• 제목/요약/키워드: Harmony search algorithm

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A comparative study on optimum design of multi-element truss structures

  • Artar, Musa
    • Steel and Composite Structures
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    • 제22권3호
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    • pp.521-535
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    • 2016
  • A Harmony Search (HS) and Genetic Algorithms (GA), two powerful metaheuristic search techniques, are used for minimum weight designs of different truss structures by selecting suitable profile sections from a specified list taken from American Institute of Steel Construction (AISC). A computer program is coded in MATLAB interacting with SAP2000-OAPI to obtain solution of design problems. The stress constraints according to AISC-ASD (Allowable Stress Design) and displacement constraints are considered for optimum designs. Three different truss structures such as bridge, dome and tower structures taken from literature are designed and the results are compared with the ones available in literature. The results obtained from the solutions for truss structures show that optimum designs by these techniques are very similar to the literature results and HS method usually provides more economical solutions in multi-element truss problems.

Weight optimization of coupling with bolted rim using metaheuristics algorithms

  • Mubina Nancy;S. Elizabeth Amudhini Stephen
    • Coupled systems mechanics
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    • 제13권1호
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    • pp.1-19
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    • 2024
  • The effectiveness of coupling with a bolted rim is assessed in this research using a newly designed optimization algorithm. The current study, which is provided here, evaluates 10 contemporary metaheuristic approaches for enhancing the coupling with bolted rim design problem. The algorithms used are particle swarm optimization (PSO), crow search algorithm (CSA), enhanced honeybee mating optimization (EHBMO), Harmony search algorithm (HSA), Krill heard algorithm (KHA), Pattern search algorithm (PSA), Charged system search algorithm (CSSA), Salp swarm algorithm (SSA), Big bang big crunch optimization (B-BBBCO), Gradient based Algorithm (GBA). The contribution of the paper isto optimize the coupling with bolted rim problem by comparing these 10 algorithms and to find which algorithm gives the best optimized result. These algorithm's performance is evaluated statistically and subjectively.

Advanced nonlinear Muskingum model incorporating lateral flow를 위한 exponential bandwidth harmony search with centralized global search의 적용 (Application of exponential bandwidth harmony search with centralized global search for advanced nonlinear Muskingum model incorporating lateral flow)

  • 김영남;이의훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권8호
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    • pp.597-604
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    • 2020
  • 하도홍수추적을 위한 수문학적 방법인 머스킹검 방법은 유입량, 유출량 그리고 저류량의 관계를 활용하여 유출량을 예측하는 방법이다. 머스킹검 방법에 관한 많은 연구가 진행되면서 필요한 매개변수들은 점점 늘어나게 되었고, 많은 매개변수로 인해 계산과정이 복잡해졌다. 이러한 문제를 해결하기 위해 최적화 알고리즘을 머스킹검 방법의 매개변수 산정에 적용하였다. 본 연구는 Advanced Nonlinear Muskingum Model considering continuous flow (ANLMM-L)를 Wilson 홍수자료와 Sutculer 홍수자료에 적용하여 Linear Munsingum Model incorporating Lateral flow (LMM-L)과 Kinematic Wave Model (KWM)의 결과와 비교하였다. 관측 유출량과 모의 유출량과의 비교를 위한 지표로 Sum of Squares (SSQ)를 사용하였다. Exponential Bandwidth Harmony Search with Centralized Global Search (EBHS-CGS)가 ANLMM-L의 매개변수 산정에 적용되었다. Wilson 홍수자료에 적용한 결과 LMM-L보다 ANLMM-L이 정확한 결과를 나타냈다. Sutculer 홍수자료에서는 ANLMM-L이 KWM보다 좋은 결과를 보이긴 했으나, Sutculer 홍수자료의 유량이 크기 때문에 Wilson 홍수자료의 경우에 비해 SSQ가 크게 나타났다. EBHS-CGS는 본 연구에서 적용한 머스킹검 홍수추적뿐만 아니라 다양한 수자원 공학 문제에 적용할 수 있을 것이다.

신재생 에너지원 기반의 마이크로그리드 최적운영 방안 (Optimal Operation Scheme of MicroGrid System based on Renewable Energy Resources)

  • 이상봉;김규호;이상근
    • 전기학회논문지
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    • 제60권8호
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    • pp.1467-1472
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    • 2011
  • This paper presents an optimal operation of microgrid systems and considering a tie-lines capacities that concerned each grid. The microgrid system consists of a wind turbine, a diesel generator, and a fuel cell. An one day load profile and wind resource for wind turbine generator were used for the study. For the grid interconnection, tie-line capacities were applied as constraints. The capacity constraints of tie-lines in production cost analysis are very important issues in the operation and planning of microgrid. In optimization, the Harmony Search (HS) algorithm is used for solving the problem of microgrid system operation which a various generation resources are available to meet the customer load demand with minimum operating cost. The application of HS algorithm to optimal operation of microgrid proves its effectiveness to determine optimally the generating resources without any differences of load mismatch.

