• Title/Summary/Keyword: 함수 최소화 기법

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Shape Design Optimization of Electrode for Maximal Dielectrophoresis Forces (최대 유전영동력을 위한 전극의 형상 최적설계)

  • Jeong, Hong-Yeon;Cho, Seonho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.32 no.4
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    • pp.223-231
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    • 2019
  • A continuum-based design sensitivity analysis(DSA) method is developed for electrostatic problems. To consider high order objective functions, we use 9-node finite element basis functions for analysis and DSA methods. As the design variables are parameterized with B-spline functions, smooth boundary variations are naturally obtained. To solve mesh entanglement problems during the optimization process, a mesh regularization scheme is employed. By minimizing the Dirichlet energy functional, mesh uniformity can be automatically achieved. In numerical examples for maximizing dielectrophoresis forces, the numerical results are compared with well-known electrode geometries and the obtained characteristics are discussed.

A Method for Pedestrian Accident Reconstruction Using Optimization (최적화방법을 이용한 보행자 충돌사고 재현기법 개발)

  • 유장석;홍을표;장명순;박경진;손봉수
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.20 no.3
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    • pp.105-113
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    • 2002
  • As the number of pedestrian accident increases, the reconstruction of an accident becomes important to find the source of the fault. Generally, accidents are reconstructed by the intuition of experts or primitive physics. A reconstruction method is proposed using sophisticated optimization technology. At first, a dynamic simulation model is established for the accident environment. Occupant analysis for automobile crashworthiness is employed. The situation before an accident is identified by optimization. The impact velocity and the position of the pedestrian are utilized as design variables. The design variables are found by minimizing the difference between the simulation and the real accident. The optimization process is performed by linking an occupant analysis program MADYMO to an optimization program VisualDOC. Since the involved analysis is dynamics and highly nonlinear, response surface method is selected for the optimization process. Problems are solved for various situations.

Improved Simulated-Annealing Technique for Sequence-Pair based Floorplan (Sequence-Pair 기반의 플로어플랜을 위한 개선된 Simulated-Annealing 기법)

  • Sung, Young-Tae;Hur, Sung-Woo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SD
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    • v.46 no.4
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    • pp.28-36
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    • 2009
  • Sequence-Pair(SP) model represents the topological relation between modules. In general, SP model based floorplanners search solutions using Simulated-Annealing(SA) algorithm. Several SA based floorplanning techniques using SP model have been published. To improve the performance of those techniques they tried to improve the speed for evaluation function for SP model, to find better scheduling methods and perturb functions for SA. In this paper we propose a two phase SA based algorithm. In the first phase, white space between modules is reduced by applying compaction technique to the floorplan obtained by an SP. From the compacted floorplan, the corresponding SP is determined. Solution space has been searched by changing the SP in the SA framework. When solutions converge to some threshold value, the first phase of the SA based search stops. Then using the typical SA based algorithm, ie, without using the compaction technique, the second phase of our algorithm continues to find optimal solutions. Experimental results with MCNC benchmark circuits show that how the proposed technique affects to the procedure for SA based floorplainning algorithm and that the results obtained by our technique is better than those obtained by existing SA-based algorithms.

