• Title/Summary/Keyword: 전역적 최적화

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K-way Super Node Approach for Guaranteeing User's Global QoS (사용자 전역 QoS를 보장하기 위한 K-way 수퍼 노드 접근법)

  • Kang, Nam-Oh;Park, Sa-Joon
    • Journal of Internet Computing and Services
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    • v.8 no.5
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    • pp.109-116
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    • 2007
  • Nowadays, with the proliferation of Web services, developer and user can implement a complex application by composing registered Web services. In this trend, the quality of service of a composite Web service is of crucial importance for today's Service Oriented Computing (SOC) environment. But the global optimization of a composite Web service satisfying given QoS is classified to NP-hard problem. To solve this problem, we propose K-way Super node approach and show the effect of it from experimental results.

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Development of the new meta-heuristic optimization algorithm inspired by a vision correction procedure: Vision Correction Algorithm (시력교정 과정에서 착안된 새로운 메타휴리스틱 최적화 알고리즘의 개발: Vision Correction Algorithm)

  • Lee, Eui Hoon;Yoo, Do Guen;Choi, Young Hwan;Kim, Joong Hoon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.17 no.3
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    • pp.117-126
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    • 2016
  • In this study, a new meta-heuristic optimization algorithm, Vision Correction Algorithm (VCA), designed according to the optical properties of glasses was developed. The VCA is a technique applying optometry and vision correction procedure to optimization algorithm through the process of myopic/hyperopic correction-brightness adjustment-compression enforcement-astigmatism adjustment. The proposed VCA unlike the conventional meta-heuristic algorithm is an automatically adjusting global/local search rate and global search direction based on accumulated optimization results. The proposed algorithm was applied to the representative optimization problem (mathematical and engineering problem) and results of the application are compared with that of the present algorithms.

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

  • Yun, YoungSu
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.27 no.1
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    • pp.37-48
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    • 2022
  • In this study, a hybrid meta-heuristic approach is proposed for solving engineering design optimization problems. Various approaches in many literatures have been proposed to solve engineering optimization problems with various types of decision variables and complex constraints. Unfortunately, however, their efficiencies for locating optimal solution do not be highly improved. Therefore, we propose a hybrid meta-heuristic approach for improving their weaknesses. the proposed GA-VNS-HC approach is combining genetic algorithm (GA) for global search with variable neighborhood search (VNS) and hill climbing (HC) for local search. In case study, various types of engineering design optimization problems are used for proving the efficiency of the proposed GA-VNS-HC approach

The Improved Evolutionary Programming with Direction Vectors (방향성 벡터를 갖는 개선된 진화프로그래밍)

  • 박진현;배준경
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.10 no.6
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    • pp.542-547
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    • 2000
  • 진화프로그래밍(Evolutionary Programming : EP)은 최적화 문제에 있어서 매우 유용한 기법으로 자연선택의 원리를 모방한 탐색알고리즘이다. EP는 기존의 최적화 알고리즘에 비하여 여러해를 동시에 탐색하는 전역탐색(global search)방법이므로 국부수렴(local convergence)의 가능성이 줄어들고, 최적화 파라메터 영역의 연속성과 미분치의 존재성과 같은 조건이 필요 없는 장점을 갖는다. 이러한 장점에도 불구하고, EP의 탐색영역이 초기조건 및 최적화 파라메터들의 랜덤 생성 그리고 최적화에 필요한 전략적 파라메터들에 의하여 탐색 영역이 결정되고, 수렴성이 느린 단점을 갖는다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 연구에서는 빠른 수렴성과 다양성을 갖는 개선된 EP을 제안하고, 제안된 방향성 벡터를 갖는 개선된 EP를 함수 최적화 문제에 적용하여 그 성능의 유용성을 보이고자 한다.

