• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.16 no.5
• /
• pp.953-959
• /
• 2012

There are a number of idle nodes in sensor networks, these can act as detector nodes for anomaly detection in the network. For detecting node selection problem modeled as optimization equation, the conventional method using centralized genetic algorithm was evaluated. In this paper, a method to improve the convergence of the optimal value, while improving energy efficiency as a method of considering the characteristics of the network topology using parallel genetic algorithm is proposed. Through simulation, the proposed method compared with the conventional approaches to the convergence of the optimal value was improved and was found to be energy efficient.

• Journal of Korean Society of Transportation
• /
• v.20 no.7
• /
• pp.117-133
• /
• 2002

열차운영계획은 수송수요 산정, 운행노선계획, 열차시간표 작성 기관차 및 인원의 할당 등 광범위한 내용을 포괄하고 있으나, 본 논문에서는 계획의 초기단계에서 결정 가능한 운행노선계획을 대상으로 범위를 설정하였다. 운영목표에 따른 전략은 사용자, 운영자, 사회전체의 입장에서 고려될 수 있는데, 이러한 전략에 의해 운행 될 수 있는 열차운행패턴을 운영비용의 최소화, 통행시간의 최소화. 운영자 수익의 최대화 모형으로 해결하고자 하였다. 2004년 이후에 운행이 예상되는 고속철도/기존철도는 운영계획의 변경이 예상되는 바, 상기의 목표에 따라 열차운영패턴을 작성하여 개발된 효과척도의 적용을 통해 정책적인 적용가능성을 평가하였으며 기존 계획된 철도청의 운영계획과도 아울러 비교, 최적대안을 선정하였다. 본 고에서는 수리계획모형인 비선형정수계획모형(MINLP)으로서 국내 철도망에 부합하는 운영계획을 작성하였으며, 이에 따른 열차-km는 수익최대화 모형, 인-km는 철도청의 열차운영계획이 가장 많은 것으로 나타났다. 인-hour는 수익 최대화 모형과 통행시간 최소화 모형이 가장 적은 것으로 나타났는데, 이는 장거리 노선의 편성이 증가된 것으로 사료된다. 이러한 결과를 산출함에 있어. 어려운 점은 각 구간의 기하급수적 증가, 결정변수의 초기값 선정 등이 있으나, 그동안 연구된 각종 경험적 기법의 적용과 실제 편성 가능한 변수의 적용을 통해 이를 해결하였다. 추후 설정된 모형의 비교에 적합한 효과척도의 개발과 전국적으로 사례구간의 확장 및 모형의 최적대안 선택 시 효과척도의 가중치에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.5-5
• /
• 2019

상수관망시스템은 정수장으로부터 각 수요처에 음용수를 공급하기 위한 사회기반시설물이며, 광범위한 지역에 걸쳐 주로 지하에 시설물이 매설되어 있다. 상수관망시스템을 설계하고 운영함에 있어 노후화로 인한 유수율 저하, 갑작스런 수요량의 증가, 관로 파손 등 비정상상황에의 용수공급을 항상 대비하여야 하며, 이를 통한 지속적인 관리와 개량이 필요하다. 상수관망시스템에서 발생할 수 있는 다양한 비정상상황들 중 상수관망시스템 내 관로가 파손될 경우, 파손 관로의 보수 혹은 교체를 위해서는 해당 관로의 용수흐름을 일시적으로 차단할 필요가 있다. 이 과정에서 파손관로와 인접한 밸브를 차폐하게 되며, 이로 인해 용수공급이 중단되는 단수구역이 발생하게 된다. 단수구역은 파손 관로를 차폐함으로써 파손 관로와 함께 용수공급이 차단되는 직접고립지역과 직접고립지역으로 인해 의도치 않게 수원으로부터 물 공급이 차단되는 간접고립지역으로 구분할 수 있다. 따라서, 관 파손에 의한 단수용량을 정확히 산정하기 위해서는 시스템 내 설치된 밸브의 개수와 위치에 따른 직, 간접고립지역(단수구역)을 정확하게 산정할 필요가 있다. Jun and Loganathan(2007)은 단수구역을 직접고립지역과 간접고립지역으로 구분하여 정의하고 각각을 탐색하는 알고리즘을 제시한 바 있다. 본 연구에서는 기존 연구에서 제시한 간접고립지역 탐색 방법의 문제점을 파악하고, 이를 개선한 새로운 알고리즘을 제안 및 검증하였다. 또한, 개선된 알고리즘을 이용하여 상수관망시스템 내 최적 밸브위치를 결정하기 위해 단수용량과 밸브설치비용을 동시에 최소화하는 다목적 최적화 모형을 개발하였으며, 예시 관망을 이용하여 모의를 수행하고 결과를 분석하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
• /
• 2012.05a
• /
• pp.403-407
• /
• 2012

