• 제목/요약/키워드: 최적 선형 요소

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탄소저장(炭素貯藏) 및 목재생산효과(木材生産效果) 중심(中心)의 산림경영계획(山林經營計劃)을 위한 다목적(多目的) 선형계획법(線型計劃法)의 응용(應用) (Optimal Forest Management Planning for Carbon Sequestration and Timber Production Using Multiobjective Linear Programming)

  • 박은식;정주상
    • 한국산림과학회지
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    • 제89권3호
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    • pp.335-341
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    • 2000
  • 이 연구에서는 탄소저장 및 목재생산효과를 동시에 고려하여 최적 산림경영계획을 수립하기 위한 다목적 선형계획수식모형을 개발하고, 사례연구를 통해 탄소저장과 목재생산효과의 선호도에 따른 최적 산림수확계획의 변화 경향을 분석하였다. 연구대상지로는 홍천의 가리산 지역을 선정하였으며, 선형계획수식모형에는 비감소수확, 수확벌채량 및 수확면적의 최대, 최소범위, 계획기간말의 임상구조 등을 제약하는 다수의 조건들을 포함시켰다. 또한 탄소저장 및 목재생산효과와 같이 상충적인 요소를 경영계획에 반영하기 위한 합리적 절충방안의 하나로 경영목적의 선호도에 따른 결합생산가능곡선을 제시하였다.

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구간선형보간법을 이용한 철근콘크리트 아웃리거 벽체 개구부의 최적설계 (Optimum Design of Reinforced Concrete Outrigger Wall Opening Using Piecewise Linear Interpolation)

  • 이혜림;김한수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제33권4호
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    • pp.217-224
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    • 2020
  • 본 논문에서는 초고층 건물의 철근콘크리트 아웃리거 벽체 개구부의 최적설계를 위한 수학적 최적화 프레임워크를 제시하였다. 전용 유한요소해석 프로그램을 이용하여 아웃리거 벽체를 해석하였으며 깊은 보의 스트럿-타이 거동을 고려하여 개구부를 배치하였다. 최적화를 위해 파이썬 SciPy 라이브러리 중 순차이차계획법(Sequential Quadratic Programming)을 이용하여 제약 경계 최적화를 수행하였다. 최적화에 필요한 미분가능한 연속 함수를 얻어내기 위해 선형 보간법을 사용하였으며, 최적화 프로그램의 효율성을 위해 데이터베이스를 이용하였다. 2변수 최적화의 결과를 탐색 알고리즘의 이동 경로를 통해 살펴본 결과 알고리즘이 최적화된 결과를 효율적으로 찾아냄을 확인하였다. 그리고 개구부의 폭을 모두 같게 설정한 것이 아닌 각각의 개구부의 크기를 개별 변수로 설정하였을 경우 목적함수의 값이 최소화되어 더 우수한 최적화 결과를 도출함을 확인하였다. 또한, 최적화의 과정에 있어 데이터베이스를 이용할 경우 최적화 시간을 효과적으로 단축시킬 수 있음을 확인하였다.

위험도 평가기준을 적용한 저수지 최적운영방안 연구(II) (한강수계 저수지군을 중심으로) (A Study of Optimal Operation Policy using Risk Evaluation Criteria(II) (for the Han River Reservoirs System))

  • 박명기;김재한;정관수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권1호
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    • pp.51-64
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    • 2002
  • 위험도 평가기준을 발전함수를 고려하여 단일저수지에 적용한 박명기 등(2001)의 혼합정수계획법 모형을 다중저수지군 운영에 적합하도록 개선하였다. 본 모형중의 축차선형계획기법(SLP)은 목적함수중 수력발전함수의 선형화를 위하여 적용되었으며, 저수지 방류량의 합리적인 월별 방류배분을 위하여 수력발전량에 대한 가중치를 발전시간 수준별로 적용하도록 정식화요소에 반영하였다. 개선된 모형은 한강수계 5개 저수지군에 시험적용 하였으며, 수계내 연계운영을 위한 복합저수지군의 최적연계에 본 위험도 평가기준을 적용할수 있음을 확인할 수 있었다.

공간 분할 방법을 이용한 최적 서열정렬 알고리즘 (Optimal Sequence Alignment Algorithm Using Space Division Technique)

