• Title/Summary/Keyword: 최적화 망설계

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Optimization of a Centrifugal Compressor Impeller(II): Artificial Neural Network and Genetic Algorithm (원심압축기 최적화를 위한 연구(II): 인공지능망과 유전자 알고리즘)

  • Choi, Hyoung-Jun;Park, Young-Ha;Kim, Chae-Sil;Cho, Soo-Yong
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.39 no.5
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    • pp.433-441
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    • 2011
  • The optimization of a centrifugal compressor was conducted. The ANN (Artificial Neural Network) was adopted as an optimization algorithm, and it was learned and trained with the DOE (Design of Experiment). In the DOE, it was predicted the main effect and the interaction effect of design variables to the objective function. The ANN was improved in the optimization process using the GA (Genetic Algorithm). When any output at each generation was reached a standard level, it was re-calculated by the CFD (Computational Fluid Dynamics) and it was applied to develop a new ANN. After 6th generation, the prediction difference between ANN and CFD was less than 1%. A pareto of the efficiency versus the pressure ratio was obtained through the 21th generation. Using this method, the computational time for the optimization was equivalent to the time consumed by the gradient method, and the optimized results of multi-objective function were obtained.

Possibility Study of Estimating Maximum Depth of Daily Snow Cover by using Algorithm (알고리즘을 이용한 일최심신적설 측정 가능성 연구)

  • Lee, Gun;Kim, Dongkyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.170-170
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    • 2017
  • 본 연구의 목표는 극한 지역의 대비 시스템을 구축하기 위하여 인공 신경망(Artificial Neural Networks)을 이용하여 보다 관측하기 쉬운 기상 인자들로부터 적설량을 실시간 측정 가능성을 제시하는 것이다. 본 연구에서 사용한 데이터베이스는 기상청의 기상자료개방포털에서 사람이 직접 측정한 종관기상관측의 자료다. 이 중에서 일최대 기온, 일최저 기온, 일평균 기온, 강수량을 사용하여 오차를 줄여나가는 최적화방법으로 인공 신경망 시스템을 설계하였다. 설계된 시스템으로 500회 시뮬레이션한 연구 결과는 상관계수가 적설량 측정에 대한 인공 신경망의 크기(노드의 개수)와 관계없이 평균적으로 0.8627인 것을 보여준다. 추가적으로 보조 입력 값인 고도를 사용한 결과, 성능은 좋아졌지만 상관계수의 차이는 평균 0.0044로 미세했다. 또한 Cross-Validation을 통해 기존의 보간법인 Kriging기법과 비교하여 미 관측 지역에서 인공 신경망(ANNs) 사용이 Kriging기법 보다 우수하다는 것을 2차원 Regression's map을 통해 나타냈다. 마지막으로 오차가 크게 발생했을 경우 보안할 수 있는 확률적인 방안을 제시하였다.

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A Practical Approach for Optimal Design of Pipe Diameters in Pipe Network (배관망에서의 파이프 직경 최적설계에 대한 실용적 해법)

  • Choi Chang-Yong;Ko Sang-Cheol
    • Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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    • v.18 no.8
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    • pp.635-640
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    • 2006
  • An optimizer has been applied for the optimal design of pipe diameters in the pipe flow network problems. Pipe network flow analysis, which is developed separately, is performed within the interface for the optimization algorithm. A pipe network is chosen for the test, and optimizer GenOpt is applied with Holder-Mead-O'Niell's simplex algorithm after solving the network flow problem by the Newton-Raphson method. As a result, optimally do-signed pipe diameters are successfully obtained which minimize the total design cost. Design cost of pipe flow network can be considered as the sum of pipe installation cost and pump operation cost. In this study, a practical and efficient solution method for the pipe network optimization is presented. Test system is solved for the demonstration of the present optimization technique.

A Design Methodology for CNN-based Associative Memories (연상 메모리 기능을 수행하는 셀룰라 신경망의 설계 방법론)

  • Park, Yon-Mook;Kim, Hye-Yeon;Park, Joo-Young;Lee, Seong-Whan
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.27 no.5
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    • pp.463-472
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    • 2000
  • In this paper, we consider the problem of realizing associative memories via cellular neural network(CNN). After introducing qualitative properties of the CNN model, we formulate the synthesis of CNN that can store given binary vectors with optimal performance as a constrained optimization problem. Next, we observe that this problem's constraints can be transformed into simple inequalities involving linear matrix inequalities(LMIs). Finally, we reformulate the synthesis problem as a generalized eigenvalue problem(GEVP), which can be efficiently solved by recently developed interior point methods. Proposed method can be applied to both space varying template CNNs and space-invariant template CNNs. The validity of the proposed approach is illustrated by design examples.

