• 제목/요약/키워드: 조합 최적화문제

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합성곱 신경망에서 이미지 분류를 위한 하이퍼파라미터 최적화 (Hyperparameter Optimization for Image Classification in Convolutional Neural Network)

  • 이재은;김영봉;김종남
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.148-153
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    • 2020
  • 합성곱 신경망 모형에서 높은 정확도를 얻기 위해서는 최적의 하이퍼파라미터를 설정하는 작업이 필요하다. 하지만 높은 성능을 낼 수 있는 하이퍼파라미터 값이 정확히 알려진 바가 없으며, 자료마다 최적의 하이퍼파라미터 값이 달라질 수 있기 때문에 매번 실험을 통해서 찾아야만 한다. 또한, 하이퍼파라미터 값들의 범위가 넓고 조합 수가 많기 때문에 시간과 계산량을 줄이기 위해서는 최적값을 찾기 위한 실험 계획을 먼저 한 후에 탐색을 하는 것이 필요하다. 그러나 아직까지 합성곱 신경망 모형에서 하이퍼파라미터 최적화를 위하여 실험계획법을 이용한 연구 결과가 보고되지 않았다. 본 논문에서는 이미지 분류 문제에서 통계방법 중 하나인 실험계획법의 요인배치법을 이용하여 실험 계획을 하고 합성곱 신경망 분석을 한 후에, 높은 성능을 갖는 값을 중심으로 그리드 탐색을 하여 최적의 하이퍼파라미터를 찾는 방법을 제안한다. 실험 계획을 통하여 각 하이퍼파라미터들의 탐색 범위를 줄인 후에 그리드 탐색을 함으로써 효율적으로 연산량을 줄이고 정확도를 높힐 수 있음을 보였다. 또한 실험 결과에서 모형 성능에 가장 큰 영향을 주는 하이퍼파라미터가 학습률이라는 것을 확인할 수 있었다.

단계식 입력 체계를 이용한 시선 추적 기반의 한글 입력 인터페이스 설계 (Design of Korean eye-typing interfaces based on multilevel input system)

  • 김호중;우성경;이건우
    • 한국HCI학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.37-44
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    • 2017
  • Eye-typing은 인간-컴퓨터 상호작용의 일종으로 시선의 위치 정보를 기반으로 하는 입력 체계이다. 눈동자의 움직임 이외의 물리적 행위를 필요로 하지 않아 거동이 어려운 전신마비 환자들을 위한 입력 수단으로 널리 사용된다. 하지만 eye-typing을 위한 한글 기반의 인터페이스는 거의 제시되지 않은 것이 현실이다. 이에 본 연구에서는 한글 입력에 최적화된 eye-typing 입력 체계를 구현하였다. 우선 큰 잡음과 Midas touch problem으로 대표되는 eye-typing의 특성을 고려하여 설계 목표를 정립하였다. 잡음 문제를 해결하기 위해 개별 버튼의 크기를 극대화하기 위해 단계식 입력 체계를 도입하였고 Midas touch problem을 해결하기 위해 입력 영역 중간에 시선 보류 영역을 두었다. 다음으로 각 음절이 자음과 모음의 조합으로 생성되는 한글의 언어학적 특성에 대한 고찰을 바탕으로 두 종류의 eye-typing 인터페이스를 설계하였다. 각각 자모 일체형, 자모 분리형 인터페이스로 정의한 두 인터페이스는 한글의 자모음을 유형화하여 단계적으로 입력하도록 구현되었다. 그리고 이들의 성능을 검증하기위해 한글 두벌식자판과 비교하고 입력 과정에서 시선의 동선을 분석하는 실험을 수행하였다. 그 결과, 제시한 인터페이스가 실용적인 eye-typing 수단으로 활용될 가능성이 충분함을 확인하였다.

브로커를 통한 모바일 IPv6 네트워크의 효율적인 계층적 인증기법 (An Efficient Hierarchical Authentication Scheme through Brokers in Mobile IPv6 Networks)

  • 정하권;정종필
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.15-26
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    • 2011
  • 신속하고 안전한 이동성 서비스는 유비쿼터스 환경에서 중요한 이슈가 되고 있다. IETF(Internet Engineering Task Force)는 이러한 이슈들에 대응하기 위하여 네트워크 자원의 사용을 안전하게 하고 법적으로 보장하는 핵심기술 같은 많은 의미있는 작업들을 해오고 있으며 기존의 MIPv6(Mobile IPv6)에서 핸드오버 지연과 시그널링 오버헤드 같은 문제를 보완하기 위하여 HMIPv6(Hierarchical Mobile IPv6)를 제안하였다. 현재 HMIPv6에 관한 연구의 대부분은 HMIPv6와 AAA(Authentication, Authorization, Accounting) 프로토콜 사이의 상호작용 절차를 최적화하기 위한 방법에 초점을 맞추고 있다. 해당 논문에서는 AAA 절차에서 인증대기를 최소화하는데 중점을 둔 비용 효율적인 계층 인증 기법을 제안한다. 이 기법에서는 MAP(Mobility Anchor Point)에 배포되어진 AAA 서버들, Root AAA 서버가 관리하는 몇몇의 Leaf AAA 서버들 그리고 홈 도메인 안에 있는 AAA 서버를 대신하는 브로커들의 계층적 AAA 아키텍처를 제안한다. 이 시뮬레이션 결과는 제안된 기법이 이전의 전통적인 인증 조합 모델링과 비교하여 핸드오프 지연과 인증대기 시간이 상당히 줄어들었음을 보여준다.

