• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.11 no.4
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• pp.227-238
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• 1997

다목적함수 최적화를 효과적으로 수행하기 위하여 유전자 알고리즘과 직접탐색법을 결합하여 혼성형 최적화기법을 구현하였다. 이 방법은 유전자 알고리즘을 사용하여 최적점이 존재할 가능성이 높은 영역을 탐색한 후, 이 영역에서 직접탐색법을 사용하여 최종해를 찾는다. 따라서 탐색의 효율을 향상시키고 계산시간을 절약할 수 있는 장점이 있다. 그러나 최적화기법이 효율적이지만, 최적화기법을 사용하기 위해서는 전문가의 전문지식이 필요하다. 따라서 실제 최적화를 수행하기 위해서는 관련 분야의 전문지식과 최적화기법이 효율적으로 결합되는 것이 필요하다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2002.05b
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• pp.1316-1321
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• 2002

일반적으로 강우-유출모형은 lumped model과 distributed model로 크게 구분될 수 있으며, 우리나라에서는 이중 비교적 부족한 자료를 이용하여도 개략적 모의가 가능한 전자를 널리 사용하고 있다. 본 연구에서는 이러한 모형들의 매개변수를 보정하는 방법에 관해 연구하였다. 일반적으로 모형의 보정 방법에는 크게 시행오차에 의한 수동보정(manual calibration) 방법과 최적화 기법에 의한 자동보정(automatic calibration) 방법으로 나눌 수 있다. 수동보정 방법은 모형 수행결과를 수문곡선의 시각적 비교에 의해 관측치와 비교하여 모형 운영자의 주관적인 판단하에 조정하는 기법이며, 자동보정 방법은 최적화 기법을 이용8하여 특정한 산정기준(estimation criteria)을 최대 또는 최소화시켜 모형의 매개변수를 결정하는 방법이다. 이러한 최적화기법은 일반적으로 직접탐색법과 경사법으로 구분할 수 있다. 경사법은 수렴속도가 빠르지만 편미분에 의해 방향을 찾아가는 방법으로 편도함수가 필요하므로 수문모형에는 적용하기가 힘들므로 적합하지 않다. 그러나, 보다 많은 컴퓨터 수행시간을 필요로 하는 직접탐색법의 경우 수렴속도는 느리지만, 편도함수를 필요치 않으므로 수문모형의 최적화 기법으로 적합하다고 할 수 있다. 직접탐색법에는 simplex-search 법, 패턴인식(pattern-search)법, rotating-direction 법, brent 법 등이 있으며, 본 연구에서는 직접탐색법의 일종인 패턴인식(pattern -search)법을 이용하여 매개변수 최적화 과정을 모의하였다. 이러한 매개변수 보정모형을 구성한 후 이를 가장 보편적으로 사용되고 있는 유출모형인 각종 단위도법들을 결합하는 모형을 구성하였다. 또한 구성된 모형을 시범유역에 적용하여 나온 결과를 HEC-1에서 적용되고 있는 단일변량 증감법과 같은 최적화 기법을 이용한 결과와 비교·분석을 실시하였다. 본 모형을 활용하여 강우-유출 모형의 매개변수를 지속적으로 산정하고 일반화할 경우 임의의 유역의 수문기상학적 특성에 부합한 매개변수를 정량화 시킬 수 있었다.

• Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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• 1994.10a
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• pp.121-125
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• 1994

본 논문에서는 Hu에 의해 고안된 random 탐색법과 조합된 tabu 탐색법(radnom tabu 탐색법)을 결합계수를 구하는 학습 알고리즘으로 직접 사용하여 국소적 최적해에 수렴하는 것을 방지하고, 수렴정도를 개선하는 새로운 방법을 제안한다. 이 방법을 배타적 논리합 문제에 적용하여 역전파법 및 tabu 탐색법을 이용한 오차역전파법과 비교한다. 그리고, 각 파라메터가 오차함수의 수렴에 미치는 영향을 조사한다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.4
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• pp.475-481
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• 2013

The control system of a direct drive servo valve is a nonlinear system, and the flow force effect on the spool motion is significant and dependent on the load pressure. To satisfy the control system design requirements, the optimal parameters of the lead-lag controller and the derivative feedback controller are searched for using a genetic algorithm and a complex constrained direct search type method. The obtained controller parameters successfully perform their role to satisfy the control system design requirements.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.186-186
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• 2022

