• 제목/요약/키워드: Evolutionary path planning

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Repast기반 진화 알고리즘을 통한 무인 비행체의 동적 경로계획 모델링 및 시뮬레이션 (Modeling and Simulation of Evolutionary Dynamic Path Planning for Unmanned Aerial Vehicles Using Repast)

  • 김용호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.101-114
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    • 2018
  • 무인 비행체의 실시간 경로계획 생성 시 최적의 경로를 찾기 위한 다양한 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 진화알고리즘을 통한 무인비행체의 경로계획 생성을 수행하고, 이를 에이전트 기반 시뮬레이션 환경에서 구현 및 테스트가 가능함을 검증하였다. 이를 위해, Repast toolkit에 JGAP 패키지를 탑재하여 Java 기반의 유전 알고리즘 프로그래밍을 통한 무인 비행체의 경로 계획을 생성하였고, 해당 결과를 에이전트 기반으로 시뮬레이션을 수행하였다. 본 논문에서는 에이전트 기반 시뮬레이션 소프트웨어를 소프트웨어 공학 개발 생명주기에 맞춰 문서화하여 설계 및 구현되었으며, 에이전트 모델링 설계는 자동화, 적응성 및 에이전트 간의 상호 작용에 초점을 맞추었다. 또한, 시뮬레이션을 통해 에이전트 기반 환경에서 설계한 모델 및 시나리오를 검증하여 다수의 비행 에이전트에 내재된 동적 경로계획 알고리즘이 실시간으로 자율적인 경로 생성이 가능함을 증명하였다.

Co-Evolution of Fuzzy Rules and Membership Functions

  • Jun, Hyo-Byung;Joung, Chi-Sun;Sim, Kwee-Bo
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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    • pp.601-606
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    • 1998
  • In this paper, we propose a new design method of an optimal fuzzy logic controller using co-evolutionary concept. In general, it is very difficult to find optimal fuzzy rules by experience when the input and/or output variables are going to increase. Futhermore proper fuzzy partitioning is not deterministic ad there is no unique solution. So we propose a co-evolutionary method finding optimal fuzzy rules and proper fuzzy membership functions at the same time. Predator-Prey co-evolution and symbiotic co-evolution algorithms, typical approaching methods to co-evolution, are reviewed, and dynamic fitness landscape associated with co-evolution is explained. Our algorithm is that after constructing two population groups made up of rule base and membership function, by co-evolving these two populations, we find optimal fuzzy logic controller. By applying the propose method to a path planning problem of autonomous mobile robots when moving objects applying the proposed method to a pa h planning problem of autonomous mobile robots when moving objects exist, we show the validity of the proposed method.

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퍼지 기반 다기준 의사 결정을 이용한 휴머노이드 로봇 걸음새 계획기 (Humanoid Robot Footstep Planner with Fuzzy-Based Multi-Criteria Decision Making)

  • 이기백
    • 한국생산제조학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.441-447
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    • 2015
  • This paper proposes a novel fuzzy-based multi-criteria decision making method and implements a footstep planner for humanoid robots with it. Humanoid robots require additional footstep planning process in addition to path planning for the autonomous navigation. Moreover, it is necessary to consider safety and energy consumption as well as path efficiency and multi-criteria decision making is indispensable. The proposed method can provide not only well- distributed and non-dominated, but also more preferable solutions for users. The planned footsteps by the proposed method were verified through simulation. The results indicate that the user's preference is properly reflected in optimized solutions maintaining solution quality.

