• 제목/요약/키워드: GA 알고리듬

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유전자 알고리듬을 이용한 동역학적 구조물의 최적설계 (Optimal Design of Dynamic System Using a Genetic Algorithm(GA))

  • 황상문;성활경
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권1호통권94호
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    • pp.116-124
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    • 1999
  • In most conventional design optimization of dynamic system, design sensitivities are utilized. However, design sensitivities based optimization method has numbers of drawback. First, computing design sensitivities for dynamic system is mathematically difficult, and almost impossible for many complex problems as well. Second, local optimum is obtained. On the other hand, Genetic Algorithm is the search technique based on the performance of system, not on the design sensitivities. It is the search algorithm based on the mechanics of natural selection and natural genetics. GA search, differing from conventional search techniques, starts with an initial set of random solutions called a population. Each individual in the population is called a chromosome, representing a solution to the problem at hand. The chromosomes evolve through successive iterations, called generations. As the generation is repeated, the fitness values of chromosomes were maximized, and design parameters converge to the optimal. In this study, Genetic Algorithm is applied to the actual dynamic optimization problems, to determine the optimal design parameters of the dynamic system.

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유전자 알고리듬을 활용한 혼합 다수준 리던던시 할당문제의 신뢰성 최적화 (Reliability Optimization for Multiple Multi-level Redundancy Allocation Problems using Genetic Algorithm)

  • 김호균;배창옥;윤원영
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2006년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.110-116
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    • 2006
  • 지금까지 대부분의 리던던시 할당문제(RAP: redundancy allocation problems) 관련 연구들에서는 최상위 수준에서의 시스템 리던던시보다는 최하위 수준인 부품의 리던던시를 고려하였다. 이는 최하위 수준에서의 리던던시가 최상위 수준의 리던던시보다 효과적이라고 알려진 일반적 원리 때문이었다. 최근 한 연구에서는 동일하지 않은 예비부품을 사용하여 리던던시를 실시하는 경우 직렬구조의 시스템에서도 일반적 원리와 다른 결과가 나타날 수 있음을 보이고, 시스템을 구성하는 모든 수준에서 리던던시가 가능한 다수준 리던던시 할당문제(MRAP: multi-level RAP)를 제시하였다. 그러나 MRAP는 모든 수준에서의 리던던시를 고려하지만 단지 한 수준을 선택하여 리던던시를 할 수 있다는 가정사항을 포함하고 있다. 본 연구에서는 MRAP의 이러한 가정사항을 완화하여 시스템을 구성하는 모든 수준에서 리던던시를 위한 수준을 복수로 선택 가능한 혼합 다수준 리던던시 할당문제(MMRAP: multiple MRAP)를 제시하고 모형화하며, 문제의 해법을 위한 유전자 알고리듬(GA: genetic algorithm)을 제시한다. 제시한 GA를 활용한 몇 가지 수치실험을 통해 모형이 기존의 RAP 경우보다 효과적임을 입증한다.

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보강된 복합재 패널의 최적설계를 위한 유전알고리듬의 연구 (Advanced Genetic Algrorithm Strategies in Optimal Design of Stiffened Composite Panels)

  • 이종수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제24권5호
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    • pp.1193-1202
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    • 2000
  • The paper describes the use of genetic algorithms (GA's) to the minimum weight design of stiffened composite panels for buckling constraints. The proposed design problem is characterized by mixture of continuous and discrete design variables corresponding to panel elements and stacking sequence of laminates, respectively. Design space is multimodal and non-convex, thereby introducing the need for global search strategies. Advanced strategies in GA's such as directed crossover, multistage search and separated crossover are adopted to improve search ability and to save computational resource requirements. The paper explores the effectiveness of genetic algorithms and their advanced strategies in designing stiffened composite panels under various uniaxial compressive load conditions and the linrlit on stacking sequence of laminates.

Setup 시간을 고려한 Flow Shop Scheduling (Scheduling of a Flow Shop with Setup Time)

  • 강무진;김병기
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.797-802
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    • 2000
  • Flow shop scheduling problem involves processing several jobs on common facilities where a setup time Is incurred whenever there is a switch of jobs. Practical aspect of scheduling focuses on finding a near-optimum solution within a feasible time rather than striving for a global optimum. In this paper, a hybrid meta-heuristic method called tabu-genetic algorithm(TGA) is suggested, which combines the genetic algorithm(GA) with tabu list. The experiment shows that the proposed TGA can reach the optimum solution with higher probability than GA or SA(Simulated Annealing) in less time than TS(Tabu Search). It also shows that consideration of setup time becomes more important as the ratio of setup time to processing time increases.

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최적화기법에 의한 베어링 동특성 계수의 규명 (Identification of Bearing Dynamic Coefficients Using Optimization Techniques)

  • 김용한;양보석;안영공;김영찬
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.520-525
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    • 2003
  • The determination of unknown parameters in rotating machinery is a difficult task and optimization techniques represent an alternative technique for parameter identification. The Simulated Annealing(SA) and Genetic Algorithm(GA) are powerful global optimization algorithm. This paper proposes new hybrid algorithm which combined GA with SA and local search algorithm for the purpose of parameter identification. Numerical examples are also presented to verify the efficiency of proposed algorithm. And, this paper presents the general methodology based on hybrid algorithm to identify unknown bearing parameters of flexible rotors using measured unbalance responses. Numerical examples are used to ilustrate the methodology used, which is then validated experimentally.

