• 제목/요약/키워드: Mesh optimization

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무선 메쉬 네트워크에서 네트워크 설계 문제를 위한 타부 서치 알고리즘 (A Tabu Search Algorithm for Network Design Problem in Wireless Mesh Networks)

  • 장길웅
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.778-785
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    • 2020
  • 무선 메쉬 네트워크는 메쉬 클라이언트와 메쉬 라우터, 메쉬 액세스 포인트로 구성된다. 메쉬 라우터는 메쉬 클라이언트에게 무선 네트워크 서비스를 연결해주며, 메쉬 액세스 포인트는 유선 링크를 사용하여 백본 네트워크에 연결하고 메쉬 클라이언트에게 인터넷 액세스 서비스를 제공한다. 본 논문에서는 제한된 수의 메쉬 라우터와 메쉬 액세스 포인트를 사용하여 무선 메쉬 네트워크에 대한 네트워크 설계를 위한 최적화 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안된 최적화 알고리즘은 메타휴리스틱방식의 하나인 타부서치 알고리즘을 적용하였으며, 라우터와 메쉬 액세스 포인트의 배치에 따른 전송지연을 최소화하고 적절한 수행 시간 안에 결과가 도출되도록 설계되었다. 제안된 타부서치 알고리즘은 메쉬 라우터와 메쉬 액세스 포인트의 배치를 위한 전송지연과 알고리즘 수행시간 관점에서 비교 평가되었으며, 성능평가에서 기존의 제안된 메타휴리스틱 방식에 비해 우수한 성능을 보였다.

1차원 유한요소망 연속기법을 이용한 시간영역 탄성파의 역해석 (Time-domain Elastic Full-waveform Inversion Using One-dimensional Mesh Continuation Scheme)

  • 강준원
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.213-221
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    • 2013
  • 이 논문에서는 반무한 고체영역의 표면에서 측정한 변위응답의 시간이력으로부터 유한요소망 연속기법을 이용해 탄성파 속도의 공간적 분포를 추정하는 역해석 문제를 소개한다. 반무한 영역에서의 역해석을 위해서는 해석 대상이 되는 유한영역의 경계에서 파동의 반사가 일어나지 않도록 하는 것이 중요하다. 이를 위해 유한영역의 경계면에 perfectly-matchedlayers(PMLs)라는 수치적 파동흡수층을 도입하였고, PML을 경계로 하는 유한영역에서 역해석 문제를 정의하였다. 이 문제를 탄성파동방정식을 구속조건으로 하는 최적화 문제로 표현하였으며, 라그랑주 승수법에 기초한 비구속 최적화 기법에 의해 탄성파속도의 최적 분포를 결정하였다. 해의 정확도와 수렴성을 높이기 위해 유한요소망 연속기법을 도입하여 점진적으로 밀도가 증가하는 유한요소망에 대해 연속적으로 역해석을 수행하였다. 1차원 예제들을 통해 유한요소망 연속기법을 이용한 역해석으로부터 탄성파속도의 분포를 정확히 추정할 수 있음을 확인하였으며, 측정 응답에 노이즈가 존재하는 경우에도 제안한 역해석 기법은 목표 탄성파속도 분포에 근사한 결과를 도출하였다.

계층 메쉬를 이용한 빠른 평면 형상 변형 (Fast Planar Shape Deformation using a Layered Mesh)

