• 제목/요약/키워드: Genetic algorithm (GA)

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Evolutionary Reinforcement Learning System with Time-Varying Parameters

  • Song, Se-Kyong;Choi, J.Y.;Sung, H.K.;Kwon, Dong-Soo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.78.5-78
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    • 2002
  • We propose an evolutionary reinforcement learning (RL) system with time-varying parameters that can deal with a dynamic environment. The proposed system has three characteristics: 1) It can deal easily with a dynamic environment by using time-varying parameters; 2) The division of state space is acquired evolutionarily by genetic algorithm (GA); 3) One does not have to design the rules constructing an agent in advance. So far many RL systems have been proposed. These systems adjust constant or non time-varying parameters; by those systems it is difficult to realize appropriate behavior in complex and dynamic environment. Hence, we propose the RL system whose parameters can vary temporally. T...

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Applying Machine Learning approaches to predict High-school Student Assessment scores based on high school transcript records

  • Nguyen Ba Tien;Hoai-Nam Nguyen;Hoang-Ha Le;Tran Thu Trang;Chau Van Dinh;Ha-Nam Nguyen;Gyoo Seok Choi
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제15권2호
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    • pp.261-267
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    • 2023
  • A common approach to the problem of predicting student test scores is based on the student's previous educational history. In this study, high school transcripts of about two thousand candidates, who took the High-school Student Assessment (HSA) were collected. The data were estimated through building a regression model - Random Forest and optimizing the model's parameters based on Genetic Algorithm (GA) to predict the HSA scores. The RMSE (Root Mean Square Error) measure of the predictive models was used to evaluate the model's performance.

Life cycle reliability analyses of deteriorated RC Bridge under corrosion effects

  • Mehmet Fatih Yilmaz
    • Earthquakes and Structures
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    • 제25권1호
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    • pp.69-78
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    • 2023
  • Life-cycle performance analysis of a reinforced concrete box section bridge was generated. Moreover, Monte Carlo simulation with important sampling (IS) was used to simulate the bridge material and load uncertainties. The bridge deterioration model was generated with the basic probabilistic principles and updated according to the measurement data. A genetic algorithm (GA) with the response surface model (RSM) was used to determine the deterioration rate. The importance of health monitoring systems to sustain the bridge to give services economically and reliably and the advantages of fiber-optic sensors for SHM applications were discussed in detail. This study showed that the most effective loss of strength in reinforced concrete box section bridges is corrosion of the reinforcements. Due to reinforcement corrosion, the use of the bridge, which was examined, could not meet the desired strength performance in 25 years, and the need for reinforcement. In addition, it has been determined that long-term health monitoring systems are an essential approach for bridges to provide safe and economical service. Moreover the use of fiber optic sensors has many advantages because of the ability of the sensors to be resistant to environmental conditions and to make sensitive measurements.

Stochastic Scheduling for Repetitive Construction Projects

  • Lee, Hong-Chul;Lee, Dong-Eun
    • 국제학술발표논문집
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    • The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.166-168
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    • 2015
  • Line of Balance (LOB) method is suitable to schedule construction projects composed of repetitive activities. Since existing LOB based repetitive project scheduling methods are deterministic, they do not lend themselves to handle uncertainties involved in repetitive construction process. Indeed, existing LOB scheduling dose not handle variability of project performance indicators. In order to bridge the gap between reality and estimation, this study provides a stochastic LOB based scheduling method that allows schedulers for effectively dealing with the uncertainties of a construction project performance. The proposed method retrieves an appropriate probability distribution function (PDF) concerning project completion times, and determines favorable start times of activities. A case study is demonstrated to verify and validate the capability of the proposed method in a repetitive construction project planning.