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공중발사체를 위한 HTPB/LOX 하이브리드 모터의 최적설계 (Optimal Design of Hybrid Motor with HTPB/LOX for Air-Launch Vehicle)

  • 박봉교;이창진;이재우;이인석
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.53-60
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    • 2004
  • F-4E를 모선으로 하는 초소형 위성을 탑재할 수 있는 공중발사체 1단 부스터용 하이브리드 모터의 최적설계를 실시하였다. 설계변수는 포트개수, 초기 산화제 플럭스, 연소실 압력, 그리고 노즐 팽창비 등을 사용하였다. 또한 서로 다른 최적화 알고리듬의 적용 가능성을 검증하기 위하여 구배법 (GBM)과 유전자 알고리듬 (GA) 방법을 각각 사용하였으며, 목적함수의 선택에 따른 최적화 결과의 변화를 살펴보기 위하여 두 가지 종류의 목적함수 (모터 중량과 모터 길이)를 사용하여 그 결과를 상호 비교하였다. 최적화 알고리듬, 그리고 목적함수의 선택과 무관하게 거의 같은 설계결과로 수렴함을 확인하였다. 최적화결과로 설계요구조건을 만족하는 총중량 704.74kg, 1단 길이 3.74m의 하이브리드 모터를 설계 할 수 있었다.

클러스터링 컴퓨터 시스템을 이용한 병렬화 유전자 알고리즘의 효율성 증대에 대한 연구 (A Study for Improvement Effect of Paralleled Genetic Algorithm by Using Clustering Computer System)

  • 이원창;성활경;백영종
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2004년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.430-438
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    • 2004
  • Among the optimization method, GA (genetic algorithm) is a very powerful searching method enough to compete with design sensitivity analysis method. GA is very easy to apply, since it dose not require any design sensitivity information. However, GA has been computationally not efficient due to huge repetitive computation. In this study, parallel computation is adopted to Improve computational efficiency, Paralleled GA is introduced on a clustered LINUX based personal computer system.

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유전자알고리듬을 사용하여 다수최적경로를 제공할 수 있는 동적경로유도시스템의 개발 (Development of Dynamic Route Guidance System for Multiple Shortest Paths Using Genetic Algorithm)

  • 김성수;정종두;이종현
    • 산업공학
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    • 제14권4호
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    • pp.374-384
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    • 2001
  • The objective of this paper is to design the dynamic route guidance system(DRGS) and develop a genetic algorithm(GA) for finding the multiple shortest paths in real traffic network. The proposed GA finds a collection of paths between source and destination considering turn-restrictions, U-turn, and P-turn that are genetically evolved until an acceptable solution is reached. This paper also shows the procedure to find the multiple shortest paths in traffic network of Seoul.

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유전 알고리듬을 이용한 헬리콥터의 퍼지 PID 제어기의 성능 개선

  • 김문환;이호재;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.165-168
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    • 2001
  • 본 논문은 비선형 헬리콥터 시스템의 퍼지 비례-적분-미분 (PID) 제어기의 설계기법을 제안한다. 퍼지 제어기는 풍부한 자유도를 포함하므로 비선형 시스템의 제어에 매우 적합하다. 그러나 이의 설계는 전문가의 지식에 의존하므로 시스템의 정확한 지식의 획득에 어려울 경우 우수한 성능을 보장하는 제어기의 설계가 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 제안된 퍼지 PID 제어기의 성능 향상 및 최적화를 위하여 전역적 비선형 최적화 기법인 유전 알고리듬 (GA)을 도입한다. 본 논문에서 제안한 퍼지 PID 제어기의 설계기법은 실제 비선형 헬리콥터 실험 장치에 적용하여 그 효용성 및 실제 산업분야에의 응용 가능성을 보인다.

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유전 알고리듬 처리속도 향상을 위한 프로세서 구조 (Processor-Architecture for the Faster Processing of Genetic Algorithm)

  • 윤한얼;정재원;심귀보
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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    • pp.169-172
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    • 2004
  • 유전 알고리듬은 NP-Hard 문제의 해결이나, 함수 최적화, 복잡한 제어기의 파라미터 값 추적 등, 광범위한 분야에 걸쳐 이용되고 있다 일반적인 유전 알고리듬은 적합도 함수를 통해 해들의 품질을 결정하고, 해들의 품질에 따라 선택 연산을 거쳐, 교차나 돌연변이를 통해 우수한 품질의 해를 찾는 과정을 가진다 현재 이 과정은 대부분 소프트웨어적으로 구현되어 범용 프로세서를 통해 수행된다. 그러나 높은 소프트웨어 의존성은 해집단의 크기가 커질수록 교차/변이 연산과 해들의 품질비교에 수행되는 시간을 크게 증가시키는 약점이 있다. 따라서 본 논문에서는 순위 기반 선택과 일점 교차(one-point crossover)를 사용한다는 제약하에, 해들의 순위를 정렬 네트워크를 통해 결정하고 해들을 Residue Number System(RNS)로 표현하여 하드웨어적으로 교차연산을 처리하는 프로세서 구조를 제안한다 이러한 접근을 통해 해들의 품질비교에 걸리는 시간을 크게 줄이고 교차/변이 연산의 효율을 높일 수 있다.

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