• Title/Summary/Keyword: 전역 최적해

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Non-Metric Multidimensional Scaling using Simulated Annealing (담금질을 사용한 비계량 다차원 척도법)

  • Lee, Chang-Yong;Lee, Dong-Ju
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.16 no.6
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    • pp.648-653
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    • 2010
  • The non-metric multidimensional scaling (nMDS) is a method for analyzing the relation among objects by mapping them onto the Euclidean space. The nMDS is useful when it is difficult to use the concept of distance between pairs of objects due to non-metric dissimilarities between objects. The nMDS can be regarded as an optimization problem in which there are many local optima. Since the conventional nMDS algorithm utilizes the steepest descent method, it has a drawback in that the method can hardly find a better solution once it falls into a local optimum. To remedy this problem, in this paper, we applied the simulated annealing to the nMDS and proposed a new optimization algorithm which could search for a global optimum more effectively. We examined the algorithm using benchmarking problems and found that improvement rate of the proposed algorithm against the conventional algorithm ranged from 0.7% to 3.2%. In addition, the statistical hypothesis test also showed that the proposed algorithm outperformed the conventional one.

Optimal Routes Analysis of Vehicles for Auxiliary Operations in Open-pit Mines using a Heuristic Algorithm for the Traveling Salesman Problem (휴리스틱 외판원 문제 알고리즘을 이용한 노천광산 보조 작업 차량의 최적 이동경로 분석)

  • Park, Boyoung;Choi, Yosoon;Park, Han-Su
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.24 no.1
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    • pp.11-20
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    • 2014
  • This study analyzed the optimal routes of auxiliary vehicles in an open-pit mine that need to traverse the entire mine through many working points. Unlike previous studies which usually used the Dijkstra's algorithm, this study utilized a heuristic algorithm for the Traveling Salesman Problem(TSP). Thus, the optimal routes of auxiliary vehicles could be determined by considering the visiting order of multiple working points. A case study at the Pasir open-pit coal mine, Indonesia was conducted to analyze the travel route of an auxiliary vehicle that monitors the working condition by traversing the entire mine without stopping. As a result, we could know that the heuristic TSP algorithm is more efficient than intuitive judgment in determining the optimal travel route; 20 minutes can be shortened when the auxiliary vehicle traverses the entire mine through 25 working points according to the route determined by the heuristic TSP algorithm. It is expected that the results of this study can be utilized as a basis to set the direction of future research for the system optimization of auxiliary vehicles in open-pit mines.

A New Hybrid Evolutionary Programming Technique Using Sub-populations with Different Evolutionary Behaviors and Its Application to Camera Calibration (서로 다른 진화 특성을 가지는 부집단들을 사용한 새로운 하이브리드 진화 프로그래밍 기법과 카메라 보정 응용)

  • 조현중;오세영;최두현
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics C
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    • v.35C no.9
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    • pp.81-92
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    • 1998
  • A new hybrid technique using several sub-populations having completely different evolutionary behaviors is proposed to increase the possibility to quickly find the global optimum of continuous optimization problem. It has three sub-populations. Two NPOSA algorithms showing good performance in the problem having a rugged fitness function are applied to two sub-populations and a self-adaptive evolutionary algorithm to the other sub-population. Sub-populations evolve in different manners and the interaction among these sub-populations lead to the global optimum quickly. The efficiency of this technique is verified through benchmark test functions. Finally, the algorithm with three sub-populations has been applied to seek for the optimal camera calibration parameters. After an error function has been defined using measured feature points of a calibration block, it has been shown that the algorithm searches for the camera parameters that minimize the error function.

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Development of Intelligent Distribution System Service Restoration Algorithm Using PC Cluster System (PC 클러스트링을 이용한 실 배전계통의 지능형 고장복구 알고리즘 개발)

  • Mun, Kyeong-Jun;Kim, Hyung-Su;Song, Myoung-Kee;Park, June-Ho;Lee, Hwa-Seok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.110-112
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    • 2003
  • 본 논문에서는 확률적인 전역 최적화 알고리즘인 유전 알고리즘과 경험적인 최적화 알고리즘인 타부 탐색법을 병렬화함으로써 최적해 탐색성능 및 탐색속도를 개선하는 방안을 개발하였다. 배전계통의 주변압기에서 고장이 발생한 경우에는 여러 정전구역에 대한 복구문제가 되어 매우 복잡하고 많은 연산량을 수반한다. 따라서 제안한 고장복구 알고리즘은 PC 클러스트링을 이용하여 각 프로세서별로 유전 알고리즘 또는 타부 탐색법을 사용하여 최적해를 탐색한 후 일정 기간 이후에 해를 교환함으로써 배전계통에서의 주변압기 고장발생시 최적해 탐색에 소요되는 시간을 단축하였으며 고장복구 지원시스템의 성능개선을 도모하였다. 제안한 알고리즘의 유용성을 입증하기 위하여 한전의 실 배전계통 주변압기 고장복구 문제에 적용함으로써 제안한 알고리즘이 해의 탐색속도 및 해의 성능면에서 우수함을 입증하였다.

