• 제목/요약/키워드: Discrete Optimization

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고속활주선의 선형 최적화를 통한 저항성능 개선에 관한 연구 (A Study on Improvement in the Resistance Performance of Planing hulls by Hull Shape Optimization)

  • 김선범
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.83-90
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    • 2018
  • 본 연구에서는 선형의 기본 파라메타가 주어졌을 때, 선형 최적화를 통하여 고속으로 주행하는 활주선의 저항성능을 개선하는 기법을 제안하였다. 먼저 선행연구 된 활주선형을 기준 선형으로 채택한 뒤, 선형 변경지점을 정의해 설계변수로 하여 최적화 문제를 수립하였다. 계산 효율을 위하여 탐색공간을 이산화하고, 최적화 문제를 풀기위하여 DPSO(Discrete binary version of Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 사용하였다. 최적화 수행 후 기준 선형과 수정 선형의 목적함수 출력의 비교를 수행하였고, 이를 통해 고속영역에서의 저항성능의 개선을 확인하였다.

Fault Detection and Classification with Optimization Techniques for a Three-Phase Single-Inverter Circuit

  • Gomathy, V.;Selvaperumal, S.
    • Journal of Power Electronics
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    • 제16권3호
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    • pp.1097-1109
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    • 2016
  • Fault detection and isolation are related to system monitoring, identifying when a fault has occurred, and determining the type of fault and its location. Fault detection is utilized to determine whether a problem has occurred within a certain channel or area of operation. Fault detection and diagnosis have become increasingly important for many technical processes in the development of safe and efficient advanced systems for supervision. This paper presents an integrated technique for fault diagnosis and classification for open- and short-circuit faults in three-phase inverter circuits. Discrete wavelet transform and principal component analysis are utilized to detect the discontinuity in currents caused by a fault. The features of fault diagnosis are then extracted. A fault dictionary is used to acquire details about transistor faults and the corresponding fault identification. Fault classification is performed with a fuzzy logic system and relevance vector machine (RVM). The proposed model is incorporated with a set of optimization techniques, namely, evolutionary particle swarm optimization (EPSO) and cuckoo search optimization (CSO), to improve fault detection. The combination of optimization techniques with classification techniques is analyzed. Experimental results confirm that the combination of CSO with RVM yields better results than the combinations of CSO with fuzzy logic system, EPSO with RVM, and EPSO with fuzzy logic system.

DEVELOPMENT OF A TABU SEARCH HEURISTIC FOR SOLVING MULTI-OBJECTIVE COMBINATORIAL PROBLEMS WITH APPLICATIONS TO CONSTRUCTING DISCRETE OPTIMAL DESIGNS

  • JOO SUNG JUNG;BONG JIN YUM
    • Management Science and Financial Engineering
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    • 제3권1호
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    • pp.75-88
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    • 1997
  • Tabu search (TS) has been successfully applied for solving many complex combinatorial optimization problems in the areas of operations research and production control. However, TS is for single-objective problems in its present form. In this article, a TS-based heuristic is developed to determine Pareto-efficient solutions to a multi-objective combinatorial optimization problem. The developed algorithm is then applied to the discrete optimal design problem in statistics to demonstrate its usefulness.

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MPEG-2 AAC의 MDCT/IMDCT를 위한 최적 알고리즘 개발 (A Development on the Optimization Algorithm for MDCT/IMDCT of MPEG-2 AAC)

  • 김병규;이강현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 하계종합학술대회 논문집
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    • pp.538-541
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    • 1999
  • MPEG-2 AAC(Advanced Audio Coding) is the most advanced coding scheme available for high quality audio coding. This MPEG-2 AAC audio Standard allows for ITU-R ‘indistinguishable’ quality according to at data rates of 320 kb/s for five full-bandwidth channel audio signals. The compression ratio is around a factor of 1.4 better compared to MPEG Layer 3, you get the same quality at 70% of the bitrate. This paper suggest optimization method for MDCT/IMDCT (Modified Discrete Cosine Transform/Inverse Modified Discrete Cosine Transform) in Encoder and Decoder for AAC.

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최적화와 시뮬레이션을 이용한 콜센터의 인력 배치 연구 (The Staffing Problem at the Call Center by Optimization and Simulation)

  • 김성문;나정은;김수미
    • 산업공학
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    • 제24권1호
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    • pp.40-50
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    • 2011
  • We develop a nonlinear integer programming model which minimizes the total cost with the optimal number of operators to hire and their optimal allocation to the tasks under the diverse constraints such as the weekly, daily, and hourly maximum allowable abandonment rates for the time-varying inbound call volume. We present a case study based on actual data at a call center, in order to prove the validity of applying the optimization method proposed. By the one-sample two-tailed t-test, we confirm that the expected abandonment rates resulting from the optimization method are identical with the ones from the discrete-event simulation within specified confidence intervals.

