• Title/Summary/Keyword: 진화연산

Search Result 201, Processing Time 0.029 seconds

GAP와 진화 하드웨어를 이용한 State Machine설계 (Design of state machine using Evolvable Hardware and Genetic Algorithm Processor)

  • 김태훈;선흥규;박창현;이동욱;심귀보
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 춘계학술대회 및 임시총회
    • /
    • pp.179-182
    • /
    • 2002
  • GA(Genetic Algorithm)는 자연계 진화를 모방한 계산 알고리즘으로서 단순하고 응용이 쉽기 때문에 여러 분야에 전역적 최적해 탐색에 많이 사용되고 있다. 최근에는 하드웨어를 구성하는 방법의 하나로서 사용되어 진화하드웨어라는 분야를 탄생시켰다. 이와 함께 GA의 연산자체를 하드웨어로 구현하는 GA processor(GAP)의 필요성도 증가하고 있다. 특히 진화하드웨어를 소프트웨어상에서 진화 시키는 것이 아닌 GAP에 의해 진화 시키는 것은 독립된 구조의 진정한 EHW 설계에 필수적이 될 것이다. 본 논문에서는 GAP 설계 방법을 제안하고 이를 이용하여 진화하드웨어로 State machine을 구현하고자 한다. State machine의 경우 구조상 피드백이 필요하기 때문에 가산기나 멀티플렉서보다는 훨씬 복잡하고 설계가 까다로운 구조이다. 제안된 방법을 통하여 명시적 설계가 어려운 하드웨어 설계에 GAP를 이용한 하드웨어의 진화에 적용함으로써 그 유용성을 보인다.

  • PDF

진화연산 기반 계층적 하이퍼네트워크 모델에 의한 암 특이적 microRNA-mRNA 상호작용 탐색 (Exploring Cancer-Specific microRNA-mRNA Interactions by Evolutionary Layered Hypernetwork Models)

  • 김수진;하정우;장병탁
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
    • /
    • 제16권10호
    • /
    • pp.980-984
    • /
    • 2010
  • microRNA (miRNA)와 mRNA 조절 상호작용 탐색은 다양한 생물학적 현상에 있어 새로운 시야를 제공해 줄 수 있다. 최근 생물학적 프로세스에서 miRNA는 유전자 발현을 제어하고 세포를 기능적으로 조절하는 중요한 역할을 하는 요소로 밝혀졌다. 이에 복잡한 생물학 시스템에서 miRNA의 기능적 활동을 이해하기 위해서는 miRNA와 mRNA간 상호작용 분석은 필수적이다. 그러나 아직까지 복잡한 miRNA와 mRNA간 상호작용 관계를 추론하는 것은 어려운 문제이기 때문에 많은 연구자들이 실험적, 전산학적 접근 방법을 제안하며 활발한 연구를 진행하고 있다. 본 논문에서는 이종의 발현 데이터로부터 기능적으로 상호작용하는 miRNA-mRNA 조합을 탐색하기 위한 진화 연산 기반의 새로운 하이퍼네트워크 모델을 제안한다. 이에 실험결과로 제안하는 방법을 인간 암 관련 miRNA와 mRNA 발현 데이터에 적용하여 암 특이적 miRNA-mRNA 상호작용 집합을 탐색하고 발견한 miRNA-mRNA 상호작용 관계가 생물학적으로 유의함을 제시한다.

M-ary 홀로그래픽 저장 장치의 적응적 문턱값 검출을 위한 진화 연산 기법 (An Evolutionary Algorithm to the Threshold Detection Method for the M-ary Holographic Data Storage)

  • 김선호;이지은;임성빈
    • 전자공학회논문지
    • /
    • 제51권5호
    • /
    • pp.51-57
    • /
    • 2014
  • 본 논문에서는 M-ary 홀로그래픽 데이터 저장장치에 적용 가능한 진화 연산 알고리즘 기반 적응적 문턱치 검출 기법을 제안한다. 전통적으로 유전 알고리즘은 생명체의 유전자 진화과정에 근간하여 최적 혹은 준최적 문제와 데이터 추정을 위해 사용되는 매우 유용한 기법이다. 본 연구에서는 픽셀 어긋남이 심화되는 2차원 홀로그래픽 채널 환경에서 데이터의 검출 성능을 향상시키기 위해서, 각 데이터 검출 영역의 문턱 값(threshold value)을 유전 알고리즘의 인구 집합(population set)의 해로 간주하여 비트 검출 영역을 적응적으로 선택하는 방법을 제안한다. 제안하는 기법의 성능을 평가하기 위해 픽셀 어긋남 현상이 심화된 4-ary 멀티레벨 입력의 홀로그래픽 채널 환경을 고려하고 모의실험을 수행하여 진화 연산의 세대수에 따른 비트오율 성능을 측정한다. 성능평가를 통해 기존의 비트 검출 기법과 비교함으로써 제안 기법의 우수성을 확인하였다.

