In this paper, we develop an adaptive genetic algorithm (aGA). The aGA has an adaptive scheme which can automatically determine the use of local search technique and adaptively regulate the rates of crossover and mutation operations during its search process. For the adaptive scheme, the ratio of degree of dispersion resulting from the various fitness values of the populations at continuous two generations is considered. For the local search technique, an improved iterative hill climbing method is used and incorporated into genetic algorithm (GA) loop. In order to demonstrate the efficiency of the aGA, i) a canonical GA without any adaptive scheme and ii) several conventional aGAs with various adaptive schemes are also presented. These algorithms, including the aGA, are tested and analyzed each other using various test problems. Numerical results by various measures of performance show that the proposed aGA outperforms the conventional algorithms.
본 논문에서는 웨이블렛 변환계수를 이용하여 CELP 부호기의 코드북 탐색 시간을 개선하는 새로운 방법을 제안하고 있다. CELP 음성 부호화기에서 적응 코드북 탐색시 개루프(open loop) 및 폐루프(closed loop) 탐색을 이용하여 피치를 추출하는 과정은 많은 연산량을 필요로 한다. 특히 개루프 탐색에서 전구간에 걸쳐 자기상관함수를 이용한 피치 추출은 과도한 탐색시간에 비효율적인 것으로 지적되어 왔다. 본 논문에서는 다양한 스케일리 계수에 대한 다이애딕 웨이블렛 변환계수의 최대값의 위치가 변하지 않는 주파수에 피치가 존재하는 특성을 이용하여 새로운 적응코드북 탐색 방법을 제안하고 있다. 제안한 알고리즘은 기존의 적응 코드북 탐색 시간을 25% 감소시켰고, 합성된 음성신호의 음질의 차이는 거의 느낄 수 없었다.
In this paper, we propose new adaptive search range motion estimation methods where the search ranges are constrained by the probabilities of motion vector differences and a search point sampling technique is applied to the constrained search ranges. Our new methods are based on our previous work, in which the search ranges were analytically determined by the probabilities. Since the proposed adaptive search range motion estimation methods effectively restrict the search ranges instead of search point sampling patterns, they provide a very flexible and hardware-friendly approach in motion estimation. The proposed methods were evaluated and tested with JM16.2 of the H.264/AVC video coding standard. Experiment results exhibit that with negligible degradation in PSNR, the proposed methods considerably reduce the computational complexity in comparison with the conventional methods. In particular, the combined method provides performance similar to that of the hybrid unsymmetrical-cross multi-hexagon-grid search method and outstanding merits in hardware implementation.
In this paper we propose the adaptive scheme to place more search points as long as the operation tapability of the motion estimator in the video codec permits. And the proposed algorithm takes advantage of the intuitive fact that the quality of the decoded video is more degraded as the spatial frequency of the corresponding block is increased due to the augmentation of local minima per unit area. Thererore, we propose the scheme to enhance the quality by locating relatively more search points in the block with high frequency components by analyzing the spatial frequencies of the video sequence. As a result, the proposed scheme can adaptively place more search points possibly permitted by the motion estimator and guarantees better quality compared to the TSS and FS.
In this paper an adaptive moving method of the search region tracking the motion is proposed. The search region in BMA is determined by the capability of hardware implementation and the degree of motion. But once determined nothing can be changed during coding procedure. In this paper we predict the level of motion of the current block using motion vectors of previous frames without overhead information and change the location of the search region according to the level of the motion predicted. In short the proposed method can be archieved the dsirable effect such that the size of search region gets large when the motion is large. Results of experiments show that prediction efficiency has been improved by using adaptive moving method resulting in reduced prediction error in the blocks with large motion.
