• Title/Summary/Keyword: 최적함수비

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A homotopy method for solving nonlinear optimization problems (비선형 최적화 문제를 풀기 위한 Homotopy 방법)

  • Han, Gyu-Sik;Lee, Dae-Won;Lee, Jae-Uk
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.111-114
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    • 2004
  • 기존의 도함수에 기초한 수치적 최적화 기법들(derivative-based optimization)은 비선형 최적화 문제를 풀기 위해 목적식의 1차 도함수의 정보를 이용하여 정류점(stable point)인 최적해를 찾아 나가는 방식을 취하고 있다. 그러나 이런 방법들은 목적식의 국부 최적해(local minimum)을 찾는 것은 보장하나, 전역 최적해(global minimum)를 찾는 데에는 실패할 경우가 많다. 국부 최적해와 전역 최적해는 모두 목적식의 1차 도함수가 '0'인 값을 가지는 특징이 있으므로, 국부 또는 전역 최적해를 구하는 구하는 과정은 목적식의 1차 도함수가 '0'인 해를 찾는 방정식 문제로 변환될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 비선형 방정식의 해를 찾는데 좋은 성능을 보이는 Homotopy 방법을 이용하여 목적식의 1차 도함수에 관한 비선형 방정식을 풀고, 이를 통해 비선형 최적화 문제의 모든 국부 최적해를 찾아냄으로써 전역 최적화 문제를 해결하는 방법을 제안하고자 한다. 제안된 방법론을 다양한 전역 최적화 문제에 적용한 결과, 기존의 방법들에 비해 더 좋은 성능을 보임을 알 수 있었다.

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$L_2$-Norm Based Optimal Nonuniform Resampling (유클리드norm에 기반한 최적 비정규 리사이징 알고리즘)

  • 엄지윤;이학무;강문기
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.71-76
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    • 2002
  • 보간법은 기본적으로 원래의 영상을 연속적인 함수 모형으로 나타내고 이 함수로부터 다시 샘플링을 하여 원하는 영상을 얻는 방식으로 접근한다. 본 논문에서는 다른 연속 함수모델보다 진동이 적고 필터 계수가 적은 B-spline 함수를 사용한다. 된 논문의 최적 보간 방법은 원래의 신호와 얻고자 하는 신호를 각각 spline함수로 나타내고, 이 둘의 차이가 가장 작은 것을 선택하는 것이다. 그러기 위해서는 여러 개의 spline계수 중에서 원래 신호와의 L$_2$-norm이 가장 작은 것을 선택해야 한다 이러한 최적 보간법을 일반화하기 위해서 spline 함수로 표현된 신호를 다시 샘플링 하여 신호를 얻고, 그 신호를 공간에 따라 변화하는 spline함수의 합으로 나타낸다. 그리고 이렇게 나타낸 함수들 중에서 원래의 함수와 가장 가까운 것을 선택하도록 함으로써 일반화될 수 있다. 이러한 최적화 된 비정규점 리사이징 알고리즘은 다른 알고리즘에 비해서 더 적은 오차를 나타냄을 확인할 수 있다.

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Comparision of metaheuristic methods for generating long-term reservoir operation rule (장기 저수지운영률 도출을 위한 메타휴리스틱 기법의 비교)