PSO-HS 알고리즘을 이용한 전력계통의 경제급전 (The Economic Dispatch Problem with Valve-Point Effects Usinng a combination of PSO and HS)

  • 윤재영;박치영;송형용;박종배
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.648-649
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    • 2011
  • This Paper presents an efficient approach for solving the economic dispatch (ED) problems with valve-point effects using an combination of particle swarm optimization and harmony search. To reduce a premature convergence effect of PSO algorithm, We proposed PSO-HS algorithm considering evolutionary using harmony search algorithm. To prove the ability of the PSO-HS in solving nonlinear optimization problems, ED problems with non-convex solution spaces are solved with three different approach(PSO, HS, combination of PSO and HS)

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Optimization of Luffing-Tower Crane Location in Tall Building Construction

  • Lee, Dongmin;Lim, Hyunsu;Cho, Hunhee;Kang, Kyung-In
    • Journal of Construction Engineering and Project Management
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    • 제5권4호
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    • pp.7-11
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    • 2015
  • The luffing-tower crane (T/C) is a key facility used in the vertical and horizontal transportation of materials in a tall building construction. Locating the crane in an optimal position is an essential task in the initial stages of construction planning. This paper proposes a new optimization model to locate the luffing T/C in the optimal position to minimize the transportation time. A newly developed mathematical formula is suggested to calculate the transportation time of luffing T/C correctly. An optimization algorithm, the Harmony Search (HS) algorithm, was used and the results show that HS has high performance characteristics to solve the optimization problem in a short period of time. In a case study, the proposed model offered a better position for T/C than the previous heuristic approach.

Optimization of Luffing-Tower Crane Location in Tall Building Construction

  • Lee, Dongmin;Lim, Hyunsu;Cho, Hunhee;Kang, Kyung-In
    • 국제학술발표논문집
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    • The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.420-424
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    • 2015
  • The luffing-tower crane (T/C) is a key facility used in the vertical and horizontal transportation of materials in a tall building construction. Locating the crane in an optimal position is an essential task in the initial stages of construction planning. This paper proposes a new optimization model to locate the luffing T/C in the optimal position to minimize the transportation time. An optimization algorithm, the Harmony Search (HS) algorithm, was used and the results show that HS has high performance characteristics to solve the optimization problem in a short period of time. In a case study, the proposed model offered a better position for T/C than the previous heuristic approach.

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EM 알고리즘 및 메타휴리스틱을 통한 다이나믹 환경에서의 베이지안 네트워크 학습 전파 프레임웍 (Learning and Propagation Framework of Bayesian Network using Meta-Heuristics and EM algorithm considering Dynamic Environments)

  • 추상현;이현수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권5호
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    • pp.335-342
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    • 2016
  • 기 구축되어있는 베이지안 네트워크에서 다이나믹한 환경 변화가 발생 할 때, 관련된 베이지안 네트워크의 파라미터는 새롭게 형성된 데이터의 패턴에 적응하여 새로운 파라미터로 변경되어야 한다. 이때, 새로운 파라미터는 베이지안 네트워크의 인과관계를 고려하여 변경되어야 한다. 본 논문에서는 Expectation Maximization(EM)알고리즘과 Meta-Heuristics 기법 중 하나인 Harmony Search(HS)알고리즘을 이용한 다이나믹한 파라미터 업데이트 프레임웍을 제안한다. 일반적으로, EM 알고리즘은 숨겨진 파라미터를 추정하는데 유효한 알고리즘이지만 지역 최적값에 수렴한다는 단점을 가지고 있다. 이 문제를 해결하기 위해서 본 논문은 Maximum Likelihood Estimator(MLE)의 파라미터가 글로벌 최적값을 지향하도록 하기위하여 메타휴리스틱 방법론의 하나인 HS를 적용한다. 제안된 방법은 EM 알고리즘의 단점을 보완하고 글로벌 최적값에 수렴하는 MLE의 파라미터를 추정하여 다이나믹하게 변화하는 환경에서도 사용 가능한 베이지안 네트워크의 학습 및 전파프레임웍을 제시한다.

실험계획법 및 하모니 검색 알고리즘을 이용한 아스팔트 포장체의 피로균열 공용성 관련 인장변형률 추정모델 연구 (Study on a Prediction Model of the Tensile Strain Related to the Fatigue Cracking Performance of Asphalt Concrete Pavements Through Design of Experiments and Harmony Search Algorithm)

  • 이창준;김도완;문성호;유평준
    • 한국도로학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.11-17
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    • 2012
  • 본 연구는 실험계획법(예: 반응표면계획법) 및 하모니 검색 알고리즘을 통하여 다양한 아스팔트 콘크리트 포장 구조체에 있어 피로균열의 공용성 인자인 인장변형률을 예측하는 모델을 개발하는 방법에 대한 연구이다. 인장변형률을 산정하기 위하여 한국건설기술연구소에서 개발한 유한요소 축대칭해석 프로그램인 KICTPAVE를 이용하여 아스팔트 층과 린콘크리트 층의 접속면에서 발생되는 변형률을 구하여 데이터베이스(D/B)화 하였다. 아스팔트 포장에서 입력변수인 층별 탄성계수 및 두께를 다양한 조건에서 KICTPAVE 프로그램을 수행하여 훈련용 D/B(Training Set)인 변형률의 값들을 구축한 후 반응표면계획법에 근거하여 회귀방정식을 정의하였으며 방정식에 필요한 계수값을 결정하기 위하여 하모니 검색 알고리즘을 이용하였다. 최종적으로 결정된 회귀방정식의 계수값들의 정확성을 검증하기 위해서 훈련용 D/B가 아닌 다른 조건의 입력변수를 이용하여 검증용 D/B(Testing Set)를 구축하고 이를 이용하여 개발된 모델을 검증하였다.