• 제목/요약/키워드: 적합도 진화과정

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런지-커타 기법과 유전자 알고리즘을 이용한 Manabe형의 일반화에 관한 자바 구현 (A Java Implementation of the Generalization of Standard Manabe Form Using the Runge Kutta Methods and Genetic Algorithms)

  • 강환수;강환일;송영기
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (B)
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    • pp.325-327
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    • 2002
  • 진화 알고리즘은 생물의 유전적 진화 과정을 이용한 새로운 문제 해결의 방안으로 결정론적 방법으로 해결하지 못한 난제에 적합한 알고리즘으로 알려져 있다. 본 논문에서는 진화 알고리즘의 연구를 기반으로 전달함수 출력 파형 검출을 위만 기법에서 이용되고 있는 런지-커타(Runge-Kutta) 방법에서의 상미분방정식의 해를 구하는 기법에서 유전 알고리즘을 이용하여 그 결과를 찾아본다. 본 논문에서의 구현은 자바 언어를 이용하며, 자바 언어를 적용한 구현 방법과 유전 알고리즘의 효율적 기법을 제시한다.

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적응진화 알고리즘을 사용한 DC 모터 퍼지 제어기 설계에 관한 연구 (Design of a Fuzzy Logic Controller Using an Adaptive Evolutionary Algorithm for DC Series Motors)

  • 김동완;황기현;이재현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1019-1028
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    • 2007
  • 본 논문에서는 적응진화알고리즘을 사용한 퍼지 제어기의 설계방법을 제안하였다. 적응진화알고리즘은 전역탐색특성이 우수한 유전알고리즘과 다음세대를 포함하는 해집단에 대해 적응적으로 우수한 국부탐색특성을 가진 진화전략을 사용한다. 재교배 과정에서 유전알고리즘과 진화전략을 위한 해집단의 분배는 적합도에 따라서 적응적으로 결정된다. 적응진화알고리즘은 퍼지제어기의 설계 파라메터인 퍼지변수에 대한 소속함수와 스케일 요소를 결정하는데 사용된다. 제기된 퍼지제어기의 성능을 평가하기 위해서 비선형 특성을 가진 실제 DC 모터 속도제어 시스템을 구성하여 실험하였으며, 실험결과 PD제어기의 경우보다 우수한 속도 제어성능을 가짐을 확인하였다.

진화적응성을 갖는 영상 전처리 필터 구현 (An Implementation of Evolvable Adaptive Image Preprocessing Filter)

  • 이승영;전인자;이필규
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2783-2787
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    • 2002
  • 최근 멀티미디어 및 통신의 발달로 인하여 영상 정보를 이용한 응용시스템이 많이 연구되고있다. 중간 전달 매체를 이용한 응용시스템으로의 영상 정보를 전달과정에서 잡영(noise) 이 포함되어 시스템의 성능을 저하시키게 된다. 또한 잡영은 임의의 형태이기 때문에 상황에 따라 적합한 필터를 선택하기는 쉽지 않다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘 프로세서를 이용하여 필터들의 구성 및 파라미터를 조절하여 임의의 잡영에 진화적응적인 능력을 가지는 영상 전처리 필터를 구현하였다. 주파수 영역의 잡영에 대해서는 하드웨어에 적합하고 구현이 용이한 멀티밴드필터(Multi-Band filter)를 설계하여 사용하였다. 시스템은 유전자알고리즘과 필터블록에 대해서는 하드웨어(FPCA)로 구현하였고 적합도 평가는 PC 기반으로 수행하였다. 실험결과 순수 PC기반의 시뮬레이션에 비해 속도향상 및 성능면에서도 만족할 만한 결과를 얻었다.