The purpose of this study is to find the optimum skirt size for a composite pressure vessel using optimum analysis technique. The size optimization for skirt shape of a composite pressure vessel was conducted using sub-problem approximation method and batch processing codes programmed by APDL(ANSYS Parametric Design Language). The thickness and length of skirt part were selected as design variables for the optimum analysis. The objective function and constraints were chosen as weight and displacement of skirt part, respectively. The numerical results showed that the weight of skirt of a composite pressure vessel would be saved by maximum 4.38% through the size optimization analysis for the skirt shape.

• The Journal of the Korea Contents Association
• /
• v.6 no.12
• /
• pp.121-127
• /
• 2006

As information technologies are improving, geographical information system (GIS) technologies are also developing rapidly and demands for spatial analysis with GIS are increasing. Particularly, the spatial analyses with GIS researches have been noted rather than general GIS researches. However, most GIS researches focus on space dimension: a density-based clustering method (DBSCAN) or a DBSCAN algorithm using region expressed as Weight (DBSCAN-W) but the importance of rational decision making based on time dimension has been neglected. This study adopts system dynamics in order to put time dimension in GIS-based optimum allocation.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.217-217
• /
• 2023

상수도관망은 사용자에게 고품질의 물을 안정적으로 공급하는 것을 목적으로 하며, 이를 평가하기 위한 지표 중 하나로 압력을 활용한다. 최근 스마트 센서의 설치가 확장됨에 따라 기계학습기법을 이용한 실시간 데이터 기반의 분석이 활발하다. 따라서 어디에서 데이터를 수집하느냐에 대한 센서 위치 결정이 중요하다. 본 연구는 eXtreme Gradient Boosting(XGBoost) 모델을 활용하여 대규모 상수도관망 내 센서 위치를 최적화하는 방법론을 제안한다. XGBoost 모델은 여러 의사결정 나무(decision tree)를 활용하는 앙상블(ensemble) 모델이며, 오차에 따른 가중치를 부여하여 성능을 향상시키는 부스팅(boosting) 방식을 이용한다. 이는 분산 및 병렬 처리가 가능해 메모리리소스를 최적으로 사용하고, 학습 속도가 빠르며 결측치에 대한 전처리 과정을 모델 내에 포함하고 있다는 장점이 있다. 모델 구현을 위한 독립 변수 결정을 위해 압력 데이터의 변동성 및 평균압력 값을 고려하여 상수도관망을 대표하는 중요 절점(critical node)를 선정한다. 중요 절점의 압력 값을 예측하는 XGBoost 모델을 구축하고 모델의 성능과 요인 중요도(feature importance) 값을 고려하여 센서의 최적 위치를 선정한다. 이러한 방법론을 기반으로 상수도관망의 특성에 따른 경향성을 파악하기 위해 다양한 형태(예를 들어, 망형, 가지형)와 구성 절점의 수를 변화시키며 결과를 분석한다. 본 연구에서 구축한 XGBoost 모델은 추가적인 전처리 과정을 최소화하며 대규모 관망에 간편하게 사용할 수 있어 추후 다양한 입출력 데이터의 조합을 통해 센서 위치 외에도 상수도관망에서의 성능 최적화에 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Building Construction Conference
• /
• 2023.05a
• /
• pp.223-224
• /
• 2023

