님을 알게 되었다 그리고 지역사회의 건강문제를 해결하기 위해서는 일차보건의료사업에 중점을 두어 노력하는 것이 가장 합리적인 개선방안이라는 의견이 경험적으로 이론적으로 뒷받침되기 시작하였다. 이러한 사조는 지역사회 건강문제가 복잡한 것과 같이 그 접근방법에 있어서도 여러보건요원이 팀이 되어 임해야만 하며 그중에서도 간호팀의 활동이 중추적인 역할을 담당해야 한다고 여러 전문가들은 주장하고 있다. 따라서 앞으로의 간호사업의 방향은 지역 사회에 기반을 둔 간호사업이 실시되어야만 국민건강문제 해결에 기여하게 될 것으로 고찰되었다.

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해양 석유 생산 및 수송 최적화 문제에 관한 연구 (A Study on the Optimization Problem for Offshore Oil Production and Transportation)

  • 김창수;김시화
    • 한국항해항만학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.353-360
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    • 2015
  • 해양 석유 생산은 '해양'이라는 특성에 기인하는 여러 가지 변수를 동반하면서 막대한 비용과 시간을 필요로 한다. 모든 관련된 프로세스는 인명, 환경 그리고 재산의 손실을 줄이기 위한 치밀한 일련의 계획에 의하여 통제된다. 이 논문은 해양 석유 생산 및 수송의 최적화 문제를 다룬다. 문제 영역의 범위를 정의하기 위해 해양 석유 생산 및 수송 네트워크를 제시하고 그 문제를 해결하기 위한 혼합정수계획모형을 구축하였다. 제안된 최적화 모형의 타당성을 확인하기 위해 가상의 해양 유전과 수요 시장을 바탕으로 MS Office Excel의 해찾기를 이용하여 계산실험들을 수행하였다. 해양 석유 생산 및 수송 네트워크 하위 흐름은 해양 유전에서 생산된 원유를 수요 시장으로 배분하는 해사수송문제가 된다. 이 해사수송문제를 해결하기 위해 집합 패킹 모형을 이용하여 구축된 MoDiSS(Model-based DSS in Ship Scheduling)를 사용하였다. 이러한 연구결과들은 실제적인 해양 석유 생산 및 수송 최적화 문제에 의미 있게 적용될 수 있으리라 사료된다.

적응생존형 네트워크 프로세서의 생존성 향상을 위한 유전알고리즘의 이용 (Genetic Algorithm for Improving the survivability of Self-Adaptive Network Processor)

  • 원주호;윤홍일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 추계학술대회 논문집 Vol.17
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    • pp.703-706
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    • 2004
  • 공정기술의 발달과 컴퓨터 구조적인 발전에 의해서, 시스템의 동작속도가 기하급수적으로 증가하고 있다. 동작속도의 증가는 CMOS로 구현된 chip의 RC 특성에 의해서 timing variation 문제가 발생할 가능성이 높아지면서 테스트 비용이 전체 설계비용에서 차지하게 되는 비중이 급격하게 증가하고 있다. 따라서 온라인 테스트와 진화하드웨어 등이 테스트 비용감소를 위해서 연구되고 있다. 본 논문에서는 네트워크프로세서의 생존성을 위해서, 패킷엔진의 pipline의 각 stage사이의 clock slack borrowing을 이용해서 timing variation 문제를 자체적으로 해결할 수 있다는 것을 mixed-mode simulation을 통해서 통합 검증하였다. 또한 기존의 off-chip 진화하드웨어에 비해서 on-chip구현을 통해서 진화하드웨어의 성능향상과 메모리에 의해서 발생하는 overhead를 감소시키는 것이 가능함을 확인했다.

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