• 제목/요약/키워드: 제약이 있는 최적화

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고분자 공정에 적용할 수 있는 일반화된 공정-저장조 망구조 최적설계 (Optimal Design of Generalized Process-storage Network Applicable To Polymer Processes)

  • 이경범;이의수
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권3호
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    • pp.249-257
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    • 2007
  • 사각파 모형은 회분식 공정-저장조 망구조의 최적설계에 성공적으로 적용되었다. 설계된 망구조는 재순환 흐름을 포함하는 회분식의 모든 생산 재고 및 분배 체계를 내포한다. 본 연구에는 사각파 모형의 적용범위를 연속 또는 회분식 공정 뿐 만 아니라 반연속 공정에 까지 확대하려 한다. 이전의 연구에서는 원료조성이나 제품수율은 알려진 상수로 취급되었다. 본 연구에서는 이러한 제약이 완화되어 원료조성이나 제품 수율이 최적화 되어져야 하는 독립변수로 취급된다. 이러한 수정은 정유공장에서 흔히 접하는 최적제품 배합문제를 취급할 수 있게 한다. 원료조성과 제품수율이 독립변수일 때 발생하는 많은 문제의 복잡성에도 불구하고 사각파 모형은 여전히 해석적인 최적용량 공식을 제공한다. 최적공장설계에 적용되는 본 연구의 유용성은 고밀도 폴리에틸렌 공장설계의 예를 통해 나타내었다. 연구결과를 토대로 모든 공정의 최적성을 비교할 수 있는 척도를 제시하였다. 이 척도는 다수의 공정의 성능을 직접 비교할 수 있게 하므로 공정의 상태를 진단하는 유용한 도구가 될 것이다. 공정의 비용이 유속의 제곱근에 비례한다는 결과는 공장설계에서 늘리 알려진 6/10 경험법칙과 유사하다.

의약품 중간체 생산 공정의 전사적 자원 관리 및 생산 계획 수립을 위한 최적 의사결정 시스템 (RFID-Based Integrated Decision Making Framework for Resource Planning and Process Scheduling for a Pharmaceutical Intermediates Manufacturing Plant)

  • 정창주;조설희;김지용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권3호
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    • pp.346-355
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    • 2020
  • 의약 중간체 제조 공장을 포함한 정밀 화학 산업에서 생산 계획 및 전사적 자원 관리(enterprise resource planning) 관한 의사 결정은 기업 운영 효율성 최적화에 매우 주요한 연구 주제이다. 기존의 의사 결정 시스템은 공장 간의 자원관리와 공장내 생산 계획이 분리되어, 전사적 관점에서의 전역 해를 도출하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 무선 식별 시스템(Radio Frequency Identification; RFID) 기반의 실시간 물류 관리 시스템을 이용하여 의약품 중간체 산업의 전사적 자원 관리와 최적 생산 계획 수립을 동시에 수행할 수 있는 의사결정 플랫폼을 개발하고, 실제 제조 공정에 적용하여 그 효과를 분석한다. 기존의 분리된 운영 체제와는 달린 본 연구에서 제안하는 통한 의사결정 플랫폼은 원료 주문 및 운송 시간에 관한 정보가 RFID 기술을 통해 제조 공정 생산 계획 수립의 핵심 데이터로 사용됨으로써, 별도의 재고 관리 시설 없이 공장간 물류 현황에 대응하여 최적 생산 계획이 수립된다. 이를 위하여 제품 생산 시간 최소화를 목적 함수로 설정하고, 마감 기한 및 주문량에 대한 제약조건 등을 포함한 혼합정수선형계획 모델을 개발하였다. 이후 개발된 최적화 모델을 실제 의약품 중간체 생산 문제로 적용함으로써, 제안한 통합 의사결정 플랫폼의 효용성을 입증하였다. 본 연구 결과로 생산 시간 최적화를 위해 단순한 공정 조합을 필요로 하는 생산물이 먼저 제조되고 복잡한 공정 구조를 가진 생산물이 순차적으로 생산되는 생산 일정이 최적임을 확인하였다.

