• 제목/요약/키워드: A-, D-최적계획

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순차적 실험계획법을 적용한 다층관 벨로우즈 형상 최적설계 (Shape Optimization of Multilayer Bellows by Using Sequential Experimental Design)

  • 오상균;이광기;서창희;정윤철;김영석
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권9호
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    • pp.1007-1013
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    • 2011
  • 상용차용 다층관 벨로우즈는 우수한 유연성과 내구성이 요구되므로 단층으로 제조되는 승용차용 벨로우즈와는 다르게 다층의 형태로 제작된다. 단층 벨로우즈의 유한요소해석과 최적화에 대한 연구는 활발히 진행되고 있으나, 층과 층사이에 갭이 존재하는 다층형 벨로우즈의 유한요소해석과 최적화 연구는 미진하다. 따라서 본 연구에서는 해석의 신뢰성 향상을 위해 다층형 벨로우즈에 적합한 유한요소 모델을 제시하였으며, 다층관 벨로우즈의 형상 최적화를 위해 실험계획법과 D-Optimal 방법에 기반을 둔 순차적 실험계획에 의한 크리깅 메타모델을 적용하였다.

정기구학 및 역기구학을이용한하지 교정절골술 계획 생성 (Surgical Planning in Deformity Correction Osteotomies using Forward Kinematics and Inverse Kinematics)

  • 정지원;이승열;윤기범;박문석;이제희
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-11
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    • 2014
  • 뇌성마비에서 나타나는 하지 변형은 정상 보행 및 자세 유지에 어려움을 준다. 이를 교정하기 위해 임상의는 변형 정도를 측정하여 교정 절골술 계획을 수립하고 계획된 정도만큼 절골술을 시행한다. 그러나 절골술 시행 후 원래 계획보다 더 적거나 더 많이 교정되는 상황이나 의도치 않았던 변형이 발견되는 상황이 종종 발생한다. 이러한 문제 상황들이 발생하는 이유는 절골술 계획수립 시, 기존의 방법이 하지골의 정확한 형태학적 정보를 반영하기 어렵고 하지골을 절골하여 회전 시키는 정도에 따라 최종 결과가 어떻게 나오는지 사전에 예측하는 것이 쉽지 않으며 효과적인 교정 결과를 얻을 수 있는 절골술 방법, 회전각도 등 다양한 입력 조건의 최적 조합을 찾기가 어렵기 때문이다. 본 논문은 이를 해결하기 위해 컴퓨터 그래픽스 분야의 정기구학, 역기구학 및 최적화 기법을 하지 교정 절골술에 적용하여 임상의가 최적의 절골술 계획을 수립할 수 있도록 하는 방법을 제안한다. 하지 골의 3차원 메쉬 모델을 입력으로 받아 이를 분석하여 하지 특징점을 추출하고 임상지표를 자동으로 계산하여 변형 정도를 파악하는 방법, 하지 골을 대상으로 하는 5가지 교정 절골술의 시뮬레이션을 통해 그 결과를 사전에 예측할 수 있는 방법 그리고 비선형 최적화 문제로 변환하여 최적 교정 절골술 계획을 자동으로 수립하는 방법을 제안한다. 이를 통해 하지 골 교정 절골술과 관련된 거의 모든 경우의 수를 사전에 확인해 볼 수 있어서 종래의 방법보다 훨씬 쉽고 효율적으로 절골술을 계획하고 실행할 수 있을 것이다.

RMR과 전기비저항의 상관성 해석에 기초하여 지시크리깅을 적용한 최적 암반 분류 기법 고찰 (Investigation of Indicator Kriging for Evaluating Proper Rock Mass Classification based on Electrical Resistivity and RMR Correlation Analysis)

  • 이경주;하희상;고광범;김지수
    • 터널과지하공간
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    • 제19권5호
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    • pp.407-420
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    • 2009
  • 이 연구에서는 시추 조사와 물리탐사 자료와 같은 다양한 지반 정보를 통합하여 최적의 암반 분류 기법을 도출하는데 지시크리깅을 적용하였다. 최적의 지시크리깅 결과를 얻기 위해서는 효과적으로 hard data(시추조사)와 soft data(물리탐사 자료)를 통합하기 위한 알맞은 방법을 모색할 필요가 있다. 이론적인 베리오그램 모델변수를 결정하기 위해 반복적 비선형 역산 방법을 적용하였고 이 알고리즘의 타당성 검증을 위해 목적함수의 분포양상을 검토한 결과 상관거리에 따른 구배는 대단히 작은 특성을 보였다. 현장 적용지역은 지표에서 터널 계획고까지의 심도가 최대 500 m인 대규모 산악터널 예정지이다. 지시크리깅을 이용하여 soft data인 AMT (Audio frequency Magneto-Telluric) 탐사 자료와 hard data인 RMR자료를 하나로 통합하고자 하였다. 결론적으로 터널계획고와 터널 상부 1D 구간에 대한 암반등급도를 작성하여 도시하였다.