  • 안희국;노희영
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제34권5호
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    • pp.397-406
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    • 2007
  • 두 서열 A와 B간의 최적정렬을 찾는 문제는 동적프로그래밍 알고리즘을 사용하여 효과적으로 해결 될 수 있다. 하지만, 길이가 각각 m, n인 두 서열, $S_1$, $S_2$를 정렬하기 위해서는 O(m*n)의 시간과 공간 복잡도를 갖기 때문에 서열의 길이가 길어질 경우에는 시간과 공간 비용 문제로 인해 적용 할 수 없게 된다. 실제 계산상에 제한요소로 작용하는 공간비용 문제를 해결하기 위해 Hirschberg에 의해 제시된 선형공간 알고리즘은 이 문제를 O(n*m)의 시간복잡도와 O(n+m)의 공간복잡도로서 해결하였다. 컴퓨터 기술의 발전으로 CPU의 처리속도가 향상되고, 사용가능한 주기억장치의 공간이 확대됨에 따라, 기억공간은 더 사용하더라도 처리속도는 높일 수 있는 방법이 필요하다. 이를 위해, 본 논문에서는 공간 분할 방법을 통하여 공간 소모는 선형공간 알고리즘보다 많지만, 처리 속도는 빠른 O(n*m)의 시간과 O(n+m)의 공간비용을 갖는 알고리즘을 제안한다. 또한 분할 시 서열의 길이변화에 따른 분할 수(d) 문제를 일반화하고, 입/출구 노드 개념을 이용하여 불필요한 연산을 제거하였다. 선형공간 알고리즘이 (m+n)의 공간으로 2*m*n에 가까운 속도를 갖는데 비해, 본 알고리즘은 (m+n)*d의 공간으로 m*n에 가까운 결과를 보임을 증명과 실험결과로부터 확인한다.

구조체의 위상학적 최적화를 위한 비선형 프로그래밍 (A Nonlinear Programming Formulation for the Topological Structural Optimization)

  • 박재형;이리형
    • 전산구조공학
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    • 제9권3호
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    • pp.169-177
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    • 1996
  • 구조물에 있어서 위상학적 최적화 문제는 최적화를 구하는 과정에서 구조체가 변화함으로 인한 어려움 때문에 최적화 분야에서 가장 어려운 문제로 간주되어 왔다. 종래의 방법으로는 일반적으로 구조요소 사이즈가 영으로 접근할 때 강성 매트릭스의 singularity를 발생시킴으로써 최적의 해를 얻지 못하고 도중에 계산이 종료되어 버린다. 본 연구에 있어서는 이러한 문제점들을 해결하기 위한 비선형 프로그래밍 formulation을 제안하는 것을 목적으로 한다. 이 formulation의 주된 특성은 요소 사이즈가 영이 되는 것을 허용한다. 평형방정식을 등제약조건으로 간주함으로써 강성 매트릭스의 singularity를 피할 수 있다. 이 formulation을 하중을 받는 구조물에 있어서 응력과 변위의 제약조건하에서 중량을 최소화할때의 유한요소의 두께를 구하는 디자인 문제에 적용하여, 이 formulation이 위상학적 최적화에 있어서의 효과를 입증하였다.

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철자 기반과 음절 기반 속도가 한국인 영어 학습자의 발음 평가에 미치는 영향 비교 (Comparing the effects of letter-based and syllable-based speaking rates on the pronunciation assessment of Korean speakers of English)

  • 정현성
    • 말소리와 음성과학
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    • 제15권4호
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    • pp.1-10
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    • 2023
  • 본 연구에서는 AI Hub에 구축된 '교육용 한국인의 영어 음성 데이터'에 있는 발음 평가 데이터를 활용하여 철자 기반 발화 속도 및 조음 속도와 음절 기반 발화 속도 및 조음 속도 중 발음 정확성 및 운율 유창성, 합산 점수를 예측하는 모델에 어떤 요소가 더 유의미한 영향을 미치는지 분석하였다. 이를 위해 13세, 19세, 26세 연령별, 성별, 수준별로 이 코퍼스의 훈련 데이터에서 총 900개 발화를 추출하여 데이터에 포함된 다양한 요소를 활용해 평가 점수를 예측하는 선형효과분석을 실행하였다. 선형효과분석에서 최적의 세 개 모델을 통해 예측된 평가 점수를 검증 데이터에서 추출한 총 180개 발화의 평가 점수와 얼마나 상관관계가 있는지도 분석하였다. 분석 결과 발음의 정확성과 운율의 유창성, 합산 점수 예측 모델 모두 철자 기반 발화 속도와 조음 속도보다 음절 기반 발화 속도와 조음 속도가 평가 점수를 예측하는데 더 큰 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. 모델에서 예측한 점수와 검정 데이터의 실제 점수와의 상관계수는 .65에서 .68 사이로 각 모델의 평가 점수 예측력이 나쁘지 않았다. 발화 속도와 조음 속도 간에 어떤 요소가 더 큰 영향을 미치는지는 본 연구를 통해 밝혀내지 못하였다.

준선형 수치모델을 이용한 투과성 소파장치의 반사율 (Reflection of Porous Wave Absorber Using Quasi-linear Numerical Model)

  • 고창현;조일형
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제30권1호
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    • pp.1-9
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    • 2018
  • 본 연구에서는 투과성 판을 통과하면서 발생하는 에너지 손실효과를 나타내는 비선형 항력 항을 등가 선형화기법으로 선형화시킨 준선형 모델을 제안하였다. 이 모델을 경계요소법(Boundary Element Method)으로 풀어 2차원 조파수조의 투과성 소파장치를 개발에 활용하였다. 투과성 판에서의 항력계수는 수리 모형실험 결과와 비교를 통해 새롭게 구하였다. 공극률 0.1, 잠긴 깊이 d/h = 0.1, 경사각도 $10^{\circ}{\leq}{\theta}{\leq}20^{\circ}$를 갖는 투과성 소파장치가 전반적으로 우수한 소파성능을 보였다. 개발된 준선형 수치모델은 앞으로 다양한 형태의 투과성 소파장치의 최적 설계에 활용될 것이다.

