• 제목/요약/키워드: Extended Penalty Function

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ON THE GLOBAL CONVERGENCE OF A MODIFIED SEQUENTIAL QUADRATIC PROGRAMMING ALGORITHM FOR NONLINEAR PROGRAMMING PROBLEMS WITH INEQUALITY CONSTRAINTS

  • Liu, Bingzhuang
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제29권5_6호
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    • pp.1395-1407
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    • 2011
  • When a Sequential Quadratic Programming (SQP) method is used to solve the nonlinear programming problems, one of the main difficulties is that the Quadratic Programming (QP) subproblem may be incompatible. In this paper, an SQP algorithm is given by modifying the traditional QP subproblem and applying a class of $l_{\infty}$ penalty function whose penalty parameters can be adjusted automatically. The new QP subproblem is compatible. Under the extended Mangasarian-Fromovitz constraint qualification condition and the boundedness of the iterates, the algorithm is showed to be globally convergent to a KKT point of the non-linear programming problem.

연속생산공정에서의 유도형 유전알고리즘을 이용한 인과형 예측모델에 관한 연구 (A Causal-Forecasting Model using Guided Genetic Algorithm in Continuous Manufacturing Process)

  • 정호상;정봉주
    • 경영과학
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    • 제17권2호
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    • pp.39-54
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    • 2000
  • This paper presents a causal forecasting model using guided genetic algorithm in continuous manufacturing process. The guide genetic algorithm(GGA) is an extended genetic algorithm(GA) using penalty function and population diversity index to increase forecasting accuracy. GGA adds to the canonical GA the concept of a penalty function to avoid selecting the unproductive chromosomes and to make a proper searching direction. Also, GGA modifies the current population using the similarity of chromosomes to avoid falling into the trap of local optimal solution. For investigation GGA performance, we used a set of real data that was collected in local glass melting processes, and experimental results show the proposed model results in the better forecasting accuracy than linear regression model and canonical GA.

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FSM 공법 PSC 박스 거더교의 최적설계에 관한 연구 (Research on the Optimum Design for PSC Box Girder Bridges Using the Full Staging Method)

  • 김기욱;박문호;장준호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.159-167
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    • 2004
  • 본 연구는 최적설계 프로그램에 의해 FSM 공법의 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하고 이를 다양한 교량 형식에 적용하여 적정 형고비 Span Length to Girder Depth와 교폭에 따른 적정 셀(cell )수를 검토하고 최적설계의 필요성을 알리는데 목적이 있다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있는것을 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powell's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 Gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다. 그리고 설계변수의 수렴성과 셀수 지간장 차선수별 최적비용의 상관관계를 도출하였다.

다단계 분할기법에 의한 평면트러스의 단면치수 및 형상 최적화 (The size and shape optimization of plane trusses using the multi-levels method)

  • 편해완;오규락;강문영
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권5호통권48호
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    • pp.515-525
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    • 2000
  • 본 연구의 목적은 평면 트러스의 단면치수 및 형 상 최적화 알고리즘을 개발 하는 것이다. 본 연구에 적용된 최적화 기법은 무제약 축차선형화기법(SUMT)의 extended penalty method와 다변수(多變數)를 가지는 직접탐사법인 Hooke & Jeeves method이다. 상기(上記) 언급된 두 방법은 단면최적화와 형상최적화 과정의 각 단계에서 반복적 다 최적설계 과정에서 최종의 최적값이 구해질 때까지 단면최적화와 형상최적화 과정이 반복적으로 상호작용하게 된다. 트러스의 형상최적화에 관한 기존의 연구문헌에서는 최적화의 설계변수로서 부재의 단면적과 절점좌표를 사용하였다. 이렇게 할 경우, 압축재의 좌굴특성을 제대로 반영하기 어려우므로 한정된 조건으로 좌굴특성을 부여하게 되어 보다 실제적인 최적설계에 많은 제약을 가져오게 되므로 본 연구에서는 부재의 실제치수와 절점좌표를 최적화의 설계 변수로 취하게 되므로 부재치수의 변화에 따른 좌굴특성의 변화를 최대한 반영할 수 있다.

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A FINITE-VISCOELASTIC CONTINUUM MODEL FOR RUBBER AND ITS FINITE ELEMENT ANALYSIS

  • Kim, Seung-Jo;Kim, Kyeong-Su;Cho, Jin-Yeon
    • Journal of Theoretical and Applied Mechanics
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    • 제1권1호
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    • pp.97-109
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    • 1995
  • In this paper, a finite viscoelastic continuum model for rubber and its finite element analysis are presented. This finite viscoelatic model based on continuum mechanics is an extended model of Johnson and Wuigley's 1-D model. In this extended model, continuum based kinematic measures are rigorously defied and by using this kinematic measures, elastic stage law and flow rule are introduced. In kinematics, three configuration are introduced. In kinematics, three configuration are introduced. They are reference, current and virtual visco configurations. In elastic state law, it is assumed that at a certain time, there exists an elastic potential which describes the recoverable elastic energy. From this elastic potential, elastic state law is derived. The proposed flow rule is based on phenomenological observation. The flow rule gives precise relaxation response. In finite element approximation, mixed Lagrangian description is used, where total and similar method of updated Lagrangian descriptions are used together. This approach reduces the numerical job and gives simple nonlinear syatem of equations. To satisfy the incompressible condition, penalty-type modified Mooney-Rivlin energy function is adopted. By this method nearly incompressible condition is obtain the virtual visco configuration. For verification, uniaxial stretch tests are simulated for various stretch rates. The simulated results show good agreement with experiments. As a practical experiments. As a preactical example, pressurized rubber plate is simulated. The result shows finite viscoelastic effects clearly.

