• 제목/요약/키워드: 진화기법

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지구통계학적 진화전략 역산해석 기법의 소개 및 가상 대수층 수리전도도 분포 예측에의 적용 (Introduction of Inverse Analysis Model Using Geostatistical Evolution Strategy and Estimation of Hydraulic Conductivity Distribution in Synthetic Aquifer)

  • 박은규
    • 자원환경지질
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    • 제53권6호
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    • pp.703-713
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    • 2020
  • 수리지질학을 포함한 많은 지질학 분야에 있어 지하 매질의 불균질성을 규명하는 것은 큰 중요성을 가진다. 본 연구에서는 최근 Park(2020)에 의해 소개된 바 있는 대수층을 구성하는 매질의 수리물성을 예측할 수 있는 기법의 개념 및 이론을 간단히 소개하고, 가상의 대수층에 해당 기법을 적용하여 기법에 의한 결과들의 다양한 시사점을 도출하였다. 소개하는 기법은 공분산행렬 적응 진화전략이라는 광역최적화 기법을 사용하며, 개념적으로 대수층에 가해지는 수리적 스트레스에 의한 지하수위 변화 자료를 동화하여 대수층 불균질성을 특성화하는 방법론이다. 가상의 대수층의 수리전도도 예측에 개발 기법을 적용한 결과, 총 40000개 미지의 값을 매우 빠른 시간 내에 예측함을 확인하였다. 또한, 예측의 결과는 레퍼런스 수리전도도와 수치적 및 구조적으로 큰 유사성을 보여 예측의 질적 수준이 높음을 확인하였다. 본 연구에서는 매우 제한적인 케이스에 대하여 적용을 실시하였으나, 기법의 추가개발을 통하여 보다 다양한 케이스에의 적용이 가능할 것으로 예상되며 현재 이를 위한 추가 개발이 이루어지고 있는 상황이다. 개발 기법은 수리지질학 분야 뿐만 아니라 다양한 지질학 및 지구물리 분야에 적용될 수 있는 잠재성을 갖추고 있다.

KLAPS 재분석 자료를 이용한 진화최적화 RBFNNs 기반 호우특보 판별 모델 설계 (Design of Heavy Rain Advisory Decision Model Based on Optimized RBFNNs Using KLAPS Reanalysis Data)

  • 김현명;오성권;이용희
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.473-478
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    • 2013
  • 본 논문에서는 KLAPS(Korea Local Analysis and Prediction System)의 재분석 자료를 이용하여 지능형 뉴로-퍼지 알고리즘 RBFNNs(Polynomial-based Radial Basis Function Neural Networks) 기반 호우특보 판별 모델을 개발한다. 기존의 호우예측 시스템들의 예측능력은 일반적으로 기상데이터의 가공 기법의 영향을 받는다. 본 연구에서는 이를 보완하기 위하여 기상데이터의 전처리를 통한 호우예측 방법을 소개한다. 기상 데이터 전처리 기법은 KLAPS 데이터를 기반으로 지점별 변환, 누적강수량 생성, 시계열 데이터 가공, 호우특보 추출 방식에 의하여 설계된다. 최종적으로, 향후 t(t=1,2,3) 시간 후 6시간 동안 누적강수량에 대해 예측하고 호우특보를 결정하기 위한 정보를 제공한다. 또한 다항식의 형태, 규칙의 개수, 퍼지화 계수와 같은 제안된 모델의 중요 파라미터는 최적화 기법인 차분 진화(Differential Evolution; DE)를 이용하여 최적화한다.

최적화를 위한 홉필드 신경망의 적응적 신경계수 결정 (Adaptive Coefficients for Hopfield Neural Networks Solving Combinatorial Optimization Problems)

  • Chiyeon Park;Kuinam J. Kim
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제21권45호
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    • pp.113-120
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    • 1998
  • 본 논문에서는 에너지 함수의 직접적인 평가에 기초해 홉필드 신경망을 진화시킴에 따라 적응적으로 에너지 계수를 결정하는 기법을 제시하고자 한다. 이 기법에 근거하여 구해지는 계수들의 효과를 검증하기 위해 응용 모델인 TSP(Traveling Salesman Problem)에 적용하여, 실험을 통한 계수 값의 변화 추이를 분석하고 그 결과를 기존의 기법들과 비교한다. 또한 제안된 방법에 필수적인 각 단계에서의 에너지 값의 평가를 위한 부가적인 연산을 줄이기 위해 단계적으로 증감분만을 계산하는 효율적인 연산법을 제시한다.

