• 제목/요약/키워드: Genetic characteristic

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An intelligent semi-active isolation system based on ground motion characteristic prediction

  • Lin, Tzu-Kang;Lu, Lyan-Ywan;Hsiao, Chia-En;Lee, Dong-You
    • Earthquakes and Structures
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    • 제22권1호
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    • pp.53-64
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    • 2022
  • This study proposes an intelligent semi-active isolation system combining a variable-stiffness control device and ground motion characteristic prediction. To determine the optimal control parameter in real-time, a genetic algorithm (GA)-fuzzy control law was developed in this study. Data on various types of ground motions were collected, and the ground motion characteristics were quantified to derive a near-fault (NF) characteristic ratio by employing an on-site earthquake early warning system. On the basis of the peak ground acceleration (PGA) and the derived NF ratio, a fuzzy inference system (FIS) was developed. The control parameters were optimized using a GA. To support continuity under near-fault and far-field ground motions, the optimal control parameter was linked with the predicted PGA and NF ratio through the FIS. The GA-fuzzy law was then compared with other control laws to verify its effectiveness. The results revealed that the GA-fuzzy control law could reliably predict different ground motion characteristics for real-time control because of the high sensitivity of its control parameter to the ground motion characteristics. Even under near-fault and far-field ground motions, the GA-fuzzy control law outperformed the FPEEA control law in terms of controlling the isolation layer displacement and the superstructure acceleration.

연초 Crown Gall Tumor 와 Genetic Tumor의 식물호르몬에 대한 분화반응 (Differential Response to Growth Regulator of Tobacco Crown Gall Tumor and Genetic Tumor)

  • 양덕춘;정재훈;민병훈;최광태;이정명
    • 식물조직배양학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.31-35
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    • 1999
  • 연초 crown gall tumor와 genetic tumor의 형성시 형태적 특성과 조직배양시 식물호르몬에 대한 반응을 조사하였다. Crown gall tumor는 A. tumefaciens C58을 감염시켜 형질전환된 tumor조직으로부터 획득하였으며, genetic tumor는 N. glauca (2n=24)와 N. langsdorffii (2n=18)의 종간교배에 의하여 유기된 잡종식물체에서 자발적으로 발생한 tumor조직으로부터 획득하였다. 형성된 crown gall tumor, genetic tumor및 teratoma shoot의 형태적 특성은 매우 비슷하였으며, 식물조직배양시 식물호르몬이 전혀 첨가되지 않은 기본배지에서 생장이 왕성하였다. Crown gall tumor는 식물호르몬 무첨가배지에서 전형적인 tumor callus가 형성되었으며 teratoma shoot도 형성되었다. 반면에 genetic tumor는 2,4-D 0.5mg/L 첨가된 배지에서 tumor callus가 형성되었으며, 식물호르몬 무첨가배지에서는 많은 teratoma shoot가 형성되어 식물호르몬의 조절에 의해서 phenotype을 거의 비슷하게 할 수 있었다. Genetic tumor는 재분화시 정상적인 식물체보다는 뿌리를 갖지 못하는 teratoma shoots가 형성되는데 외부에서 인위적으로 식물호르몬인 IAA와 GA, 그리고 active carbon을 첨가하여 완전한 식물체를 생산하는 데는 실패하였다. 그러나 간혹 식물호르몬 무첨가배지에서 뿌리를 갖는 정상식물체로 생장하는 shoot가 형성되었는데 이런 식물체에서도 생장하면서 줄기부분에서 다시 genetic tumor가 형성되었으며, 잎절편을 다시 식물호르몬 무첨가배지에 접종할 경우에도 teratoma shoots를 형성하였다.