전력 부하 패턴 분석을 위한 3차원 큐브 마이닝과 캘랜더 패턴 기반 시간 데이터 마이닝 (3D Cube Mining and Calendar Pattern Based Temporal Mining for Analyzing Power Load Pattern)

  • 박진형;신진호;;이헌규;류근호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 춘계학술발표대회
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    • pp.200-203
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    • 2008
  • 최근 전력산업에서의 에너지 가격 및 공급과 수요의 변동, 그리고 기후의 변화에 의해서 부하 예측은 전력회사 경영방침 계획에 있어 중요한 요소가 되었다. 이 논문에서 전력계통의 최적 운용 계획을 위하여 우리가 제안한 기법은 다차원 분석이 가능한 3D 큐브 마이닝과 시간의 변화에 따른 패턴 예측이 가능한 캘린더 기반 시간 데이터 마이닝 기법이다. 이를 통하여 무선 부하 감시 시스템의 부하 데이터의 다차원 분석이 가능하고, 시간 변화에 따른 서로 다른 부하 패턴의 예측이 가능하도록 한다.

가상환자 데이터세트를 기반으로 악관절과 심미를 고려한 진단 및 치료계획 수립 (From TMJ to 3D Digital Smile Design with Virtual Patient Dataset for diagnosis and treatment planning)

  • 이수영;강동휘;이도연;김희철
    • 대한심미치과학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.71-90
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    • 2021
  • 가상 환자 데이터 세트는 단일 환자로부터 획득한 구강스캔 안면스캔 전신스캔 하악운동경로데이터 등 다양한 소스의 진단 데이터를 하나의 3차원 좌표계로 정렬한 데이터의 집합이다. 치과의사는 가상 환자 데이터 세트를 사용하여 효과적으로 치료 계획을 수립하고 다양한 치료 계획을 가상공간상에서 시뮬레이션 할 수 있으며, 가상 환자 데이터 세트에서 환자의 미소를 디자인 후 그 결과를 시뮬레이션하고 최적의 치료결과를 선택할 수 있다. 가상공간에서 선택된 치료 계획은 3D 프린팅, 밀링, 사출 성형과 같은 제조 기술을 사용하여 환자에게 동일하게 전달될 수 있다. 이러 치료 계획의 전달은 임시 수복물 제작 및 환자의 구강 내에서 목업 확인을 통해 최종 보철물 제작으로 연결할 수 있다. 이와 같이 진단 데이터, 중첩 및 가공의 정확도가 보장된다면 3차원 가상공간 상에서 시뮬레이션된 3D 디지털 스마일 디자인을 실제 환자에게 정확하게 전달할 수 있다. 가상환자데이터세트의 임상적용방법으로 동기능적교합측정 검사를 통해 교합조정치료를 치료계획에서 배제할수 있는 의사결정방법과, 턱관절질환을 가지고 있는 청소년기 특발성 척추측만증 환자의 턱관절 치료전후 전신스캔 비교분석방법, 그리고 전악수복증례인 상하악 총의치환자 진료시 가상환자데이터세트에 기반한 교합평면분석 및 디지털심미분석방법을 제시하였다.

터널 갱구사면 쏘일네일링 보강배치계획을 위한 최적화기법 연구 (A study on the optimization technique for the plan of slope reinforcement arrangement of soil-nailing in tunnel portal area)

  • 김병찬;문현구
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.569-579
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    • 2016
  • 국내 터널 갱구사면에 안정성을 확보하기 위한 사면보강은 앵커, 쏘일네일 및 록볼트 등을 이용한 다양한 공법이 사용되고 있다. 갱구 사면보강공법 및 보강재 배치, 보강재 길이 등을 선정하기 위해서는 시행착오법 등 시간이 많이 소요되기도 하며, 최적조건의 상태가 선정되었는지에 대한 검증이 쉽지 않은 경우도 발생한다. 본 연구에서는 FLAC3D 프로그램에 내장된 FISH 언어를 사용해서, 차분진화 알고리즘(DEA)을 적용한 최적화기법을 개발하였다. 갱구사면 보강공법 중에 쏘일네일링 공법에 대한 데이터베이스를 구축한 후, FLAC3D 해석을 통한 안전율 기반의 최적보강배치 계획을 선정할 수 있도록 하였다. 수치해석 결과, 완전조합(FC)에 비해서 DEA 기반의 최적화기법이 해석회수가 8배 정도 감소함을 확인하였다. 갱구 사면보강 설계 시 개발된 시스템을 활용하면, 최적보강배치 계획을 상대적으로 쉽게 선정할 수 있을 것으로 기대된다.