인공 신경망 기법을 이용한 제지공정의 지절 원인 분석

  • 이진희;이학래
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.168-168
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    • 2001
  • 제지공정의 지절 현상은 많은 공정 변수들이 복합적으로 작용하여 발생하는 가장 큰 공정 트러블 중의 하나이다. 지절은 생산량 감소 뿐만 아니라 발생 후 공정의 복구 와 정리, 생산재가동 및 공정의 재안정화를 위해 많은 시간과 비용, 그리고 노력이 투 입되어야 하므로 공정의 효율과 생산성을 크게 저하시키는 요인이다. 그러나 지절 현상 의 복잡성 때문에 이에 대해 쉽게 접근하거나 해결하지 못하고 있는 것이 현실이지만 그 필요성은 더욱 더 증대되고 있다. 본 연구에서는 최근 들어 각종 산업분야에서 복잡 한 공정상의 결점 발견 및 진단에 효과적이라고 인정받고 있는 예측 분석기법인 인공 신경망(artificial neural network) 시율레이션과 일반적인 통계기법 중의 하나인 주성분 분석을 이용하여 제지 공정의 지절 현상의 검토 가능성을 타진하였다. 인공신경망이란 인간두뇌에서 일어나는 자극-반응-학습과정을 모사하여 현실세계에 존재하는 다양한 현상들의 업력벡터와 출력상태 간의 비선형 mapping올 컴퓨터 시율 레이션을 통하여 분석하고자 하는 기법으로, 여러 가지 현상들을 학습을 통해서 인식하 는 신경망 내의 신경단위들이 병렬처리에 의해 많은 양의 자료에 대한 추론이나 판단 을 신속하고 정확하게 해주는 특징이 있으며 실시간 패턴인식이나 분류 응용분야에도 매우 매력적으로 이용되고 있는 방법이다. 이러한 인공 신경망 기법 중에서도 본 연구 에서는 퍼셉트론의 한계점을 극복하기 위하여 입력총과 출력층에 한 개 이상의 은닉층 ( (hidden layer)을 사용하여 다층 네트워으로 구성하고, 모든 입력패턴에 대하여 발생하 는 오차함수를 최소화하는 방향으로 연결강도를 조정하는 back propagation 학습 알고 리즘을 사용하였다. 지절의 원인으로 추정 가능한 공정인자들을 변수로 하여 최적의 인 공신경망을 구축하기 위해 학습률과 모멘트 상수의 변화 및 은닉층의 수와 출력층의 뉴런 수를 조절하는 동의 작업을 거쳐 네트워크의 정확도가 높은 인공신경망을 설계하 였다. 또한 이러한 인공신경망과의 비교분석을 위해 동일한 공정 데이터들올 이용하여 보편적으로 사용하는 통계기법 중의 하나인 주성분회귀분석을 실시하였다. 주성분 분석은 여러 개의 반응변수에 대하여 얻어진 다변량 자료의 다차원적인 변 수들을 축소, 요약하는 차원의 단순화와 더불어 서로 상관되어있는 반응변수들 상호간 의 복잡한 구조를 분석하는 기법이다. 본 발표에서는 공정 자료를 활용하여 인공신경망 과 주성분분석을 통해 공정 트러블의 발생에 영향 하는 인자들을 보다 현실적으로 추 정하고, 그 대책을 모색함으로써 이를 최소화할 수 있는 방안을 소개하고자 한다.

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Optimal Control of steady Incompressible Navier-Stokes Flows (Navier-Stokes 유체의 최적 제어)

  • Bark, Jai-Hyeong;Hong, Soon-Jo
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.15 no.4
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    • pp.661-674
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    • 2002
  • The objective of this study is to develop efficient numerical method to enable solution of optimal control problems of Navier-Stokes flows and to apply these technique to the problem of viscous drag minimization on a bluff body by controlling boundary velocities on the surface of the body. In addition to the industrial importance of the drag reduction problem, it serves as a model for other more complex flow optimization settings, and allows us to study, modify, and improve the behavior of the optimal control methods proposed here. The control is affected by the suction or injection of fluid on portions of the boundary, and the objective function represents the rate at which energy is dissipated in the fluid. This study shows how reduced Hessian successive quadratic programming method, which avoid converging the flow equations at each iteration, can be tailored to these problems.

A Transfer Function Synthesis for Model Approximation with Resonance Peak Value (첨두공진점을 갖는 모델 근사화를 위한 전달함수 합성법)

  • Kim, Jong-Gun;Kim, Ju-Sik;Kim, Hong-Kyu
    • Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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    • v.22 no.1
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    • pp.118-123
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    • 2008
  • This paper proposes a frequency transfer function synthesis for approximating a high-order model with resonance to a low-order model in the frequency domain. The presented model approximation method is based on minimizing the error function weighted by the numerator polynomial of approximated models, which is used of the RLS(Recursive Least Square) technique to estimate the coefficient vector of approximated models. The proposed method provides better fitting in a low frequency and peak resonance. And an example is given to illustrate feasibilities of the suggested schemes.