  • Kang, Shin-Uk;Lee, Sang-Ho;Kim, Hyeon-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.226-226
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    • 2011
  • 최적 저수지운영을 위한 운영률 도출이나 강우-유출 및 수질 모형의 매개변수 추정 문제처럼 비선형적이고 추정해야할 변수의 수가 많은 경우, 수학적으로 모형화하기에 너무 복잡해서 선형계획법, 비선형계획법, 동적계획법 등을 사용하여 최적해를 구할 수 없는 경우도 있다. 이러한 문제에 대해서는 구조적 진화를 통해 최적해를 구하는 방법들이 사용된다. 일반적으로 미지수의 개수가 많아지면 전역최적해를 찾기가 어려워진다. 전역최적해를 찾는 여러 가지 방법들이 수자원 분야에서는 강우-유출모형의 매개변수를 추정하는데 많이 사용되고 있으며, 특히 유전자 알고리즘, SCE-UA 알고리즘 등 전역최적해를 찾는 메타휴리스틱 방법이 많이 사용되고 있다. 전역최적화 방법을 개발하는 연구자들은 최적화방법의 성능을 평가하기 위해 다양한 검사함수(test function)를 만들어 성능을 평가하고 있다. 본 연구에 사용한 검사함수는 Mishra의 연구(2006a, 2006b)에서 사용한 중요하고 복잡한 검사함수이다. 유전자 알고리즘, SCE-UA 알고리즘, DDS 알고리즘을 검사함수 중 전역해를 찾기 어려운 2 차원 함수 2 가지, 다차원 함수 4 가지 함수에 적용하여 각각의 탐색 성능을 평가하였다. 2차원 함수인 Bukin 함수에 대해서는 모든 최적화 방법이 전역최적해를 찾을 수 없었지만, 유전자 알고리즘이 가장 전역최적해에 가까웠고 다음으로 DDS 알고리즘 순서였다. 지역수렴 영역이 많을 것으로 판단되는 10, 30, 50 차원 Michalewicz 함수에 대해서는 DDS 알고리즘으로 구한 최적해가 전역최적해와 매우 근접하였고 다음으로 SCE-UA 알고리즘, 유전자 알고리즘 순이었다. 지역수렴 영역이 상대적으로 다른 함수보다 넓은 10 차원 Schwefel 함수에 대해서는 DDS 알고리즘으로 구한 최적해가 전역최적해와 거의 근접하였고 유전자 알고리즘과 SCE-UA 알고리즘은 매우 큰 편차를 보였다. 40, 80 차원 Schwefel 함수에 대해서는 3 가지 알고리즘 모두 전역최적해와 편차를 보였지만 DDS 알고리즘에 의한 최적해와 다른 두 알고리즘에 의한 최적해는 1 오더(order) 정도의 차이가 났다. 지역수렴 영역이 큰 Michalewicz 함수와 Schwefel 함수에 대한 결과는 매우 흡사한 결과이다. 이상과 같은 결과로, 유전자 알고리즘은 매개변수의 수가 적을 경우 우수한 탐색성능을 가졌으며, SCE-UA 알고리즘은 Griewank, Rastrigin 함수와 같은 형태인 경우 우수한 성능을 보였다. DDS 알고리즘은 전체적으로 우수한 탐색 능력을 가진 것으로 판단된다. 그러므로 수위구간 영역별 저수지운영률 도출을 위한 적절한 최적화방법으로 DDS 알고리즘을 선정하였다.

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Optimal Design of Radial Basis Function Network Us ins Wavelet Transform (웨이블릿 변환을 이용한 방사 기준 함수 구조의 최적 설계)

  • 박병진;김용택;김용민;전홍태
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2002.12a
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    • pp.419-422
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    • 2002
  • 본 논문에서는 신경망에 비해 보다 단순화되고 빠르게 수렴하는 특성을 보이는 방사 기준함수 구조를 초기에 설계하기 위한 초기화 방법을 제안한다. 이를 위해 웨이블릿 변환을 이용한 분석 기법을 사용하였고, 주어진 문제에 적합한 방사 기준 함수 구조를 초기에 최적 상태로 결정하였다. 시간-주파수 평면에서 지역화 특성이 대상 함수를 근사할 수 있는 특성을 지닌 방사 기준 함수를 선택, 결정하여 은닉층을 구성할 경우, 근사 능력을 지닌 초기 구조를 결정함에 있어서 장점을 지닌다. 제안된 구조는 다층 전방향 신경망 또는 정규 배열된 방사 기준함수 구조에 비해 주어진 문제에 대해 좋은 성능을 보인다.

Robust Optimization Using Supremum of the Objective Function for Nonlinear Programming Problems (비선형계획법에서 목적함수의 상한함수를 이용한 강건최적설계)

  • Lee, Se Jung;Park, Gyung Jin
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.38 no.5
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    • pp.535-543
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    • 2014
  • In the robust optimization field, the robustness of the objective function emphasizes an insensitive design. In general, the robustness of the objective function can be achieved by reducing the change of the objective function with respect to the variation of the design variables and parameters. However, in conventional methods, when an insensitive design is emphasized, the performance of the objective function can be deteriorated. Besides, if the numbers of the design variables are increased, the numerical cost is quite high in robust optimization for nonlinear programming problems. In this research, the robustness index for the objective function and a process of robust optimization are proposed. Moreover, a method using the supremum of linearized functions is also proposed to reduce the computational cost. Mathematical examples are solved for the verification of the proposed method and the results are compared with those from the conventional methods. The proposed approach improves the performance of the objective function and its efficiency.