강수 및 침투 등으로 발생하는 지하수위의 변동을 예측하는 것은 지하수 자원의 활용 및 관리에 필수적이다. 지하수위의 변동은 지하수 자원의 활용 및 관리뿐만이 아닌 홍수 발생과 지반의 응력상태 등에 직접적인 영향을 미치기 때문에 정확한 예측이 필요하다. 본 연구는 인공신경망 중 다층퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP)을 이용한 지하수위 예측성능 향상을 위해 MLP의 구조 중 Optimizer를 개량하였다. MLP는 입력자료와 출력자료간 최적의 상관관계(가중치 및 편향)를 찾는 Optimizer와 출력되는 값을 결정하는 활성화 함수의 연산을 반복하여 학습한다. 특히 Optimizer는 신경망의 출력값과 관측값의 오차가 최소가 되는 상관관계를 찾는 연산자로써 MLP의 학습 및 예측성능에 직접적인 영향을 미친다. 기존의 Optimizer는 경사하강법(Gradient Descent, GD)을 기반으로 하는 Optimizer를 사용했다. 하지만 기존의 Optimizer는 미분을 이용하여 상관관계를 찾기 때문에 지역탐색 위주로 진행되며 기존에 생성된 상관관계를 저장하는 구조가 없어 지역 최적해로 수렴할 가능성이 있다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 Optimizer의 단점을 개선하기 위해 지역탐색과 전역탐색을 동시에 고려할 수 있으며 기존의 해를 저장하는 구조가 있는 메타휴리스틱 최적화 알고리즘을 이용하였다. 메타휴리스틱 최적화 알고리즘 중 구조가 간단한 화음탐색법(Harmony Search, HS)과 GD의 결합모형(HS-GD)을 MLP의 Optimizer로 사용하여 기존 Optimizer의 단점을 개선하였다. HS-GD를 이용한 MLP의 성능검토를 위해 이천시 지하수위 예측을 실시하였으며 예측 결과를 기존의 Optimizer를 이용한 MLP 및 HS를 이용한 MLP의 예측결과와 비교하였다.

• Tunnel and Underground Space
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• v.12 no.1
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• pp.37-42
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• 2002

A back analysis algorithm was developed to determine the major parameters for tunnel design; the elastic modulus(E) and the ratio of horizontal to vertical stress(K). The algorithm is based on direct search method and was coded by FISH language of FLAC, a commercial finite difference program. Developed code was applied on some models to verify the validity and estimate the efficiency of the algorithm. Verification by theoretical solutions and published results of Gens' research, was successful.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.16 no.7
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• pp.640-650
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• 1991

In the paper, the threepoint search algorithm used direct search method for optimal design is proposed. Proposed algorithm is composed of two iteration procedure to determine the minimum value of performance index. The minumum value of three-point existing in the inner N-order searching is firstly determined and next searching space is then reduced by the result of first procedure. To compute performance index. 3N iteration for a searching is necessary. 3N searching method is also described and confirmed with exception of parameter included multiphicator and divisor. Proposed algorithm have good stability and reliability when performance index is linear or quadratic function.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.16 no.5 s.72
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• pp.683-694
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• 2004

Advanced analysis and optimal design of semi-rigid space steel frames were presented. The advanced analysis can predict the combined nonlinear effects of connection, geometry, and material on the behavior and strength of semi-rigid frames. The Kishi-Chen power model was used to describe the nonlinear behavior of semi-rigid connections. Geometric nonlinearity was determined using stability functions. Material nonlinearity was determined using the Column Research Council (CRC) tangent modulus and the parabolic function. The direct search method proposed by Choi and Kim was used as optimization technique. One by one, the member with the largest unit value evaluated using the LRFD interaction equation were placed adjacent to a larger member selected from the database. The objective function was assumed to be the weight of steel frame, while the constraint functions were load-carrying capacities, deflections, inter-story drifts, and the ductility requirements. The member sizes determined using the proposed method were compared to those derived from the conventional LRFD method.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.15 no.6 s.67
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• pp.661-672
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• 2003

The advanced analysis and optimal design of semi-rigid frame were presented. Advanced analysis can predict the combined nonlinear effects of connection, geometry, and material on the behavior and strength of semi-rigid frames. The Kishi-Chen power model was used to describe the nonlinear behavior of semi-rigid connections. Geometric nonlinearity was determined using stability functions. On the other hand, material nonlinearity was determined using the Column Research Council (CRC) tangent modulus and parabolic function. The direct search method proposed by Choi and Kim was used as optimization technique. The member with the largest unit value evaluated using the LRFD interaction equation was replaced one by one with an adjacent larger member selected from the database. The objective function was assumed as the weight of steel frame, with the constraint functions accounting for load-carrying capacities, deflections. inter-story drifts, and ductility requirement. Member sizes determined by the proposed method were compared with those derived using the conventional LRFD method.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.31 no.3
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• pp.12-18
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• 1994

Optimization in the engineering design is to select the best of many possible design alternatives in a complex design space. In order to optimize, various optimization methods have been used. One major problem of traditional optimization methods is that they often result in local optima. Recently genetic algorithm based on the mechanics of natural selection and natural genetics is used in many application fields for optimization. Genetic algorithm is more powerful to local optima, but it requires more calculation time and has difficulties in finding exact optimum point in design variable with real data type generally. In this paper. hybrid method was developed by coupling genetic algorithm and traditional direct search method. The developed method finds out a region for global optimum using genetic algorithm, and is to search global optimum using direct search method based on results obtained from genetic algorithm. By using hybrid method, calculation time is reduced and search efficient for optimum point is increased.