• 제목/요약/키워드: 최소제약조건

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신뢰성을 고려한 구조물의 최적설계에 관한 연구 (A Study on the Optimized Design of Structures Considering Reliability Analysis)

  • 박현정;신수미
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.217-224
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    • 2003
  • 본 연구에서는 구조 응답의 불확실성을 고려하여 신뢰성해석을 수행한 후 구조물의 최적설계를 수행하기 위한 프로그램 기법을 제안하고자 한다. 신뢰성해석을 위해 AFOSM법을 이용하였으며, 해석에 의한 파괴확률과 신뢰도 지수값을 제약조건으로 이용하여 최적설계를 수행하였다. 최적설계방법으로는 최적정기법으로 가장 강력한 SQP법을 사용하였다. 제약조건과 불확실량 고려 유 무에 따른 해석결과 본 연구에서 대상으로 한 트러스의 경우 불확실량을 고려한 경우 최소중량이 20.92%, 평면골조의 경우 평균 8.08% 증가하였다.

PSO 최적화 기법을 이용한 다층 구조의 플랜트 배치에 관한 연구 (Study of Multi Floor Plant Layout Optimization Based on Particle Swarm Optimization)

  • 박평재;이창준
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제52권4호
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    • pp.475-480
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    • 2014
  • 플랜트 배치 최적화 문제의 목적은 장치를 연결하는 파이프의 길이를 최소화 하는데 있다. 하지만, 기존 연구들은 대체적으로 단일 층의 배치 문제를 다루고 있으며, 또한 장치 간 유지 보수에 필요한 최소 공간 확보, 사고 예방을 위한 장치 간 이격 거리등 안전 요소를 간과해 왔다. 본 연구에서는 장치 간 유지 보수에 필요한 최소 거리 확보 및 안전 이격 거리를 고려하여 플랜트 배치 문제를 MILP(Mixed Integer Linear Programming) 형태의 문제로 정의하였다. 본 문제의 목적함수는 장치 간 연결하는 파이프 비용이며 제약조건은 안전을 위한 장치 간 최소 이격 거리, 유지 보수에 필요한 공간으로 설정하였다. 하지만, 공정 특성에 따라 필요한 공간 및 작업자의 통행 등 다양한 제약조건을 수반하게 된다. 이에 따라 플랜트 배치 문제를 일반적인 수학식으로 표현하는 데 많은 제약이 있으며, 따라서 함수의 미분식을 이용하는 기존 최적화 방법론을 이용하여 문제를 해결하는 데 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 함수의 미분식을 적용하지 않고 이용이 가능한 경험적 최적화 기법 중 하나인 PSO(Particle Swarm Optimization)를 이용하여 최적화를 수행하였다. 본 연구에서 개발한 모델의 검증을 위해 Ethylene Oxide 공정을 2층으로 배치하는 최적화를 수행하였다.

GPS망조정에 의한 3등측지기준점의 세계측지계 성과산정 (The $3^{rd}$ Order GPS Network Adjustment for Determining of KGD2002 Coordinate Sets)

  • 이영진;정광호;이흥규;권찬오;송준호;조준래;남기범;차상헌
    • 한국측량학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.437-449
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    • 2007
  • 우리나라 국토지리정보원에서는 3등측지기준점의 세계측지계 전환을 위해 1997년에서 2005년까지 총 69개 사업지구에서 관측된 약 11,000여개 삼각점의 GPS관측데이터를 확보하였다. 본 연구에서는 3등측지기준점 관측데이터와 관련된 사항을 요약하고, 연도별 사업지구별 데이터를 분석한 후 40개 지구의 데이터를 재처리하였다. 또한, 과대오차 검출과 통계모델의 추정을 위해 사업지구별로 최소제약조건에 의한 망조정을 실시하고 추정한 정확도는 수평 $5mm{\pm}0.5ppm$ 수직 $10mm{\pm}1ppm$을 얻었다. 한국측지계 2002(KGD2002)의 최종성과 산정을 위한 GPS망조정은 GPS기선벡터를 기선해석 S/W별로 구분하여 총 17개의 블록으로 구성하고 블록별 최소제약 조정에 의해 평가하였으며, 다점고정 조정에 따라 최종성과를 산정하고 절대정확도 점검을 실시하였다.