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Assessment through Statistical Methods of Water Quality Parameters(WQPs) in the Han River in Korea

  • Kim, Jae Hyoun
    • 한국환경보건학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.90-101
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    • 2015
  • Objective: This study was conducted to develop a chemical oxygen demand (COD) regression model using water quality monitoring data (January, 2014) obtained from the Han River auto-monitoring stations. Methods: Surface water quality data at 198 sampling stations along the six major areas were assembled and analyzed to determine the spatial distribution and clustering of monitoring stations based on 18 WQPs and regression modeling using selected parameters. Statistical techniques, including combined genetic algorithm-multiple linear regression (GA-MLR), cluster analysis (CA) and principal component analysis (PCA) were used to build a COD model using water quality data. Results: A best GA-MLR model facilitated computing the WQPs for a 5-descriptor COD model with satisfactory statistical results ($r^2=92.64$,$Q{^2}_{LOO}=91.45$,$Q{^2}_{Ext}=88.17$). This approach includes variable selection of the WQPs in order to find the most important factors affecting water quality. Additionally, ordination techniques like PCA and CA were used to classify monitoring stations. The biplot based on the first two principal components (PCs) of the PCA model identified three distinct groups of stations, but also differs with respect to the correlation with WQPs, which enables better interpretation of the water quality characteristics at particular stations as of January 2014. Conclusion: This data analysis procedure appears to provide an efficient means of modelling water quality by interpreting and defining its most essential variables, such as TOC and BOD. The water parameters selected in a COD model as most important in contributing to environmental health and water pollution can be utilized for the application of water quality management strategies. At present, the river is under threat of anthropogenic disturbances during festival periods, especially at upstream areas.

나이를 먹는 염색채를 갖는 유전자 알고리즘 (A Genetic Algorithm with Ageing chromosomes)

  • 정성훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.16-24
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    • 1997
  • 본 논문에서는 각각의 유전자 개체가 그 자신의 나이를 갖는 수정된 유전자 알고리즘을 제안한다. 그래서 하나의 개체는 그 자신의 나이가 0이 되었을때 만이 사라지게 되며, 결국 개체들의 수가 동적으로 증가할 것이다. 이러한 방법은 좋은 특성을 갖는 유전자들을 그들의 적합도에 상응하게 매겨진 나이에 따라서 몇세대에 걸쳐 살아있게 함으로서 그들의 좋은 형질을 좀더 보존할 수 있는 능력을 유전자 알고리즘이 갖추게 만든다. 그러므로, 이러한 방법은 기존의 방법보다 더욱 좋은 성능을 내게 된다.우리는 이 방법을 실험하기 위하여 함수최적화 문제를 이용하여 시뮬레이션하였다. 제안한 방법의 효율성을 보이기 위하여, 세가지의 나이를 먹는 방식을 제안하였다. 본 논문의 아이디어와 유사한 연구논문이 있었는데, 이 연구에서 성능이 가장 좋은 방식을 채택하여 실험하였다. 또한 원래의 간단한 유전자 알고리즘도 실험을 하여 성능을 비교 하였다. 그러나, 기존의 방식은 나이를 산정할때 적합도롤 고려하지 않음으로서 본 논문에서 제안한 방식보다 몇몇 측면에서 성능이 좋지 않았다.

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유전알고리즘을 이용한 유전자발현 데이타상의 특징-분류기쌍 최적 앙상블 탐색 (Searching for Optimal Ensemble of Feature-classifier Pairs in Gene Expression Profile using Genetic Algorithm)

  • 박찬호;조성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권4호
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    • pp.525-536
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    • 2004
  • 유전발현 데이타는 생명체의 특정 조직에서 채취한 샘플을 microarray상에서 측정한 것으로, 유전자들의 발현 정도가 수치로 나타난 데이타이다. 일반적으로 정상조직과 이상조직에서 관련 유전자들의 발현정도는 차이를 보이기 때문에, 유전발현 데이타를 통하여 질병을 분류할 수 있다. 이러한 분류에 모든 유전자들이 관여하지는 않으므로 관련 유전자를 선별하는 작업인 특징선택이 필요하며, 선택된 유전자들을 적절히 분류하는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 상관계수, 유사도, 정보이론 등에 기반을 둔 7가지 특징선택 방법과 대표적인 6가지 분류기에 대하여 특징-분류기 쌍의 최적 앙상블을 탐색하기 위한 유전자 알고리즘 기반 방법을 제안한다. 두 가지 암 관련 유전자 발현 데이타에 대하여 leave-one-out cross validation을 포함한 실험을 해본 결과, 림프종 데이타와 대장암 데이타 모두 단일 특징-분류기 쌍보다 훨씬 우수한 성능을 보이는 앙상블들을 발견할 수 있었다.

