• Journal of Biosystems Engineering
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• 제42권1호
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• pp.23-43
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• 2017

Purpose: As application-specific wireless sensor networks are gaining popularity, this paper discusses the development and field performance of the GHAN, a greenhouse area network system to monitor, control, and access greenhouse microenvironments. GHAN, which is an upgraded system, has many new functions. It is an intelligent wireless sensor and actuator network (WSAN) system for next-generation greenhouses, which enhances the state of the art of greenhouse automation systems and helps growers by providing them valuable information not available otherwise. Apart from providing online spatial and temporal monitoring of the greenhouse microclimate, GHAN has a modified vapor pressure deficit (VPD) fuzzy controller with an adaptive-selective mechanism that provides better control of the greenhouse crop VPD with energy optimization. Using the latest soil-matrix potential sensors, the GHAN system also ascertains when, where, and how much to irrigate and spatially manages the irrigation schedule within the greenhouse grids. Further, given the need to understand the microclimate control dynamics of a greenhouse during the crop season or a specific time, a statistical assessment tool to estimate the degree of optimality and spatial variability is proposed and implemented. Methods: Apart from the development work, the system was field-tested in a commercial greenhouse situated in the region of Punjab, India, under different outside weather conditions for a long period of time. Conclusions: Day results of the greenhouse microclimate control dynamics were recorded and analyzed, and they proved the successful operation of the system in keeping the greenhouse climate optimal and uniform most of the time, with high control performance.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.211-217
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• 1998

Many practical control problems for the complex, uncertain or large-scale plants, need to simultaneously achieve a number of objectives, which may conflict or compete with each other. If the conventional optimization methods are applied to solve these control problems, the solution process may be time-consuming and the resulting solution would ofter lose its original meaning of optimality. Nevertheless, the human operators usually performs satisfactory results based on their qualitative and heuristic knowledge. In this paper, we investigate the control strategies of the human operators, and propose a fuzzy model-based multi-objective satisfactory controller. We also apply it to the automatic train operation(ATO) system for the magnetically levitated vehicles(MAGLEV). One of the human operator's strategies is to predict the control result in order to find the meaningful solution. In this paper, Takagi-Sugeno fuzzy model is used to simulated the prediction procedure. Another str tegy is to evaluate the multiple objectives with respect to their own standards. To realize this strategy, we propose the concept of a satisfactory solution and a satisfactory control scheme. The MAGLEV train is a typical example of the uncertain, complex and large-scale plants. Moreover, the ATO system has to satisfy multiple objectives, such as seed pattern tracking, stop gap accuracy, safety and riding comfort. In this paper, the speed pattern tracking controller and the automatic stop controller of the ATO system is designed based on the proposed control scheme. The effectiveness of the ATO system based on the proposed scheme is shown by the experiments with a rotary test bed and a real MAGLEV train.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.31-38
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• 2013

특징 정규화는 인식기를 적용하기 이전의 전처리 단계로 특징의 스케일에 따른 오류를 줄이기 위해 널리 사용되고 있다. 하지만 기존 정규화 방법은 특징의 분포를 가정하는 경우가 많으며, 클래스 라벨을 고려하지 않으므로 정규화 결과가 인식률에서 최적임을 보장하지 못하는 문제점이 있다. 이 논문에서는 특징의 분포를 가정하지 않는 랭크 정규화 방법과 클래스 라벨을 사용하는 교사 학습법을 결합한 교사 랭크 정규화 방법을 제안하였다. 제안하는 방법은 데이터의 분포를 바탕으로 특징의 분포를 자동으로 추정하므로 특징의 분포를 가정하지 않으며, 데이터 포인트의 최근접 이웃이 가지는 클래스 라벨을 바탕으로 정규화를 시행하므로 오류의 발생을 최소화할 수 있다. 특히 SVM의 경우 서로 다른 클래스에 속하는 데이터 포인트들이 혼재되어 나타나는 영역에 경계선을 설정하므로 이 영역의 밀도를 줄임으로써 경계선 설정을 보다 용이하게 하고 결과적으로 일반화 오류를 감소시킬 수 있다. 이러한 사실들은 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제37권6호
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• pp.663-678
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• 2020

