• 제목/요약/키워드: 파레토 최적설계

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강상판교의 다목적 최적설계 (Multi-Objective Optimization for Orthotrpic Steel Deck Bridges)

  • 조효남;정지승;민대홍
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권3호
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    • pp.395-402
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    • 2002
  • 본 연구는 강상판교량의 합리적인 설계를 위한 다목적 최적설계 방법을 제안하였다. 다목적 최적설계 방법은 기존의 제작비용만을 목적함수로 사용하는 최적설계와는 달리 제작비용과 처짐을 동시에 고려함으로써 보다 합리적인 설계를 유도하고자 하였다. 강상판교량은 많은 부재를 가지고 있고 구조거동이 복잡한 이유로 기존의 최적설계 알고리즘을 이용하면 매우 비효율적이다. 따라서, 매우 효율적인 다단계 최적설계를 이용하였다. 강상판교량의 합리적이고 경제적인 설계를 위해 최적의 제작비용과 처짐과의 관계를 파레토 곡선으로 표현하고 이를 이용하여 합리적인 설계 수준을 정하는 척도로 사용하였다. 이러한 방법은 기존의 단일목적 최적설계에 비해 매우 합리적인 설계결과를 얻을 수 있었다.

유전자 알고리즘을 이용한 분산 데이터베이스 할당 방법론 (An Allocation Methodology on Distributed Databases Using the Genetic Algorithmsplications)

  • 박성진;박화규;손주찬;박상봉;백두권
    • 정보기술과데이타베이스저널
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    • 제5권1호
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    • pp.1-12
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    • 1998
  • 분산 환경에서 데이터의 할당(allocation)는 중요한 설계 이슈이다. 데이터의 할당은 분산 데이터에 대한 비용(cost) 감소, 성능(performance) 및 가용성(availability) 향상 등의 이점을 극대화할 수 있도록 최적화되어야 한다. 기존 연구들의 대부분은 트랜잭션의 수행 비용을 최소화하는 방향으로만 최적화된 데이터 할당 결과를 제시하고 있다. 즉, 비용, 성능 및 가용성을 모두 함께 고려하는 연구는 아직까지 제시된 결과가 없으며 이는 복잡한 모델에 대한 적절한 최적화 기법이 없기 때문이다. 본 연구에서는 분산 데이터의 이점들인 비용, 성능 및 가용성 등의 다중측면을 동시에 고려함으로써 데이터 할당에 대한 파레토 최적해를 제공하는 DAMMA (Data Allocation Methodology considering Multiple Aspects) 방법론을 제안하였다. DAMMA 방법론은 데이터 분할 과정을 통하여 생성된 최적의 단편들을 분산 시스템의 운용 비용, 수행 성능, 가용성 등의 요소를 고려하여 각 물리적 사이트에 중복 할당하는 파레토 최적해들을 생성해낼 수 있는 설계 방법론이다.

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파레토 인공생명 최적화 알고리듬의 제안 (Development of Pareto Artificial Life Optimization Algorithm)

  • 송진대;양보석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권11호
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    • pp.1358-1368
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    • 2006
  • This paper proposes a Pareto artificial life algorithm for solving multi-objective optimization problems. The artificial life algorithm for optimization problem with a single objective function is improved to handle Pareto optimization problem through incorporating the new method to estimate the fitness value for a solution and the Pareto list to memorize and to improve the Pareto optimal set. The proposed algorithm was applied to the optimum design of a journal bearing which has two objective functions. The Pareto front and the optimal solution set for the application were presented to give the possible solutions to a decision maker or a designer. Furthermore, the relation between linearly combined single-objective optimization problem and Pareto optimization problem has been studied.

설계 변수 선택을 위한 시뮬레이션 기반 최적화 (A Simulation-based Optimization Approach for the Selection of Design Factors)

  • 엄인섭;천현재;이홍철
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.45-54
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    • 2007
  • 최근 시뮬레이션 최적화를 통한 입 출력 변수의 분석에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 이와 같은 연구에서 메타모델을 활용한 기법이 많이 제시 되고 있는데, 대부분은 중요(종속) 변수를 목적함수로, 설계(독립) 변수를 제약 조건으로 다목적 최적 함수를 구성하여 실험을 진행하고 최적해를 찾는다. 본 논문에서는 직접적인 설계 변수의 선택을 하기 위하여 설계 변수를 벡터의 형태로 전환하여 목적함수로 구성하고, 설계 변수의 정의역과 회귀 메타모델을 이용하여 제약조건을 구성하여 다목적 최적 함수를 구성하여 파레토 최적해 집합을 산출 하는 방법을 제시 하였다. 이와 같은 분석을 사용하여 최적해의 개념이 아닌 최적해 집합을 제시함으로서 설계자가 자신의 시스템에 가장 적당한 설계 변수의 선택이 가능해 지며, 메타모델의 에러 변수($\epsilon$)를 줄이기 위한 대안의 선택도 가능 할 것이다. 이와 같은 분석 기법은 관련 분야뿐 아니라 일반적인 시스템 설계 변수의 적용에도 충분히 이용이 가능 할 것이다.

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사출금형의 균일 냉각을 위한 냉각회로의 다중목적함수 최적설계 (Multi-objective Optimization of an Injection Mold Cooling Circuit for Uniform Cooling)

  • 박창현;박정민;최재혁;이병옥;최동훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제20권1호
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    • pp.124-130
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    • 2012
  • An injection mold cooling circuit for an automotive front bumper was optimally designed in order to simultaneously minimize the average of the standard deviations of the temperature and the difference in mean temperatures of the upper and lower molds for uniform cooling. The temperature distribution for a specified design was evaluated by Moldflow Insight 2010, a commercial injection molding analysis tool. For efficient design, PIAnO (Process Integration, Automation and Optimization), a commercial PIDO tool, was used to integrate and automate injection molding analysis procedure. The weighted-sum method was used to handle the multi-objective optimization problem and PQRSM, a function-based sequential approximate optimizer equipped in PIAnO, to handle numerically noisy responses with respect to the variation of design variables. The optimal average of the standard deviations and difference in mean temperatures were found to be reduced by 9.2% and 56.52%, respectively, compared to the initial ones.