프로그래밍 가능한 그래픽스 하드웨어를 사용한 고품질 전역 조영 생성 (High-Quality Global Illumination Production Using Programmable Graphics Hardware)

  • 차득현;장병준;임인성
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
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    • pp.414-419
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    • 2008
  • 최근 컴퓨터 그래픽스 분야에서 3차원 렌더링은 영화 제작, 광고, 인테리어 시뮬레이션, 의료 영상 등 많은 분야에서 중요하게 사용되고 있으며 기술의 발달로 인해 그 사실성이 매우 높아지고 있다. 또한 렌더링 기술의 발달과 하드웨어의 비약적인 발전에 의해 실시간 게임 등에도 물리 기반 3차원 렌더링 기법들이 응용되어 사실성을 더해 가고 있다. 그러나 영화 제작 등에 사용될 수 있는 정도의 고품질 영상을 생성하기 위해 아직 적지 않은 시간을 필요로 하는 한계를 가기고 있다. 본 논문에서는 가상의 3차원 공간에 만들어진 복잡한 장면에 대하여 고품질 영상의 매우 중요한 요소 중의 하나인 물리 기반 전역 조영을 빠른 시간 안에 사실적으로 생성할 수 있는 렌더링 기법을 제안한다. 특정 제약 속에서 빠른 계산을 가능하게 하는 프로그래밍 가능한 그래픽스 하드웨어를 사용하여 물리 기반 전역 조영 알고리즘을 가속하고 포톤 매핑 기법을 적용한 광선 추적법 기반에서 효과적으로 동작할 수 있도록 렌더링 시스템의 구조를 최적화 하였다.

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저서어자원량의 음향추정에 있어서 해저 데드존의 보정에 관한 연구 (Dead Zone Correction for Abundance Estimation of Demersal Fish by Acoustic Method)

  • 황두진
    • 수산해양기술연구
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    • 제36권3호
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    • pp.202-209
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    • 2000
  • 저서어의 음향자원조사에 있어서 해저 데드존에 의한 어군량의 추정오차에 관하여 고찰하기 위하여, 북해도 분화만과 동중국해 에 서 행 한 음향자원조사의 에코적분데이터를 이용하여 그 정도를 알아보았다. 그리고 해저상의 에코파형의 형상으로부터, 어군분포 패턴을 고려하여 데드존 내에 어군이 존재할 경우 그 에코파형을 발산형, 평행형, 수렴형으로 정의한 데드존 보정법을 제안하고 이를 이용한 보정을 행하였다. 북해도 분화만 내에 회유하는 명태어군을 대상으로 데이터를 재평가한 결과 해저 직상의 1∼2m내의 SV가 2∼3dB, 자원량으로 약 2배 증가하였으며, 동중국해의 경우에 있어서는 해저 직상 1∼2m에 어군이 집중되어 분포하고 있는 경우 SV가 최대 17dB까지 증가하였으며, 이는 자원량으로 약 50배 증가한 것 과 같았다. 끝으로, 계량어군탐지기를 이용하여 저서어의 자원량을 추정할 경우에는 해저기준의 최적화와 정확한 해저기준을 이용한 적분구간 오프셋 설정의 최소화를 달성한 후에 해저의 에코에 마스크되어 있는 어군의 에코를 어떠한 방법을 통하여 보정하여, 지금까지 기술적 곤란으로 제약을 점차 줄여 나감으로서 저서어를 대상으로 한 음향자원 조사 방법이 좀 더 고도화하여, 실용화할 수 있도록 노력해야 할 것으로 생각된다.