Optimal fleet management in the planning stage is one of the most critical activities that guarantee successful construction projects. In South Korea, the construction standard production rate database (CSPRD) is normally employed. However, when it comes to a trade-off problem that involves decision-making on optimal sets of equipment to perform a certain task, the method will require the planners' in-depth knowledge and experience regarding the target process and a time consuming estimation of the performance of every possible scenario must be conducted for the deduction of the optimal fleet management. On this account, this research paper proposes a lightweight method of using mixed integer nonlinear programming (MINLP) in multi-objective problems based on CSPRD-based mathematical equations to assist planners in the preplanning stage of choosing the optimal sets of types and size machinery to efficiently arrange the construction scheduling and budgeting.

• Journal of the Korean Association of Geographic Information Studies
• /
• v.19 no.4
• /
• pp.92-105
• /
• 2016

This study aims to establish a simulation method for CCTV (Closed Circuit Television) sight area. The simulation incorporates variables for computing CCTV sight area including CCTV specifications and installation. Currently CCTV is used for traffic, crime prevention and fire prevention by local governments. However, new locations are selected by administrator decision rather than analysis of the optimal location. In order to determine optimum location, a method to CCTV compute range is needed, which incorporates specifications according to CCTV purpose. For this purpose, limitations of previous research methods must be recognized and the simulation method must supplement these limitations. Here in this study, we derived CCTV sight area variables for realistic analysis to complement the limitations of previous studies. A total of eight elements were derived from image device sensors and installation: wide angle, height, angle, setting height, setting angle, and others. This research implemented a 3D simulation technique that can be applied to the derived factors and automate them using ArcObject and Visual C#. This simulation method can calculate sight range in accordance with CCTV specifications. Furthermore, when installing additional CCTVs, it can derive optimal allocation position. The results of this study will provide rational choices for specification selection and CCTV location by interagency collaborative projects.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
• /
• v.18 no.6
• /
• pp.569-579
• /
• 2016

In order to ensure the stability of tunnel portal slope, reinforcement method such as anchors, soil nails and rock bolts have been used in Korea. When selecting slope reinforcement methods in tunnel portal area such as reinforcement arrangement and length, trial and error method can be very time-consuming and it was also not easy to verify the selection of an optimum condition. In this study, using the FISH language embedded in the finite difference code FLAC3D program, the optimization technique was developed with the Differential Evolution Algorithm (DEA). After building a database on the soil nailing method in tunnel portal area, this system can be selected to an optimum arrangement plan based on the factor of safety through the FLAC3D analysis. Through the results of numerical analysis, it was confirmed that the number of analysis was decreased by about 8 times when DEA based optimization technique was used compared to the full combination (FC). In case of the design of slope reinforcement in tunnel portal area, if this built-system is used, it is expected that the selection of an optimum arrangement plan can be relatively easier.

• KSBB Journal
• /
• v.18 no.4
• /
• pp.249-254
• /
• 2003

Experiments were carried out to select an industrial nitrogen source and optimize erythritol production by Candida magnoliae in fed-batch culture. Among the industrial nitrogen sources tested, light steep water (LSW) was found to be the best nitrogen source for producing erythritol, based on erythritol yield and raw material price. The maximum erythritol concentration obtained a 131.6 g/L, with a 52.6％ yield and 0.52 g/L-hr productivity from a 250 g/L glucose and 43.3 mL/L LSW in batch culture. Two-stage fed-batch culture was chosen to improve the volumetric productivity and the yield of erythritol. High cell density culture in cell growth stage was achieved by batch type culture containing 100 g/L glucose and 500 mL/L LSW. The cell concentration was 71.0 g/L after 23 hours of culture. Erythritol productivity was decreased by increasing glucose concentration in the production stage. But 37.3％ of the maximum erythritol yield was obtained with 185.5 g/L of erythritol and 1.66 g/L-hr of productivity when 820 g of glucose powder was directly added to a concentration of 450 g/L glucose in production stage.