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Improvement on Learning Performance of Neural Networks for Extracting Nonlinear Features (비선형 특징추출을 위한 신경망의 학습성능 개선)

  • 조용현;윤중환;성주원
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.77-80
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    • 2000
  • 본 논문에서는 새로운 학습알고리즘의 비선형 주요성분분석 신경망을 이용한 데이터의 효율적인 특징추출에 대하여 제안하였다. 제안된 학습알고리즘에서는 모멘트와 동적터널링을 조합하여 이용함으로써 최적해로의 수렴에 따른 발진을 억제하고 빠른 수렴속도로 전역최적해에 수렴되도록 학습시킬 수 있다. 제안된 학습알고리즘을 이용하여 128$\times$128 픽셀의 얼굴영상과 256$\times$128 픽셀의 자동차번호판 영상을 대상으로 시뮬레이션 한 결과, 기울기하강의 학습알고리즘을 이용한 기존 비선형 주요성분분석 신경망보다 우수한 수렴성능과 특징추출성능이 있음을 확인 할 수 있었다.

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ACDE2: An Adaptive Cauchy Differential Evolution Algorithm with Improved Convergence Speed (ACDE2: 수렴 속도가 향상된 적응적 코시 분포 차분 진화 알고리즘)

  • Choi, Tae Jong;Ahn, Chang Wook
    • Journal of KIISE
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    • v.41 no.12
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    • pp.1090-1098
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    • 2014
  • In this paper, an improved ACDE (Adaptive Cauchy Differential Evolution) algorithm with faster convergence speed, called ACDE2, is suggested. The baseline ACDE algorithm uses a "DE/rand/1" mutation strategy to provide good population diversity, and it is appropriate for solving multimodal optimization problems. However, the convergence speed of the mutation strategy is slow, and it is therefore not suitable for solving unimodal optimization problems. The ACDE2 algorithm uses a "DE/current-to-best/1" mutation strategy in order to provide a fast convergence speed, where a control parameter initialization operator is used to avoid converging to local optimization. The operator is executed after every predefined number of generations or when every individual fails to evolve, which assigns a value with a high level of exploration property to the control parameter of each individual, providing additional population diversity. Our experimental results show that the ACDE2 algorithm performs better than some state-of-the-art DE algorithms, particularly in unimodal optimization problems.

Application of Modified Particle Swarm Optimization algorithm into OPF (A Modified Particle Swarm Optimization 기법을 이용한 추적조류계산 알고리즘)

  • Kim, Young-Yong;Kim, Jong-Yul;Jang, Se-Hwan;Lee, Haw-Seok;Park, June-Ho
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.11b
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    • pp.127-129
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    • 2007
  • 최적조류계산(Optimal Power Flow:OPF)은 전력계통에서 여러 가지 제약 조건을 만족하면서 경제적이고 안전하게 계통을 운영하기 위한 기법이다. 종래의 계산방법에는 비선형 계획법, 선형계획법 같은 수치해석적인 방법을 사용하였다. 그러나, 이러한 방법들은 전역 최저해를 구하기 위해서는 목적함수가 convex해야 한다. 또한, 계통 규모가 클 경우, 최적해 수렴이 안 되거나 수렴이 되더라도 시간이 많이 걸리는 단점이 있다. 최근에는 이러한 문제를 극복하고자 여러 가지 진화연산기법들이 최석조류계산 문제에 적용되고 있다. 본 논문에서 최근에 등장한 PSO알고리즘을 수정한 MPSO알고리즘은 이용한 최적조류계산 기법을 소개하고, 제안한 방법의 유용성을 보이기 위하여 IEEE 30,118 모선 계통의 최적 조류계산 문제에 적용하였다.

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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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Improvement of Mean Field Annealing Algorithm and its Application (평균장 어닐링 알고리즘의 개선 및 응용 연구)

  • Kwon, Oh-Jun
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2001.10a
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    • pp.585-588
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    • 2001
  • 현실 세계의 많은 조합 최적화 문제들은 변수들이 강하게 상호 작용함에 따라 만족해야하는 목표 함수가 매우 복잡하게 주어진다. 복잡한 목표 함수에는 많은 지역 최적해들이 존재하기 때문에 전역 최적해를 얻는 것은 엄청난 시간을 필요로 한다. 이러한 문제에 대해 해를 찾는 방법의 하나로 평균장 어닐링 알고리즘(MFA)이 있다. 본 논문에서는 기존의 이진 상태 공간에만 적용할 수 있었던 평균장 어닐링 알고리즘을 연속 상태 공간을 갖는 조합 최적화 문제에 적용할 수 있도록 알고리즘을 수정, 제안한다. 그리고 제안된 알고리즘을 제한된 연속 상태 공간을 가지는 단순 회귀 모델의 D-최적 설계에 적용하였다. 실험결과 제안된 알고리즘이 시뮬레이티드 어닐링 알고리즘(SSA)과 비교하여 비슷한 수준의 결과를 내면서도 계산 속도면에서는 수 배 정도의 빠른 좋은 결과를 얻었다.

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