• 제목/요약/키워드: 파레토 최적

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인공 신경망 기법을 활용한 댐 군 최적 연계 운영모형 (CoMOM)의 가중치 선정에 관한 연구 (A Study on Determination of Weight Coefficients of Coordinated Multi-reservoir Operating Model Using an Artificial Neural Network Model)

  • 김재희;김승권;이재성;고익환
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.400-404
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    • 2008
  • 댐 군 연계운영을 위한 기존의 많은 최적화 모형은 경제성에 기반을 둔 단일 목적 함수를 가정함으로써 현실과는 동떨어진 결과를 도출하곤 하였다. 따라서 보다 현실적인 최적화 모형이 되기 위해서는 실제 운영과정을 모사할 수 있도록 적절한 초기 가중치를 부여하여 모형을 구축하고, 상충되는 목적간의 절충안으로 파레토 프런티어(Pareto-frontier)를 제시할 수 있는 다중목적 의사결정 기법이 요구된다. 본 연구의 목적은 댐 군 연계 운영을 위한 최적화 모형으로 소개된 CoMOM(Coordinated Multi-reservoir Operating Model)의 다중목적함수에 적합한 초기 가중치를 도출할 수 있는 시스템을 제안하는 것이다. 본 연구에서는 최적화 모형에 적합한 가중치를 결정함에 있어 댐의 초기저수량과 미래의 예상 유입량과 같은 수문 조건을 감안할 필요가 있음에 주목하였다. 이것은 초기저수량과 미래에 예상되는 유입량이 작을 경우 가급적 저수에 중점을 두고, 그 반대일 경우는 발전방류에 주안점을 두는 것이 바람직하다는 사실에서 추정해 볼 수 있는 가정이다. 따라서 댐의 초기 저수량 조건과 유입량 시나리오의 다양한 수문 조건별로 가장 적합한 가중치를 찾아본 후, 수문 조건을 입력요소로, 최적 가중치를 출력요소로 갖는 신경망 모형을 활용해서 수문 조건에 적합한 가중치를 예측할 수 있는 절차를 제안한다. 이 과정에서 최적 가중치를 도출하는 것이 관건이 될 수 있는데, 이를 위해 전승목 (2008)등이 제안한 DEA기반 순위결정 절차를 활용해서 최선의 파레토 최적해와 이에 대응되는 가중치를 찾아 이를 신경망 모형의 출력요소 값으로 활용하였다. 본 연구에서 제안하는 신경망 모형은 임의의 수문 상황에 대해 이에 적합한 CoMOM의 초기 가중치를 결정해 줌으로써 CoMOM과 같은 최적화 모형의 가중치 선정에 따르는 어려움을 극복하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

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최적 공급사슬 구성을 위한 에이전트 협상방법론 개발 (Optimal Supply Chain formation using Agent Negotiation in SET Model based Make-To-Order)

  • 김현수;조재형;최형림;홍순구
    • 지능정보연구
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    • 제12권2호
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    • pp.99-123
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    • 2006
  • 본 연구는 최적의 공급사슬을 구성하기 위해 다수의 주문을 다수의 참여자에게 할당하기 위한 방법으로 에이전트 협상을 이용하였다. 본 에이전트 협상은 투명한 정보공유를 바탕으로 참여자간의 전략적 협력관계를 형성하기 위한 조정 메커니즘을 제공하고 있으며, 모든 참여자(주문자, 제조자, 공급자)가 자신의 이득을 달성하고, 공급사슬 전체 관점에서도 파레토 최적해가 달성됨을 보여주고 있다. SET 모델기반의 스케줄링에서 지연생산비용과 조기생산비용이 발생되고, 경쟁적 관계에 놓인 다수의 참여자를 고려하였다. 이러한 동적공급사슬 환경에서 에이전트 협상의 결과가 파레토 최적해임을 증명하고, 성능을 검증하기 위해 수리적 모형을 수립하고, 휴리스틱 방법론과 비교하는 실험을 진행하였다.

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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.

해양사고 원인을 분류하기 위한 공통단어의 축소에 관한 연구 (A Study on the Reduction of Common Words to Classify Causes of Marine Accidents)

  • 임정빈
    • 한국항해항만학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.109-118
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    • 2017
  • 주제어(key word, KW)는 해양사고의 주요한 원인을 간단하게 표현하기 위한 단어들의 집합으로 해양안전심판원의 심판관들이 작성한다. KW는 심판관들의 서로 다른 주관적인 견해 때문에 일관성 유지가 어렵고, KW의 수가 너무 많은 문제점이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 최적화된 최소의 공통단어(common word, CW)를 이용한 체계적인 KW 구축 프레임이 필요하다. 본 연구의 목적은 체계적인 KW 구축 프레임 개발에 필요한 CW을 도출하는데 있다. 이러한 목적을 달성하기 위하여 본 연구에서는 파레토(Pareto) 분포함수와 파레토 지수를 이용한 최적의 최소 CW 도출방법을 제안하였다. 총 2,642개의 KW을 수집한 후, 수집한 KW의 세부 단어와 이들의 빈도를 갖는 데이터 세트에서 총 56개의 특징적인 CW를 식별하였다. 56개의 특징적인 CW를 이용한 단어 축소실험을 통해서 평균 58.5%의 축소율을 획득하였고, 축소율에 따라서 추정한 CW는 파레토 차트로 검증하였다. 이를 통해서 체계적인 KW 구축 프레임 개발이 가능할 것으로 기대된다.