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Case study for effective water cycle system design (효율적 물순환시스템 구축을 위한 선진 설계사례 조사)

  • Kim, Young-Jin;Park, Dong-Jin;Kim, Ji-Hun;Yu, Dong-Bae;Koo, Bon-Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.320-320
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    • 2012
  • 수문학적 의미의 일반적인 물순환은 증발, 응결, 강수 등 태양에너지와 중력에 의해 전지구적으로 반복되는 물의 재생산과정을 의미한다. 최근 들어 토목분야에서 언급되기 시작한 물순환시스템은 수문학적인 물수지(water balance)에 저류, 공급, 처리, 재이용 등 인공적인 요소를 감안하여 대상지역의 적절한 수요, 공급을 유지하는 시스템을 의미한다. 생활에서 물이 차지하는 중요성을 감안할 때, 지역의 수문학적 특성과 문화, 경제적 여건을 고려한 효율적인 물순환시스템의 구축은 지역발전의 정도를 가늠할 수 있는 지표라 할 수 있다. 본 연구는 물산업 선진국인 영국과 미국의 지역 물순환시스템 설계사례를 조사하고 초기단계인 국내사례와 비교하여 향후 설계지침 개발의 기초자료로 활용하기 위하여 수행되었다. 선진사례 조사는 2009년 이후 미국과 영국에서 수행된 세 건의 물순환 현황조사(water cycle study)와 미국에서 개발된 설계최적화 프로그램을 분석하였고, 국내사례로는 파주운정지구와 광교신도시 개발 시 수행된 물순환시스템 구축사례를 조사하였다. 해외 선진국 사례조사 결과, 물순환시스템 구축은 공통적으로 물순환망 현황조사, 물순환 계획수립, 지역현황 조사, 적용가능 기술조사, 설계 등 5단계를 거쳐 수행되었다. 이 중 가장 중요한 단계는 지역의 물수지와 가용 물 수요 및 공급 시스템을 조사하는 물순환망 현황조사로, 지역의 needs를 정확히 파악하고 양적, 질적 공급목표를 적절하게 선정하여 가장 효율적인 물순환망 계획을 수립하는 바탕이 되었다. 지역현황은 지역 법규 및 투자계획, 사회변화 예측 등 사회적 요소를 고려하는 단계로, 물순환 설계 선진사의 설계 최적화 프로그램의 경우 이러한 지역현황과 사회적 변화 예측의 반영에서 차별성을 갖고 있었다. 적용가능 기술조사의 경우 친환경, 저에너지 기술이 부각되던 추세에서 최근에는 지속가능성이 주요 고려사항 이었다. 국내사업 사례의 경우 규모가 작아 직접적인 비교가 불가하였으나, 5단계의 복잡한 최적화단계가 아닌 물순환망 분석결과와 이해당사자(stakeholders)의 needs를 바탕으로 치수안정성, 친수환경 보장 등의 목표를 수립하였다. 국내에서도 향 후 유역규모(watershed scale)의 대형 물순환기반 복합개발사업이나 대규모 해외사업 참여 시 필요한 기술력 축적의 차원에서 단계별 check list를 포함한 한차원 높은 물순환 설계지침 마련이 필요한 시점이라 하겠다.

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The Design and Implementation of InfiniBand Device Driver based on Linux (리눅스 기반 InfiniBand 장치 드라이버의 설계 및 구현)

  • Kim, Sun-Wook;Park, Chan-Ho;Park, Kyoung
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.07d
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    • pp.1597-1600
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    • 2003
  • InfiniBand 구조는 입출력 처리에 최적화된 입출력 연결망과 프로세서 상호간 통신에 최적화된 클러스터 연결 망을 통합한 차세대 클러스터 연결 망이다. 본 논문에서는 리눅스 운영체제를 기반으로 하는 InfiniBand 연결망용 호스트 채널 어댑터(HCA : Host Channel Adapter)장치 드라이버의 소프트웨어 스택 및 구조, 그리고 메시지 전송 절차에 대해 설명하였고 장치 드라이버의 동작 검증을 위한 환경 및 테스트에 대해 논하였다.