  • 유광석;최정주
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.43-50
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    • 2011
  • 본 논문에서는 2차원 입력 형상에 대하여 계층 메쉬를 이용한 빠르고, 품질 저하가 적은 평면 형상변형 기법을 제시한다. 입력으로 주어진 2차원형상의 내부와 경계를 조밀하게 샘플링한 정점의 집합으로 구성된 형상 메쉬와, 입력 형상을 근사적으로 둘러싸는 형상 메쉬의 일부 정점으로 구성된 제어 메쉬를 구성한다. 이때, 형상 메쉬 정점은 제어 메쉬의 정점에 대한 평균값 좌표로 표현한다. 사용자의 형상 변형 입력에 대하여 기존의 비선형 최소자승법을 사용한 메쉬 최적화문제를 풀어 제어 메쉬 정점의 변형될 위치를 구하고, 형상 메쉬는 변형된 제어 메쉬의 정점으로부터 평균값 좌표를 이용하여 최종적인 형상의 변형을 빠르게 계산한다. 형상 메쉬는 입력 형상을 정확히 표현하기 위해 많은 수의 정점으로 구성되는 반면에 제어 메쉬는 상대적으로 적은 수의 정점으로 구성된다. 계산양이 많은 최적화 방법은 제어 메쉬에만 적용되기 때문에 전체 수행시간은 매우 빠르지만, 제어 메쉬의 품질저하에 따라 형상변형의 품질 또한 저하된다. 본 논문에서는 형상 변형의 결과를 조절하고 품질 저하를 보정하기 위해서 사용자 제한에 방위 제어를 포함시켜 형상변형의 강성도를 조절하는 방법을 제시한다. 실험적인 결과에 의하면 본 논문에서 제시한 방법은 비교적 적은 수의 정점을 사용하여 형상 변형의 수행속도가 빠르면서, 변형의 시각적인 품질은 부드럽게 유지된다. 본 논문의 결과는 휴대폰이나 타블렛 PC와 같이 계산속도가 느린 임베디드 시스템에서 형상 변형을 이용한 2차원 애니메이션 제작과 같은 응용문제에 효과적으로 사용될 수 있다.

오차 예측과 격자밀도 지도를 이용한 적응 Delaunay 격자생성방법 (Adaptive Delaunay Mesh Generation Technique Based on a Posteriori Error Estimation and a Node Density Map)

  • 홍진태;이석렬;박철현;양동열
    • 소성∙가공
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    • 제13권4호
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    • pp.334-341
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    • 2004
  • In this study, a remeshing algorithm adapted to the mesh density map using the Delaunay mesh generation method is developed. In the finite element simulation of forging process, the numerical error increases as the process goes on because of discrete property of the finite elements and distortion of elements. Especially, in the region where stresses and strains are concentrated, the numerical error will be highly increased. However, it is not desirable to use a uniformly fine mesh in the whole domain. Therefore, it is necessary to reduce the analysis error by constructing locally refined mesh at the region where the error is concentrated such as at the die corner. In this paper, the point insertion algorithm is used and the mesh size is controlled by using a mesh density map constructed with a posteriori error estimation. An optimized smoothing technique is adopted to have smooth distribution of the mesh and improve the mesh element quality.

Aerodynamic Shape Optimization using Discrete Adjoint Formulation based on Overset Mesh System

  • Lee, Byung-Joon;Yim, Jin-Woo;Yi, Jun-Sok;Kim, Chong-Am
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제8권1호
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    • pp.95-104
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    • 2007
  • A new design approach of complex geometries such as wing/body configuration is arranged by using overset mesh techniques under large scale computing environment. For an in-depth study of the flow physics and highly accurate design, several special overlapped structured blocks such as collar grid, tip-cap grid, and etc. which are commonly used in refined drag prediction are adopted to consider the applicability of the present design tools to practical problems. Various pre- and post-processing techniques for overset flow analysis and sensitivity analysis are devised or implemented to resolve overset mesh techniques into the design optimization problem based on Gradient Based Optimization Method (GBOM). In the pre-processing, the convergence characteristics of the flow solver and sensitivity analysis are improved by overlap optimization method. Moreover, a new post-processing method, Spline-Boundary Intersecting Grid (S-BIG) scheme, is proposed by considering the ratio of cell area for more refined prediction of aerodynamic coefficients and efficient evaluation of their sensitivities under parallel computing environment. With respect to the sensitivity analysis, discrete adjoint formulations for overset boundary conditions are derived by a full hand-differentiation. A smooth geometric modification on the overlapped surface boundaries and evaluation of grid sensitivities can be performed by mapping from planform coordinate to the surface meshes with Hicks-Henne function. Careful design works for the drag minimization problems of a transonic wing and a wing/body configuration are performed by using the newly-developed and -applied overset mesh techniques. The results from design applications demonstrate the capability of the present design approach successfully.

정적 공탄성 해석과 최적화 문제에서의 동적 격자의 효용성 (Efficiency of Dynamic Mesh in Static Aeroelastic Analysis and Design Optimization Problem)

  • 김병곤;전상욱;전용희;김정화;이동호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.87-93
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    • 2007
  • 항공기 설계를 할 때에는 CFD를 이용한 해석 과정을 수반하는 것이 일반적이다. 그러나 CFD 해석은 많은 계산 시간과 비용이 소요되는데 동적 격자를 이용하면 다양한 모델의 해석 시 격자의 재구성 과정에 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 뿐만 아니라 공탄성 해석처럼 격자를 갱신하면서 해석을 수행하는 경우, 설계 모델의 최적화 과정과 같이 다양한 격자를 구성해야 하는 경우에 동적 격자를 사용하면 전체 해석 시간을 줄일 수 있으므로 효율적인 해석이 가능하다.