물체의 위치 인식을 위한 유전 알고리즘과 스테레오 정합에 관한 연구 (A Study on Genetic Algorithm and Stereo Matching for Object Depth Recognition)

  • 홍석근;조석제
    • 한국항해항만학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.355-361
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    • 2008
  • 스테레오 정합은 스테레오 시각 분야에서 가장 활발히 연구되는 분야이다. 본 논문에서는 물체의 위치 인식을 위한 유전 알고리즘을 이용한 스테레오 정합을 제안한다. 정합 환경을 최적화 문제로 간주하고 진화 전략을 이용하여 최적해를 탐색한다. 따라서, 유전 연산자는 스테레오 정합에 맞게 설계하였고 개체는 변위집단을 대표한다. 영상의 수평화소라인을 염색체로 간주하였다. 비용함수는 스테레오 정합에서 사용하는 일반적인 제약조건들의 조합이다. 비용함수가 명암도, 유사도, 변위 평활성으로 구성되었기 때문에 정합을 시도할 때 매 세대마다 이 모든 요소들을 한번에 다룬다. 염색체를 정의하기 위해 LoG연산자로 경계선을 추출하였으며 실험을 통하여 제안한 방법을 검증하였다.

구조최적설계를 위한 2차계획문제의 효율적인 해법 (An Efficient Solution Algorithm of Quadratic Programming Problems for the Structural Optimization)

  • 서경민;류연선
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.59-70
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    • 1992
  • 공학 및 구조최적설계에서 광범위하게 이용되고 있는 2차계획문제(QP)의 효율적인 해법을 개발하기 위하여, 먼저 QP의 해법으로 사용가능한 수학적 최적화기법들의 이론적 및 수치적 특성을 비교연구하였다. 원래 QP 및 쌍대 QP에 대하여 이론적 강건성이 확인된 심플렉스, 경사투영(GRP) 그리고 증대 라그란지승수 알고리즘의 컴퓨터 프로그램을 작성하고 수치적 수행성이 검토되었다. 연구결과, 잠재제약조건방책을 이용하는 원래 QP의 GRP 알고리즘과 쌍대 QP의 심플렉스 알고리즘이 다른 QP해법에 비하여 효율적이면서 강력한 방법임을 알 수 있었고, 제약함수의 수가 설계변수의 수보다 많을 때는 원래 QP의 GRP 알고리즘이 더욱 효율적이었다. 또 GRP 알고리즘과 심플렉스 알고리즘의 장점을 선별적으로 이용할 수 있는 조합 알고리즘이 제안되었다.

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수리동력학적 캐비테이션을 이용한 하수 슬러지의 전처리-I: 전처리 시스템의 최적화 (Sludge Pre-Treatment by Hydrodynamic Cavitation-I: Optimization of Pre-Treatment System)

  • 맹장우;이은영;배재호
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권12호
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    • pp.1119-1125
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    • 2010
  • 하수 슬러지의 혐기성 소화성을 향상시키기 위한 다양한 전처리 방법이 제시되어 있지만, 대부분 낮은 경제성 등의 문제로 현장 적용에 제한을 받고 있다. 본 연구는 장치의 구성 및 유지관리가 용이한 수리동력학적 캐비테이션 방법을 이용한 venturi cavitation system (VCS)의 전처리 효율을 향상시키기 위한 최적 설계 및 운전조건을 도출하기 위하여 수행하였다. VCS에서 벤츄리의 직렬 연결 개수는 3개일 때 가장 높은 전처리 효율을 나타내었고, 펌프는 흡입방식이 압송방식에 비하여 단위 에너지 투입량 당 1.6배 높은 전처리 효율을 나타내었다. 캐비테이션이 발생하는 조건에서 벤츄리의 목 직경 조합은 전처리 효율에 영향을 주지 않았다. 또한 3개의 벤츄리가 직렬로 연결된 벤츄리를 병렬로 설치할 경우 에너지 투입량 당 전처리 효율이 30% 향상되었다. 병렬 연결 운전조건으로 슬러지를 처리하였을 때, 에너지 소모량 당 가용화 효율은 5.6 mg ${\Delta}SCOD/g$ TS/kWh로 기존의 수리동력학적 전처리장치보다 우수하였다.

