The main objective of critical excitation methods is to reveal the worst possible response of structures. This goal is accomplished by considering the uncertainties of ground motion, which is subjected to the appropriate constraints, such as earthquake power and intensity limit. The concentration of this current study is on the theoretical optimization aspect, as is the case with the majority of conventional critical excitation methods. However, these previous studies on critical excitation lead to a discontinuous power spectral density (PSD). This paper introduces some critical excitations which contain proper continuity in frequency domain. The main idea for generating such continuous excitations stems from the combination of two continuous functions. On the other hand, in order to provide a non-stationary model, this paper attempts to present an appropriate envelope function, which unlike the previous envelope functions, can properly cover the natural earthquakes' accelerograms based on multi-peak conditions. Finally, the proposed method is developed into the multiple-degree-of-freedom (M.D.O.F) structures.
In this paper, we demonstrate an autonomous design of motion control of virtual creatures (called animated robots in this paper) and develop modeling software for animated robots. An animated robot can behave autonomously by using its own sensors and controllers on three-dimensional physically modeled environment. The developed software can enable us to execute the simulation of animated robots on physical environment at any time during the modeling process. In order to simulate more realistic world, an approximate fluid environment model with low computational costs is presented. It is shown that a combinatorial use of neural network implementation for controllers and the genetic algorithm (GA) or the particle swarm optimization (PSO) is effective for emerging more realistic autonomous behaviours of animated robots.
The set partitioning problem is a well-known NP-hard combinatorial optimization problem, and it is formulated as an integer programming model. This paper proposes an Integer Programming-based Local Search for solving the set partitioning problem. The key point is to solve the set partitioning problem as the set covering problem. First, an initial solution is generated by a simple heuristic for the set covering problem, and then the solution is set as the current solution. Next, the following process is repeated. The original set covering problem is reduced based on the current solution, and the reduced problem is solved by Integer Programming which includes a specific element in the objective function to derive the solution for the set partitioning problem. Experimental results on a set of OR-Library instances show that the proposed algorithm outperforms pure integer programming as well as the existing heuristic algorithms both in solution quality and time.
The Simulated Annealing (SA) algorithm has been successfully applied to various difficult combinatorial optimization problems. Since the performance of a SA algorithm, generally depends on values of the parameters, it is important to select the most appropriate parameter values. In this paper the SA algorithm is optimally designed for performance acceleration, by using the Taguchi method. Several test problems are solved via the SA algorithm optimally designed, and the solutions obtained are compared to solution results McMullen & Frazier(2000). The performance of the SA algorithm is evaluated in terms of solution quality and computation times. Computational results show that the proposed SA algorithm is effective and efficient in finding near-optimal solutions.
Determination of component mounting sequence on printed circuit board assembly process is a typical NP-hard problem. It is a kind of traveling salesman problems, but it has one more hard to meet constraint of matching component type per mounting position as well as searching the shortest path. An efficient method is developed by separation of crowed area and allowing up to two slots per component type. A simulation model is constructed using Visual C++ for evaluation of the suggested heuristic.
개미 집단 최적화는 최근에 제안된 조합 최적화 문제를 해결하기 위한 메타 휴리스틱 탐색 방법으로, 그리디 탐색뿐만 아니라 긍정적 반응의 탐색을 사용한 모집단에 근거한 접근법으로 순회 판매원 문제를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 기존의 개미 집단 시스템의 성능을 향상시키기 위해 강화와 다양화를 통한 집단간 긍정적 상호작용과 부정적 상호작용을 수행하는 다중 집단 개미 모델을 제안한다. 이 알고리즘은 TSP 문제를 해결하기 위해 몇 개의 에이전트 집단으로 이루어진 ACS 집단간의 상호작용을 통해 문제를 해결하는 방법이다. 본 논문에서는 이 제안된 방법을 TSP 문제에 적용해 보고 그 성능에 대해 기존의 ACS 방법과 비교 평가해, 문제 해결의 질적 수준이 우수하다는 것을 실험을 통해 알아보고자 한다.
