• 제목/요약/키워드: 이중 목적 함수

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유전자 알고리즘을 이용한 이중목적 주기변동 신호시간 결정 모형 개발 (Development of a Bi-objective Cycle-free Signal Timing Model Using Genetic Algorithm)

  • 최완석;이영인
    • 대한교통학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.81-98
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    • 2002
  • 본 연구의 목적은 매 주기마다 교차로에 출입하는 차량의 도착률을 근거로 다음 주기의 대기차량 길이와 평균지체도를 예측하여 대기차량길이와 평균지체도를 최소화하는 이중목적 변동주기 기반의 동적 신호시간 결정모형을 개발하고 유전자 알고리즘을 이용하여 신호 최적화 모형을 구축하는데 있다. 본 논문에 적용된 주기변동기반 시스템은 기존의 고정주기, 고정 현시값을 적용해서는 실제 현장에서 교통상황의 변화에 적응하기 어렵기 때문에 매 주기마다 교통수요에 근거하여 주기길이와 현시길이를 조정하여 교차로 교통신호운영을 최적화 하는 것이다. 또한 목적함수 값으로 평균지체도와 평균대기차량을 동시에 적용함으로써 교차로 막힘이나 타 교차로의 신호운영에 악영향을 미치치 않으면서 최적의 신호운영을 가능하게 하는 것이다. 본 모형의 적용결과 비포화상태나 포화상태의 경우 모두 TRANSYT-7F나 PASSER-II보다는 동적으로 신호를 계산하는 본 모형이 대기차량수와 통과차량수, 지체도에 있어서 더 좋은 결과를 나타내었다. 그리고 이중목적함수를 적용한 결과 두 가지 목적함수값에서 서로 상쇄(trade-off)가 되며 양자를 모두 고려할 수 있는 현시길이와 주기길이를 찾을 수 있다는 것을 보여주었다. 본 연구결과 지능형 교통체계로서 실시간 신호최적화에 유용하게 적용될 수 있는 첨단교통신호 모형으로 주기변동기반 및 다중목적 신호최적화모형의 적용 가능성을 보여준 것으로 판단된다.

다중 최적화 문제에서 파레토 방법들 비교 연구 (A study on Comparison of the Palate Methods for Multi-objective optimization ptoblem)

  • 고영상
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2639-2641
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    • 2003
  • 유전자 알고리즘은 다윈의 자연선택설과 유전자의 진화 개념을 이용한 적응 탐색 알고리즘으로 적용하고자 하는 문제의 매개 변수를 유전자와 비슷한 데이터 구조로 부호화하고, 유전 연산자를 이용하여 문제의 해답을 찾는 알고리즘이다. 최근 유전자 알고리즘은 이러한 복수개의 목적 함수를 최적화 하기 위한 다중 최적화 문제를 위한 최적화 기술로서의 관심이 크게 다루어지고 있으며 전송 문제, 생산 공정 문제 계획 등과 같은 다목적 함수를 다루는 많은 응용 부분에 대해 적용되고 있다. 본 논문에서는 기본적인 다중 목적 함수용 예와 Gen과 Kim이 제안한 네트워크 신뢰도를 고려한 연결 비용과 메시지 지연을 고려한 이중 구속 통신망 설계 문제를 가지고 가중치 합과 여러 가지 파레토 방법들을 비교하고 연구 검토 하고자 한다.

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빔 패턴 성능 분석을 이용한 곡면 배열 형상 설계 (Shape design of conformal array using the beam pattern synthesis)

  • 이근화;신동훈;임준석;홍우영;하용훈
    • 한국음향학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.347-358
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 곡면배열이 설치된 이중 곡률을 갖는 곡면의 형상을 최적화하는 것이다. 곡면은 4개의 미지수로 결정되는 이중 타원구로 모델링 하였다. 곡면 배열의 빔 패턴 분석을 통해서 4개의 미지수 중에 2개의 설계 파라미터를 결정했다. 빔 설계 인자의 sharp 지수의 합으로 표현되는 가중치 목적 함수를 정의했다. 각각의 sharp 지수는 여러 빔 설계 인자 중에 지향 지수, 고각 해상도, 방위각 해상도로 정의했다. 가중치가 주어졌을 때, 모든 격자에 대한 직접 계산을 통해 가중치 목적 함수를 평가하고 2개의 설계 파라미터의 최적값을 찾았다. 시뮬레이션에는 총 4종류의 가중치를 사용했다. 각각의 가중치에 대한 최적 곡면 형상 및 빔 패턴 분석 결과를 보였다. 특별히 균등 가중치를 사용했을 때, 다른 가중치를 사용했을 때보다 부드러운 표면을 갖는 이중 타원체의 형상이 얻어졌다.