Joint Transmission Slot Assignment, FSO Links Allocation and Power Control for Hybrid RF/FSO Wireless Mesh Networks

  • Zhao, Yan;Shi, Wenxiao;Shi, Hanyang;Liu, Wei;Wu, Pengxia
    • Current Optics and Photonics
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    • 제1권4호
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    • pp.325-335
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    • 2017
  • Hybrid radio frequency/free space optical (RF/FSO) wireless mesh networks have attracted increasing attention for they can overcome the limitations of RF and FSO communications and significantly increase the throughput of wireless mesh networks (WMNs). In this article, a resource assignment optimization scheme is proposed for hybrid RF/FSO wireless mesh networks. The optimization framework is proposed for the objective of maximizing throughput of overall hybrid networks through joint transmission slot assignment, FSO links allocation and power control with the consideration of the fading nature of RF and FSO links. The scheme is formulated as an instance of mixed integer linear program (MILP) and the optimal solutions are provided using CPLEX and Gurobi optimizers. How to choose the appropriate optimizer is discussed by comparing their performance. Numerous simulations are done to demonstrate that the performance of our optimization scheme is much better than the current case of having the same topology.

Resource Allocation based on Quantized Feedback for TDMA Wireless Mesh Networks

  • Xu, Lei;Tang, Zhen-Min;Li, Ya-Ping;Yang, Yu-Wang;Lan, Shao-Hua;Lv, Tong-Ming
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제2권3호
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    • pp.160-167
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    • 2013
  • Resource allocation based on quantized feedback plays a critical role in wireless mesh networks with a time division multiple access (TDMA) physical layer. In this study, a resource allocation problem was formulated based on quantized feedback for TDMA wireless mesh networks that minimize the total transmission power. Three steps were taken to solve the optimization problem. In the first step, the codebook of the power, rate and equivalent channel quantization threshold was designed. In the second step, the timeslot allocation criterion was deduced using the primal-dual method. In the third step, a resource allocation scheme was developed based on quantized feedback using the stochastic optimization tool. The simulation results show that the proposed scheme not only reduces the total transmission power, but also has the advantage of quantized feedback.

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격자밀도에 적응하는 드로우니 격자 생성방법 (Modified Delaunay Mesh generation adapted to the mesh density map)

  • 홍진태;이석렬;양동열
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 2003년도 추계학술대회논문집
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    • pp.159-162
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    • 2003
  • The remeshing algorithm using the constrained Delaunay method adapted to the mesh density map is developed. In the finite element simulation of forging process, the numerical error increases as the process goes on. However, it is not desirable to use a uniformly fine mesh in the whole domain. Therefore, it is necessary to reduce the analysis error by constructing locally fine mesh at the region where the error is concentrated such as die corner. In this paper, the point insertion algorithm is used and mesh size is controlled by using a mesh density map constructed with a posteriori error estimation. And an optimized smoothing technique is adapted to have smooth distribution and improve the quality of the mesh.

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천음속 난류 유동장에서의 다중체 항공기 형상의 공력 설계 도구의 개발 (DEVELOPMENT OF AERODYNAMIC SHAPE OPTIMIZATION TOOLS FOR MULTIPLE-BODY AIRCRAFT GEOMETRIES OVER TRANSONIC TURBULENT FLow REGIME)

  • 이병준;이준석;임진우;김종암
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2007년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.100-110
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    • 2007
  • A new design approach for a delicate treatment of complex geometries such as a wing/body configuration is arranged using overset mesh technique under large scale computing environment for turbulent viscous flow. Various pre- and post-processing techniques which are required of overset flow analysis and sensitivity analysis codes are discussed for design optimization problems based on gradient based optimization method (GBOM). The overset flow analysis code is validated by comparing with the experimental data of a wing/body configuration (DLR-F4) from the 1st Drag Prediction Workshop (DPW-I). In order to examine the applicability of the present design tools, careful design works for the drag minimization problem of a wing/body configuration are carried out by using the developed aerodynamic shape optimization tools for the viscous flow over multiple-body aircraft geometries.

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