• 제목/요약/키워드: Metamodel

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크리깅 메타모델과 미분진화 알고리듬을 이용한 전역최적설계 (Global Optimization Using Kriging Metamodel and DE algorithm)

  • 이창진;정재준;이광기;이태희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집C
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    • pp.537-542
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    • 2001
  • In recent engineering, the designer has become more and more dependent on computer simulation. But defining exact model using computer simulation is too expensive and time consuming in the complicate systems. Thus, designers often use approximation models, which express the relation between design variables and response variables. These models are called metamodel. In this paper, we introduce one of the metamodel, named Kriging. This model employs an interpolation scheme and is developed in the fields of spatial statistics and geostatistics. This class of interpolating model has flexibility to model response data with multiple local extreme. By reason of this multi modality, we can't use any gradient-based optimization algorithm to find global extreme value of this model. Thus we have to introduce global optimization algorithm. To do this, we introduce DE(Differential Evolution). DE algorithm is developed by Ken Price and Rainer Storn, and it has recently proven to be an efficient method for optimizing real-valued multi-modal objective functions. This algorithm is similar to GA(Genetic Algorithm) in populating points, crossing over, and mutating. But it introduces vector concept in populating process. So it is very simple and easy to use. Finally, we show how we determine Kriging metamodel and find global extreme value through two mathematical examples.

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근사모델을 이용한 RAE2822 운용 불확실성 강건최적설계 (ROBUST DESIGN OPTIMIZATION OF RAE2822 AIRFOIL UNDER OPERATIONAL UNCERTAINTY USING METAMODEL)

  • 배효길;권장혁
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2010년 춘계학술대회논문집
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    • pp.60-66
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    • 2010
  • In the view of robust design optimization, RAE2822 airfoil was designed to achieve not only the maximum lift-to-drag ratio but also insensitivity of that. While the RAE2822 is flying at the cruise speed, Mach variation is considered as the operational uncertainty. In order to explore the design space, metamodels were introduced instead of consecutively computing the gradient. Also a metamodel was used to represent the sigma space. Using the metamodel, an optimum value was searched in the view of global optimization.

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크리깅 메타모델과 유전알고리즘을 이용한 신뢰도 계산 및 신뢰도기반 최적설계 (Reliability Estimation and RBDO Using Kriging Metamodel and Genetic Algorithm)

  • 조태민;이병채
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권11호
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    • pp.1195-1201
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    • 2009
  • In this study, effective methods for reliability estimation and reliability-based design optimization(RBDO) are proposed using kriging metamodel and genetic algorithm. In our previous study, we proposed the accurate method for reliability estimation using two-staged kriging metamodel and genetic algorithm. In this study, the possibility of applying the previously proposed method to RBDO is investigated. The efficiency and accuracy of that method were much improved than those of the first order reliability method(FORM). Finally, the effective method for RBDO is proposed and applied to numerical examples. The results are compared to the existing RBDO methods and shown to be very effective and accurate.

크리깅 모델을 이용한 곱분해 기법에서 정확하고 강건한 통계적 모멘트 계산을 위한 전역모델의 비교 분석 (Comparison of global models for calculation of accurate and robust statistical moments in MD method based Kriging metamodel)

  • 김태균;이태희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.678-683
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    • 2008
  • Moment-based reliability analysis is the method to calculate reliability using Pearson System with first-four raw moments obtained from simulation model. But it is too expensive to calculate first four moments from complicate simulation model. To overcome this drawback the MD(multiplicative decomposition) method which approximates simulation model to kriging metamodel and calculates first four raw moments explicitly with multiplicative decomposition techniques. In general, kriging metamodel is an interpolation model that is decomposed of global model and local model. The global model, in general, can be used as the constant global model, the 1st order global model, or the 2nd order global model. In this paper, the influences of global models on the accuracy and robustness of raw moments are examined and compared. Finally, we suggest the best global model which can provide exact and robust raw moments using MD method.

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근사모델을 이용한 날개 평면형상 공력형상설계 방법 (Aerodynamic Shape Design Method for Wing Planform Using Metamodel)

  • 배효길;정소라
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.18-23
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    • 2014
  • In preliminary design phase, the wing geometry of the civil aircraft was determined using the empirical equation and historical data. To make wing geometry more aerodynamically efficient, an aerodynamic shape optimization was conducted. For this purpose the parametric modeling, high fidelity CFD analysis and metamodel-based optimal design technique were adopted. The parametric modeling got the design process to achieve the improvement by generating the configuration outputs easily for the major design variables. The optimal design equations were formularized as the type of the multi-objective functions considering low/high speed and lift/drag coefficient. The optimal solution was explored with the help of the kriging metamodel and the desirability function, therefore the optimal wing planform was sought to be excellent at both low and high speed region. Additionally the optimal wing planform was validated that it was excellent not only at the specific AOA, but also all over the range of AOA.

근사 최적화 기법을 이용한 펀치 단조품의 예비성형체 설계 (Preform Design of a Forged Punch by Approximate Optimization)

  • 박상근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4057-4064
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    • 2014
  • 본 연구는 본 연구에서 제안하는 근사 최적화 방법(메타모델 기반의 시뮬레이션 최적화)을 사용하여 저렴한 해석 비용으로 펀치 단조품의 예비성형체(preform)를 설계한다. 본 연구에서 사용한 설계목표는 유효변형률의 균일한 분포이고 설계변수는 예비성형체 치수이며, 구속조건으로 최대 미충진 비율을 사용한다. 이를 위해 먼저 예비성형펀치(반재), 마스터펀치(상부다이) 및 하부다이로 구성되는 단조성형 공정을 DEFORM 시뮬레이션에 의해 모사하고, 이 시뮬레이션 결과가 실제 단조 공정을 모사하고 있는지 확인하는 검증 방법에 관해 소개한다. 또한 본 연구에서 수행한 설계 최적화 과정, 즉 (i) 초기 메타모델의 생성, (ii) 메타모델의 최적화 수행, (iii) 메타모델 최적해의 검증, (iv) 메타모델의 개선에 관하여 상세히 기술한다.