이중 목적 함수의 로그합 기법을 이용한 열유체 응용 위상최적화 기술: 고효율 냉각 기판 설계 (Logarithmic Summation of Dual Objective Functions in Thermal Fluid Topology Optimization: Design of Cold Plate with High Cooling Efficiency)

  • 왕민량;조우영;김홍적;강현욱
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.29-36
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    • 2024
  • Topology optimization is vital in the conceptual design of various functional devices. While for thermal fluid problems, it is challenging to manage the trade-off between maximizing heat exchange and minimizing power consumption. This paper studies the individual, summation, and logarithmic summations of two conflicting objective functions in a self-developed topology optimization program for a liquid-cooled cold plate design problem. The optimized results show that the logarithmic summations provide good convergence toward the dual-objective numerical oscillations, generating smooth and continuous channel layouts. Meanwhile, it can be extended to customized layouts under the control of weighted factors. A comparison study is conducted with a conventional parallel-cooling cold plate design to validate the optimized design. Higher heat transfer coefficients and lower pressure drop are observed from the simulation results, thereby highlighting the superiority of the optimized design.

서로 다른 길이를 갖는 이중벽 탄소 나노튜브 공진기의 초고주파 주파수 특성 (Ultra-High Frequency Characteristics of Double-Wall Carbon Nanotube Resonator with Different Length)

  • 김진태;이준하;이강호;최종호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권12호
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    • pp.175-180
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    • 2010
  • 본 논문에서는 고전적인 분자 동역학 시뮬레이션을 통해서 다양한 길이를 가진 이중벽 탄소나노 튜브로 만들어진 초고주파 나노 기계 공진기의 주파수 변동 특성을 분석한다. 분석의 목적은 이중벽 탄소나노 튜브 벽의 길이에 따라 변동하는 공진기의 주파수 분석이다. 실험 결과, 주파수 변동이 여러 가지 외벽 길이 값 L10에 대해서는 내벽/외벽 길이 비율 L5/L10의 함수로 최대 주파수로 정규화된 공진 주파수가 Pearson VII 함수에 잘 맞고, 여러 가지 내벽 길이 값에 대해서는 외벽/내벽 길이 비율의 함수로 최대 주파수로 정규화된 공진 주파수가 Gauss 분산 함수에 잘 맞는 것을 보여준다.

고도 다목적 문제에서의 의사 결정을 위한 이중 최적화 접근법 (A Two-tier Optimization Approach for Decision Making in Many-objective Problems)

  • 이기백
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.21-29
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    • 2015
  • 본 논문은 목적이 네 개 이상인 고도 다목적 문제(many-objective problem)에서의 의사 결정을 위한 새로운 이중(two-tier) 최적화 접근법을 제안한다. 목적의 개수가 증가할수록, 특히 네 개 이상부터는, 전체해(solution) 중에서 파레도 최적해(Parero-optimal solution)가 차지하는 비율이 기하급수적으로 증가한다. 그래서 일반 다목적 문제와는 달리, 의사 결정을 하는데 단순히 파레토 최적 해만을 찾는 것으로는 충분하지 않고, 찾은 파레토 최적 해들 중에서도 상대적으로 좀 더 선호하는 해들을 가려내는 것이 필요하다. 제안하는 접근법에서는 추가적인 최적화 단계를 추가함으로써 사용자의 선호도를 균형있게 반영하는 방향으로 파레토 최적해들을 찾는다. 이러한 2차 최적화는 관련된 2차 목적들을 수반하게 되는데, 2차 목적으로는 광역평가값과 혼잡 거리를 사용하였다. 광역평가값과 혼잡 거리는 각각 사용자의 선호도와 다양성을 대변하는 척도이다. 제안한 접근법의 우수성을 보이기 위해서는 잘 알려진 검증 함수들을 활용하는데, 같은 함수에 대해 제안한 접근법을 적용한 경우와 적용하지 않은 경우의 결과를 비교한다. 제안한 접근법을 적용함으로써 기존보다 사용자의 선호도를 잘 반영하면서 동시에 우수하고 다양한 의사 선택이 가능하다.

cDNA Microarray Normalization에 대한 연구

  • 김종영;이재원
    • 한국통계학회:학술대회논문집
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    • 한국통계학회 2003년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.331-334
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    • 2003
  • 마이크로 어레이(microarray)실험에서 표준화(normalization)는 유전자의 발현수준에 영향을 미치는 여러 기술적인 변인을 제거하는 과정이다. cDNA microarray normalization에 있어 여러 방법이 제안되었지만, 이중 print-tip 효과가 존재할 때 사용되는 방법으로 print-tip lowess normalization이 대표적으로 사용된다. normalization에 사용되는 lowess 함수는 데이터의 특성에 따라 window width를 정해야만 연구의 목적에 맞는 결과를 도출할 수 있다. 본 논문에서는 각각의 tip에서 최적의 window width를 계산하는 절차를 논의하였다. 또한 이의 결과와 기존의 같은 window width를 사용하는 print-tip lowess normalization 결과와 비교 평가하여 normalization의 기본 원칙에 대한 타당성을 확인하였다.