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Design and development of a simulator for optimizing Postal Logistics channel (우편물류채널 최적화를 위한 시뮬레이터 설계 및 개발)

  • 김우제;장성용;전병학;박상용
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.141-141
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    • 2004
  • 우편물류망은 현재 21개 집중국과 1개의 대전교환센터로 운영되고 있다. 현재 사용하고 있는 우편물류채널은 집중국에서 집중국으로 한차분이상의 물량이 확보되면 직송하고, 나머지 물량은 교환센터에서 집하된 후에 교환하여 발송된다. 그런데 이러한 우편물류채널이 총비용과 서비스 측면에서 우월한 대안인 가에 대한 평가가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 우편물류채널에 대한 대안을 집중국과 집중국간의 물량을 모두 직송하는 방법, 집중국에서의 모든 물량을 하나의 교환센터에서 교환하는 방법, 현재의 우편물류채널을 이용한 방법, 수도권 교환센터를 신설하여 교환센터를 2곳을 사용하고 모든 물량을 교환센터를 이용하는 방법, 수도권 교환센터를 신설하여 교환센터를 2곳 사용하면서 각 집중국간 직송을 허용하는 방법 등에 대한 대안 검토를 위한 우편물류채널 최적화를 위한 시뮬레이터의 설계 및 개발을 목적으로 한다. 본 연구에서는 각 대안을 송달기준 만족도와 서비스 처리시간의 평가지표로 평가할 수 있는 우편물류채널 최적화 시뮬레이터를 설계하였으며, ARENA를 이용하여 시뮬레이터를 개발하였다. 또한, 우편물류채널 대안들에 대하여 개발된 시뮬레이터를 이용하여 시나리오 분석을 실시하였다.

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Comparison Study on the Moving Line Optimization in Agricultural Industry using Simulation Tool (시뮬레이션을 활용한 농식품 유통물류 동선최적화 설계방안 비교연구)

  • Park, Mueng-Gyu
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.24 no.4
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    • pp.163-170
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    • 2015
  • This research is to focus on the method of moving line optimization in Agricultural Industry, especially Garak Wholesale Market Modernization Project, by using simulation tool. As everybody knew, it's very difficult to apply the SCM operation rules in Agricultural Industry, because the standardization system in Agricultural Industry was not completed. The five flow management factors, vehicle moving line management, customer moving line Management, Logistics Device Moving Line Management, Working Person Moving Line Management, Product display moving line management, are needed to be optimized on the basis of standardization rules, and to achieve this will be the good infrastructure to make the Agricultural SCM system. It's very different between the SCM structure of manufacturing industry and logistics industry and the SCM structure of Agricultural Industry, because the SCM in manufacturing is occur in the basis of flow management, on the contrary, the SCM of Agricultural Industry is on the basis of activity management. For these reason, this study is the first approach to apply the simulation method in the part of moving line optimization in Agricultural SCM, and in near future, This study will help all designers and operators to apply the simulation work in the part of agricultural SCM, and we hope that next advanced study will continue by using this study.

Design of military supply chain network using MIP & Simulation model (혼합정수계획법과 시뮬레이션 기법을 이용한 군 공급사슬망 설계)

  • Lee, Byeong-Ho;Jeong, Dong-Hwa;Seo, Yoon-Ho
    • Journal of the military operations research society of Korea
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    • v.34 no.3
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    • pp.1-12
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    • 2008
  • Design of supply chain network (SCN) is required to optimize every factor in SCN and to provide a long-term and strategic decision-making. A mathematical model can not reflect the real world because design of SCN contains variables and stochastic factors according to status of its system. This paper presents the designing methodology of military SCN using the mathematical model and the simulation model. It constructs SCN to minimize its total costs using the Mixed Integer Programming (MIP) model. And we solve problems of a vehicle assignment and routing through adaptation of experiment parameters repeatedly in the simulation model based on the results from the MIP model. We implement each model with CPLEX and AutoMod, and experiment to reconstruct SCN when the Logistic Support Unit is restricted to support military units. The results from these experiments show that the proposed method can be used for a design of military SCN.

A Genetic Algorithm Approach to the Continuous Network Design Problem with Variational Inequality Constraints (유전자 알고리즘을 이용한 변동부등식 제약하의 연속형 가로망 설계)

  • 김재영;임강원
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.18 no.1
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    • pp.61-73
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    • 2000
  • The equilibrium network design problem can be formulated as a mathematical Program with variational inequality constraints. We know this problem may have may multiple local solutions due to its inherent characteristics - Nonlinear Objective function and Nonlinear, Nonconvex constraints. Hence, it is difficult to solve for a globally optimal solution. In this paper, we propose a genetic algorithm to obtain a globa1 optimum among many local optima. A Proposed a1gorithm is compared with 4 different solution algorithms for 1 small test network and 1 real-size network. The results of some computational testing are reported.

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