• 제목/요약/키워드: 자동최적화기법

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다변수 최적화 기법을 이용한 자동차용 고분자전해질형 연료전지 시스템 모델링에 관한 연구 (A Study of Modeling PEM Fuel Cell System Using Multi-Variable Optimization Technique for Automotive Applications)

  • 김한상;민경덕;전순일;김수환;임태원;박진호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2005년도 제17회 워크샵 및 추계학술대회
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    • pp.541-544
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    • 2005
  • This study presents the integrated modeling approach to simulate the proton exchange membrane (PEM) fuel cell system for vehicle application. The fuel cell system consisting of stack and balance of plant (BOP) was simulated with MATLAB/Simulink environment to estimate the maximum system power and investigate the effect of BOP component sizing on system performance and efficiency. The PEM fuel cell stack model was established by using a semi-empirical modeling. To maximize the net efficiency of fuel cel1 system, multi-variable optimization code was adopted. Using this method the optimized operating values were obtained according to various system net power levels. The fuel cell model established was co-linked to AVL CRUISE, a vehicle simulation package. Through the vehicle simulation software, the fuel economy of fuel cell powered electric vehicle for two types of driving cycles was presented and compared. It is expected that this study tan be effectively employed in the basic BOP component sizing and in establishing system operation map with respect to net power level of fuel cell system.

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다변수 최적화 기법을 이용한 자동차용 고분자 전해질형 연료전지 시스템 모델링에 관한 연구 (A Study of Modeling PEM Fuel Cell System Using Multi-Variable Optimization Technique for Automotive Applications)

  • 김한상;민경덕;전순일;김수환;임태원;박진호
    • 신재생에너지
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    • 제1권4호
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    • pp.43-48
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    • 2005
  • This study presents the integrated modeling approach to simulate the proton exchange membrane [PEM] fuel cell system for vehicle application. The fuel cell system consisting of stack and balance of plant (BOP) was simulated with MATLAB/Simulink environment to estimate the maximum system power and investigate the effect of BOP component sizing on system performance and efficiency. The PEM fuel cell stack model was established by using a semi-empirical modeling. To maximize the net efficiency of fuel cell system, multi-variable optimization code was adopted. Using this method, the optimized operating values were obtained according to various system net power levels. The fuel cell model established was co-linked to AVL CRUISE, a vehicle simulation package. Through the vehicle simulation software, the fuel economy of fuel cell powered electric vehicle for two types of driving cycles was presented and compared. It is expected that this study can be effectively employed in the basic BOP component sizing and in establishing system operation map with respect to net power level of fuel cell system.

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CNN을 활용한 표면 결함 검출 (Surface Defect Detection Using CNN)

  • 강현우;김수빈;오준택;이창현;이현지;이상목;박승보
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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    • pp.45-46
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    • 2021
  • 본 논문에서는 제조산업의 제품 품질검사의 자동화를 위한 딥러닝 기법을 제안하고 모델의 성능 최적화를 위한 특징 추출 필터의 크기를 비교한다. 이미지 특징을 자동 추출할 수 있는 CNN을 사용하여 전문인력 없이 제품의 표면 결함을 검출하고 제품의 적합성을 판단할 수 있는 이미지 처리 알고리즘을 구축하고 산업 현장에 적용하기 위한 검증 지표로 검출 정확도와 연산속도를 측정하여 결함 검출 알고리즘의 성능을 확인한다. 또한 연산량에 따른 성능 비교를 위해 필터의 크기에 따른 CNN의 성능을 비교하여 결함 검출 알고리즘의 성능을 최적화한다. 본 논문에서는 커널의 크기를 다르게 적용했을 때 빠른 연산으로 높은 정확도의 검출 결과를 얻었다.

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Nesting 기법을 이용한 돌발홍수 예측모형 개발 (Development of flash flood forecasting model using method)