다품목 시스템의 Hidden Failure를 고려한 계획정비 스케줄링에 관한 연구 : 검사비용을 중심으로 (A Study on the Scheduling of Planned Maintenance for Multicomponent System with Hidden Failures : Focusing on Inspection Cost)

  • 김만수;현도경;김성환;지웅기;권기상
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.149-158
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    • 2019
  • 본 논문에서는 다수의 구성품으로 구성된 시스템에 대해 Hidden Failure를 고려하여 최적의 계획 정비 스케줄링 문제에 대해 연구하였다. 계획 정비 스케줄링의 목적은 장기 운용 유지비용 최소화이다. 시스템 측면에서는 다수의 구성품을 그룹화하여 검사함으로써 시스템이 정지함으로 인해 발생할 수 있는 비용을 최소화 할 수 있다. 또한 각 구성품 별로 적절한 검사 주기를 선정하여 고장을 조기에 확인함으로써 고장 발생으로 인한 비용을 최소화 할 수 있다. 본 논문에서는 계산의 복잡성을 줄이기 위해 기존 연구에서 사용한 "Base interval approach"를 적용하였으며 추가적으로 다수 구성품의 동시 검사를 통한 검사비용 절감 효과를 고려하였다. 검사비용은 소요되는 시설, 장비 및 인력 비용으로 구성된다고 가정하였으며 유사한 구성품을 동시에 검사함으로써 검사비용이 절감되는 경우에 대한 분석을 실시하였다. 본 논문에서는 검사비용 절감 효과를 비교하기 위해 기존 연구에서 활용한 사례를 대상으로 분석을 실시하였고 이에 따른 비용 절감 효과를 시뮬레이션을 통해 비교하여 제시한다.

임의 물체에 대한 최적 3차원 Grasp Planning (Optimal 3D Grasp Planning for unknown objects)

  • 이현기;최상균;이상릉
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.462-465
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    • 2002
  • This paper deals with the problem of synthesis of stable and optimal grasps with unknown objects by 3-finger hand. Previous robot grasp research has analyzed mainly with either unknown objects 2D by vision sensor or unknown objects, cylindrical or hexahedral objects, 3D. Extending the previous work, in this paper we propose an algorithm to analyze grasp of unknown objects 3D by vision sensor. This is archived by two steps. The first step is to make a 3D geometrical model of unknown objects by stereo matching which is a kind of 3D computer vision technique. The second step is to find the optimal grasping points. In this step, we choose the 3-finger hand because it has the characteristic of multi-finger hand and is easy to modeling. To find the optimal grasping points, genetic algorithm is used and objective function minimizing admissible farce of finger tip applied to the object is formulated. The algorithm is verified by computer simulation by which an optimal grasping points of known objects with different angles are checked.

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최적 토량배분 계획을 위한 의사결정 모델 (Decision Making Model for Optimal Earthwork Allocation Planning)

  • 곽한성;서병욱;이동은
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2016년도 춘계 학술논문 발표대회
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    • pp.162-163
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    • 2016
  • This paper presents a mathematical model for optimizing earthwork allocation plan that minimizes earthwork cost. The model takes into account operational constraints in the real-world earthwork such as material-type (i.e., quality level of material) and quantities excavated from cut-sections, required quality of material and quantities for each embankment layer, top-down cutting and bottom-up filling constraints, and allocation orders. These constraints are successfully handled by assuming the rock-earth material as the three dimensional (3D) blocks. The study is of value to project scheduler because the model identifies the optimal earth allocation plan (i.e., haul direction (cut and fill pairs), quantities of soil, type of material, and order of allocations) expeditiously and is developed as an automated system for usability. It is also relevant to estimator in that it computes more realistic earthworks costs estimation. The economic impact and validity of the mathematical model was confirmed by performing test cases.

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수치지형도 데이터를 활용한 유전자 알고리즘 기반 건축외피의 최적향 산정 프로세스 (A Process of Optimization for the Best Orientation of Building Façades Based on the Genetic Algorithm by Utilizing Digital Topographic Map Data)

  • 최승주;한승훈
    • 토지주택연구
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    • 제13권1호
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    • pp.113-129
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    • 2022
  • 건축물의 친환경성에 대한 심도 있는 검토는 건축물의 LCC를 비롯하여 다양한 가치판단에 직결된다. 그러나 전통적 설계방식은 친환경성이 최적화된 건축물 대안을 제시하는 데 한계를 지닌다. 따라서 본 연구는 건축계획 단계에서 기후, 도시와 같은 미시적 측면의 지역조건을 계획에 반영하여 친환경성이 최적화된 건축물 대안을 도출할 수 있는 의사결정 보조도구를 제시하는 것을 목적으로 수행되었다. 이를 위해 정부기관인 국토정보플랫폼에서 제공하는 수치지형도의 등고선, 건물, 도로 정보를 기반으로 건축대지 인근 지역의 3차원 모델링 작성 및 태양환경 분석을 수행할 수 있는 알고리즘을 제작했고, 알고리즘의 유효성을 확인하기 위해 기축 건축물 입면 방향과의 일사량 및 일조시간을 비교하여 최적향 산출 가능 여부를 검토했다. 그 결과, 도출된 최적향이 기축 건축물의 정면향 대비 더 높은 일사량 및 일조시간을 확보할 수 있다는 비교분석 결과가 도출되었으며, 이를 통해 개발 알고리즘이 태양입사 환경관점에서 유효한 입면 방향을 산출할 수 있음이 확인되었다.