송풍기 설계를 위한 수치최적설계기법의 응용 (Application of Numerical Optimization Technique to the Design of Fans)

  • 김광용;최재호;김태진;류호선
    • 설비공학논문집
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    • 제7권4호
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    • pp.566-576
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    • 1995
  • A Computational code has been developed in order to design axial fans by the numerical optimization techniques incorporated with flow analysis code solving three-dimensional Navier-Stokes equation. The steepest descent method and the conjugate gradient method are used to look for the search direction in the design space, and the golden section method is used for one-dimensional search. To solve the constrained optimization problem, sequential unconstrained minimization technique, SUMT, is used with imposed quadratic extended interior penalty functions. In the optimization of two-dimensional cascade design, the ratio of drag coefficient to lift coefficient is minimized by the design variables such as maximum thickness, maximum ordinate of camber and chord wise position of maximum ordinate. In the application of this numerical optimization technique to the design of an axial fan, the efficiency is maximized by the design variables related to the sweep angle distributed by quadratic function along the hub to tip of fan.

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마찰계수와 재료강도를 고려한 PSC 박스 거더교의 최적설계 (The Optimum Design for PSC Box Girder Bridges Considering Friction Coefficient and Material Strength)

  • 김기욱
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.181-189
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    • 2006
  • 본 연구는 FSM 공법의 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하는 최적설계 프로그램을 이용하여 곡률마찰계수와 파상마에 대한 적정한 긴장재의 종류를 찾아내고 향후 긴장재의 연구 개발 방향을 제시하였으며, 사용되는 재료의 강도증진에 대한 연구방향을 제시하는데 본 연구의 목적이 있다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있는 것을 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powel's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 Gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다.

A Study on Bias Effect on Model Selection Criteria in Graphical Lasso

  • Choi, Young-Geun;Jeong, Seyoung;Yu, Donghyeon
    • Quantitative Bio-Science
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    • 제37권2호
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    • pp.133-141
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    • 2018
  • Graphical lasso is one of the most popular methods to estimate a sparse precision matrix, which is an inverse of a covariance matrix. The objective function of graphical lasso imposes an ${\ell}_1$-penalty on the (vectorized) precision matrix, where a tuning parameter controls the strength of the penalization. The selection of the tuning parameter is practically and theoretically important since the performance of the estimation depends on an appropriate choice of tuning parameter. While information criteria (e.g. AIC, BIC, or extended BIC) have been widely used, they require an asymptotically unbiased estimator to select optimal tuning parameter. Thus, the biasedness of the ${\ell}_1$-regularized estimate in the graphical lasso may lead to a suboptimal tuning. In this paper, we propose a two-staged bias-correction procedure for the graphical lasso, where the first stage runs the usual graphical lasso and the second stage reruns the procedure with an additional constraint that zero estimates at the first stage remain zero. Our simulation and real data example show that the proposed bias correction improved on both edge recovery and estimation error compared to the single-staged graphical lasso.

부등 경간 비율, 하중계수 및 변단면의 영향을 고려한 PSC 박스 거더교의 최적설계 (Optimum Design of PSC Box Girder Bridge considering the Influence of Unequal Span Length Division, Load Factor, and Variable Girder Depth)

  • 박문호;김기욱
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.309-318
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    • 2004
  • 본 연구는 최적설계 프로그램에 의해 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하고, 이를 다양한 Type의 교량 형식에 적용하여 강교나 콘크리트교량에 사용되는 일반적인 사항들이 PSC 교량에 어느 정도 부합이 되는지 검토하였다. 즉 연속교에서 부등 경간 분할교량과 등경간 분할교량을 비교하여 적정한 부등 경간 분할 비율을 산정하였고, 시대별ㆍ시방서별로 달리하는 하중계수가 PSC 박스 교량의 최적설계에 미치는 영향을 검토하였다. 또한 철근 콘크리트 교량 및 강교에 미관적으로 수려하고 재료 절감에 효과를 보이는 변단면을 PSC-박스형 거더교에 적용하여 보았다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있더라도 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powell's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다.

최적설계에 의한 PSC 박스 거더교의 변단면 거더유형과 긴장재 배치에 관한 연구 (Research on Variable Girder Types and Tendon Arrangement of PSC Box Girder Bridges by using the Optimum Design)

  • 김기욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.175-185
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    • 2006
  • 본 연구는 FSM 공법의 PSC 박스 거더교를 최소경비로 자동 설계하는 최적설계 프로그램을 이용하여 다양한 변단면 거더유형을 가진 등경간 및 부등경간 거더교에 대하여 최적설계를 수행하였다. 또한 각 변단면 거더유형에서 산출된 최적의 긴장재 배치에 관하여 연구함으로서 향후 복잡한 구조물에 대하여 더욱 적절한 긴장재의 배치형태에 대한 방향을 제시하고자 하는데 목적이 있다. 사용된 최적설계 프로그램은 축차 무제약 최소화 기법을 이용하였고, 설계과정에서 설계점들이 설계가능 영역밖에 있는 것을 허용할 수 있도록 Kavlie가 제안한 확장 벌칙함수를 도입하였다. 또한 설계점들의 탐사 방법은 Powell's direct search method를 사용하며, 설계시간을 단축시키기 위해 설계점 변화에 따른 단면력 변화를 Gradient를 이용하여 근사화 시키는 방법을 사용하였다.