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시그니처 기반 블록 탐색을 통한 XML 질의 최적화 기법 (An XML Query Optimization Technique by Signature based Block Traversing)

  • 박상원;박동주;정태선;김형주
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제29권1호
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    • pp.79-88
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    • 2002
  • 인터넷에서 사용되는 많은 데이터들이 XML로 표현되고 있는 추세이다. 이러한 XML 데이터는 트리 형태로 표현되므로 이것을 저장하고 질의하는 시스템으로 그 모델링 능력 때문에 객체 저장소가 적합하다. 객체 저장소에서 XML의 각 노드는 객체로 저장된다. XML 질의의 특징은 정규 경로식으로 표현되는 것이며 이것은 XML 트리의 각 객체를 탐색하면서 처리된다. 정규 경로식을 지원하기 위하여 여러 인덱스들이 제안되었지만 이러한 인덱스들은 디스크 공간이라는 제약 때문에 모든 가능한 경로에 대한 인덱스를 제공하지는 못한다. 이러한 상태에서 정규 경로식을 잘 지원하기 위해서 블록 탐색과 시그니처 방법을 이용하여 질의를 효과적으로 처리하는 최적 객체 탐색 기법을 제안하였다. 시그니처는 트리의 각 노드에 시그니처를 첨가하여 탐색 범위를 줄이는 것이다. 블록 탐색은 한 페이지 내에 있는 접근 가능한 객체들을 미리 처리함으로써 디스크 I/O를 줄이는 것이다. 이와 같은 두가지 방법을 같이 이용하면 일반적인 질의 처리보다 월등히 나은 성능을 보인다는 것을 실험을 통하여 보였다.

실시간 시스템 설계를 위한 주기 할당 알고리즘 (A Period Assignment Algorithm for Real-Time System Design)

  • 유민수;홍성수
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제27권1호
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    • pp.61-67
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    • 2000
  • 산업용 실시간 시스템에서 사용되는 디지털 제어기는 상호 작용하는 주기적 태스크들로 이루어져 있다. 이러한 태스크들은 최대 수행 주기 (maximum activation periods)를 제약조건으로 가짐으로써, 요구되는 제어특성을 유지한다. 그러므로 실시간 시스템을 개발하는데 있어 필수적인 단계는 각각의 태스크에 게 자원 이용률을 최소화하면서 최대 수행 조건을 만족시킬 수 있는 고정된 주기를 할당하는 것이다.[1] 각각의 태스크간의 생산자/소비자(producer/consumer)관계를 나타내주는 태스크 그래프와 자원 요구량, 그리고 주기에 대한 범위제한이 주어진다면 주기 할당 문제는 비선형 최적화 문제가 된다. 이 논문에서는 최적해의 자원이용률의 두 배를 넘지 않는 해를 찾을 수 있는 선형 수행시간의 근사 알고리즘을 제시한다. 실험 결과에서 알 수 있듯이, 제안된 알고리즘은 대부분의 경우 최적해에 매우 근접한 해를 가지게 된다.

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높은 신뢰도의 네트워크 설계를 위한 GA 기반 두 단계 방법 (GA-based Two Phase Method for a Highly Reliable Network Design)

  • 조정복
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.1149-1160
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    • 2005
  • 일반적으로 네트워크 설계 문제는 네트워크의 크기가 늘어남에 따라 지수적으로 복잡도가 증가하여 전통적인 방법으로는 풀이하기 힘든 NP-hard 조합 최적화 문제 중의 하나로 분류될 수 있다. 본 논문에서는 네트워크 신뢰도 제약을 고려하면서 네트워크 구축비용을 효과적으로 최소화하는, 높은 신뢰도의 네트워크 토폴로지 설계 문제를 풀기 위해 스패닝 트리를 효율적으로 표현할 수 있는 $Pr\ddot{u}fer$수(PN) 기반의 진화 연산법과 2-연결성을 고려하는 휴리스틱 방법으로 구성된 두 단계의 효율적인 해법을 제안한다. 즉, 먼저 스패닝 트리를 찾아내기 위해 진화 연산법 중에 보편적으로 널리 알려져 있는 유전자 알고리즘(GA)을 이용하고 그 다음으로 첫 번째 단계에서 발견한 스패닝 트리에 대해 최적의 네트워크 토폴로지를 찾기 위해서 2-연결성을 고려한 휴리스틱 방법을 적용한다. 마지막으로 수치예의 결과를 통해 제안한 해법의 성능에 대해서 살펴보도록 한다.