Dynamic-stability Evaluation of Unsaturated Road Embankments with Different Water Contents (함수비에 따른 불포화 도로성토의 동적 안정성 평가)

  • Lee, Chung-Won;Higo, Yosuke;Oka, Fusao
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.30 no.6
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    • pp.5-21
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    • 2014
  • It has been pointed out that the collapses of unsaturated road embankments caused by earthquake are attributed to high water content caused by the seepage of the underground water and/or the rainfall infiltration. Hence, it is important to study influences of water content on the dynamic stability and deformation mode of unsaturated road embankments for development of a proper design scheme including an effective reinforcement to prevent severe damage. This study demonstrates dynamic centrifugal model tests with different water contents to investigate the effect of water content on deformation and failure behaviors of unsaturated road embankments. Based on the measurement of displacement, the pore water pressure and the acceleration during dynamic loading, dynamic behavior of the unsaturated road embankments with about optimum water content and the higher water content than the optimum one have been examined. In addition, an image analysis has revealed the displacement field and the distributions of strains in the road embankment, by which deformation mode of the road embankment with higher water content has been clarified. It has been confirmed that in the case of higher water content the settlement of the crown is large mainly owing to the volume compression underneath the crown, while the small confining pressure at the toe and near the slope surface induces large shear deformation with volume expansion.

Optimal Gamma-Correction Parameter Estimation for Low-Light Image Enhancement (저조도 영상의 대조비 향상을 위한 최적의 감마 보정 계수 추정 기법)

  • Jeong, Inho;Lee, Chul
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2018.11a
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    • pp.44-45
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    • 2018
  • 본 논문은 감마 보정 기반의 저조도 영상의 대조비 향상을 위한 최적의 계수 추정 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 먼저 입력 영상의 휘도 정보를 로그 함수를 이용하여 정규화 한 후, 입력 영상을 밝은 부분과 어두운 부분으로 나눈다. 그런 다음 각각의 영역에서 통계적 특성을 고려한 비용 함수를 정의하고, 컨벡스 최적화 이론을 이용하여 최적의 감마보정 계수를 얻는다. 마지막으로 과포화 현상이 발생을 억제할 수 있는 색상 복원 기법을 적용한다. 컴퓨터 모의실험을 통해 제안하는 기법이 기존 기법에 비해서 낮은 계산 복잡도를 보이면서도 향상된 대조비를 보임을 확인한다.

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Behavior of Traveling Vehicle According to Soil Properties (토질특성에 따른 이동차량의 거동)

  • 박영호;김운영
    • Geotechnical Engineering
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    • v.13 no.2
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    • pp.125-136
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    • 1997
  • The fullsized drawbar pull test is carried out in Yeog-gol area to find out the effect of test vehicle's trafficability with the variation of density and water content at the weathered granite soils and water content at the clayey soils. According to the results, it is found that the behavior of optimum drawbar pull is effected not only by water content but also by density. This paper showed the method of determination of optimum points at a curve of drawbar pull varying with the conditons of soils. And it also showed the optimum drawbar pull coefficient and optimum slip varying with the density of the weathered granite soils.

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Study on Adaptation of Parameteric Funition in Performance Index for Non-linear Control System Design (비선형제어계에 있어서 평가보조함수적용에 관한 연구)

  • 심흥석;김경기
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.10 no.1
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    • pp.1-8
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    • 1973
  • It is often difficult, or almost impossible, in most cases to obtain the optimal solution to the non-linear control systems by analytical method. In this paper, the authors have treated with the technique of parameteric adaptation which is introduced into the performance index, in order to circumvent the difficulties arising in seal.ch of optimal policy for the non-linear feedback control systems. This approach is shown to provide the advantage of making it possible to design the non-linear feedback control system even if the design specifications are not completely discribed in mathematical form. This is fundamentally due to a certain degree of freedoln in design, which this method allows the designer in establishing the performance index. The effectiveness and feasibilities of this concept are demonstrated by working out some illustrative examples with the performance index of integral quadratic form.

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