시간제약 조건하에서 순차 회로를 위한 CPLD 기술 매핑 제어 알고리즘 개발 (Development of CPLD technology mapping control algorithm for Sequential Circuit under Time Constraint)

  • 윤충모;김재진
    • 전자공학회논문지T
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    • 제36T권4호
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    • pp.71-81
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    • 1999
  • 시간제약 조건하에서 순차회로를 위한 새로운 CPLD(Complexity Programmable Logic Device) 기술 매핑 알고리즘을 제안한다. 본 기술매핑 알고리즘은 주어진 순차회로의 궤환을 검출한 후 궤환이 있는 변수를 임시 입력 변수로 분리한 후 조합논리 부분을 DAG(Directed Acyclic Graph)로 표현한다. DAG의 각 노드를 검색한 후, 출력 에지의 수가 2이상인 노드를 분할하지 않고 노드만을 복제(replication)하여 팬 아웃 프리 트리로 재구성한다. 이러한 구성 방법은 주어진 시간 조건 안에서 최소의 면적을 가질 수 있으며 처리 시간을 고려하기 위한 것이다. 기존의 CPLD 기술 매핑 알고리즘인 TEMPLA의 경우 팬 아웃 프리 트리를 구성할 때 출력 에지의 수가 2이상인 노드를 서브 그래프로 분할함으로서 매핑 결과 시간 제약 조건을 초과할 수 있다. 또한, TMCPLD(Technology Mapping for CPLD)의 경우는 출력 에지의 수가 2 이상인 노드를 포함한 트리를 복제하여 전체의 노드수가 증가되어 전체 수행시간이 길어지는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 보완하기 위해 노드만을 복제한 팬 아웃 프리 트리의 구성방법을 제안한다. 시간제약 조건과 조사의 지연시간을 이용하여 그래프 분할이 가능한 다단의 수를 정하고, 각 노드의 OR 텀수를 비용으로 하는 초기비용과 노드 병합 후 생성될 OR 텀수인 전체비용을 계산하여 CPLD를 구성하고 있는 CLB(Configurable Logic Block)의 OR텀수보다 비용이 초과되는 노드를 분할하여 서브그래프를 구성한다. 분할된 서브그래프들은 collapsing을 통해 노드들을 병합하고, 주어진 소자의 CLB안에 있는 OR텀 개수에 맞게 Bin packing를 수행하였다. 제안한 기술매핑 알고리즘을 MCNC 논리합성 벤치마크 회로들에 적용하여 실험한 결과 기존의 CPLD 기술 매핑 툴인 TEMPLA에 비해 CLB의 수가 15.58% 감소되었다.

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고속도로 교통사고 예방을 위한 가변제한속도 적용방안 연구 (A Study on the Application of Variable Speed Limits(VSL) for Preventing Accidents on Freeways)

  • 박준형;황효원;오철;장명순
    • 대한교통학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.111-121
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    • 2008
  • 효과적인 가변제한속도(Variable Speed Limit: VSL)는 교통사고를 예방하고 교통정체를 완화시키는데 기여하는 중요한 교통류 제어방안이다. 본 연구에서는 교통사고 예방을 목적으로 가변제한속도를 적용하는 방법론을 제시하였다. 가변제한속도를 적용하는 조건을 두 가지로 분류하였는데, 사고위험도 예측모형에 따른 제한속도 변화와 도로환경조건의 변화에 따른 제한속도 조정 방안을 제안하였다. 예측된 사고위험도에 따른 가변제한속도의 적용은 검지기에서 추출되는 교통량, 속도, 점유율자료와 교통사고자료로 이항로지스틱회귀분석 기법을 사용하여 구축된 사고위험도 예측모형을 사용하였다. 한편, 도로환경조건에 따른 가변제한속도 적용에서는 안개, 폭우, 폭설로 인한 시거제약 상황과 결빙, 비, 눈으로 인한 노면마찰력감소상황 시 최소정지거리 계산을 통해 각 상황에 적용되어야 하는 제한속도를 제시하였다. 이를 바탕으로 통합도로환경조건 모니터링 시스템 하에서 사고위험도와 도로환경조건을 관측하고 제한속도를 변화시키는 가변제한속도 시스템 알고리즘을 제시하였으며, 제안된 알고리즘의 현장 적용 시 고려되어야 할 기술적 이슈를 논의하였다.