  • 지희숙;배덕효
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.403-403
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    • 2012
  • 최근 단시간 동안에 특정지역에 집중되는 국지적 호우에 의한 돌발홍수가 빈번히 발생하고 있으며, 이에 따른 위험과 손실이 증가하고 있는 추세이다. 현재 국내에서는 이러한 피해를 최소화하고자 돌발홍수 예측모형을 개발하고 예 경보 시스템을 구축하여 다양한 비구조적 대책을 마련하고 있다. 그러나 활용되는 예측모형의 경우 개념적 유출량인 한계유출량으로부터 돌발홍수능(Flash Flood Guidance, FFG)을 결정하여 예측 강우와 상대적인 대소 비교를 통해 돌발홍수의 발생가능성 유무를 판단하게 되는데, 문제는 산정되는 한계유출량은 개념적이기 때문에 검증이 어렵고 산정방법도 다양하여 불확실성이 높다는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 기존의 돌발홍수 예측 방법이 아닌, 수문모형 Nesting 기법을 이용한 돌발 홍수 예측 방법을 개발하였다. 저해상도의 대유역 기반의 유출량이 큰 영역의 경계값이 되고, 대유역을 이루고 있는 소유역을 고해상도의 작은 영역이라 할 때, 경계값인 대유역의 기반의 유출량을 참고 유출량으로 하여 소유역의 유출을 물리적 혹은 개념적으로 보다 타당하게 모의하는 방법이 수문모형 Nesting 기법이다. 이러한 기법에 필요한 강우-유출 모형으로는 대유역의 경우, SURR 모형(Sejong University Rainfall-Runoff model)을 선택하였으며, 대유역을 이루는 소유역의 유출모의는 물리적 기반의 분포형 모형인 CASC2D 모형을 이용하였다. 또한 실시간 활용을 위해서는 CASC2D 모형의 매개변수를 자동으로 추정하는 기술이 요구되며, 본 연구에서는 매개변수 전역 최적화 방법인 SCE-UA(The Shuffled Complex Evolution, University of Arizona) 기법을 활용하였다. 본 연구에서 사용한 수문모형의 적용성을 평가한 결과 대상유역에 대한 적용성이 높은 것으로 나타났으며, 연계된 두 모형의 유출거동이 유사하게 나타난 것으로 확인되었다. 본 연구에서는 Nesting 기법을 이용하여 0.5m 하천 수위의 상승 여부에 따라 돌발홍수의 발생 가능성을 예측하는 기법을 제안하였으며, 돌발홍수 사례와 일반호우사상으로부터 이 방법의 적용성을 평가하였다. 실제 돌발홍수가 발생한 유역을 선정하고 연계된 두 모형을 대상 유역에 적용한 결과 Nesting 기반의 돌발홍수 예측방법은 기존의 한계유출량 산정 방법에서 반영하지 못한 사상을 적절히 반영한 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발한 Nesting 기법을 이용한 돌발홍수 예측모형은 일반적인 강우량 비교의 돌발홍수 예측방법에서 벗어나 새로운 돌발홍수 예측방법을 제안한 측면에서 큰 의미가 있다고 사료되며, 이러한 연구 결과는 실시간 돌발홍수 예측 시스템의 기본 모형으로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

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무안경식 3D 디스플레이를 위한 자동 스테레오 정합 (Automatic Stereo Matching for Auto-stereoscopic 3D display)

  • 최호열;박지호;김용환
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2012년도 하계학술대회
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    • pp.140-141
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    • 2012
  • 최근 영상분야의 키워드는 초고품질화, 초실감화, 스마트화로 대표될 수 있다. 그 중에서도 무안경식 3D는 초실감화를 이루기 위한 핵심응용분야 중 하나이다. 하지만 무안경식 3D 단말기가 성공적으로 보급되기 위해서는 연구되어야 할 분야가 여전히 존재한다. 그 중에서도 본 논문에서는 고화질의 무안경식 3D 스마트 콘텐츠 제작에 필요한 자동 스테레오 정합 기법을 제안하였다. 이전까지 연구된 변이지도 추출을 위한 알고리즘은 전역적 최적화 방법을 사용할 시 영상의 해상도와 깊이 정도에 따른 연산량의 증가로 많은 수행시간이 요구되었다. 또한 좌/우 영상의 intensity 정보만으로는 정확한 변이지도 추출이 어렵다는 한계점이 존재하였다. 이러한 이유로 본 논문에서는 스트림 영상에서 프레임 간의 정보를 이용하여 신뢰지도와 경계정보를 생성하였으며 belief propagation 스테레오 정합 방법을 이용하여 고화질의 정확한 변이지도를 추출하였다. 또한, 알고리즘의 연산량에 대한 문제를 해결하기 위한 고속화 방안으로, 최근 많은 연구가 이루어지고 있는 GPU(graphics processing units) 를 이용한 병렬처리를 연구하였다. 마지막으로 연구결과의 신뢰성을 향상하기 위하여 다양한 데이터를 이용한 실험을 통해 고화질의 영상정보를 고속으로 추출할 수 있음을 확인하였다.

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ARX 구조를 가지는 블록 암호에 대한 효율적인 차분 경로 자동 탐색 알고리즘 (Efficient Differential Trail Searching Algorithm for ARX Block Ciphers)

  • 김서진;강형철;홍득조;성재철;홍석희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.1421-1430
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    • 2016
  • 본 논문에서 우리는 ARX 구조를 가지는 블록 암호에 대한 차분 경로 탐색을 효율적으로 수행하는 방법에 대해 제안한다. 우리는 두 가지 기법을 이용하여 A. Biryukov 등이 제안한 차분 경로 자동 탐색하는 알고리즘을 최적화하였고, 이를 블록 암호 SPECK에 적용하여 Birykov의 결과보다 2~3배 향상된 결과를 얻었다. 이는 ARX 구조를 가지는 블록 암호에 대한 기제안된 결과보다 더 좋은 차분 경로를 찾는데 도움을 줄 수 있다.

