• Title/Summary/Keyword: 유전 알고리즘 기반 최적화

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Distribution Analysis of Optimal Equipment Assignment Using a Genetic Algorithm (유전알고리즘을 이용하여 최적화된 방제 자원 배치안의 분포도 분석)

  • Kim, Hye-Jin;Kim, Yong-Hyuk
    • Journal of the Korea Convergence Society
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    • v.11 no.4
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    • pp.11-16
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    • 2020
  • As a plan for oil spill accidents, research to collect and analyze optimal equipment assignments is essential. However, studies that have diversified and analyzed the optimal equipment assignments for responding to oil spill accidents have not been preceded. In response to the need for analyzing optimal equipment assignments study, we devised a genetic algorithm for optimal equipment assignments. The designed genetic algorithm yielded 10,000 optimal equipment assignments. We clustered using the k-means algorithm. As a result, the two clusters of Yeosu, Daesan, and Ulsan, which are expected to be the largest spills, were clearly identified. We also projected 16-dimensional data in two dimensions via Sammon's mapping. The projected data were analyzed for distribution. We confirmed that results of the simulation were better than those of optimal equipment assignments included in the cluster.In the future, it will be possible to implement an approximate model with excellent performance based on this study.

Model-based Scheduling Optimization of Heat Treatment Furnaces in Hot Press Forging Factory (비용 예측 모형 기반 열처리로 작업 계획 최적화)

  • Heo, Hyeong-Rok;Kim, Se-Young;Ryu, Kwang-Ryel
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2019.10a
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    • pp.939-941
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    • 2019
  • 단조는 강괴를 고온으로 가열하고 원하는 형상으로 만드는 공정이다. 가열로에 강괴를 장입하여 가열하고, 고온의 강괴에 프레스, 절단 공정을 적절히 반복하여 원하는 형상으로 만든다. 형상이 완성된 강괴의 경도 및 강도를 조절하기 위해 열처리 공정을 진행한다. 열처리로에 여러 개의 강괴를 장입하여 가열하기 때문에 에너지 비용이 많이 소모된다. 열처리 공정 비용은 열처리 공정의 종류와 장입되는 강괴들의 특성 및 수량 등에 따라서 결정된다. 열처리로에 장입할 강괴 조합을 최적화함으로써 비용을 최소화시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 비용 예측 모형을 이용하여 열처리로 작업 계획을 최적화하는 방안을 제안한다. 비용 예측 모형은 IoT 인프라를 기반으로 수집한 공정 데이터를 이용하여 학습한다. 다양한 열처리로 작업 계획은 학습한 모형 기반의 시뮬레이션을 통해 평가하여 유전 알고리즘을 기반으로 최적화한다. 최적의 열처리로 작업 계획을 수립함으로써 공정 비용을 최소화하고 에너지 효율을 극대화할 수 있다.

인공 진화에 의한 학습 및 최적화

  • 장병탁
    • ICROS
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    • v.1 no.3
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    • pp.52-61
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    • 1995
  • 본 고에서는 진화계산의 동작 원리와 이론적 기반에 대해 살펴봄으로써 그 원리를 이해하고 앞으로의 응용가능성에 대하여 고찰하고자 한다. 이를 위해 먼저 대부분의 진화 알고리즘에 공통되는 기본 구성 요소와 계산절차를 기술하고, 진화 알고리즘을 이용하여 특정문제를 풀고자 할 때 고려할 사항에 대하여 기술한다. 다음에는 간단한 응용 문제를 예로 들어 이 문제에 진화 알고리즘을 적용하고 그 동작과정을 추적함으로써 실제 적용에 있어서의 여러 가지 결정사항과 그 수행과정을 구체적으로 살펴본다. 또한 진화 알고리즘의 이론적 배경을 이해하기 위해 스키마와 빌딩 블록 그리고 스키마 정리에 대해서 알아본다. 마지막으로 진화계산방식과 다른 지능적 계산 기술들과의 융합 가능성의 예로서, 유전 프로그래밍에 의한 신경망 구조의 설계 및 학습에 대하여 살펴본다.