GNSS관측 공공측량 정확도 분석 및 업무프로세스 제안 (Accuracy Analysis of GNSS-based Public Surveying and Proposal for Work Processes)

  • 배태석
    • 한국측량학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.457-467
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    • 2018
  • 공공측량/통합기준점측량 작업규정은 기존 트래버스 측량 작업규정을 준용하고 있으며, GNSS관측 특성을 정확하게 반영하지 않아서 현장 작업과 자료처리에 어려움이 있다. 또한, GNSS관측 자료처리 절차에 대한 규정이 명확하지 않고, 정확도 검증방법 역시 일반적인 기준과 차이가 있다. 본 연구에서는 현재 규정을 분석하고 적절한 업무프로세스를 제안하기 위해 공공기준점 측량과 유사한 시나라오를 바탕으로 짧은 세션(30분) 데이터를 처리했다. 서울특별시 네트워크 RTK (Real Time Kinematic) 기준점에 대해서 3일간 동일한 시간대 결과를 비교했으며, 하루 중 시간에 따른 결과를 비교해서 전반적인 자료처리 정확도를 평가했다. 대류권 지연오차 추정여부에 따른 정확도 차이를 동시에 분석했으며, 추정결과는 24시간 정지측량 결과와 비교했다. 대류층 지연오차를 추정하는 것이 정확도와 좌표안정성 향상에 유리하며, 평균제곱근오차는 대략 평면 5mm, 수직 1cm 수준으로 추정되었다. 본 연구결과를 바탕으로 통합기준점을 포함한 동시관측 일간해를 추정하고, 이를 통합하여 최소제약조건을 통해 최종해를 결정하는 업무프로세스를 제안한다. 이를 위해서는 학술용 자료처리시스템을 이용한 자료처리자동화시스템이 구축되어야하며, GNSS자료처리를 위해 통합기준점과 공공기준점 코드를 표준화해야 한다.

누설 전력 최소화를 고려한 연산 아키텍쳐 설계 (Design of Arithmetic Architecture Considering Leakage Power Minimization)

  • 원대건;김태환
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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    • pp.535-537
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    • 2004
  • 최근의 멀티미디어 시스템 설계 (예: 휴대폰, PDA) 경향에서 전력 소모를 줄이는 연구가 매우 긴요한 상황에, 본 연구는 누설 전류(leakage power)를 줄이는 연산 회로 아키텍쳐 합성 기법을 제안한다. 누설 전류를 줄이기 위한 방법으로 본 연구는 Dual threshold Voltage (Dual-V$_{T}$) 기법을 적용한다. 기존의 연구에서는 회로 설계 단계 중 논리나 트랜지스터 수준에서DUal-V$_{T}$를 적용한 방법과는 달리, 보다 상위 단계인 회로의 아키텍쳐 합성 단계에서의 지연시간 제약 조건을 만족하는 범위에서 최소의 누설전류 소모를 위한 합성 기법을 제안한다 따라서, 지연 시간과 누설전류 간의 Trade-Off를 이용하여 설계 조건에 맞는 융통성 있는 설계 결과를 얻을 수 있는 장점을 제공한다. 본 연구는 케리-세이브 가산기 (Carry-Save Adder) 모듈의 생성 과정에 국한된 합성 알고리즘의 적용을 보이고 있지만, 일반적인 연산 모듈을 사용한 아키텍쳐 설계 과정에서도 본 알고리즘을 쉽게 변형, 적용할 수 있다.