휴리스틱 알고리즘 연구에 있어서 중요한 분야 중 하나가 강화와 다양화의 조화를 맞추는 문제이다. 개미 집단 시스템은 최근에 제안된 조합 최적화문제를 해결하기 위한 메타 휴리스틱 기법으로, 그리디 탐색과 긍정적 보상에 의한 접근법으로 순회 판매원 문제를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 기존 개미집단 시스템의 성능을 향상시키기 위해 강화 전략과 다양화 전략으로 나누어진 엘리트 전략을 통해 집단간 긍정적 부정적 상호작용을 수행하는 다중 집단 개미 모델을 제안한다. 그리고, 이 제안된 엘리트 전략에 의한 다중 집단 상호작용 개미 모델을 순회판매원문제에 적용해 보고 그 성능에 대해 기존 개미집단 시스템과 비교한다.
이동통신에 있어서 채널 할당 문제는 조합적 최적화 문제로 문제의 범위가 증가함에 따라 계산량이 지수함수적으로 증가하는 NP-완성형 문제이다. 본 논문에서는 Hopfield 모델을 이용하여 동일 채널 간섭, 인접 기지국 간섭, 동일 기지국 간섭등의 제약조건을 만족하여 각 기지국의 채널 요구량에 따라 채널을 할당하는 방법을 고려하였다. 본 논문에서 고려한 Hopfield 모델은 현재의 하드웨어 구현기술의 제약 요건등을 고려하여 가장 기본적인 모델을 가정하였으며, 고정 채널할당 방법에서 균일, 불균일 트래픽 요구량을 고려하였고, 동적 채널 할당 방법의 적용 가능성을 타진해 보았다.
본 논문에서는 도시 내 교통 혼잡 문제를 해결하기 위한 새로운 혁신 기술 중 하나인 에어 택시 운영에 관한 연구를 다룬다. 성공적인 기술 도입과 합리적인 운영을 위해 초기에 고려해야 할 문제 중 하나인 수직이착륙장(vertiport) 위치 결정 문제를 다룬다. 교통수단 이용에 따른 비용과 이동시간을 고려하여 각 경로에서의 교통수단 예측 수요 확률을 이산 선택 모형을 활용하여 구하고, 이를 반영하여 에어 택시 이용률의 최대화를 목적으로 하는 수리적 모형을 제안한다. 본 수리적 모형은 NP-난해(NP-hard) 문제로, 위치 결정 문제를 해결하기 위한 효과적이면서 효율적인 문제 해결방법론이 필요하다. 단순히 최적화 모형을 제안한 기존 연구와 달리 본 연구에서는 교차-엔트로피 알고리즘(cross-entropy algorithm)을 활용한 문제 해결 방법론을 제안하고, 수치 실험을 통해 알고리즘의 효과성과 효율성을 확인한다. 문제 해결 방법론의 학술적 우수성 외에도, 실제 데이터 및 에어 택시 활용 계획을 고려한 의사결정의 제시는 실무적인 활용 가능성을 높일 수 있음을 시사한다.
To ensure that equipment outages do not directly impact the reliability of the ISO-controlled grid, market participants request permission and receive approval for planned outages from the independent system operator (ISO) in competitive electricity markets. In the face of major generation outages, the ISO will make a critical decision as regards the scheduling of the essential maintenance for myriads of generating units over a fixed planning horizon in accordance with security and adequacy assessments. Mainly, we are concerned with a fundamental framework for ISO's maintenance coordination in order to determine precedence of conflicting outages. Simulated annealing, a powerful, general-purpose optimization methodology suitable for real combinatorial search problems, is used. Generally, the ISO will put forward its best effort to adjust individual generator maintenance schedules according to the time preferences of each power generator (GENCO) by taking advantage of several factors such as installed capacity and relative weightings assigned to the GENCOs. Thus, computer testing on a four-GENCO model is conducted to demonstrate the effectiveness of the proposed method and the applicability of the solution scheme to large-scale maintenance scheduling coordination problems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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