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SMGA : An Efficient Coevolutionary Algorithm based on Species Splitting and Merging (SMGA : 종족의 분할과 병합을 이용한 효율적인 공진화 알고리즘)

  • 도영아;박성진;김명원
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.10b
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    • pp.134-136
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    • 2000
  • 진화 알고리즘은 자원 관리, 스케줄링, 퍼지 논리 재어기의 설계 등의 다양한 문제들에 적용되는, 일반적이고 효율적인 최적화 방법이다. 그러나 이러한 진화 알고리즘의 문제점은 탐색해야할 변수의 증가에 따라 차원의 증가로 인하여 탐색공간이 기하급수적으로 늘어난다는 것이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 Potter와 Dejong은 개개의 종족을 독립적으로 진화시킴으로써 탐색공간을 대폭 줄인, 협력 공진화 알고리즘을 제안하였다. 그러나 이것 또한 변수 의존성이 강한 문제들에 대해서는 비효율적인 탐색을 하는 문제점이 있다. 본 논문에서는 종족의 분할과 병합을 이용한 효율적인 공진화 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 최적화 하려는 변수들이 서로 의존성이 없는 경우에는 종족의 분할을 통하여 탐색공간의 축소의 이점을 얻고, 최적화 하려는 변수들이 서로 의존성이 있는 경우에는 종족의 병합을 통하여 전역탐색을 하도록 한다. 제안하는 알고리즘을 상품재고 제어 문제(ICP)로 실험하여 현존하는 어떤 공진화 알고리즘보다도 효율적인 결과를 보여준다.

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A Bayesian Approach to Storm Water Management Model (SWMM) for the Estimation of Parameters and Their Uncertainty (Bayesian 기법과 연계한 SWMM 매개변수 추정 및 불확실성 분석)

  • Kim, Jang-Gyeong;Ban, U-Sik;Kwon, Hyun-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.110-110
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    • 2016
  • 도시 유역의 강우-유출 모의에는 지표 투수율 및 하수관거 영향 등 인위적 배수계통의 영향을 고려할 수 있는 도시유출모형이 널리 이용되고 있으며, 모형 검증을 통해 모의 성능을 평가한다. 도시유출모형의 검증은 일반적인 강우-유출 모형과 같이 강우사상별 유량의 관측시계열과 모의시계열의 목적함수가 최소가 되는 최적 매개변수를 탐색하는 과정이다. 도시유출모형의 검증에서 발생하는 문제점은 크게 다음과 같다. 첫째, 대규모 도시 유역의 복잡하고 다양한 하수관거에 대한 최적매개변수를 관거별로 구하는 것은 물리적으로 불가능하다. 따라서 동일 배수분구내 하수관거의 매개변수 값은 동일하다고 가정하거나, 모형 단순화 과정을 통해 매개변수의 물리적 범위 내에서 최적해를 탐색해야 하는 단순화에서 기인한 불확실성이 있다. 둘째, 다양한 매개변수들의 물리적 범위를 고려하기 위해서는 전역최적화기법이 유효하다. 그러나 전역최적화 종류, 목적함수, 모의횟수, 목표성능별 최적 매개변수 결과가 각각 다르므로 추정된 최적 매개변수의 범위에 대한 불확실성이 있다. 이에 본 연구에서는 Bayesian 모형과 EPA SWMM(Storm Water Management Model)을 연계하여 도시유출모형의 매개변수 불확실성을 정량적으로 분석할 수 있는 모형을 제안하고자 한다. 이를 위해 서울 우이천 유역을 대상으로 SWMM 모형을 구축하고, 절단 정규분포(truncated Gaussian distribution)를 사전분포(prior)로 가정하여 매개변수의 물리적 범위를 고려하였다. 최종적으로 결합확률분포로 계산된 각 매개변수간 사후분포를 통해 모의된 유출량의 불확실성을 정량적으로 분석하였다. 본 연구에서 제안된 모형은 대규모 도시 유역의 도시유출모형 구축 시 다양한 매개변수의 물리적 범위를 고려한 최적화와 동시에 내재된 불확실성을 정량적으로 분석할 수 있으므로, 침수예측 및 홍수예경보 등의 문제에서 상당한 신뢰성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.

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Optimal Design of a Hybrid Structural Control System using a Self-Adaptive Harmony Search Algorithm (자가적응 화음탐색 알고리즘을 이용한 복합형 최적 구조제어 시스템 설계)

  • Park, Wonsuk
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.31 no.6
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    • pp.301-308
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    • 2018
  • This paper presents an optimal design method of a hybrid structural control system considering multi-hazard. Unlike a typical structural control system in which one system is designed for one specific type of hazard, a simultaneous optimal design method for both active and passive control systems is proposed for the mitigation of seismic and wind induced vibration responses of structures. As a numerical example, an optimal design problem is illustrated for a hybrid mass damper(HMD) and 30 viscous dampers which are installed on a 30 story building structure. In order to solve the optimization problem, a self-adaptive Harmony Search(HS) algorithm is adopted. Harmony Search algorithm is one of the meta-heuristic evolutionary methods for the global optimization, which mimics the human player's tuning process of musical instruments. A self-adaptive, dynamic parameter adjustment algorithm is also utilized for the purpose of broad search and fast convergence. The optimization results shows that the performance and effectiveness of the proposed system is superior with respect to a reference hybrid system in which the active and passive systems are independently optimized.