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다수의 목표 유전자에서 진화연산을 이용한 Oligonucleotide Probe 선택 (Oligonucleotide Probe Selection using Evolutionary Computation in Large Target Genes)

  • 신기루;김선;장병탁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 봄 학술발표논문집 Vol.30 No.1 (B)
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    • pp.455-457
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    • 2003
  • DNA microarray는 분자생물학에서 널리 사용되고 있는 실험 도구로써 크게 cDNA와 oligonucleotide microarray로 나뉘어진다. DNA microarray는 일련의 DNA 서열로 이루어진 probe들의 집합으로 구성되며 알려지지 않은 서열과의 hybridization 과정을 통해 특정 서열을 인식할 수 있게 된다. O1igonucieotide microarray는 cDNA 방법과는 다르게 probe를 구성하는 서열을 제작자가 임의로 구성할 수 있기 때문에 목표 서열이 가지는 고유한 부분만을 probe 서열로 사용함으로써 비용절감과 실험의 정확도를 높일 수 있다는 장점이 있다. 그러나 현재 목표 유전자 서열에 대해 probe 집합을 생성하는 결정적인 방법은 존재하지 않으며, 따라서 넓은 해 공간에서 효과적으로 최적 해를 찾아 주는 진화 연산이 probe 선택을 위한 좋은 대안으로 사용될 수 있다[1.2]. 그러나 진화연산을 이용한 probe 선택방법에 있어서 인식하고자 하는 목표 서열의 개수가 많아질 경우, 해 공간의 크기가 커짐으로 인해 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 다수의 목표 유전자 서열을 대상으로 한 probe 선택 방법에 일어서 보다 효율적인 진화연산 접근 방법을 소개한다. 제시된 방법은 인식하고자 하는 목표 서얼의 일부를 선택해 이를 probe 집합의 후보로 사용하며. 유전 연산자를 이용한 진화과정을 통해 최적에 가까운 probe 집합을 찾는다. 본 논문은 GenBank로부터 유전자 서열을 대상으로 제안된 방법을 실험하였으며, 축소된 목표 서열만을 이용해 probe 집합을 선택하더라도 적합한 probe 집합을 찾을 수 있었다.

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확장된 MapReduce를 이용한 병렬 진화 전략 (Parallel Evolution Strategy Using an Extended MapReduce)

  • 최현화;이미영;이규철
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.97-98
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    • 2009
  • 진화 전략은 생식, 돌연변이, 재조합과 같은 생물의 진화과정을 모델링하여 복잡한 문제를 해결하고자 하는 개체군 기반의 조합 최적화 알고리즘 중의 하나이다. 데이터 집약적이며, 소요 시간이 오래 걸리는 진화 전략은 클라우드 컴퓨팅 하의 IT 서비스로서 적합한 대표적인 예이다. 이에 본 논문에서는 최근 분산 환경 하에서 병렬 처리 응용을 쉽게 개발할 수 있도록 지원하는 프로그래밍 모델인 MapReduce 를 확장하여 진화 전략을 수행할 수 있는 방법을 제안한다.

유전자 알고리즘에 의한 트러스의 형상 및 위상최적실계 (Shape & Topology Optimum Design of Truss Structures Using Genetic Algorithms)

  • 박춘욱;여백유;강문명
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제13권6호
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    • pp.673-681
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    • 2001
  • 본 연구에서는 다설계 변수와 다제약 조건으로 구성된 단면, 형상 및 위상을 동시에 고려하는 구조물의 이산화 최적설계문제를 유전자알고리즘을 이용하여 체계화하였다. 본 연구에서는 유전자알고리즘의 적용방법을 초기화절차, 진화적 절차 그리고 유전적 절차로 구성하였다. 초기화절차에서는 한 세대의 개체 수만큼 염색체를 생성하고 진화적 절차는 구조해석의 결과를 분석하여 적합도를 계산하였다. 그리고 유전적 절차는 번식과 교배 및 돌연변이를 통하여 다음세대의 유전자를 생성하게된다. 이렇게 진화적 절차와 유전적 절차를 반복 수행하여 최적 해를 탐색한다. 본 연구에서는 설계자가 궁극적 목표로 하는 구조물의 응력 해석과 단면, 형상 및 위상최적설계를 동시에 수행할 수 있는 이산화 최적설계프로그램을 개발하고, 설계 예를 들어 비교 고찰하였다.

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유전자 알고리즘의 유전 연산자 구현 (Implementation of a Genetic Operator for Genetic Algorithm)

  • 유명근;송기용
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.357-360
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    • 2005
  • 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm, GA)은 자연적 진화과정에서 생존 경쟁 측면의 가장 적합한 메커니즘이다. GA를 소프트웨어로 수행하는데 큰 지연시간은 필수적이기 때문에 하드웨어 설계를 이용하여 알고리즘 실행 속도를 증가시키기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 염색체의 임의의 유전인자를 기준으로 입력 받은 염색체에 대하여 GA 연산을 수행하는 유전 연산자를 설계한다. 설계된 디자인을 ARM 코어와 PLD로 구성된 Altera사의 Excalibur칩에 구현하여 동작을 검증하였다.