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Online GA-based Nonlinear System Identification (온라인 GA 기반 비선형 시스템 식별)

  • Lee, Jung-Youn;Lee, Hong-Gi
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.20 no.6
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    • pp.820-824
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    • 2010
  • Genetic algorithm is known to be an effective method to solve a global nonlinear optimization. However, a huge amount of calculation is needed to improve the dependability of the solution and thus Ga is not adequate for online implementation. In this paper, we propose an online nonlinear system identification scheme which employs population feedback genetic algorithm. The effectiveness of our scheme is shown by several simulations.

Fuzzy System Optimization Based on RCGKA and its Application to Time Series Prediction (RCGKA기반 퍼지 시스템 최적화 및 시계열 예측 응용)

  • Bang, Young-Keun;Shim, Jae-Sun;Park, Jong-Kuk;Lee, Chul-Heui
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1644_1645
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    • 2009
  • 본 논문은 비정상 시계열 예측을 위한 다중모델 퍼지 시스템과, 제안된 시스템의 최적화를 위한 유전 알고리즘의 응용을 다룬다. 일반적으로, 퍼지 예측시스템의 성능은 비선형 데이터가 가지고 있는 다양한 패턴이나 법칙성, 경향 등을 잘 분석하고 시스템에 반영함으로써 개선될 수 있다. 따라서, 본 논문은 원형 시계열의 특성을 보다 잘 반영할 수 있는 그들의 차분데이터를 시스템에 적용하며, 생성 가능한 차분 데이터들 중 원형 시계열의 특징에 가까운 일부를 추출하여 다중모델 퍼지 예측 시스템을 구현함으로써 다양한 원형시계열의 패턴이나 법칙성 등이 고려될 수 있도록 하였다. 다중 모델 퍼지 시스템의 각각의 예측기에는 구조가 간단한 k-means 클러스터링 기법을 적용하여 구현의 용이성을 꽤하였으며, 성능평가를 통해 선택된 최종 예측기는 RCGKA(real-coded genetic k-means clustering algorithms)를 통해 더욱 최적화된 규칙기반을 가지게 함으로써 예측성능이 개선될 수 있도록 하였다. 본 논문에 사용된 최적화 기법인 RCGKA에는 또한 성능이 우수한 다양한 유전연산자를 도입하여 더욱 예측기 성능이 강화될 수 있도록 하였으며, 시뮬레이션을 통해 제안된 예측시스템의 효용성을 증명하였다.

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Development of Modular Neural Networks by Evolving Lindenmayer-System (린덴마이어-시스템의 진화를 통한 모듈형 신경망의 개발)

  • 이지행;조성배
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 1998.10c
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    • pp.330-332
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    • 1998
  • 모듈형 신경망은 인간의 정보처리 시스템이 고유한 목적이나 기능을 가진 모듈로 되어있다는 신경과학의 연구에 기반하여 제안된 모델이다. 하지만 모듈의 크기와 기능모듈간의 연결구조를 결정하는데 큰 어려움이 있다. 본 논문에서는 간단한 규칙으로 복잡한 구조를 생성해 낼 수 있는 린덴마이어-시스템을 이용하여 모듈형 신경망의 크기 및 연결구조를 만들어내는 과정에 대하여 고찰해본다. 또한, 신경망의 생성규칙을 유전자형으로 표현하고 진화 알고리즘을 적용하여 주어진 문제를 해결할 수 있는 최적의 규칙을 찾아내는 방법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 유전자형과 진화연산은 최적화된 문법규칙 및 신경망의 구조를 만들어 낼 수 있는 가능성을 보여준다.