동적 모바일 웹 서비스를 위한 메타모델 (A MetaModel for Dynamic Mobile Web Service)

  • 김철진;송치양
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권10호
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    • pp.6458-6465
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    • 2015
  • 모바일 어플리케이션의 잦은 변경으로 인해 모바일 서비스의 관리가 부담이 되고 있으며, 이에 중앙관리가 용이한 모바일 웹 서비스 개발이 증가하고 있다. 모바일 웹 서비스 개발에 대해 개발자뿐 만 아니라 일반 사용자도 쉽게 개발할 수 있는 도구들이 개발되고 있다. 그러나 모바일 웹 서비스를 일반 사용자가 동적으로 구현하기 위한 표준화된 메타모델의 연구가 미흡한 상황이다. 이에 본 논문에서는 동적으로 모바일 웹 서비스를 개발할 수 있는 메타모델을 제안한다. 동적 메타모델은 XPDL 구조를 이용하여 모바일 웹 페이지와 모바일 웹 페이지 인스턴스, 그리고 동적 연결로 구성된다. 연결 메타모델에 대해 조건연결, 분기연결, 결합연결에 대해 연구하며, 최종적으로 전체 모델들을 통합하여 통합메타모델을 제안한다. 또한, 동적 메타모델의 적합성을 검증하기 위해 각 메타모델에 대해 XPDL 기반으로 사례 연구를 수행한다.

2+1 View 통합 메타모델 기반 PIM/PSM 컴포넌트 모델링 기법 (A PIM/PSM Component Modeling Technique Based on 2+1 View Integrated Metamodel)

  • 송치양;조은숙
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제16D권3호
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    • pp.381-394
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    • 2009
  • 소프트웨어 모델링 과정에서 생성되는 산출물들에 대한 모델의 재사용성을 향상시키기 위한 기법으로, MDA 모델 기반의 개발방법이 적용되고 있다. 아직도, UML을 이용한 MDA 기반의 개발에 대한 계층적이고 체계적인 기법은 미약한 상태이다. 이로 인해, MDA 메타모델에 기반한 일관성 있고 재사용성이 높은 MDA 모델링이 제대로 실현되지 못하고 있다. 본 논문은 이를 해결하기 위해, 2+1 View 통합 메타모델을 통한 MDA(PIM/PSM) 컴포넌트 모델링 기법을 제시한다. 먼저, 개발 프로세스 view와 MVC View를 표현할 수 있는 meta-architecture view 모델을 정의한다. 정의된 meta-architecture view 계층의 메타 레벨에서, 개발 프로세스 view와 MVC view별로 MDA 기반의 계층적 통합 메타 모델이 제시된다. 이 메타모델은 UML 모델과 GUI 모델이 갖는 모델링 요소들을 PIM과 PSM에 의해 계층적으로 표현한다. 제시한 메타모델을 ISMS 시스템에 적용하여 MDA 기반의 컴포넌트 모델링 사례를 제시한다. 이를 통해, 개발단계별 및 MVC 방식에 의해 일관성 있고 계층적인 MDA 컴포넌트 모델을 구축할 수 있다. 따라서, 모델에 대한 독립성과 재사용성의 향상을 기대할 수 있다.

반응표면과 크리깅메타모델을 이용한 CRT 형상최적설계 (Shape Optimization of a CRT based on Response Surface and Kriging Metamodels)

  • 이태희;이창진;이광기
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권3호
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    • pp.381-386
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    • 2003
  • Gradually engineering designers are determined based on computer simulations. Modeling of the computer simulation however is too expensive and time consuming in a complicate system. Thus, designers often use approximation models called metamodels, which represent approximately the relations between design and response variables. There arc general metamodels such as response surface model and kriging metamodel. Response surface model is easy to obtain and provides explicit function. but it is not suitable for highly nonlinear and large scaled problems. For complicate case, we may use kriging model that employs an interpolation scheme developed in the fields of spatial statistics and geostatistics. This class of into interpolating model has flexibility to model response data with multiple local extreme. In this study. metamodeling techniques are adopted to carry out the shape optimization of a funnel of Cathode Ray Tube. which finds the shape minimizing the local maximum principal stress Optimum designs using two metamodels are compared and proper metamodel is recommended based on this research.

XMI기반 객체지향 메타모델 생성 (Generation of Object-Oriented Metamodel based on XMI)

  • 이돈양;송영재
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제11D권2호
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    • pp.397-406
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    • 2004
  • 일반적으로 객체지향 모델링으로 UML을 이용한 설계방법이 많이 사용되고 있다. 그러나 UML을 이용한 메타데이터의 생성은 서로 다른 환경에서 언어와 이에 관련된 세부적인 기능들에 대한 표현의 차이점으로 쉽지가 않다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 패턴 및 클래스에 대한 부분을 정형화, 표준화하기 위한 방법으로 XML Metadata Interchange Format(XMI)를 이용하였다. 그리고 메타모델의 설계를 위해서 XMI 메타모델 중 사용의 빈도수가 많은 4개의 엘리먼트(element)만을 선택하여 메타데이터를 생성하였다. 생성된 메타데이터를 저장하기 위해서 DB를 이용한 저장소를 설계하였으며, 패턴 및 각 클래스 구성에 대한 정보를 추가하고 질의어(query)를 이용하여 메타데이터의 재사용 및 확장이 용이하도록 하였다