유전자알고리즘을 기반으로 하는 정규화 기법에 관한 연구 : 역전파 알고리즘을 이용한 부도예측 모형을 중심으로 (GA-based Normalization Approach in Back-propagation Neural Network for Bankruptcy Prediction Modeling)

  • 태추월;신경식
    • 지능정보연구
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    • 제16권3호
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    • pp.1-14
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    • 2010
  • 역전파 알고리즘은 오랫동안 부도예측모형 관련한 연구에 많이 적용되어왔다. 역전파 알고리즘을 사용하기전에 필히 고려해야 할 중요한 요소들로는 네트워크 구조, 학습요소, 정규화 방법 등이다. 하지만 신경망 성과를 향상시키기 위한 네트워크 구조 및 학습요소 최적화 관련한 연구는 기존의 연구들에서 많이 이루어 졌지만 데이터 정규화와 관련한 연구는 아직 많이 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구에서는 유전자 알고리즘을 기반으로 하는 정규화 기법을 제시하였다. 최적의 입력데이터 정규화를 위하여 본 연구에서는 우선 각각의 서로 다른 정규화 기법들을 동일 가중치를 두어 일반화 시켰으며 유전자 알고리즘을 이용하여 최적의 가중치를 찾음으로써 최적화된 입력변수 정규화가 이루어지도록 하였다. 제안한 방법론을 검증하기 위하여 부도예측 데이터를 이용하여 실험을 하였으며 제안하는 방법과 기존 다른 방법들간의 비교를 통하여 그 타당성을 검증하였다.

유한요소모델개선을 위한 하이브리드 최적화기법의 수치해석 검증 (Numerical Verification of Hybrid Optimization Technique for Finite Element Model Updating)

  • 정대성;김철영
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.19-28
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    • 2006
  • 기존의 유한요소모델개선기법들은 측정에 의한 모달 데이터와 해석적으로 계산된 시스템 행렬로 구성된 수학적인 목적함수를 사용하거나 업데이팅 변수에 관한 모달 특성의 미분함수를 사용하여야만 한다. 따라서 교량구조물과 같은 복잡한 구조물에의 적용이 어렵고 역해석에 있어 해의 안정성 문제가 발생할 수 있다. 또한 개선된 모델이 물리적인 의미를 지니지 못할 수도 있다. 본 논문에서는 유전자알고리즘과 Welder-Mead의 심플렉스기법을 사용한 하이브리드 최적화 유한요소모델개선기법을 제안하였다. 하이브리드 최적화 기법의 성능을 검증하기 위해 3개의 국부최소값과 1개의 전체최소값을 갖는 Goldstein-Price 함수를 사용하여 비선형문제에 대한 적용성을 검토하였다. 또한 최적화목적함수의 영향을 검토하기 위해 10개의 자유도를 갖는 스프링-질량 모델을 사용하여 변수연구를 수행하였다. 최종적으로 수치해석을 통해서 질량과 강성을 동시에 개선하기 위한 최적화 목적함수를 제시하고, 제안된 하이브리드 최적화 기법이 유한요소모델개선을 위해 매우 효과적인 방법임을 입증하였다.

혼합정수 선형계획법과 유전 알고리듬을 이용한 다수 무인항공기 임무할당 (Task Assignment of Multiple UAVs using MILP and GA)

  • 최현진;서중보;김유단
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.427-436
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    • 2010
  • 본 논문은 다수의 목표물과 다수의 임무가 존재하는 상황에서의 다수 무인항공기의 임무할당 문제를 다룬다. 다수 무인항공기의 임무할당 문제는 순회 세일즈맨 문제, 차량 라우팅 문제와 같은 조합최적화 문제의 일종으로 NP-hard의 계산 복잡도를 가지고 있다. 이런 성격의 문제는 문제의 크기가 커질수록 계산시간이 급격히 증가하는 특징을 지니기 때문에 문제를 효율적으로 풀기 위해서 근사화 방법 또는 발견적인 방법을 사용한다. 본 연구에서는 임무할당 문제를 혼합정수 선형계획 문제로 정식화하고, 혼합정수 선형계획법과 유전 알고리듬으로 해를 구하였다. 다수의 목표물, 다수의 임무, 장애물이 존재하는 환경에 대한 수치 시뮬레이션을 수행하여 각 방법의 최적성과 효율성에 대해 검토하였다.