Feature Extraction Using Fixed-Point ICA of Secant Method and Moment (할선법과 모멘트의 고정점 알고리즘 독립성분분석에 의한 특징추출)

  • Cho, Yong-Hyun;Kim, A-Ram;Oh, Jeung-Eun;Jeon, Yun-Hee
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2003.05b
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    • pp.883-886
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    • 2003
  • 본 연구에서는 할선법과 모멘트의 고정점 알고리즘 독립성분분석을 이용하여 영상의 특징을 추출하는 기법을 제안하였다. 여기서 할선법은 독립성분 상호간의 정보를 최소화하기 위한 목적함수의 최적화 과정에서 요구되는 1차 미분에 따른 계산을 간략화하기 위함이고, 모멘트는 최적화 과정에서 발생하는 발진을 억제하여 보다 빠른 학습을 위함이다. 제안된 기법을 $256{\times}256$ 픽셀의 10개 지문영상에서 선택된 각각 10,000개의 3가지 영상패치들을 대상으로 적용한 결과, 제안된 기법은 뉴우턴법이나 할선법의 알고리즘 보다도 빠른 특징추출 속도가 있음을 확인하였다 한편 추출된 $16{\times}16$ 펙셀의 160개 독립성분 기저벡터 각각은 영상 각각에 포함된 공간적인 주파수 특성과 방향성을 가지는 경계 특성이 잘 드러나는 국부적인 특징들임을 확인하였다.

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Image Magnification using Fuzzy Method (퍼지 기법을 이용한 영상 확대)

  • Cho, Seung-Gun;Lee, Ju-Hwa;Woo, Young-Woon;Kim, Kwang-Baek
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2010.10a
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    • pp.209-212
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    • 2010
  • 본 논문에서는 영상을 확대할 경우에 발생하는 영상의 품질 저하를 최소화하기 위하여 원본 영상 픽셀과 확대된 결과 영상 픽셀 간의 명암도 차이와 보간 수행시 적용되는 가중치 값을 퍼지 기법에 적용하여 영상을 확대하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 기존의 양선형 보간법으로 도출된 결과 영상 픽셀과 원본 영상 픽셀 간의 명암도 차이와 보간 수행시 네 개의 픽셀 값에 곱하게 되는 가중치 값을 퍼지 소속 함수에 적용하여 원본 영상의 픽셀 정보와 가장 근접한 특징을 가진 확대된 결과 영상의 픽셀 정보를 최종적으로 도출한다. 제안된 방법을 실험한 결과, 기존의 양선형 보간법에 비해 영상 확대시, 발생하는 문제점인 흐림 현상이 상대적으로 감소하여 영상의 품질이 개선되는 것을 확인하였다.

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Performance Analysis of a Rotation-Transform Aided QPSK over Impulsive Noise Using Rieman Integral over Voronoi Cell (보로노이 셀에서 리만 적분을 이용한 임펄스 잡음 환경에서 동작하는 회전 변환 QPSK 기법의 성능 해석)

  • Choi, Byoungjo
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.38A no.3
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    • pp.224-239
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    • 2013
  • An exact performance analysis of an ML detector for a 2-dimensional rotation-transform aided QPSK system operating over an impulsive noise environment is presented using Rieman integrals of a two-dimensional Gaussian Q-function over Voronoi cells. A set of interesting features of the Voronoi cells is also characterised systematically. An optimum rotation angle yielding the minimum BER is also studied. The differences between the proposed exact method and the previous approximate analysis method are investigated in terms of the corresponding BERs and the derived optimum angles.

A Study on the Shape and Thickness Optimizations of Shells Using CAGD through Minimization of Strain Energy with Volume Constraint (CAGD를 사용한 쉘의 형상 및 두께 최적화에 관한 연구 (부피 제약조건을 사용한 변형에너지의 최소화))

  • 이상진;한상을
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.12 no.4
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    • pp.551-561
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    • 1999
  • 본 논문에서는 쉘 최적화에 대한 연구 결과를 기술하였다. 본 연구의 주목적은 쉘 구조물의 최적형상과 두께 분포를 찾는데 있다. 쉘의 변형에너지를 목적함수로 사용하고 초기 쉘의 부피를 제약조건을 고려하였다. 본 연구에서는 Computer-Aided Geometric Design (CAGD) 기법을 이용하여 쉘의 형상과 그 두께 분포를 표현하였고 쉘의 변형에너지를 측정하기 위해서 가변형 도를 채용한 퇴화 쉘 요소(Degenerated Shell Element)를 도입하였다. 최적 값을 구하기 위해서 세 가지 수학적 프로그래밍 기법을 제공하는 프로그램 DOT를 사용하였다. 마지막으로 새로이 개발된 쉘 최적화시스템의 효율성을 최적화예제로써 증명하였다.

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