최적화 기법을 이용한 요트 계류장 입지분석에 관한 연구 (The study On An Yacht Moorings Establishment Location Analysis Using Optimum Spiral Method)

  • 박성현;주기세
    • 해양환경안전학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.323-329
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    • 2011
  • 본 연구는 최대의 효과를 달성하기 위하여 정수 계획법을 이용하여 주어진 자연조건하에서 여러 대안 후보 입지 중 최적의 요트 계류장을 결정 하기위한 문제이다. 목포시 인근의 4개의 요트 계류장 후보지 중 최적의 후보지를 선정하기 위하여 21개의 요소들이 각각의 후보지들에 대하여 분석된다. 총 21개 요소들 중 개발 기간과 초기 투자비용은 다음 요소들에 비해서 1.5배의 가중치를 갖는다. 가중치 선형모델 분석 결과 네 곳의 후보지중 평화광장 수역이 가장 합리적인 장소로 선정되었다. 본 논문에서 소개된 모델은 지금까지 요트 계류장 선정 시 적용된 적이 없는 새로운 방법이다. 본 논문은 가장 합리적인 위치를 결정하는데 공헌할 뿐만 아니라 마리나 관련된 다른 분야에도 응용 적용가능하다.

이상홍수를 고려한 퍼지 최적 저수지 운영 (Fuzzy Optimal Reservoir Operation Considering Abnormal Flood)

  • 최창원;유명수;이재응
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권4B호
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    • pp.221-232
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이상홍수 발생 시 저수지의 안전성을 확보함과 동시에 두 개의 저수지를 효율적으로 연계운영하여 하류의 홍수피해를 줄이기 위한 모형을 개발하였다. 이상홍수 발생 시 저수지 최적연계운영을 위해 선형계획법을 사용하였고, 저수지 운영에서 유입량, 저수지 수위, 유입량의 증감 등의 요소에 포함된 불확실성을 해결하기 위해 퍼지제어기법을 도입하였다. 선형계획법을 이용하여 이상홍수 유입에 따른 저수지 최적연계운영규칙을 찾아내고, 퍼지제어기법을 사용하여 신속하고 정교한 운영이 요구되는 이상홍수 유입상황에 사용할 수 있는 모형을 개발하였다. 본 연구에서는 낙동강 상류에 위치한 안동댐과 임하댐을 대상으로 각 댐의 저수지에 100년 빈도의 홍수와 PMF가 유입될 때 안동시의 계획홍수량을 초과하지 않도록 저수지최적연계운영을 실시하였고, 최적연계운영규칙과 퍼지제어기법을 사용하여 댐 하류지점의 유량과 각 댐별 저류량, 유입량, 유입량의 증감에 따라 방류량을 결정하는 모형을 개발하였다. 개발된 모형은 안동댐과 임하댐의 각 저수지 및 안동시의 유황에 따라 결정되는 224개의 퍼지규칙으로 정리되었으며, GUI를 통해 현재 유황을 입력하면 각 댐의 방류량을 간단히 결정할 수 있다.

수치해석 모델에 따른 무조인트 교량의 교대 깊이별 거동 비교 (Comparison of Behaviors of Jointless Bridge according to Depth of Abutment Among Numerical Models)

  • 김승원;이환우
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권3호
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    • pp.167-174
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    • 2022
  • 본 연구는 신축이음장치를 설치하지 않고 상부구조와 교대를 일체화하는 무조인트 교량의 거동해석에 대한 것이다. 선행연구에서는 민감도 해석을 통해 무조인트 교량의 최적 수치해석 모들은 상대오차에 의한 변위 형상의 유사성과 정밀도를 유지하면서 실용적인 shell 요소 기반 모델이 가장 적합한 것으로 판단하였다. 따라서 본 연구에서는 shell 요소 기반 모델과 solid 요소 모델간의 벽체 깊이별 거동 분석을 수행하였다. 또한 MIDAS Civil과 ABAQUS를 사용하여 해석 프로그램간 비교를 하였다. 반일체식 교대 교량인 A 교와 B 교의 경우 선형 스프링 조건인 Case 1, +30℃의 경우 지반반력으로 인해 벽체 깊이가 깊어질수록 변위가 감소하였다. -30℃의 경우는 지반반력이 작용하지 않으므로 변위 변화가 미소하였다. 완전일체식 교대 교량인 C 교와 흉벽일체식 교대 교량인 D 교의 경우 말뚝의 저항력으로 인하여 +30℃, -30℃ 모두 벽체 깊이가 깊어질수록 변위가 감소하였다. 해석 프로그램간 비교는 Case 1의 경우 상대오차는 미소하였으나 Case 2의 경우는 차이가 발생하였다. 이는 해석 프로그램에 따른 비선형 스프링의 적용 방식의 차이로 인한 것으로 판단된다.