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유전적 프로그램을 이용한 함수 합성 알고리즘의 개선 (An Improved Function Synthesis Algorithm Using Genetic Programming)

  • 정남채
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.80-87
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    • 2010
  • 함수합성법은 주어진 입출력 데이터 쌍으로부터 입출력관계를 충족하는 함수를 예측하는 것으로, 특성을 알 수 없는 시스템을 제어할 때에 필수적이다. 일반적으로 시스템은 비선형인 성질을 갖는 경우가 많고, 함수 합성에 취급하는 변수, 정수, 제약 등으로 조합된 문제가 발생하기가 쉽다. 그 함수를 합성하는 방법 중 한 가지로 유전적 프로그래밍이 제안되고 있다. 이것은 함수를 트리구조로 표시한 함수 트리에 유전적 조작을 적용하여, 입출력 관계를 충족하는 함수 트리를 탐색하는 방법이다. 본 논문에서는 기존의 유전적 프로그래밍에 의한 함수 합성법의 문제점을 지적하고, 새로운 4종류의 개선법을 제안한다. 즉, 함수 트리를 탐색할 때에 함수가 복잡하게 되는 것을 방지하기 위하여 함수 트리의 성장 억제, 조기 수렴을 목표로 하는 국소 탐색법의 채택, 함수 트리 내의 필요 없이 길어지는 요소의 효과적인 삭제, 대상으로 하는 문제의 특성을 이용하는 방법이다. 이러한 개선법을 이용할 경우, 기존의 유전적 프로그래밍에 의한 함수 합성법보다도 짧은 시간에 우수한 구조의 함수 트리가 구해지는 것을 2-spirals 문제에 대하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 확인하였다.

적응형 유전알고리즘을 이용한 사용자 인터페이스 설계 방법 개발 (Development of an User Interface Design Method using Adaptive Genetic Algorithm)

  • 정기효
    • 대한산업공학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.173-181
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    • 2012
  • The size and layout of user interface components need to be optimally designed in terms of reachability, visibility, clearance, and compatibility in order for efficient and effective use of products. The present study develops an ergonomic design method which optimizes the size and layout of user interface components using adaptive genetic algorithm. The developed design method determines a near-optimal design which maximizes the aggregated score of 4 ergonomic design criteria (reachability, visibility, clearance, and compatibility). The adaptive genetic algorithm used in the present study finds a near-optimum by automatically adjusting the key parameter (probability of mutation) of traditional genetic algorithm according to the characteristic of current solutions. Since the adaptive mechanism partially helps to overcome the local optimality problem, the probability of finding the near-optimum has been substantially improved. To evaluate the effectiveness of the developed design method, the present study applied it to the user interface design for a portable wireless communication radio.

Progress, challenges, and future perspectives in genetic researches of stuttering

  • Kang, Changsoo
    • Journal of Genetic Medicine
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    • 제18권2호
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    • pp.75-82
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    • 2021
  • Speech and language functions are highly cognitive and human-specific features. The underlying causes of normal speech and language function are believed to reside in the human brain. Developmental persistent stuttering, a speech and language disorder, has been regarded as the most challenging disorder in determining genetic causes because of the high percentage of spontaneous recovery in stutters. This mysterious characteristic hinders speech pathologists from discriminating recovered stutters from completely normal individuals. Over the last several decades, several genetic approaches have been used to identify the genetic causes of stuttering, and remarkable progress has been made in genome-wide linkage analysis followed by gene sequencing. So far, four genes, namely GNPTAB, GNPTG, NAGPA, and AP4E1, are known to cause stuttering. Furthermore, thegeneration of mouse models of stuttering and morphometry analysis has created new ways for researchers to identify brain regions that participate in human speech function and to understand the neuropathology of stuttering. In this review, we aimed to investigate previous progress, challenges, and future perspectives in understanding the genetics and neuropathology underlying persistent developmental stuttering.

최적 퍼지 직렬형 제어기 설계: Type-2 퍼지 제어기 및 공정경쟁기반 유전자알고리즘을 중심으로 (The Design of Optimized Fuzzy Cascade Controller: Focused on Type-2 Fuzzy Controller and HFC-based Genetic Algorithms)