PSO/SQP를 이용한 제어기 이득 자동 추출 (Automated Control Gain Determination Using PSO/SQP Algorithm)

  • 이장호;유혁;민병문
    • 항공우주기술
    • /
    • 제7권1호
    • /
    • pp.61-67
    • /
    • 2008
  • 무인항공기의 비행제어법칙 설계를 위하여 자동 제어기 이득 결정 프로그램을 개발하였다. 제어기 이득 결정 문제를 최적화 문제로 정식화 하고, 최적화 문제의 최적해로부터 제어기 이득을 결정하였다. 최적화 문제의 해를 계산하기 위해 진화연산기법의 하나인 PSO 알고리듬과 비선형 프로그래밍의 하나인 SQP 알고리듬을 연결하여 사용하였다. 이 방법을 통하여 최적해 계산 시간을 PSO 방법에 비하여 1/5로 감소시켰으며, 보다 정확한 최적해를 계산할 수 있었다.

  • PDF

객체지향 뷰 기술을 이용한 투명한 스키마 진화 (Transparent Schema Evolution using Object-Oriented View Technology)

  • 나영국
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
    • /
    • 제28권1호
    • /
    • pp.1-14
    • /
    • 2001
  • 중대한 산업용 소프트웨어가 동작하는 공유된 객체지향 데이터베이스를 안전하게 변경하기 위해서는, 그 공유 데이터베이스를 변경할 동안 데이터베이스 위에서 작동하는 기존의 응용 프로그램이 지속적으로 작동되어야 한다. 데이터베이스 변경을 필요로 하는 새로운 요구사항은 새 응용 프로그램의 추가, 기존 응용 프로그램의 기능 확장, 초기 디자인 에러 수정 등으로 인하여 발생할 수 있다. 우리는 한 사람의 사용자가 다른 사용자에게 악영향을 주지 않고 데이터베이스 스키마를 변경할 수 있게 하여 이 문제를 해결하는 투명한 스키마 진화(TSE: Transparent Schema Evolution) 방법론을 소개한다. 이 방법론은 기존의 스키마를 직접 변경하는 대신 스키마 변경 연산의 의미를 반영하는 데이터베이스 큐를 공유 객체지향 데이터베이스 상에 생성하여 투명한 진화를 달성한다. 데이터베이스의 용량을 증가시키지 못하는 뷰 메카니즘의 한계를 극복하기 위하여 이 방법론은 데이터베이스 용량 증가 연산에 대하여 다음의 새 단계로 정렬된다. (1) 기저의 베이스 스키마는 데이터베이스 용량 증가를 위해 물리적으로 변호한다. (2) 데이터베이스 변경의 의미를 달성하는 목표 뷰가 위의 변화된 베이스 스키마로부터 생성된다. (3) 변화 이전의 베이스 스키마는 데이터베이스 뷰로서 재 구축된다. 이로써 기존의 다른 사용자가 정의한 데이터 인터페이스가 보존된다. 우리는 객체-지향 뷰 기술을 이용하여 스키마 변화 연산을 구현함으로써 TSE 방법론의 구현가능성(feasibility)을 확인하였다. 표준적인 객체-지향 뷰 모델이 정의되고 상용 객체-지향 데이터베이스인 잼스톤(Gemstone) 위에 구현되었다. 그 뷰 모델은 갱신 의미(semantic) 정의를 그 뷰가 베이스 스키마의 갱신 의미를 보존하도록 정의하였다. 그러한 뷰는 사용자가 그들이 실제로는 베이스 스키마가 아니라 뷰에서 작업하고 있다는 사실을 모르게 하기 위하여 TSE에서 필요하다.

  • PDF

직접조작을 위한 NK-landscape기반 IGA 인터페이스 (An IGA Interface based on NK-landscape for Direct Manipulation)