해안지역 지하수자원 확충을 위한 우기 인공주입정의 최적설계 (Design of Optimal Wet-Season Injection Well for Augmenting Groundwater Resources in Coastal Areas)

  • 박남식;시뢰;최뢰;이찬종;문유리
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권5호
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    • pp.415-424
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    • 2009
  • 대수층 바닥이 해수면보다 낮은 해안 지역에서는 관정에서의 적정양수량이 해수침투 여부에 의하여 결정될 수 있다. 이러한 지역에서 관정의 적정 양수량을 초과하는 수요를 만족시키기 위하여 과잉양수를 시행해야하면 우기의 잉여 지표수를 대수층에 주입함으로서 과잉 양수정을 연중 보호할 수 있다. 본 연구에서는 최소의 주입으로 과잉 양수정을 보호할 수 있는 주입정의 위치와 우기의 주입량을 계산하는 전산모델을 개발하였다. 경계면모델과 최적화방법을 조합하여 개발된 수치모델에서 목적함수는 주입량의 최소화이며 제약조건으로 해수침투와 지하수 고갈을 고려하였다. 상태변수는 과잉양수량, 설계연한, 우기 기간, 그리고 양수정에서의 해수비율이다. 지하수 개발이 어려운 수리지질 특성을 가진 소규모 가상 도서에 대하여 본 기술의 적용성과 지하수 추가 개발의 가능성을 평가하였다. 적용결과 다양한 조건에서도 적정개발량을 초과하는 지하수 관정을 보호할 수 있는 주입정의 가동이 가능한 것으로 나타났다.

생애주기비용을 고려한 성능기반 교량 최적 유지관리 전략 수립 시스템 개발 (Development of the Performance-Based Bridge Maintenance System to Generate Optimum Maintenance Strategy Considering Life-Cycle Cost)

  • 박경훈;이상윤;황윤국;공정식;임종권
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.109-120
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    • 2007
  • 본 연구에서는 생애주기비용을 고려한 성능기반 최적 유지관리 전략 수립 시스템을 개발하였다. 교량 수명동안 비용과 성능이라는 상반되는 목적을 균형있게 만족시킬 수 있는 유지관리 시나리오의 생성을 다중목적 조합최적화 문제로 정식화하고 유전자알고리즘을 적용하였다. 개발된 프로그램을 이용하여 국도 상 강거더 교량의 최적 유지관리 시나리오를 제공하는 과정을 제시하였다. 개발된 시스템은 현재의 교량 유지관리 전략 수립의 방법을 개선하여 교량 관리주체에게 다양한 제약 및 요구조건에 부합하는 최적의 교량 유지관리 시나리오를 제공할 수 있는 효율적인 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

스마트워크의 유·무선시스템 보안설계 (Smartwork Wired Wireless System Security Design)

  • 천재홍;박대우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.346-348
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    • 2017
  • 기술 발전 속도가 증가되고, 고성능의 디지털 기기가 확산되고 있다. 기존 유선 환경에 최적화 되어 제한적으로 활용되던 PC와 같은 유선 디지털 기기에서 시 공간의 제약에서 벗어나, 언제 어디서나 효율적인 업무 수행이 가능한 스마트워크로 전환되고 있다. 유선환경에 비해 단말기 분실, 도난 및 파손 등 물리적 위협과 도난, 서비스 거부, 비인가 접근 등 기술적 위협 등 다양한 보안 위협에 대해 무결성과 가용성을 확보할 수 있는 시스템 보안설계가 필요하다. 본 논문 연구에서는 스마트워크의 네트워크시스템, 유 무선 링크시스템, 디지털 스마트기기를 분석한다. 현재 업무에 사용되고 있는 스마트워크 유선시스템과 향후 무선시스템을 위한 보안설계 방안을 연구한다. 본 연구는 안전한 스마트워크 구축에 기초자료로 활용될 것이다.

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