이산 설계변수를 포함하고 있는 자동차용 휠 베어링 유닛의 설계방법 (Design Methodology of Automotive Wheel Bearing Unit with Discrete Design Variables)

  • 윤기찬;최동훈
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.122-130
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    • 2001
  • In order to improve the efficiency of the design process and the quality of the resulting design, this study proposes a design method for determining design variables of an automotive wheel-bearing unit of double-row angular-contact ball bearing type by using a genetic algorithm. The desired performance of the wheel-bearing unit is to maximize system life while satisfying geometrical and operational constraints without enlarging mounting spae. The use of gradient-based optimization methods for the design of the unit is restricted because this design problem is characterized by the presence of discrete design variables such as the number of balls and standard ball diameter. Therefore, the design problem of rolling element bearings is a constrained discrete optimization problem. A genetic algorithm using real coding and dynamic mutation rate is used to efficiently find the optimum discrete design values. To effectively deal with the design constraints, a ranking method is suggested for constructing a fitness function in the genetic algorithm. A computer program is developed and applied to the design of a real wheel-bearing unit model to evaluate the proposed design method. Optimum design results demonstrate the effectiveness of the design method suggested in this study by showing that the system life of an optimally designed wheel-bearing unit is enhanced in comparison with that of the current design without any constraint violations.

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시뮬레이션 최적화를 이용한 이산형 시스템의 결정변수 설계 (Decision Variable Design of Discrete Systems using Simulation Optimization)

  • 박경종
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.63-69
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    • 1999
  • The research trend of the simulation optimization has been focused on exploring continuous decision variables. Yet, the research in discrete decision variable area has not been fully studied. A new research trend for optimizing discrete decision variables ha just appeared recently. This study, therefore, deals with a discrete simulation method to get the system evaluation criteria required for designing a complex probabilistic discrete event system and to search the effective and reliable alternatives to satisfy the objective values of the given system through a on-line, single run with the short time period. Finding the alternative, we construct an algorithm which changes values of decision variables and a design alternative by using the stopping algorithm which ends the simulation in a steady state of system. To avoid the loss of data while analyzing the acquired design alternative in the steady state, we provide background for estimation of an auto-regressive model and mean and confidence interval for evaluating correctly the objective function obtained by small amount of output data through simulation with the short time period. In numerical experiment we applied the proposed algorithm to (s, S) inventory system problem with varying Δt value. In case of the (s, S) inventory system, we obtained good design alternative when Δt value is larger than 100.

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비균일 수렴허용오차 방법을 이용한 분지한계법 개선에 관한 연구 (A Non-Uniform Convergence Tolerance Scheme for Enhancing the Branch-and-Bound Method)

  • 정상진;;최경현;최동훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제36권4호
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    • pp.361-371
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    • 2012
  • 혼합이산비선형계획법(mixed-discrete nonlinear programming) 문제의 최적화를 위한 대표적인 기법 중에 하나인 분지한계법(branch-and-bound method)은 다른 기법에 비해 강건하지만 분지한계법 내부의 각 노드마다 연속최적화를 수행해야 하기 때문에 많은 함수 계산이 요구되는 것으로 알려져 있다. 이러한 분지한계법의 단점을 극복하기 위하여 크게 두 가지 연구를 수행하였다. 먼저, 분지한계법의 각 노드마다 동일한 수렴허용오차를 설정해주던 기존의 방법을 대체할 수 있는 비균일 수렴허용오차 방법을 제안하였다. 또한 분지한계법에 적용할 수 있는 5 가지 분지순서 방법 중에서 분지한계법의 성능을 가장 극대화할 수 있는 분지순서 방법을 제시하였다. 수렴허용오차 방법과 분지순서 방법들을 각각 선택하여 분지한계법에 적용한 후 7 개의 수학예제와 4 개의 공학예제에 대하여 테스트를 수행한 결과, 제안된 비균일 수렴허용오차 방법과 5 가지 분지순서 방법 중 최소간 격차이법을 분지한계법에 함께 적용할 경우 분지한계법의 성능이 가장 극대화 됨을 확인할 수 있었다.

A60 급 갑판 관통 관의 이산설계 근사최적화를 위한 대리모델과 유전자 알고리즘 응용 (Surrogate Models and Genetic Algorithm Application to Approximate Optimization of Discrete Design for A60 Class Deck Penetration Piece)

  • 박우창;송창용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.377-386
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    • 2021
  • A60 급 갑판 관통 관은 선박과 해양플랜트에서 화재사고가 발생할 경우 화염의 확산을 방지하고 인명을 보호하기 위해 수평구조에 설치되는 방화장치이다. 본 연구에서는 다양한 대리모델과 다중 섬 유전자 알고리즘을 이용하여 A60 급 갑판 관통 관의 방화설계에 대한 이산변수 근사최적화를 수행하였다. A60 급 갑판 관통 관의 방화설계는 과도 열전달해석을 통해 평가하였다. 근사최적화에서 관통관의 길이, 지름, 재질, 그리고 단열재의 밀도는 이산설계변수로 적용하였고, 제한조건은 온도, 생산성 및 가격을 고려하였다. 대리모델 기반의 근사최적설계 문제는 제한조건을 만족하면서 A60 급 갑판 관통 관의 중량을 최소화할 수 있는 이산설계변수를 결정하도록 정식화하였다. 반응표면모델, 크리깅, 그리고 방사기저함수 신경망과 같은 다양한 대리모델이 근사최적화에 사용되었다. 근사최적화의 정확도를 검토하기 위해 최적해의 결과는 실제 계산 결과와 비교하였다. 근사최적화에 사용된 대리모델 중 방사기저함수 신경망 모델이 A60 급 갑판 관통 관의 방화설계에 대해 가장 정확한 최적설계 결과를 나타내었다.