• 제목/요약/키워드: Gradient Search Method

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하이브리드 유전 알고리듬을 이용한 자동 동조 퍼지 제어기의 설계 (Design of Auto-Tuning Fuzzy Logic Controllers Using Hybrid Genetic Algorithms)

  • 류동완;권재철;박성욱;서보혁
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.126-129
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    • 1997
  • This paper propose a new hybrid genetic algorithm for auto-tunig auzzy controller improving the performance. In general, fuzzy controller used pre-determine d moderate membership functions, fuzzy rules, and scaling factors, by trial and error. The presented algorithm estimates automatically the optimal values of membership functions, fuzzy rules, and scaling factors for fuzzy controller, using hybrid genetic algorithms. The object of the proposed algorithm is to promote search efficiency by overcoming a premature convergence of genetic algorithms. Hybrid genetic algorithm is based on genetic algorithm and modified gradient method. Simulation results verify the validity of the presented method.

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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.

Target Detection Based on Moment Invariants

  • Wang, Jiwu;Sugisaka, Masanori
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.677-680
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    • 2003
  • Perceptual landmarks are an effective solution for a mobile robot realizing steady and reliable long distance navigation. But the prerequisite is those landmarks must be detected and recognized robustly at a higher speed under various lighting conditions. This made image processing more complicated so that its speed and reliability can not be both satisfied at the same time. Color based target detection technique can separate target color regions from non-target color regions in an image with a faster speed, and better results were obtained only under good lighting conditions. Moreover, in the case that there are other things with a target color, we have to consider other target features to tell apart the target from them. Such thing always happens when we detect a target with its single character. On the other hand, we can generally search for only one target for each time so that we can not make use of landmarks efficiently, especially when we want to make more landmarks work together. In this paper, by making use of the moment invariants of each landmark, we can not only search specified target from separated color region but also find multi-target at the same time if necessary. This made the finite landmarks carry on more functions. Because moment invariants were easily used with some low level image processing techniques, such as color based target detection and gradient runs based target detection etc, and moment invariants are more reliable features of each target, the ratio of target detection were improved. Some necessary experiments were carried on to verify its robustness and efficiency of this method.

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최적화 기법에 의한 저류함수 유출 모델의 자동 보정 (Automatic Calibration of the Storage-Function Rainfall-Runoff Model Using an Optimization Technique)

  • 윤재흥;고석구;김양일
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 1991년도 수공학논총 제33권
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    • pp.88-101
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    • 1991
  • 충주댐 및 소양강댐 유역에 대해 현재 한국수자원공사에서 개발 사용되고 있는 저류함수 유출모형에 최적화 기법을 적용하여 모형을 효율적으로 자동보정 하기위함이 본 연구의 목적이다. 최적화 기법으로는 다양한 조건하에서도 해의 안정성이 Gradient-Based 방법보다 우수한 직접 탐색법(Direct Search Method)의 하나인 Pattern-Search법으로 선정하였으며 목적함수로는 산정된 유출과 관측치의 편차의 제곱에 대한 누계치로 정의하였다. 합성유입량(Synthetic Inflow)을 이용한 민감도 분석에 의해 매개변수 5개(유역 저류상수 및 지체시간, 포화우량, 하도의 지체시간)를 결정변수로 선정하였다. 또한 실시간 모형의 보정을 위하여 최적화 모형의 수렴조건을 분석한 결과 P-S 법의 증분 감소횟수 2회가 합리적으로 나타났다. 본 모형을 충주댐 및 소양강댐의 과거 홍수사상에 대해 적용하였으며 댐지점에서 전체유역을 일괄 보정하는 방법과 댐 상류 수위국을 기준으로 나눈 중유역별로 일괄 보정하는 방법을 채택하여 분석하였다. 실시간 보정된 모형의 예측기능을 시험한 결과 상당한 오차발생의 여지가 충분하며 중유역별 매개변수의 보정은 대유역 일괄보정에 비해 예측에 따른 오차를 줄일 수 있는 방법의 하나이다. 또한 최적화 기법에 의한 매개변수의 자동 보정은 시행착오에 의한 수동보정의 경우보다 시간 및 노력면에서 효율적이며 보다 신뢰성 있는 보정을 실시 할 수 있다.