높은 신뢰도의 댐 유입량 예측은 효율적인 댐 운영을 위해 필요하다. 최근 다층퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP)을 활용하여 댐의 유입량을 예측하는 연구들이 진행되었다. 기존 연구들은 MLP의 연산자 중 자료 간의 최적 상관관계를 찾는 optimizer로 경사하강법(Gradient Descent, GD) 기반의 optimizer를 사용하였다. 하지만, GD 기반의 optimizer들은 지역 최적값으로의 수렴 가능성과 저장공간 부재로 인해 예측성능이 저하된다는 단점이 있다. 본 연구는 GD 기반 optimizer 중 Adaptive moments와 Improved Harmony Search (IHS)를 결합한 Adaptive moments combined with Improved Harmony Search (AdamIHS)를 개발하여 GD 기반 optimizer의 단점을 개선하였다. AdamIHS를 사용한 MLP의 학습 및 예측성능을 평가하기 위해 대청댐 유입량을 학습 및 예측하였으며, GD 기반 optimizer를 사용한 MLP의 학습 및 예측성능과 비교하였다. 학습결과를 비교하면, AdamIHS를 사용한 은닉층 5개인 MLP의 Mean Squared Error (MSE) 평균값이 11,577로 가장 낮았다. 예측결과를 비교하면, AdamIHS를 사용한 은닉층 1개인 MLP의 MSE 평균값이 413,262로 가장 낮았다. 본 연구에서 개발된 AdamIHS를 활용하면 다양한 분야에서 향상된 예측성능을 보여줄 수 있을 것이다.
본 논문은 고속 블록 정합 알고리즘에 관한 것으로, 적응형 육각 탐색에 있어서 차순위 국부 정합점을 이용하여 탐색 패턴을 확장하는 방법에 관한 것이다. 제안된 방법은 고속 움직임 추정의 국부 최소 문제를 경감하기 위해 적응형 육각 탐색의 최적 국부 정합점에 의해 형성된 기존의 탐색 패턴에 차순위 국부 정합점을 중심으로 새롭게 형성한 탐색 패턴을 추가하여 탐색패턴을 적응적으로 확장한다. 제안된 방법에 따르면, 육각 탐색 기반 블록 정합 알고리즘을 확장된 탐색 패턴에 적용하여 움직임 벡터를 추정함으로써 보상 화질 측면에서 개선된 성능을 제공하는 고속 움직임 추정을 수행할 수 있다.
본 논문에서는 유연제조시스템(FMS)에서 다단계스케줄링 문제를 효율적으로 해결하기 위한 적응형 혼합유전 알고리즘(ahGA) 접근법을 제안한다. 제안된 ahGA는 FMS의 해를 개선시키기 위하여 이웃탐색기법을 사용하며, 유전탐색과정에서의 수행도를 향상시키기 위해 유전알고리즘(GA)의 파라메터들을 조정하기 위한 적응형 구조를 사용한다. 수치실험에서는 제안된 ahGA와 기존의 알고리즘들 간의 수행도를 비교하기 위하여 두가지형태의 다단계스케줄링문제를 제시한다. 실험결과는 제안된 ahGA가 기존의 알고리즘들 보나 더 뛰어난 수행도를 보여주고 있다.
This research presents an adaptive fast motion estimation (ME) computation on the stage of uneven multi-hexagon grid search (UMHGS) algorithm included in an unsymmetrical-cross multi-hexagon-grid search (UMHexagonS) in H.264 standard. The proposed adaptive method is based on statistical analysis and previously obtained motion vectors to reduce the computational complexity of ME. For this purpose, the algorithm is decomposed into three processes: skipping, terminating, and reducing search areas. Skipping and terminating are determined by the statistical analysis of the collected minimum SAD (sum of absolute difference) and the search area is constrained by the slope of previously obtained motion vectors. Simulation results show that 13%-23% of ME time can be reduced compared with UMHexagonS, while still maintaining a reasonable PSNR (peak signal-to-noise ratio) and average bitrates.
This paper is presented by the application of parallel adaptive evolutionary algorithm(PAEA) to search an optimal solution of a thermal unit commitment problem. The adaptive evolutionary algorithm(AEA) takes the merits of both a genetic algorithm(GA) and an evolution strategy(ES) in an adaptive manner to use the global search capability of GA and the local search capability of ES. To reduce the execution time of AEA, the developed algorithm is implemented on an parallel computer which is composed of 16 processors. To handle the constraints efficiently and to apply to Parallel adaptive evolutionary algorithm(PAEA), the states of thermal unit are represented by means of real-valued strings that display continuous terms of on/off state of generating units and are involved in their minimum up and down time constraints. And the violation of other constraints are handled by repairing operator. The procedure is applied to the $10{\sim}100$ thermal unit systems, and the results show capabilities of the PAEA.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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