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진원함수를 고려한 다중지연시간창 해석 (Multiple Lapse Time Window Analysis using Focal Mechanism)

  • 정태웅;요시모토 카즈오
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제15권2호
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    • pp.85-91
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    • 2012
  • 고유감쇠 분리를 위한 다중지연시간창(MLTW) 해석은 진원의 방사 형태에 크게 의존하여 제 1차 시간창의 분산이 매우 크다. 이를 보완하기 위하여 진원의 방위각에 따라 고르게 분포하는 많은 자료를 사용하여야 한다. 만일 진원함수를 알고 있는 자료를 이용하면 이용하면 이러한 오차를 줄이게 되어 적은 자료 및 방위각 분포에 상관없는 자료연구가 가능할 수 있다. Yoshimoto(2000)의 DSMC에 진원구조를 계산하는 알고리즘을 결합하여 MLTW 해석을 시도하였다. 진원함수를 고려한 MLTW법에서 같은 단층면해를 이용해야 하는 제약으로 최소자승을 이용할 수 있는 자료 수가 극히 제한된다. 따라서 진원구조 계산 알고리즘을 기존 다량의 자료를 이용하는 역산 방법에 적용하는 것이 불가능하다는 것을 확인하였다. 즉, 제1차 시간창의 분산이 줄어든 대신 완곡한 이론곡선을 구하기에는 자료가 턱없이 부족함을 확인하였다. 자료를 더 확보해야 한다는 일반적인 해결책 이외에, 새로운 제약조건을 부과하기 위한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

평면 뼈대 구조물의 설계에 적용된 최적규준 (An Optimality Criteria applied to the Design of Plane Frames)

  • 정영식;김봉익;김창규
    • 전산구조공학
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    • 제9권2호
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    • pp.121-131
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    • 1996
  • 본 연구는 부재의 응력, 절점의 횡변위 등 거동적 제약과 설계변수에 가해지는 부차적 제약을 받는 평면뼈대 구조물의 설계에 적용할 수 있는 최적규준을 제안하고자 하는 것이다. 변위 및 응력제약 모두에 1차 근사법을 적용하며 이는 전응력 설계방법과 다른 점이다. 비선형인 제약조건식을 푸는데 Newton-Raphson방법을 이용하고 최소치수 제약과 관련하여 설계공간을 축소하는 등 수학적으로 엄밀한 방법으로 재설계 알고리즘을 유도하였다. 적용 예를 통하여 이 방법이 정확한 방법임이 입증되었으며 전응력 설계가 최적설계가 되지 못하는 경우도 종종 발견되었다. 이 방법은 복잡한 계산과정 만큼 그 이용가치가 있으며 단순한 응력비 알고리즘을 이용하는 대부분의 최적규준 방법에 대치되어야 할 것이다. 특히, Computer의 지속적인 발전은 이 방법의 보편적인 이용을 가능하게 할 것이다.

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희소 부분 최소 제곱법을 이용한 우리나라 청소년 인터넷 중독 자료 분석 (Analysis of internet addiction in Korean adolescents using sparse partial least-squares regression)

  • 한정섭;박수빈;이동환
    • 응용통계연구
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    • 제31권2호
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    • pp.253-263
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    • 2018
  • 본 연구에서는 우리나라 청소년의 인터넷 중독 자료를 희소 부분 최소제곱법을 적용 하여 분석하였다. 서울 성모병원에서 수집된 자가보고 방식의 인터넷 중독 측도와 다양한 임상 및 정신 병리학적 설문 문항들을 자료로 활용하였다. 표본의 개수보다 설문 문항의 수가 많은 고차원 자료이며, 각 세부문항끼리는 상관관계가 높아 부분 최소제곱법이 좋은 회귀분석 모형이다. 보다 높은 예측 성능과 해석력을 얻기위해 희소성 제약 조건이 가능한 희소 부분 최소 제곱법을 이용하였고, 2가지 다른 벌칙함수를 이용하여 가장 좋은 방법을 선택하였다. 또한, 제안된 최종 모형을 통해 인터넷 중독이 임상 및 정신 병리학적 측도들로 잘 설명됨을 보이고, 공격성과 관련된 다른 설문 문항이 설문 문항이 모형의 잠재성분을 구별하고 설명하는데 역할을 한다는 유의미한 결과를 도출하였다.