3D Beamforming Techniques in Multi-Cell MISO Downlink Active Antenna Systems for Large Data Transmission (대용량 데이터 전송을 위한 다중 셀 MISO 하향 능동 안테나 시스템에서 3D 빔포밍 기법)

  • Kim, Taehoon
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.40 no.11
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    • pp.2298-2304
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    • 2015
  • In this paper, we provide a new approach which optimizes the vertical tilting angle of the base station for multi-cell multiple-input single-output (MISO) downlink active antenna systems (AAS). Instead of the conventional optimal algorithm which requires an exhaustive search, we propose simple and near optimal algorithms. First, we represent a large system approximation based vertical beamforming algorithm which is applied to the average sum rate by using the random matrix theory. Next, we suggest a signal-to-leakage-and-noise ratio (SLNR) based vertical beamforming algorithm which simplifies the optimization problem considerably. In the simulation results, we demonstrate that the performance of the proposed algorithms is near close to the exhaustive search algorithm with substantially reduced complexity.

Study on storage change analysis of Samsan reservoir by applying calibrated soil parameters (토양 매개변수 보정에 따른 삼산저수지의 저류량 변화 분석)

  • Park, Sanghyun;Kim, Hyeonjun;Jang, Cheolhee;Birhanu, Dereje
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.355-355
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    • 2019
  • 본 연구에서는 물리적 매개변수 기반의 물 순환 해석 모형인 CAT(Catchment hydrologic cycle Assessment Tool)을 이용하여 보령댐 유역 상류에 위치한 삼산저수지의 저류량을 분석하였다. 연구기간은 2012~2017년이며 2015년 발생한 가뭄 대책의 일환으로 2016년 이후 금강과 보령댐을 잇는 도수로를 설치하여 유역내로 외부유입량이 유입되었다. 이에 본 연구에서는 보다 정확한 저류량 산정을 위해 모의 기간을 2012~2015년 및 2016~2017년으로 나누어 연구를 수행하였다. 매개변수 보정에 앞서 CAT에서 제공하는 세 가지 침투해석방법인 Rainfall Excess, Green&Ampt, Horton 방법을 모두 적용하여 모의하였으며 그 결과 Rainfall Excess 침투방법을 적용했을 때의 모의 정확도가 비교적 높게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이에 본 연구에서는 Rainfall Excess 침투방법의 주요 토양 관련 매개변수인 토양수분율(${\theta}s$), 연직방향 투수계수(ks) 및 사면방향 투수계수(ksi)를 대상으로 전역최적화기법(SCEUA-P)을 이용한 보정을 수행하였으며 보정 전 후의 모의 저류량과 관측 저류량을 연도별로 비교 및 분석하였다.

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Study for Memetic Algorithms applying Optimal Design of Electric Machine (전기기기 최적설계용 미미틱 알고리즘에 관한 연구)

  • Park, Ji-Seong;Jung, Ho-Chang;Lee, Cheol-Gyun;Kim, Jong-Wook;Jung, Sang-Yong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.10c
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    • pp.12-14
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    • 2008
  • 전기기기 최적설계 프로세스는 목적함수 계산을 위한 특성해석 부분과 최적화 알고리즘 부분으로 구분된다. 여기서 수렴시간 중 대부분을 특성해석에서 차지하므로 수렴시간을 줄이기 위해서는 목적함수 호출을 최소화하기 위한 최적화 알고리즘의 전략적 선택이 요구되며, 아울러 전기기기 설계가 가지는 Multimodal한 특성을 충분히 고려해 줄 필요가 있다. 본 논문은 특성 함수 호출의 최소화를 위해 지역탐색 기법인 MADS(Mesh Adaptive Direct Search)와 전역 최적해 탐색 가능성을 높이기 위해 확률론적 최적화 알고리즘인 G.A(Genetic Algorithms)를 유기적으로 결합하여 전기기기 최적설계에 요구되는 전반적인 특징을 포괄한 미미틱 알고리즘을 구현하였으며, 구현된 알고리즘을 테스트 함수에 적용하여 수렴결과를 나타내었다.

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