GA를 이용한 4족 보행로봇의 걸음새 자동 생성 및 성능향상 (Automatic Gait Generation for Quadruped Robot Using GA with an Enhancement of Performance)

  • 서기성;최준석;조영완
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.555-561
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    • 2008
  • GA 기반의 4족 보행로봇의 걸음새의 속도와 안정성을 최적화하는 걸음새의 자동 생성 방법을 구현한다. 기존에 사용된 걸음새 파라미터 집합에서 중요 파라미터의 영향을 분석하였고, 이를 통해 효율적인 탐색 방향을 설정하였다. 또한 속도 위주의 기존 연구와는 달리 반 정확도가 수반된 결과를 얻도록 하였다. 제안된 기법의 검증을 위하여 SONY Aibo 4족 보행 로봇에 대해서 ODE 기반의 물리적 특성을 포함한 정교한 시뮬레이션이 가능한 Webots 을 이용하여 실험을 수행하였고, 속도와 안정성 면에서 향상된 결과를 얻었다.

새로운 합성 추론법에서 DNA 코딩을 이용한 국소 퍼지 규칙의 자동획득 (Automatic Acquisition of Local Fuzzy Rules by DNA Coding in new Composition Reasoning Method)

  • 박종규;안태천;윤양웅
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.56-67
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    • 1999
  • 본 논문에서는, 퍼지 제어기의 성능에 대한 손실이 없으면서, 퍼지규칙의 수를 줄이고 최적화하고 자동화할 수 있는 방법으로 개략추론과 국소추론의 개념을 결합시킨 새로운 합성형 퍼지 추론법을 제안한다. 개략추론과 국소추론의 상호작용을 제어하기 위하여, DNA코딩 알고리즘을 합성형 퍼지 추론법의 국소퍼지 추론부에 도입한다. 그리고, 제안된 방법의 성능을 평가하기 위하여 실제의 수위제어 시스템에 적용하고, 시뮬레이션한 결과는 제안된 방법이 종래의 제어기법보다 고도의 제어 정밀성을 가지며, 퍼지규칙의 자동 획득도 용이함을 입증하였다.

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모바일 게임 콘텐츠의 터치스크린 인터페이스 자동 생성 기법 (Automatic Generation Technique of Touch-Screen Interface for Mobile Game Contents)

  • 고석훈;손윤식;박지우;오세만
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권11호
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    • pp.866-870
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    • 2009
  • 최근 터치스크린을 탑재한 휴대폰의 출시가 늘어나면서 기존의 모바일 게임 콘텐츠를 터치스크린 콘텐츠로 변환하여 재사용하고자 하는 요구가 증가하고 있다. 하지만, 기존에 개발된 콘텐츠는 터치스크린 인터페이스를 갖고 있지 않기 때문에 터치스크린 콘텐츠로 자동 변환하는 것은 매우 어려운 문제이다. 본 논문에서는 터치스크린 인터페이스가 없는 모바일 게임 콘텐츠에 대하여 키보드 인터페이스 정보를 이용하여 자동으로 터치스크린 인터페이스를 생성하는 방법을 제안한다. 이 방법은 콘텐츠에서 사용되는 키 이벤트의 종류를 분석하여 최적의 스크린 키보드 레이아웃을 구성하고, 터치스크린 이벤트에 대해 자동으로 대응되는 키 이벤트를 발생시켜 키보드 이벤트 핸들러가 실행되는 터치 스크린 인터페이스를 생성한다. 끝으로, 실험을 통해 콘텐츠에 최적화된 터치스크린 인터페이스가 생성됨을 확인한다.

설계민감도 해석에서 역전파 방법을 사용한 응력제한조건 위상최적설계 (Stress Constraint Topology Optimization using Backpropagation Method in Design Sensitivity Analysis)

  • 김민근;김석찬;김재승;이재경;이근호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.367-374
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    • 2022
  • 본 논문에서는 역전파 방법 기반 자동미분법을 이용하여 설계민감도를 구하고 이를 응력제한조건을 고려한 위상최적설계에 적용하였다. 응력제한조건이 있는 위상최적화문제는 특이점(singularity)과 응력의 국부성(local nature of stress constraint)문제, 그리고 설계 변수에 대한 비선형성의 문제를 포함하고 최적해를 얻기가 매우 힘들다. 특이점 문제를 해결하기 위해서 응력 완화(stress relaxation) 기법을 사용하였고, 응력의 국부성을 해결하기 위해 p-norm을 이용한 전역 응력치를 제한조건에 사용하였다. 설계 변수에 대한 비선 형성을 극복하기 위해 해석적인 방법으로 정확한 설계민감도를 구하는 것이 중요하다. 위상최적설계에서 기존에는 보조변수방법 (adjoint variable method)을 사용하여 빠르고 정확한 설계민감도를 구했지만, 설계민감도를 해석적으로 구해야 하고, 보조평형방정식을 추가로 풀어야 하는 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해서 인공신경망에서 최적 가중치(weights)와 편차(biases)를 구할 때 쓰이는 역전파 기법을 이용하여 설계민감도를 구하고 이를 응력제한조건을 고려한 위상최적설계에 적용하였다. 역전파 기법은 자동미분에 쓰이는 기법으로 목적함수나 제한조건에 대한 설계민감도를 별도의 수식유도 없이 간단하게 구할 수 있는 장점이 있다. 또한, 미분값을 구하는 역전파의 과정이 보조평형방정식을 푸는 것보다 계산시간이 빠르고 해석적 방법으로 구한 설계민감도와 같은 정확도를 보여준다.