  • 민현정;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (B)
    • /
    • pp.484-486
    • /
    • 2004
  • 본 논문에서는 직접조작 방법을 이용하여 대화형 유전자 알고리즘(IGA)의 진화성능을 향상시키고 세대를 반복하면서 다양한 해를 얻을 수 있음을 NK-Landscape를 이용해 분석한다. 또한 NK모델을 이용하여 직접조작의 진화과정을 분석하기 위한 IGA 인터페이스를 생성한다. IGA를 이용한 진화는 특성상 적온 수의 개체와 세대수로 제한되기 때문에 지역해에 빠질 수 있는 문제점이 있다. 이러한 IGA 의 제약사창을 극복하는 방법으로 직접조작을 이용할 수 있으며 이 방법은 사용자가 원하는 개체를 생성할 수 있도록 진화과정에서 유전자를 직접 변경한다. IGA 에서 진화성능의 향상과 다양한 해외 생성을 분석하기 위하여 진화연산자인 교차, 돌연변이와 직접조작 방법의 성능을 비교 분석한다. Kauffman이 제안한 NK-Landscape로 진화과정에서 해공간이 얼마나 "ruggedness" 한지와 다양한 진화연산자에서 어떤 성능을 갖는지 분석할 수 있다 실험을 통해 3D 꽃 디자인 문제에서 NK-landscape기반 IGA인터페이스를 이용하여 IGA 해공간을 분석하고 교차, 돌연변이와 직접조작 방법의 성능을 비교함으로써 직접조작 방법으로 더 빠른 시간에 다양한 최적해를 찾을 수 있음을 알 수 있었다.

  • PDF

진화전략을 이용한 트러스 돔 구조물의 최적설계 (The Optimum Design of Truss Dome Structures by Evolution Strategy)

  • 한상을;김만중;이재영;류지수
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
    • /
    • pp.396-399
    • /
    • 2009
  • 본 논문의 연구 목적은 생물의 진화 현상을 모방한 진화전략 알고리즘을 이용하여 돔형 트러스 구조물을 최적화 설계하는 것이다. 최적화 방법으로 부재 단면적의 최적화 값을 찾음으로써 최적 목적값 또는 최소 구조물 중량을 산출하는데 목적이 있다. 진화전략 알고리즘은 1960년대 중반, 실수기반 매개변수의 최적화로부터 소개되어 1970년대 많은 발전을 하였다. 진화전략은 컴퓨터 시스템 최적화 알고리즘 연구분야에서 많이 활용되며, 더불어 사용되는 유전자 알고리즘과는 다른 몇 개의 연산자를 가지고 있다. 본 논문에서는 진화전략에서 사용되는 연산자를 소개하고 연산자간의 논리 흐름과 수치예제로써 최적설계의 적합성을 확인해볼 수 있다.

  • PDF

가상환경 생성을 위한 인공생명 기반 진화엔진 (Evolution Engine for Virtual Environment Generation based on Artificial Life)

  • 홍진혁;조성배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 추계 학술대회 학술발표 논문집
    • /
    • pp.35-38
    • /
    • 2003
  • 최근 컴퓨터 게임의 확산과 함께 보다 나은 가상환경 생성을 위한 기술에 대한 필요성이 증가하고 있다 다양한 환경에서 지능적으로 행동하는 인공 캐릭터의 설계를 위해 다양한 인공지능 기술이 적용되고 있다. 하지만 게임의 캐릭터 설계에 적용된 휴리스틱이나 규칙기반 시스템 등의 기존 인공지능 기술은 게임 개발자에 의존적이기 때문에 플레이어가 쉽게 캐릭터의 행동패턴을 파악하여 게임의 흥미를 저하시키는 단점이 있다 따라서 진화연산이나 신경망 등의 학습기반 인공지능 기술의 게임에의 적용이 모색되고 있다 특히 진화를 이용한 지능기술은 자연계의 복잡성과 의외성을 모방하여 최적화된 지능보다는 속임수/의외성 등의 창의적인 지능행동의 생성을 가능하게 하며 새로운 게임전략의 생성, 게임 캐릭터의 성격형성 및 다양한 행동 생성 등에 매우 유용하다. 본 논문에서는 진화기술의 게임에의 효과적인 적용을 위해 진화엔진을 설계 및 제작하고 인공지능 시뮬레이터에 적용하여 그 유용성을 확인하였다.

  • PDF

종분화 기법을 이용한 진화 하드웨어의 다양성 향상 (Increasing Diversity of Evolvable Hardware with Speciation Technique)

  • 황금성;조성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
    • /
    • 제32권1호
    • /
    • pp.62-73
    • /
    • 2005
  • 진화 하드웨어(evolvable hardware)는 재구성 가능한 디지털 회로에 진화연산이 적용되어 실시간으로 환경에 적응함으로써 필요한 기능을 자동적으로 구현하는 기술이다. 이는 하드웨어 회로의 자동설계 가능성을 열어 주었지만, 아직 복잡한 회로를 얻기에는 한계가 있다. 본 논문에서는 진화 하드웨어의 적합도 공간을 분석하여, 다양한 개체가 동시에 진화되는 종분화 기법을 제안하고 그 효율성을 실험적으로 보인다. 또한 종분화 기법으로 얻은 다양한 회로를 분석하여 유용한 부가 기능이 창출될 수 있음을 보인다.