This paper proposes a novel topology optimization method generating multiple materials for external linear plane crack structures based on the combination of IsoGeometric Analysis (IGA) and eXtended Finite Element Method (X-FEM). A so-called eXtended IsoGeometric Analysis (X-IGA) is derived for a mechanical description of a strong discontinuity state's continuous boundaries through the inherited special properties of X-FEM. In X-IGA, control points and patches play the same role with nodes and sub-domains in the finite element method. While being similar to X-FEM, enrichment functions are added to finite element approximation without any mesh generation. The geometry of structures based on basic functions of Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) provides accurate and reliable results. Moreover, the basis function to define the geometry becomes a systematic p-refinement to control the field approximation order without altering the geometry or its parameterization. The accuracy of analytical solutions of X-IGA for the crack problem, which is superior to a conventional X-FEM, guarantees the reliability of the optimal multi-material retrofitting against external cracks through using topology optimization. Topology optimization is applied to the minimal compliance design of two-dimensional plane linear cracked structures retrofitted by multiple distinct materials to prevent the propagation of the present crack pattern. The alternating active-phase algorithm with optimality criteria-based algorithms is employed to update design variables of element densities. Numerical results under different lengths, positions, and angles of given cracks verify the proposed method's efficiency and feasibility in using X-IGA compared to a conventional X-FEM.

• Industrial Engineering and Management Systems
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• 제7권2호
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• pp.126-132
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• 2008

The bin packing problem (BPP) is an NP-Complete Problem. The problem can be described as there are $N=\{1,2,{\cdots},n\}$ which is a set of item indices and $L=\{s1,s2,{\cdots},sn\}$ be a set of item sizes sj, where $0<sj{\leq}1$, ${\forall}j{\in}N$. The objective is to minimize the number of bins used for packing items in N into a bin such that the total size of items in a bin does not exceed the bin capacity. Assume that the bins have capacity equal to one. In the past, many researchers put on effort to find the heuristic algorithms instead of solving the problem to optimality. Then, the quality of solution may be measured by the asymptotic worst-case ratio or the average-case ratio. The First Fit Decreasing (FFD) is one of the algorithms that its asymptotic worst-case ratio equals to 11/9. Many researchers prove the asymptotic worst-case ratio by using the weighting function and the proof is in a lengthy format. In this study, we found an easier way to prove that the asymptotic worst-case ratio of the First Fit Decreasing (FFD) is not more than 11/9. The proof comes from two ideas which are the occupied space in a bin is more than the size of the item and the occupied space in the optimal solution is less than occupied space in the FFD solution. The occupied space is later called the weighting function. The objective is to determine the maximum occupied space of the heuristics by using integer programming. The maximum value is the key to the asymptotic worst-case ratio.

• 대한교통학회지
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• 제22권4호
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• pp.85-96
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• 2004

합리적 통행경로는 "경로를 노드 또는 링크의 순서로 표현할 때, 경로를 구성하는 노드의 반복은 존재해도 링크의 반복은 존재하지 않는다"는 원리에 근거한다. 최적경로 탐색과정에서 합리적 통행현상을 포함하는 방법은 링크로 구성된 표지(Link-Based Label)를 적용하는 방안이 적용하기 용이하다. 링크표지를 활용하는 경우 링크의 중복 표현을 허용되지 않는 상황에서 노드의 중복표현이 가능하여 합리적인 통행을 원칙적으로 보장될 뿐만 아니라 목적지에서 출발지로 경로를 역 추적(Backward Trace)하는 과정에서 전 링크(Pvevious Link)의 단일정보만 이용하므로 Bellman의 최적원리(Optimality Condition)에 의한 최적해(Optimal Solution)가 보장된다. 본 연구는 다수의 경로를 선정함에 있어 합리적 통행행태를 고려하기 위한 링크표지고정방식(Link-Based Label Setting)을 제안한다. 기존에 표지고정(Label Setting)을 기반으로 제안되었던 노드기반 다수경로알고리즘을 기반으로 링크표지로 전환하는 방안을 개발한다. 또한 알고리즘의 대규모 교통망에 적용한 수행결과를 통해 대안경로정보제공을 위한 현실적용의 문제점을 도출하고, 도로의 연속주행을 보장하려는 운전자의 경로선택행태를 반영하는 방안에 대해 검토한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권12호
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• pp.5231-5248
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• 2016