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Vision based position control of manipulator using an elitist genetic algorithm (엘리트 유전알고리즘을 이용한 비젼 기반 로봇의 위치제어)

  • 백주현;김동준;기창두
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.683-686
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    • 2000
  • A new approach to the task of aligning a robot using camera is presented in this paper. We apply an elitist GA to find the joints angles of manipulator to reach target position instead of using nonlinear least error method. Since it employs parallel search and have good performance in solving optimization problems. In order to improve convergence speed, the floating coding method and geometry constraint conditions are used. Experiments are carried out to exhibit the effectiveness of vision-based control using elitist genetic algorithm.

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A Genetic-Based Optimization Model for Clustered Node Allocation System in a Distributed Environment (분산 환경에서 클러스터 노드 할당 시스템을 위한 유전자 기반 최적화 모델)

  • Park, Kyeong-mo
    • The KIPS Transactions:PartA
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    • v.10A no.1
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    • pp.15-24
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    • 2003
  • In this paper, an optimization model for the clustered node allocation systems in the distributed computing environment is presented. In the presented model with a distributed file system framework, the dynamics of system behavior over times is carefully thought over the nodes and hence the functionality of the cluster monitor node to check the feasibility of the current set of clustered node allocation is given. The cluster monitor node of the node allocation system capable of distributing the parallel modules to clustered nodes provides a good allocation solution using Genetic Algorithms (GA). As a part of the experimental studies, the solution quality and computation time effects of varying GA experimental parameters, such as the encoding scheme, the genetic operators (crossover, mutations), the population size, and the number of node modules, and the comparative findings are presented.

Sintering process optimization of ZnO varistor materials by machine learning based metamodel (기계학습 기반의 메타모델을 활용한 ZnO 바리스터 소결 공정 최적화 연구)

  • Kim, Boyeol;Seo, Ga Won;Ha, Manjin;Hong, Youn-Woo;Chung, Chan-Yeup
    • Journal of the Korean Crystal Growth and Crystal Technology
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    • v.31 no.6
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    • pp.258-263
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    • 2021
  • ZnO varistor is a semiconductor device which can serve to protect the circuit from surge voltage because its non-linear I-V characteristics by controlling the microstructure of grain and grain boundaries. In order to obtain desired electrical properties, it is important to control microstructure evolution during the sintering process. In this research, we defined a dataset composed of process conditions of sintering and relative permittivity of sintered body, and collected experimental dataset with DOE. Meta-models can predict permittivity were developed by learning the collected experimental dataset on various machine learning algorithms. By utilizing the meta-model, we can derive optimized sintering conditions that could show the maximum permittivity from the numerical-based HMA (Hybrid Metaheuristic Algorithm) optimization algorithm. It is possible to search the optimal process conditions with minimum number of experiments if meta-model-based optimization is applied to ceramic processing.

A Comparative Study of Genetic Ordering for the Sequential Ordering Problem (Sequential Ordering Problem을 위한 유전 연산자의 비교)

  • 이혜리;이건명
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 1998.10c
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    • pp.42-44
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    • 1998
  • Sequential Ordering Problem(SOP)은 여러 개의 도시를 방문함에 있어 '어떤 도시를 다른 도시보다 먼저 방문해야 한다'는 선행제약이 있는 비대칭 순회 세일즈맨 문제(Traveling Salesman Problem)로서, 주어진 선행 제약을 만족하면서 모든 도시를 한번씩만 경유하는 가장 짧은 경로를 찾는 NP-Complete에 속하는 문제이다. 유전자 알고리즘은 SOP와 같은 조합 최적화문제에 대해 유용한 메타휴리스틱의 한가지이다. 본 논문에서는 SOP에 유전자 알고리즘을 적용할 때, 선행제약을 만족하는 해를 생성하는데 사용할 수 있는 선행관계유지 유전 연산자를 소개하고 이를 비교한다. 비교하는 유전 연산자는 선행관계유지 교차연산자, 선행관계유지 순서기반 교차연산자, 최대부분순서/임의삽입 연산자, 선행관계유지 간선재결합 연산자이다.

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