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균일분포의 파레토 최적해 생성을 위한 다목적 최적화 진화 알고리즘 (Evolutionary Multi-Objective Optimization Algorithms for Uniform Distributed Pareto Optimal Solutions)

  • 장수현;윤병주
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제11B권7호
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    • pp.841-848
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    • 2004
  • 진화 알고리즘은 여러 개의 상충하는 목적을 갖는 다목적 최적화 문제를 해결하기에 적합한 방법이다. 특히, 파레토 지배관계에 기초하여 개체의 적합도를 평가하는 파레토 기반 진화알고리즘들은 그 성능에 있어서 비교적 우수한 평가를 받고 있다. 그러나 일반화된 다목적 최적화 진화알고리즘은 복잡한 문제들에서 찾아진 해들의 분포가 전체 파레토 경계면에 대하여 균일하지 못하고 특정 지역에서 집중적으로 해를 생성하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서 우리는 이러한 문제점을 보완하기 위한 다목적 최적화 진화알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 현재까지 찾아진 최적해들 중 특정 지역에 관중되지 않은 해를 우수 종자로 복제 연산에 참여시킨다. 따라서 특별한 지역탐색 기법을 사용하지 않아도 종자가 되는 개체 주위에 새로운 개체를 생성할 확률이 높기 때문에 지역탐색의 효과를 가질 수 있고, 비교적 고른 분포의 파레토 최적 해를 생성한 수 있다. 5개의 테스트 함수에 대한 실험 결과, 제안한 알고리즘은 모든 문제에서 전체 파레토 경계면에 균일한 분포의 해들을 생성할 수 있었으며, 많은 지역해를 가지는 문제를 제외한 모든 문제에서 NSGA-II보다 우수한 수렴 결과를 보였다.

클러스터링 기법을 이용한 모바일 로봇 경로계획 알고리즘 설계 (The Design of a Mobile Robot Path Planning using a Clustering method)

  • 강원석;김진욱;김영덕;안진웅;이동하
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.341-342
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    • 2008
  • GA(Genetic Algorithm)는 NP-Complete 도메인이나 NP-Hard 도메인 내의 문제들에 대해서 최적의 해를 찾기 위해서 많이 사용되어 지는 진화 컴퓨팅 방법 중 하나이다. 모바일 로봇 기술 중 경로계획은 NP-Complete 도메인 영역의 문제 중 하나로 이를 해결하기 위해서 Dijkstra 등의 그래프 이론을 이용한 연구가 많이 연구되었고 최근에는 GA등 진화 컴퓨팅 기법을 이용하여 최적의 경로를 찾는 연구가 많이 수행되고 있다. 그러나 모바일 로봇이 처리해야 될 공간 정보 크기가 증가함에 따라 기존 GA의 개체의 크기가 증가되어 게산 복잡도가 높아져 시간 지연등의 문제가 발생할 수 있다. 이는 모바일 로봇의 잠재적 오류로 발생될 수 있다. 공간 정보에는 동적이 장애물들이 예측 불허하게 나타 날 수 있는데 이것은 전역 경로 계획을 수립할 때 또한 반영되어야 된다. 본 논문에서는 k-means 클러스터링 기법을 이용하여 장애물 밀집도 및 거리 정보를 기반으로 공간정보를 k개의 군집 공간으로 재분류하여 이를 기반으로 N*M개의 그리드 개체 집단을 생성하여 최적 경로계획을 수립하는 GA를 제시한다.

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도립진자 시스템을 위한 진화형 신경회로망 제어기의 실현 (Implementation of Evolving Neural Network Controller for Inverted Pendulum System)

  • 심영진;김태우;최우진;이준탁
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.68-76
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    • 2000
  • 로켓이나 2족 보행 로봇(Biped Robots)의 자세 제어에 응용되는 도립진자 시스템(Inverted Penduhum System)은 대표적 비선행 시스템으로 수학적 모델링이 대단히 어려우며, 모델링올 하였다 하더라도 복잡한 구조가 된다. 이의 해결을 위한 고전적인 제어 기법으로 1970년대 이후부터는, 신경회로망과 퍼지, 카오스, 유전 알고리증을 이용한 제어 기법들이 도립진자의 안정화 제어에 적용되어져고 있으며, 최근 신경회로망의 자동설계 기법들과 유전 또는 전화 알고리즘올 이용한 신경회로망의 구축 기법인 종래의 진화형 선정회로 제어기(ENNC : Evohing Neural Network Controller)가 시도되어지고 있다. 그러나 종래의 ENNC의 전화방식은 노드(뉴런)단위로 교배하며, 특히, 활성화 함수를 지닌 은닉층의 뉴런이 입력층의 뉴런으로 대체되는 경우, 입력층 뉴런과 출력층 뉴런 사이의 결합 가중치가 삭제되지 않는 등의 문제점이 지적될 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 도립진자 시스템의 안정화 제어를 위하여 선택, 교배, 돌연변이의 진화 연산자에 의해 일시에 최적의 구조와 결합가중치로 진화시켜 가능 새로운 형태의 ENNC를 제안하고자 한디. 또한, 다양한 초기치에 적응된 최적 구조와 결합가중치를 갖는 새로운 형태의 ENNC를 시뮬레이션율 통하여 얻고, 이를 ADA-2310보드 및 80586 마이크로 프로세서로 실현하여, 도립진자 시스템의 안정화 제어에 적용함으로써 본 논운에서 제안한 ENNC의 우수성과 강인성을 입증하고자 한다.