As a service-oriented paradigm, web service composition has obtained great attention from both academia and industry, especially in the area of cloud service. Nowadays more and more web services providing the same function but different in QoS are available in cloud, so an important mission of service composition strategy is to select the optimal composition solution according to QoS. Furthermore, the selected composition solution should satisfy the service level agreement (SLA) which defines users' request for the performance of composite service, such as price and response time. A composite service is feasible only if its QoS satisfies user's request. In order to obtain composite service with the optimal QoS and avoid SLA violations simultaneously, in this paper we first propose a QoS evaluation method which takes the SLA satisfaction into account. Then we design a service selection algorithm based on our QoS evaluation method. At last, we put forward a parallel running strategy for the proposed selection algorithm. The simulation results show that our approach outperforms existing approaches in terms of solutions' optimality and feasibility. Through our running strategy, the computation time can be reduced to a large extent.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권12호
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• pp.373-382
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• 2016

이산화탄소 포집 및 저장 / 격리 (CCS) 기술은 많은 이산화탄소 저감 방법 중 이상적인 방법으로 주목 받고 있다. 이산화탄소를 포집해서 파이프라인을 통해 저장소까지 수송할 때, 저장소가 가까운 경우 직접 수송할 수도 있지만, 중간 저장의 역할을 하는 허브를 거쳐 수송할 수도 있다. 허브의 수와 위치를 결정하는 것은 중요한 문제이다. 다목적 의사 결정을 위한 수학 모델은 많은 제약식과 목적식을 수반하는데, 문제의 계산 복잡도가 증가하지만 항상 최적을 보장하지 않는다. 본 연구에서는, 이산화탄소 수송망에서 중간 저장 허브의 위치와 수를 결정하는 알고리즘을 제안하고, 이를 활용하여 이산화탄소 발생지의 연결 네트워크 시뮬레이터를 개발한다. 시뮬레이터에서는 또한 이산화탄소의 수송 경로를 제공한다. 사례 연구로 한국에 모델을 적용한다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제45권7호
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• pp.9-16
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• 2008

센서 네트워크에서의 효율적인 라우팅을 위하여 센서노드들을 최적으로 상호연결 하는 배치를 찾는 문제를 고려하게 된다. 유사한 이론 문제로서 평면상에 주어진 점들을 최적으로 상호연결 하는 트리 구조를 찾는 스타이너 트리 문제가 있는데, 이 문제에 대한 근사 알고리즘을 차용하여 센서노드들을 최적에 근사하게 상호연결 하는 배치를 찾을 수도 있다. 하지만 스타이너 트리 문제는 평면상에서 수학적으로 정의된 점들의 집합을 상호연결 하는 문제로서 센서 네트워크에서는 나타나지 않는 특수한 경우까지 내포하므로, 그 알고리즘을 사용하는 접근은 타당한 분석 방식이 될 수 없다. 센서 네트워크에서 센서들의 분포는 평면상의 수학적인 점들의 임의적인 분포와는 달리, 센서들이 일정거리 이상으로 서로 떨어져 있다고 가정 할 수 있다. 이러한 물리적인 성격을 반영하여 센서 네트워크를 위한 근사 알고리즘을 구성함으로써, 센서 네트워크 상호연결이라는 문제에 적합한 실행시간 및 최적치에 대한 근사비율을 도출 할 수 있게 된다.

• 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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• 제28권3호
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• pp.430-448
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• 2001

차량 항법 시스템에서 가장 중요한 기능중의 하나는 현재 위치로부터 목적지까지의 가능한 경로들 최단경로를 계산하는 일이다. 차량 항법 시스템의 중요한 어려움 중 하나는 대용량 디지털 로드맵상에서 최단경로를 구할 때 많은 계산 시간이 소요된다는 점이다. 차량 항법 시스템은 실시간 시스템이므로, 제한 시간을 만족하여 최소 비용 경로를 계산하는 것은 매 우 중요하다. 본 논문에서는 대용량의 디지털 로드맵(Road Maps)에서 최단 경로 계산을 효 율적이고 빠르게 하기 위해서 디지털 로드맵을 효율적으로 계층 구조화하는 HiTi(Hierarchical MulTi) 그래프 모델을 개발하였다. 제안된 HiTi 그래프 모델에 기반을 둔 SPAH라는 새로운 최단 경로 알고리즘을 제안하고, SPAH가 계산한 최단경로의 최적성 (Optimality)을 증명하였다. SPAH의 성능분석을 통하여 SPAH가 기존의 다른 최단 경로 계 산 알고리즘들 보다 훨씬 빠르게 최단경로를 계산한다는 것을 보여주었다. HiTi 그래프 방 법은 여러 가지 측면에서 다른 유사한 방법들과 상세하게 성능실험을 통하여 장.단점이 비 교 분석되어 졌다.