목표계획법을 이용한 경계부대 근무편성에 관한 연구 (A Goal Programming Model for Guard Soldier Scheduling)

  • 김학영;류홍서
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.21-39
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    • 2006
  • 본 연구는 최적화의 목표계획법을 이용하여 근무 편성권자가 경계병 근무계획시 의도하는 부대목표와 병사 선호도의 조합에 따른 최적 근무계획을 작성하는 보편적인 모형을 제시한다. 본 연구에서 제시하는 모형의 실용성 및 우수성을 시험하기 위하여 실제 경계부대의 자료와 다양한 부대목표(선 후임병의 조 편성, 교육훈련 균등할당, 분대 건제유지) 및 병사목표(근무량의 균등할당, 비번 편성, 선호병사와의 근무편성)를 사용한 다양한 실험을 실시하였다. 이 실험을 통하여, 본 연구의 모형을 이용한 최적 경계근무명령서 작성과 우발적 상황에 따른 신속한 경계근무 재계획이 효율적으로 이루어질 수 있다는 점을 보였으며, 나아가 본 연구의 모형이 실제 경계부대 근무편성 문제해결에 용이하게 적용될 수 있다는 점을 입증하였다.

퍼지관리제어기법을 이용한 스마트 면진 벤치마크 건물의 제어 (Control of Smart Base-isolated Benchmark Building using Fuzzy Supervisory Control)

  • 김현수
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제9권4호
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    • pp.55-66
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    • 2005
  • 본 논문에서는 스마트 면진장치를 효과적으로 제어하기 위하여 퍼지관리제어기를 개발하였고 그 효율성을 검토하였다. 이를 위하여 1세대 스마트 면진 벤치마크 건물을 이용하여 수치해석을 수행하였다. 대상 벤치마크 구조물은 부정형의 평면을 가지고 있는 8층 건물이고 탄성베어링과 MR 감쇠기로 이루어진 스마트 면진장치가 설치되어 있다. 본 논문에서는 다목적 유전자 알고리즘을 이용하여 원거리 지진과 근거리 지진에 대하여 각각 면진구조물을 효과적으로 제어할 수 있는 하위 퍼지제어기를 개발한다. 최적화과정에서는 구조물의 최대 및 RMS 가속도와 면진층 변위의 저감이 목적으로 사용된다. 벤지마크 건물에 지진하중이 가해지면 두 개의 하위 퍼지제어기에서는 각각 다른 명령전압이 제공되는데 이 명령전압들은 퍼지관리제어기의 추론과정에 기반하여 실시간으로 참여율이 조절되어 하나의 명령전압으로 조합된다. 수치해석을 통하여 제안된 퍼지관리제어기법을 사용함으로써 상부구조물의 응답과 면진층의 변위를 효과적으로 줄일 수 있음을 확인할 수 있다.

Powrer Series를 이용한 불확실성을 갖는 비선형 시스템의 지능형 디지털 재설계 (Intelligent Digital Redesign for Uncertain Nonlinear Systems Using Power Series)

  • 성화창;박진배;고성현;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.881-886
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    • 2005
  • 본 논문은 복합 상태 공간에서의 피지 기반 제어기를 이용한 지능형 디지털 재설계의 전 역적 접근 방안에 대해 제안하고자 한다. 이산화를 통한 제어기 설계에 있어서 불확실성이 포함된 실시간 비선형 시스템에 대해 보다 효율적이고 안정적인 접근을 위해 TS 퍼지 모델이 사용되었다. 그리고 전 역적 접근을 위한 방안으로서 문제를 볼록 최적화 관점으로 변환 후, 에러가 가질 수 있는 놈의 영역을 최소화하여 상태 접합을 이루고자 하였다. 또한 power series를 사용함으로써 불확실성이 조합된 비선형 시스템을 보다 더 정확하게 분석하였다. 샘플링 기간이 충분히 작다면, 불확실 비선형 시스템의 실시간 시스템으로의 전환이 충분한 이유를 가지게 된다. 전 역적 접근을 통한 디지털로 제어된 시스템은 선형 행렬 부등식 형태로 바꾸어 시스템의 안정성을 보장하고자 하였다. 마지막으로 TS 퍼지 모델로 분석된 혼돈 Lorenz System에 적용함으로써 제안된 방법의 안정성과 효율성을 보장받게 된다.

혼합 추력 방식의 지구-달 최적 전이궤적 설계인자에 따른 비교연구 (A Parametric Study on Optimal Earth-Moon Transfer Trajectory Design Using Mixed Impulsive and Continuous Thrust)

  • 이대로;노태수;이지만;전경언
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권11호
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    • pp.1021-1032
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    • 2011
  • 본 논문은 혼합 추력 방식의 지구-달 최적 전이궤적의 설계를 위하여 설계인자에 따른 비교연구를 수행하였다. 지구 및 달의 인력을 동시에 고려하는 평면상 원형 제한 3체 궤도운동 모델을 바탕으로 지구 출발시에는 순간 추력을, 지구-달 천이 과정 및 달 임무궤도 투입시에는 연속 추력을 사용하는 혼합형 궤적전이 방법을 적용하였다. 설계 인자로 설정된 추력 가중치와 비행시간의 다양한 조합에 따라 지구 출발시 Direct Departure 및 Spiral Departure Trajectory, 달 도착시 무추력 투입(Ballistic Capture)이 가능한 전이궤적를 설계하였고, 각 궤적에 필요한 순간 및 연속 추력 요구량을 상세히 제시하였다.