A Workable Framework or a Fuzzy Concept? The Regional Resilience Approach to the Evolution and Adaptability of Regional Economies

  • Cho, Cheol-Joo
    • World Technopolis Review
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    • 제3권2호
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    • pp.66-77
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    • 2014
  • This paper aims at exploring a conceptual framework of analyzing the evolutionary processes of regional economies by reconciling the notion of regional resilience and the concepts prevailing in the disciplines of evolutionary economics and geography. The resilience framework appears to offer a promising outlet with which combination of the seemingly contradictory conceptions is made possible. It can address why some regions manage to adapt to external shocks, renew themselves, or lock out themselves, while others are more locked in decline. In addition, it can also explain how the spatial organization of economic production, distribution, and consumption is transformed over time. Then, regional economic resilience, together with its accompanying vehicle of panarchy, emerges as a workable framework of explaining regional differentiation in regional economic performance and trajectories. Despite the risk of being a fuzzy concept, the resilience conception can be properly operationalized to provide policy principles of regional economic innovation adjusted to region-specific contexts.

Co-evolutionary Genetic Algorithm for Designing and Optimaizing Fuzzy Controller

  • Byung, Jun-Hyo;Bo, Sim-Kwee
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.354-360
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    • 1998
  • In general, it is very difficult to find optimal fuzzy rules by experience when a system is dynamical and/or complex. Futhermore proper fuzzy partitioning is not deterministic and there is no unique solution. Therefore we propose a new design method of an optimal fuzzy logic controller, that is a co-evolutionary genetic algorithm finding optimal fuzzy rule and proper membership functions at the same time. We formalize the relation between fuzzy rules and membership functions in terms of fitness. We review the typical approaching methods to co-evolutionary genetic algorithms , and then classify them by fitness relation matrix. Applications of the proposed method to a path planning problem of autonomous mobile robots when moving objects exist are presented to demonstrate the performance and effectiveness of the method.

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스키마 공진화 기법을 이용한 자율이동로봇의 행동제어 (Behavior Control of Autonomous Mobile Robot using Schema Co-evolution)

  • Sun, Joung-Chi;Byung, Jun-Hyo;Bo, Sim-Kwee
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.123-126
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    • 1998
  • The theoretical foundations of GA are the Schema Theorem and the Building Block Hypothesis. In the Meaning of these foundational concepts, simple genetic algorithm(SGA) allocate more trials to the schemata whose average fitness remains above average. Although SGA does well in many applications as an optimization method, still it does not guarantee the convergence of a global optimum. Therefore as an alternative scheme, there is a growing interest in a co-evolutionary system, where two populations constantly interact and co-evolve in contrast with traditional single population evolutionary algorithms. In this paper, we propose a new design method of an optimal fuzzy logic controller using co-evolutionary concept. In general, it is very difficult to find optimal fuzzy rules by experience when the input and/or output variables are going to increase. So we propose a co-evolutionary method finding optimal fuzzy rules. Our algorithm is that after constructing two population groups m de up of rule vase and its schema, by co-evolving these two populations, we find optimal fuzzy logic controller. By applying the proposed method to a path planning problem of autonomous mobile robots when moving objects exist, we show the validity of the proposed method.

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진화 알고리즘을 이용한 이동로봇 경로 계획의 능동적 학습 (Active Learning of Mobile Robot Path Planning Using Evolutionary Algorithms)

  • 김성훈;장병탁
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1997년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.263-266
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    • 1997
  • 로봇 축구 경기를 위해서는 경기장의 임의의 시작점에서 목표점으로 장애물을 피해 갈 수 있는 능력이 필요하다. 이러한 경로 계획을 학습하기 위해서 다양한 상황을 모두 고려할 경우 학습량이 급격히 증가한다. 그러나 많은 실제적인 학습 문제에 있어서는 가능한 모든 학습 데이터를 사용하지 않고도 원하는 학습 효과를 가져올 수 있음이 알려져 있으며, 이러한 경우 데이터를 스스로 선별하여 학습하는 능동적 학습 방법이 효과적이다. 본 논문에서는 진화 알고리즘을 사용하여 실시간에 경로 계획을 하기 위한 새로운 능동적 학습 방법을 제시한다. 제안되는 방법은 두 개의 진화 알고리즘으로 구성되는데 하나는 주어진 시작점-목표점간의 최적 경로를 찾는데 사용되고 또 다른 하나의 진화 알고리즘은 유용한 시작점-목표점들의 쌍을 탐색하는데 사용된다. 이 방법은 계산 시간의 여유가 있을 때 다양한 문제를 스스로 제시하고 해결하는 법을 학습해 놓고 후에 실제 문제가 주어질 때 기존의 문제와 가장 유사한 문제를 찾아 실시간에 해결함으로써 기존의 진화 알고리즘에 의한 경로 계획법들이 갖는 실시간성에서의 단점을 개선할 수 있다. 실험을 통하\ulcorner 제안된 두 가지 진화 알고리즘의 성능을 실험적으로 검토한다.