데이터 분포특성을 이용한 다목적함수 최적화 알고리즘 개발 (Development of a Multiobjective Optimization Algorithm Using Data Distribution Characteristics)

  • 황인진;박경진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권12호
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    • pp.1793-1803
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    • 2010
  • 가중치법이나 목표계획법을 이용하여 다목적함수 최적화를 수행할 때 설계자는 각 함수에 적절한 가중치나 목표값을 설정해 주어야 한다. 하지만 파라미터를 잘못 설정하게 되면 파레토 최적해를 얻지못하기 때문에 이는 설계자에게 큰 부담이 된다. 최근에 데이터의 분포특성만을 이용하여 데이터의 평균과 함수 사이의 거리를 표현하는 마하라노비스 거리(MD)를 최소화하는 MTS기법이 개발되었다. 이 방법은 파라미터를 설정하지 않아도 되는 장점이 있지만 최적해가 참고데이터의 평균으로 수렴하는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 방향성이 없는 기존의 MD에 방향성을 부여한 새로운 거리 척도인 SMD를 제안하였다. 그리고 SMD법이 계산과정에서 각 함수의 가중치를 자동으로 반영하고 평균에서 가장 멀리 위치한 한 점을 항상 파레토 최적해로 제공한다는 것을 2개의 단순예제를 통해 검증하였다.

GPD 기반의 유전자 알고리즘을 이용한 포트폴리오 최적화 (Finding optimal portfolio based on genetic algorithm with generalized Pareto distribution)

  • 김현돈;김현태
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제26권6호
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    • pp.1479-1494
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    • 2015
  • 최적의 포트폴리오를 선택하기 위한 연구는 평균-분산모형을 시작으로 다양하게 진행되어 왔다. 과거에는 위험자산의 확률분포가 정규분포를 따른다고 가정하여, 투자자가 보유한 위험자산의 분산이 최소화되고 기대수익률이 최대가 되도록 포트폴리오를 구성하도록 하였다. 그러나 실제 위험자산의 분포에는 극단적인 사건들이 많이 발생하기 때문에 정규분포보다 훨씬 꼬리부분이 두꺼우며, 또한 왼쪽꼬리와 오른쪽꼬리가 대칭적이지도 않은 것으로 밝혀졌다. 이에 본 논문에서는 위험자산의 확률분포를 극단치 이론에서 널리 사용되는 일반화 파레토분포 (GPD)로 모형화하였고 체계적인 위험의 추정을 위하여 VaR를 이용하는 한편, 최적의 포트폴리오의 탐색을 위해서는 유전자 알고리즘을 사용하였다. 제안 방법의 적정성을 확인하기 위해 국내 증시에서 최적 포트폴리오를 탐색해 보았으며, 그 결과 GPD로 투자자산의 위험을 추정하였을 때 가장 좋은 결과를 얻을 수 있었다.

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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Goal-Pareto 기반의 NSGA 최적화 알고리즘 (Goal-Pareto based NSGA Optimization Algorithm)

  • 박준수;박순규;신요안;유명식;이원철
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권2호
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    • pp.108-115
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    • 2007
  • 본 논문에서는 최적화 알고리즘의 속도를 향상시킬 수 있는 방안으로 설계자가 원하는 목적함수들의 수렴 범위를 Goal로 설정하여 최적화를 수행하는 GBNSGA(Goal-Pareto based Non-dominated Sorting Genetic Algorithm)를 제안한다. 많은 공학문제들은 하나의 목표치를 충족하는 해를 찾는 것이 아니라 다수 목적함수들을 충족하는 해를 찾는 것이 일반적이다 특히, 이러한 목적함수들은 서로 상충적인 관계를 갖는 경우가 대부분이기 때문에 모든 목적함수들을 만족하는 유일해를 찾는 것은 거의 불가능하다. 그 대안으로 일부 목적을 희생하며 설계에 부합되는 최적해를 찾는 파레토(Pareto) 방식의 최적화 알고리즘들에 대한 많은 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 이러한 파레토 기반의 최적화 알고리즘들의 성능 향상을 도모하기 위하여 설계자의 목적을 파레토 할당에 반영하는 GBNSGA를 제안하고, 그 성능을 NSGA와 weighted-sum 접근 방식과의 비교를 통해 그 우수성을 검증하였다.

로그형 특성분포에 근거한 소프트웨어 최적 방출시기에 관한 비교 연구 (The Comparative Study of Software Optimal Release Time Based on Log property Distribution)

  • 김희철;박형근
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2010년도 춘계학술발표논문집 1부
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    • pp.149-152
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    • 2010
  • 본 연구에서는 소프트웨어 제품을 개발하여 테스팅을 거친 후 사용자에게 인도하는 시기를 결정하는 방출문제에 대하여 연구되었다. 인도시기에 관한 모형은 무한 고장 수에 의존하는 비동질적인 포아송 과정을 적용하였다. 이러한 포아송 과정은 소프트웨어의 결함을 제거하거나 수정 작업 중에도 새로운 결함이 발생될 가능성을 반영하는 모형이다. 적용모형은 여러 수명 분포들을 적합시키는데 효율적인 특성을 가진 콤페르쯔, 파레토, 로그-로지스틱 모형과 같은 로그형 특성분포를 이용하였다. 따라서 소프트웨어 요구 신뢰도를 만족시키고 소프트웨어 개발 및 유지 총비용을 최소화 시키는 방출시간이 최적 소프트웨어 방출 정책이 된다. 본 논문의 수치적인 예에서는 고장 간격 시간 자료를 적용하고 모수추정 방법은 최우추정법을 이용하여 최적 방출시기를 추정하였다.

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