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퍼지 논리 제어를 이용한 다 개체군 유전자 알고리즘의 이주 기법 (The Migration Scheme in the Multi-population Genetic Algorithms using Fuzzy Logic Controller)

  • 전향신;권기호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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    • pp.76-78
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    • 2003
  • 다 개체군 유전자 알고리즘에서는 여러 개의 개체군을 사용하여 각 개체군을 독립적으로 진화를 시키는데, 이 논문에서는 퍼지 논리 제어를 이용하여 독립적으로 개체군을 진화시켜 집단으로 이주시키는 새로운 코딩방법을 제안한다. 이 퍼지 논리 제어는 최적화과정 동안 교배 비율과 돌연변이 비율을 적합하게 조절하여 수행하는 두 퍼지 논리 제어를 나타낸다. 제안하는 방식을 성능평가해서 기존의 방식과 비교해 보았다. 제안하는 방식이 수렴속도를 향상시킬 수 있다는 장점을 보여준다.

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Mature microRNA 위치 예측 모델의 진화적 최적화 (Evolutionary Optimization of Models for Mature microRNA Prediction)

  • 김진한;남진우;장병탁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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    • pp.67-69
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    • 2006
  • MicroRNA (miRNA)는 생체내에서 gene regulation에 관여하는 핵심 small RNA 중 하나이다. miRNA는 Primary miRNA, Precursor miRNA, mature miRNA의 과정으로 processing 된다. miRNA 최종 형태인 mature miRNA의 정확한 위치 예측은 miRNA 예측의 필수적인 부분이다. 본 논문에서는, 진화적 최적화 예측 모델 중 하나인 유전 알고리즘을 이용하여 mature miRNA의 정확한 위치 예측을 수행한다. 제시된 방법은 이미 알려진 mature miRNA 위치를 positive example로 하고 임의로 생성한 위치를 negative example로 하여 서로의 linear scoring function 적합성 함수의 값 차이가 최대한으로 되도록 예측 모델을 진화시킨다. 유전 알고리즘을 이용한 진화적 최적화 모델로부터 mature miRNA 위치 예측에서 약 1.7nt 오차를 보여 기존의 방법 보다 개선된 성능을 보인다.

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유전 알고리즘의 성능 향상을 위한 자기-적응형 교배 기법 (A Self-Adaptive Crossover for Improving Performance of Genetic Algorithms)

  • 이종현;임동현;안창욱
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2010년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.37 No.1(A)
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    • pp.130-133
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    • 2010
  • 본 논문에서는 유전 알고리즘의 성능 향상을 위해 교배(Crossover) 기법의 중요 매개변수인 교배 교차점(Crossover Point)의 수를 개체군(Population)의 진화 과정 중에 적응적으로 변화 할 수 있는 자기-적응형(Self-Adaptive) 교배 기법을 제안한다. 이를 위해 제안 교배 기법은 전체 개체군을 다수개의 작은 개체군들로 군집화(Grouping)하여 일차적으로 서로 다른 교차점을 갖는 교배 기법을 적용시키고, 그 후 각 군집의 개체(Individual)들의 선택률을 기반으로 군집들간의 경쟁을 수행한다. 이는 유전 알고리즘이 개체군의 진화 과정 중에 문제에 적합한 교차점을 갖는 교배 기법을 적응적으로 사용할 수 있도록 한다. 또한 제안 교배 기법은 진화 과정 중에 교차점이 지속적으로 변화되므로 알고리즘 초반에는 높은 탐색 능력을 보유하게 되고 후반에는 높은 부분-해(Building-Block) 보존 능력을 지니게 되어, 최적 해(Optimal Solution)로의 수렴 능력이 향상된다. Deceptive 문제를 통해 제안 자기-적응형 교배 기법과 기존 (고정 교차점) 교배 기법의 성능을 비교 하였으며, 실험 결과로부터 제안 교배의 성능 우위를 확인하였다.

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