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Current Issues and Rural Policies of Less-favored Areas in Japan

  • 중도강박
    • 농촌계획
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    • 제15권3호
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    • pp.107-112
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    • 2009
  • In Japan, the direct payment scheme for mountainous areas was introduced in order to enhance multifunctionality of less-favored areas in 2000. A comprehensive ex post assessment showed that the scheme effectively contributed to prevention of abandoned cultivated lands, maintenance and enhancement of multifunctionality of agriculture, continuous assistance for agricultural production, and revitalization of community. In 2005 a second round of the scheme started and urged encouraging core farmers, improving productivity, and reinforcing inter-village coalition as to promote autonomous and sustainable rural economies. A new different scheme such as 'measures to conserve and improve land, water and environment' was launched for strengthening conservation and management of rural resources over all areas in 2007. It covers one third of paddy fields with regards to maintenance of water facilities and practice of group eco-farming beyond less-favored area. A lot of public programs have been developed for rural revitalization recently. Additionally some have a complementary role to enlarging cultural multifunctionality in rural societies. We could interpret the institutional progress as an evolutionary path of rural development and environmental schemes for the past decade. Much experience of community works through the direct payment scheme for mountainous areas may have resulted in accumulation of social competence for elaboration of rural management..

유전 알고리듬을 적용한 지능형 ATP 시스템 개발 (Development of Intelligent ATP System Using Genetic Algorithm)

  • 김태영
    • 지능정보연구
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    • 제16권4호
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    • pp.131-145
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    • 2010
  • ERP, SCM 등과 같은 기업용 정보 시스템을 활용함에 있어, 고객의 문의에 따라 제품 판매 가능 유무와 가능일자를 계산하여 통보해 주는 지능형 ATP 시스템은 전산 정보를 활용하여 고객 만족도를 최대화할 수 있는 유용한 기능이라고 할 수 있다. 그렇지만 공급 사슬 환경에서 ATP 시스템을 적용하려고 할 경우, 고객이 문의해 온 Retailer에게 납품 가능한 모든 분배센터(Distribution Center)와 공장(Plant)의 미래 시점의 재고량 변화와 운송 능력 등을 모두 고려하여야 하므로 계산량이 방대한 NP-Complete 문제가 된다. 따라서 시스템 사용자가 빠른 시간 내에 해를 구하여 고객에게 결과를 알려 줄 수 있는 ATP 시스템의 개발은 공급 사슬 관리를 효과적으로 활용하기 위하여 반드시 필요한 일이라고 할 수 있다. 본 논문에서는 동적 생산 함수의 개념을 이용하여 비 정수 타임 랙을 고려하여 ATP 시스템을 모델링하고, 해당 수리 모형으로부터 효율적으로 해를 얻기 위하여 유전 알고리듬을 개발하였다. 비 정수 타임 랙을 활용한 ATP 시스템은 비 정수 타임 랙을 올림이나 내림을 통하여 정수화 시킨 후 모형 수립하는 기존의 방법보다 정교하게 현실을 반영할 수 있고, ATP 시스템을 위한 유전 알고리듬의 진화 시스템은 문제크기가 작은 것에서부터 큰 것까지 최적해에 매우 근사한 값을 매우 빠른 시간 내에 풀 수 있음을 알 수 있었다.