5MW급 수평축 풍력발전 블레이드의 다점 최적설계 (Multi-Point Design Optimization of 5MW HAWT Blade)

  • 박경현;전상욱;김상훈;정지훈;이기학;전용희;최동훈;이동호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.474-477
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    • 2009
  • 본 연구에서는 5MW급 수평축 풍력발전 블레이드에 대한 정격풍속과 낮은 풍속 영역을 고려하여 풍속에 대한 다점 최적설계를 수행하였다. 다점 최적설계를 수행하기 위해 블레이드 해석은 Blade Element and Momentum theory를 이용 하였으며, 설계 시 적용된 기저형상은 NREL에서 제안한 5MW급 풍력터빈 블레이드이다. 최적화 과정을 통해 얻어진 최적해의 집합에 대하여 L2 Norm을 통한 파레토분석을 하였으며, 이를 통해 기저형상의 연간 에너지생산량과 설비 이용률을 보다 향상 시킬 수 있었다.

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다목적함수 최적구조설계 기법 및 응용 (Multi-criteria Structural Optimization Methods and their Applications)

  • 김기성;김금
    • 대한조선학회논문집
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    • 제46권4호
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    • pp.409-416
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    • 2009
  • The structural design problems are acknowledged to be commonly multi-criteria in nature. The various multi-criteria optimization methods are reviewed and the most efficient and easy-to-use Pareto optimal solution methods are applied to structural optimization of a truss and a beam. The result of the study shows that Pareto optimal solution methods can easily be applied to structural optimization with multiple objectives, and the designer can have a choice from those Pareto optimal solutions to meet an appropriate design environment.

PS-NC GA를 이용한 최적 LAN 설계 (Optimal LAN Design Using a Pareto Stratum-Niche Cubicle Genetic Algorithm)

  • 최강희;정경희
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.539-550
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    • 2005
  • 본 논문은 연결비용 및 메시지 지연시간을 최소화하는 최적 LAM 설계를 위한 파레토 계층-적소 영역 유전자 알고리즘의 응용이다. 이러한 연구과제를 수행하기 위하여 LAN 설계를 위한 적합한 가능해의 표현 방법을 제안하고, LAN 설계 시 선택되는 여러 위상(topology) 형태는 지역적이고, 내선망에 가장 보편적으로 쓰이는 스패닝 트리 형태에 한정하여 유전자 알고리즘을 적용한다. 스패닝 트리를 초기 모집단의 염색체로 표현하기 위해 $Pr\ddot{u}fer$ 수 개념을 이용한다. $Pr\ddot{u}fer$ 수는 간결하면서도 스패닝 트리의 특징을 잘 반영하며 염색체 표현에 적합하다. 유전자 알고리즘에 의해 이중 목적에 맞는 적응도 평가함수의 산출하고, 파레토 계층-적소영역 선별 알고리즘을 사용하며, 적합한 유전연산자를 적용함으로써 다양한 해공간을 탐색하여 최적 LAN을 하여, 제안되었던 알고리즘이 꽤 짧은 시간에 다목적 LAN 설계 문제의 좋은 해답들을 제공할 수 있는 것으로 나타났다.

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두개의 목적함수를 가지는 다목적 최적설계를 위한 적응 가중치법에 대한 연구 (Adaptive Weighted Sum Method for Bi-objective Optimization)

  • 김일용
    • 한국정밀공학회지
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    • 제21권9호
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    • pp.149-157
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    • 2004
  • This paper presents a new method for hi-objective optimization. Ordinary weighted sum method is easy to implement, but it has two significant drawbacks: (1) the solution distribution by the weighted sum method is not uniform, and (2) the method cannot determine any solutions that reside in non-convex regions of a Pareto front. The proposed adaptive weighted sum method does not solve a multiobjective optimization in a predetermined way, but it focuses on the regions that need more refinement by imposing additional inequality constraints. It is demonstrated that the adaptive weighted sum method produces uniformly distributed solutions and finds solutions on non-convex regions. Two numerical examples and a simple structural problem are presented to verify the performance of the proposed method.

전기 기관차 중수선 시설의 설계 변수 최적화 (Optimization for the Design Parameters of Electric Locomotive Overhaul Maintenance Facility)

  • 엄인섭;천현재;이홍철
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.222-228
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    • 2010
  • 전기 기관차 중수선 시설과 같이 복잡한 시스템의 설계 변수와 중요 변수 최적화는 수리적인 형태로 분석하는 것이 매우 어려운 작업이 된다. 본 논문에서는 메타 모델의 개념을 시뮬레이션 근사 모델에 적용하여 설계 변수와 중요 변수의 최적화를 수행하였다. 시뮬레이션 설계를 위하여 Critical Path 분석과 민감도 분석 수행하여 설계 변수와 실험 횟수를 줄이기 위하여 노력을 하였다. 시뮬레이션 분석은 다 목적 비선형 계획법을 구성한 후 파레토 최적해 집합을 산출하여 설계자에게 다중 대안의 해 집합을 제시하여 실제 시스템의 적용에 대한 유동성을 제공하려고 노력하였다. 본 논문에서 제시 된 기법은 열차 중수선 시설의 설계 및 분석에 있어서 시뮬레이션과 메타 모델을 이용한 하나의 방법으로 이용이 가능 할 것이다.