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레거시 시스템 진화를 위한 효율적 재공학 프로세스 (An Efficient Reengineering Process for Legacy System Evolution)

  • 최일우;류성열
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제10D권5호
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    • pp.845-858
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    • 2003
  • 1980년대 이후, 소프트웨어 위기에 대응하기 위한 다양한 소프트웨어 공학적 기법들이 출현하기 시작 하였고, 현재 소프트웨어의 질적 항상 및 생산성 향상을 꾀하기 위한 개발 지침으로 소프트웨어 개발 프로세스를 적용하는데 관심이 집중되어지고 있다. 그러나 대부분의 방법론들이 앞으로 구축한 새로운 시스템의 재사용성 확보에 치중할 뿐, 기존의 레거시 시스템 자원을 재사용하여 새로운 시스템을 구축하는 재공학 방법은 지원하지 못하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 레거시 시스템의 효율적 진화를 위한 재공학 프로세스(Reengineering Process)로 RUP를 확장, 커스터마이징하여 구성한 RUP+re을 제시한다. RUP+re는 Small-h 모델을 바탕으로 크게 역공학 워크플로우(Reverse Engineering Workflow), 변환 워크플로우(Transformation Workflow), 진화 워크플로우(Evolution Workflow)로 구성되어진다. RUP+re의 각 워크플로우와 세부스텝을 제공하고 재공학 사례 연구론 통하여 실질적으로 프로세스를 검증함으로서 레거시 시스템 자원의 진화론 위한 소프트웨어 재공학 프로세스 구축에 효율적인 지침을 제공한다.

융합 서비스의 진화를 위한 프로파일 기반 동적 서비스 바인딩 기술 (Profile-Based Dynamic Service Binding for Evolution of Converged Services)

  • 김길환;금창섭;배현주
    • 한국전자거래학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.27-46
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    • 2013
  • 융합 서비스를 빠른 시간 안에 시장에 제공하기 위해서는 외부 서비스와 자신의 핵심 역량을 융합하는 능력이 필요하며, 정보시스템 아키텍처는 이러한 서비스 융합을 효과적으로 지원해야 한다. 서비스 지향 아키텍처는 이러한 서비스 융합을 성공적으로 지원할 수 있는 정보시스템 아키텍처이다. 그러나 기존의 서비스 지향 아키텍처를 이용한 융합 서비스의 구현은 개별 서비스 진화가 융합 서비스의 진화로 반영되지 않는 단점이 있다. 본 논문에서는 서비스 지향 아키텍처의 맥락하에서 개별 서비스의 진화에 따른 융합 서비스의 자체적 진화를 지원하기 위한 프로파일 기반 동적 서비스 바인딩 기법의 도입을 제안하였다. 이를 위해 프로파일 기반 동적 서비스 바인딩 기술의 필요성을 제시하기 위해 스마트 운동 기구와 관련된 융합 서비스 시나리오를 제시하고 해당 기술이 구현해야 할 요구 사항을 도출하였다. 그리고 도출된 요구 사항을 만족시킬 수 있는 프로파일 기반 동적 서비스 바인딩 기술의 개념 및 구조를 제안하였다. 마지막으로 OSGi, Apache Camel, Apache CXF 등을 이용하여 프로파일 기반 동적 서비스 바인딩 기술의 프로토타입을 구현하여 제안된 기술에 대한 간략한 평가를 수행하였다.

진화신경망을 이용한 효과적 인 침입탐지 (Effective Intrusion Detection using Evolutionary Neural Networks)

  • 한상준;조성배
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제32권3호
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    • pp.301-309
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    • 2005
  • 시스템 호출 감사자료기반 기계학습기법을 사용한 프로그램 행위 학습방법은 효과적인 호스트 기반 침입탐지 방법이며, 규칙 학습, 신경망, 통계적 방법, 은닉 마크로프 모델 등의 방법이 대표적이다. 그 중에서 신경망은 시스템 호출 시퀀스를 학습하는데 있어 적합하다고 알려져 있는데, 실제 문제에 적용하여 좋은 성능을 내기 위해서는 그 구조를 결정하는 것이 중요하다 하지만 보통의 신경망은 그 구조를 찾기 위한 방법이 알려져 있지 않아 침입탐지에 효과적인 구조를 찾기 위해서는 많은 시간이 요구된다. 본 논문에서는 기존 신경망 기반 침입탐지시스템의 단점을 보완하고 성능을 향상시키기 위해 진화신경망을 이용한 방법을 제안한다. 진화 신경망은 신경망의 구조와 가중치를 동시에 학습하기 때문에 일반 신경망보다 빠른 시간에 더 좋은 성능의 신경망을 얻을 수 있다는 장점이 있다. 1999년의 DARPA IDEVAL 자료로 실험한 결과 기존의 연구보다 좋은 탐지율을 보여 진화신경망이 침입탐지에 효과적임을 확인할 수 있었다.