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Energy efficiency task scheduling for battery level-aware mobile edge computing in heterogeneous networks

  • Xie, Zhigang;Song, Xin;Cao, Jing;Xu, Siyang
    • ETRI Journal
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    • 제44권5호
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    • pp.746-758
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    • 2022
  • This paper focuses on a mobile edge-computing-enabled heterogeneous network. A battery level-aware task-scheduling framework is proposed to improve the energy efficiency and prolong the operating hours of battery-powered mobile devices. The formulated optimization problem is a typical mixed-integer nonlinear programming problem. To solve this nondeterministic polynomial (NP)-hard problem, a decomposition-based task-scheduling algorithm is proposed. Using an alternating optimization technology, the original problem is divided into three subproblems. In the outer loop, task offloading decisions are yielded using a pruning search algorithm for the task offloading subproblem. In the inner loop, closed-form solutions for computational resource allocation subproblems are derived using the Lagrangian multiplier method. Then, it is proven that the transmitted power-allocation subproblem is a unimodal problem; this subproblem is solved using a gradient-based bisection search algorithm. The simulation results demonstrate that the proposed framework achieves better energy efficiency than other frameworks. Additionally, the impact of the battery level-aware scheme on the operating hours of battery-powered mobile devices is also investigated.

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.

유체 충격 하중 예측을 위한 MPS법의 개량 (IMPROVEMENT OF MPS METHOD IN SIMULATING VIOLENT FREE-SURFACE MOTION AND PREDICTING IMPACT-LOADS)

  • 황성철;이병혁;박종천
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.71-80
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    • 2010
  • The violent free-surface motions and the corresponding impact loads are numerically simulated by using the Moving Particle Semi-implicit (MPS) method, which was originally proposed by Koshizuka and Oka (1996) for incompressible flows. In the original MPS method, there were several shortcoming including non-optimal source term, gradient and collision models, and search of free-surface particles, which led to less-accurate fluid motions and non-physical pressure fluctuations. In the present study, how those defects can be remedied is illustrated by step-by-step improvements in respective processes of the revised MPS method. The improvement of each step is explained and numerically demonstrated. The numerical results are also compared with the experimental results of Martin and Moyce (1952) for dam-breaking problem. The current numerical results for violent free-surface motions and impact pressures are in good agreement with their experimental data.

On-line Identification of a Fuzzy System

  • Kim, euntai;Lee, Heejin;Park, Minkee;Park, Mignon
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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    • pp.685-690
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    • 1998
  • This paper presents an explanation regarding on-line identification of a fuzzy system. The fuzzy system to be identified is assumed to be in the type of singletion consequent parts and be represented by a linear combination of fuzzy basis function (FBF's). For on-line identification, squared-cosine (SCOS) fuzzy basis function is introduced to reduce the number of parameters to be identified and make the system consistent and differentiable. Then the parameters of the fuzzy system are identified on-line by the gradient search method. Finally, a computer simulation is performed to illustrate the validity of the suggested algorithms.

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점탄성 물질의 온도와 주파수 의존성을 고려한 구속형 제진보의 최대 손실계수 설계 (Optimal Layout Design of Frequency- and Temperature-Dependent Viscoelastic Materials for Maximum Loss Factor of Constrained-Layer Damping Beam)

  • 이두호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.1023-1026
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    • 2007
  • Optimal damping layout of the constrained viscoelastic damping layer on beam is identified with temperatures by using a gradient-based numerical search algorithm. An optimal design problem is defined in order to determine the constrained damping layer configuration. A finite element formulation is introduced to model the constrained damping layer beam. The four-parameter fractional derivative model and the Arrhenius shift factor are used to describe dynamic characteristics of viscoelastic material with respect to frequency and temperature. Frequency-dependent complex-valued eigenvalue problems are solved by using a simple resubstitution algorithm in order to obtain the loss factor of each mode and responses of the structure. The results of the numerical example show that the proposed method can reduce frequency responses of beam at peaks only by reconfiguring the layout of constrained damping layer within a limited weight constraint.

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이미지 좌표계상의 차선 모델을 이용한 차선 휨 검출 (The Detection of the Lane Curve using the Lane Model on the Image Coordinate Systems)

  • 박종웅;이준웅;장경영;정지화;고광철
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.193-200
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    • 2003
  • This paper proposes a novel algorithm to recognize the curve of a structured road. The proposed algorithm uses an LCF (Lane Curve Function) obtained by the transformation of a parabolic function defined on world coordinate into image coordinate. Unlike other existing methods, the algorithm needs no transformation between world coordinate and image coordinate owing to the LCF. In order to search for an LCF describing the lane best, the differential comparison between the slope of an assumed LCF and the phase angle of edge pixels in the LROI (Lane Region Of Interest) constructed by the LCF is implemented. As finding the true LCF, the lane curve is determined. The proposed method is proved to be efficient through various kinds of images, providing the reliable curve direction and the valid curvature compared to the real road.