  • 김욱동;장한종;오성권
    • 전기학회논문지
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    • 제59권5호
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    • pp.972-980
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    • 2010
  • In this study, we introduce the design methodology of an optimized type-2 fuzzy cascade controller with the aid of hierarchical fair competition-based genetic algorithm(HFCGA) for ball & beam system. The ball & beam system consists of servo motor, beam and ball, and remains mutually connected in line in itself. The ball & beam system determines the position of ball through the control of a servo motor. Consequently the displacement change of the position of the moving ball and its ensuing change of the angle of the beam results in the change of the position angle of a servo motor. The type-2 fuzzy cascade controller scheme consists of the outer controller and the inner controller as two cascaded fuzzy controllers. In type-2 fuzzy logic controller(FLC) as the expanded type of type-1 fuzzy logic controller(FLC), we can effectively improve the control characteristic by using the footprint of uncertainty(FOU) of membership function. The control parameters(scaling factors) of each fuzzy controller using HFCGA which is a kind of parallel genetic algorithms(PGAs). HFCGA helps alleviate the premature convergence being generated in conventional genetic algorithms(GAs). We estimated controller characteristic parameters of optimized type-2 fuzzy cascade controller applied ball & beam system such as maximum overshoot, delay time, rise time, settling time and steady-state error. For a detailed comparative analysis from the viewpoint of the performance results and the design methodology, the proposed method for the ball & beam system which is realized by the fuzzy cascade controller based on HFCGA, is presented in comparison with the conventional PD cascade controller based on serial genetic algorithms.

고속 유연한 로봇 운동 구현을 위한 BLDC Motor의 진동 최소화 설계 (A Study on the Vibration Minimization for Realizing the High-Speed and Flexible Motion in BLDC Motor of Robot)

  • 이동엽;김규탁;정원지;김성현
    • 대한전기학회논문지:전기기기및에너지변환시스템부문B
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    • 제54권7호
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    • pp.329-334
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    • 2005
  • This paper presents the optimal design for reducing the rotor inertia in order to improve the driving characteristic of BLDC motor for robots. The parallel Genetic Algorithm is performed to rotor inertia minimization in optimal design. Also, velocity profile with finite jerk method is introduced to reduce vibration of BLDC motor. As a result, a torque characteristic is same although rotor inertia is reduced to 2/3 compared with prototype model. And, maximum vibration value is reduced by 63.4[$\%$] according to the application of finite .jerk method.

유전 알고리즘을 이용한 전력시스템 안정화 장치의 최적 파라미터 선정 (Optimal Parameter Selection of Power System Stabilizer using Genetic Algorithm)

  • 정형환;왕용필;정동일;정문규
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권6호
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    • pp.683-691
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    • 1999
  • In this paper, it is suggested that the selection method of optimal parameter of power system stabilizer(PSS) with robustness in low frequency oscillation for power system using Real Variable Elitism Genetc Algorithm(RVEGA). The optimal parameters were selected in the case of power system stabilizer with one lead compensator, and two lead compensator. Also, the frequency responses characteristic of PSS, the system eigenvalues criterion and the dynamic characteristic were considered in the normal load and the heavy load, which proved usefulness of RVEGA compare with Yu's compensator design theory.

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유전자 알고리즘의 수렴 속도 향상을 통한 효과적인 로봇 길 찾기 알고리즘 (Effective Robot Path Planning Method based on Fast Convergence Genetic Algorithm)

  • 서민관;이재성;김대원
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.25-32
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    • 2015
  • 유전자 알고리즘은 초기 해 집합을 대상으로 해 집합의 평가와 유전자 연산자의 적용, 자연 선택 등의 과정을 반복하여 최적 해를 찾는 탐색 알고리즘이다. 유전자 알고리즘을 설계할 때 사용한 선택 전략, 세대교체 방법, 유전자 연산자 등은 유전자 알고리즘의 탐색 효율성에 영향을 준다. 본 논문에서는 시간 제약이 있는 상황에서의 로봇 경로 탐색을 위해 기존의 유전자 알고리즘보다 빠르게 수렴하는 유전자 알고리즘을 제안한다. 로봇 경로 탐색 시 긴급한 상황에서 유전자 알고리즘은 연산을 위한 충분한 시간을 확보하지 못 하게 되고, 이는 최종적으로 찾아낸 경로의 질을 떨어뜨린다. 제안하는 알고리즘은 빠른 수렴을 위한 선택 전략, 세대교체 방법을 사용하였으며, 유전자 연산자로는 전통적인 교차, 돌연변이 외에 경로의 길이를 줄이기 위한 단축 연산자를 추가로 사용하였다. 이를 통해 제안하는 알고리즘은 적은 세대 수에도 빠르게 짧은 경로를 찾아낸다.