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수학영재교육 프로그램의 설계 및 교수-학습전략 -함수중심으로- (Design of education program for mathematical-gifted student and Teaching-learning strategy - Focusing on functions -)

  • 이중권;이재현
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.61-73
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    • 2006
  • 함수는 학교수학의 전반에 걸쳐 많은 부분을 차지한다. 학교수학에서의 함수영역은 통합적 사고를 향상 시키고 다양한 수학적 표현을 통해 학생들은 수학의 아름다움과 가치를 인식할 수 있는 중요한 단원이다. 함수에 대한 학습은 수학적 기호체계를 사용하여 복잡한 사회 현상을 논리적으로 이해하거나 서로 다른 현상을 이해시키기 위한 수학의 기초 단계의 학습이다. 또한, 실생활과 매우 밀접한 관련이 있고 다양한 학문 분야에 응용되고 있는 학교수학에서는 매우 중요한 영역이라고 볼 수 있다. 그러나 함수 영역을 통한 영재교육 프로그램 설계와 교수-학습 전략이 부족한 실정이다. 이에 본 연구는 수학 영재 학생들의 특성을 고려하여 함수영역을 중심으로 교수-학습전략을 세워 영재교육원 학생들을 대상으로 도입하여 적절한 프로그램을 설계하였다. 수학영재 학습자들의 실생활에서의 문제해결력향상을 위하여 실생활과 관련이 많은 문제를 도입하였고 교수-학습 전략은 일방적인 강의식 수업보다는 자기주도적 학습이 가능하도록 모둠별 학습이나 토론, 발표 수업을 위주로 설계하였다. 본 연구의 목적은 함수영역에서 실생활을 중심으로 하는 영재프로그램을 설계하고 교수-학습전략을 세움으로써 수학영재학습자들에게 다양한 실생활의 문제들을 설계하고 해결함으로서 수학영재학습자들의 수학적 문제해결력을 향상 시키고자 한다.

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동일한 수학적 상황에서 문제해결 능력 분석 연구 -방정식.부등식과 함수를 중심으로- (An Analysis of students' problem solving ability on the equivalent mathematics situations -Focused on equations, inequalities, and functions-)

  • 박정미;이중권
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제16권4호
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    • pp.883-898
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 고등학교 학생들이 동일한 수학적 상황을 다른 형태로 제시할 때 수학 문제해결 능력을 분석 연구하는데 있다. 본 연구의 결과로부터 얻어진 결론은 다음과 같다. 첫째, 동일한 수학적 상황을 함수로 제시한 문항이 방정식과 부등식으로 제시한 문항보다 정답률이 높았으며, 일차방정식 일차부등식과 일차함수와의 관계를 묻는 문항보다 이차방정식 이차부등식과 이차함수와의 관계를 묻는 문항에서 정답률이 떨어졌다. 둘째, 방정식과 부등식 문항을 기계적인 계산에 의해서 푸는 문항을 주로 접해온 학생들은 면담 결과 그래프에서 나타나는 교점이 연립방정식의 해라고 알고 있는 학생은 많았지만 그것을 그래프를 그리거나 해를 구하는 데 사용하지 못하는 것으로 보아 방정식과 함수와의 관계에서 동일한 수학적 상황을 인식하지 못한 것을 알 수 있었다. 셋째, 면담을 통하여 학생들이 방정식 부등식과 함수에 대한 관계를 어떻게 생각하고 있는지 알아본 결과, 관계에 대한 정확한 이해 능력이 없음에도 정답을 구하는 경우가 있었다.

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복합재료적층판의 진동해석을 위한 유한요소모델 I. 변분원리의 유도 (Finite Element Analysis for Vibration of Laminated Plate Using a Consistent Discrete Theory Part I : Variational Principles)

  • 홍순조
    • 전산구조공학
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    • 제7권4호
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    • pp.85-101
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    • 1994
  • 적층판의 동적거동에 대한 유한요소해석모델개발을 목적으로 전단변형을 적합하게 고려한 적층판이론에 대한 변분원리를 유도하였다. 유도방법은 Sandhu 등에 의해 개발된 다변수 경계치문제의 변분원리이론을 따랐으며, 지배방정식의 미분연산자 매트릭스를 self-adjoint로 만들기 위하여 convolution을 이중선형사상으로 사용하였다. 유도된 적층판의 범함수에는 경계조건, 초기조건뿐만 아니라 유한요소해석모델에서 생길 수 있는 요소간 불연속조건도 포함시킬 수 있다. 상태변수의 적합함수공간을 확장하거나 특정조건을 적용하므로서 다양한 형태의 범함수를 유도할 수 있으며, 이를 통해 다양한 유한요소해석모델의 개발이 가능함을 논하였다.

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