• 산업기술연구
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• 제19권
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• pp.361-368
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• 1999

The Nelder-Mead simplex algorithm has become on of the most widely used methods for nonlinear unconstrained optimization, since 1965. Recently, this algorithm has been reevaluated and many papers on this algorithm are being published. The MATLAB computer software, highly renown in engineering, also provides the Nelder-Mead algorithm and the Denis-Woods modification with FMINS function. The authors made C++ code of these algorithms and compared with FMINS on the convergence behavior and the exactness of solutions. It shows that MATLAB's FMINS is inferior to author's C++ code. So, FMINS should be corrected for every user.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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• pp.710-710
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• 2012

구형펄스모형(Rectangular Pulse Model)에서 반영하지 못하는 강우의 군집특성을 잘 반영하는 NSRPM(Neyman-Scott Rectangular Pulse Model) 강우생성 모형은 수자원 분야에 널리 쓰이고 있다. 일반적으로 NSRPM의 5개의 매개변수를 추정하는 최적화기법으로 DFP(Davidon-Fletcher-Powell)과 유전자알고리즘(Genetic Algorithm)을 사용하고 있다. 그러나 DFP는 주어진 초기 값에 따라 민감하며 각 반복 단계마다 헤시안행렬(Hessian Matrix)을 계산하여야 하며 추정된 전체의 해가 국지해에 수렴 할 수 있는 단점이 있다. 유전자 알고리즘을 DFP와 다르게 헤시안 행렬을 사용하지 않고 최적화를 할 수 있다는 장점이 있으나 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 단점을 보완, 강화 하기위해서 최적화 기법으로 반복 단계마다 미분계산이 필요하지 않고 빠른 속도로 계산이 가능한 Nelder-Mead 알고리즘 이용하여 NSRPM매개변수를 추정하고 정확도를 비교하였다. 표 1은 각 기법을 이용하여 추정된 매개변수를 이용하여 생성한 강우의 통계특성과 관측된 통계특성의 상대오차를 나타낸 것이다. 괄호 안 숫자는 중첩되지 않는 누적시간을 나타낸다. 상대오차는 다음과 같다(식 1). 분석결과 Nelder-Mead 기법이 1시간의 평균, 공분산과 6시간 분산 등 전체적으로 GA, DFP보다 높은 정확도를 보였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제34권4호
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• pp.1105-1116
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• 2014

추계학적 강우모형 NSRPM (Neyman-Scott Rectangular Pulse Model)은 RPM (Rectangular Pulse Model)에서 반영하지 못하는 강우의 군집특성을 잘 반영하여 시간 스케일의 강우를 생성함으로서 수문학적 적용성이 뛰어난 강우모형이다. NSRPM은 5개의 모형 매개변수로 이루어져 있으며 매개변수 추정을 위하여 최적화 기법으로 널리 쓰이고 있는 수치해석 기법인 DFP (Davidon-Fletcher-Powell)기법, 직접적 탐색 기법인 유전자 알고리즘을 사용하고 있다. 그러나 DFP 기법은 입력 초기값에 민감하며 국소 최저치에 수렴하는 확률이 높은 단점이 있으며 유전자 알고리즘기법은 탐색에 소요되는 시간이 많이 걸린다는 단점이 있다. 본 연구에서 사용된 Nelder-Mead기법은 순차적 탐색기법으로 연산 속도가 빠르며 입력 초기값이 필요하지 않아 사용하기 쉬운 장점을 가지고 있다. 본 연구는 전국 지상기상관측소 59개소를 대상으로 1973-2011년 39년 동안의 시간강우 자료를 수집하고 최적화 기법 DFP 기법, 유전자 알고리즘, Nelder-Mead 기법을 이용하여 NSRPM의 매개변수를 추정하여 지속시간 1시간, 6시간, 12시간, 24시간 별 평균, 분산, 공분산에 대해서 각 기법의 정확성을 평가하였다. 본 연구결과 전반적으로 Nelder-Mead기법이 가장 높은 정확도를 보였으며 유전자 알고리즘, DFP 기법 순으로 나타났다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권2호
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• pp.29-37
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• 1998

물수체의 선형 운동방정식은 형상 설계와 제어기 설계의 지배방정식으로 사용되는 중요한 설계인자이다. 그러나, 경험식, 이론적 계산 및 모형 시험으로부터 획득한 운동방정식 내의 조종 계수들은 오차를 포함하고 있어 해상 시험을 동해 이에 대한 검증을 수행하여야 한다. 본 연구에서는 실측 자료에 대해 병렬 확장 칼만 필터, Nelder & Mead Simplex 탐색법 및 유전적 알고리즘을 적용하여 몰수체의 주요 횡 동요 계수들을 식별/비교하였다. 결론적으로 Nelder & Mead Simplex 탐색법이 사용된 수학 모형과 해상 시험 자료에 대해 가장 만족스런 결과를 주고 있다.

• Steel and Composite Structures
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• 제19권4호
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• pp.995-1009
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• 2015

This study presents design optimization of spot welded structures to attain maximum strength by using the Nelder-Mead (Simplex) method. It is the main idea of the algorithm that the simulation run is executed several times to satisfy predefined convergence criteria and every run uses the starting points of the previous configurations. The material and size of the sheet plates are the pre-assigned parameters which do not change in the optimization cycle. Locations of the spot welds, on the other hand, are chosen to be design variables. In order to calculate the objective function, which is the maximum equivalent stress, ANSYS, general purpose finite element analysis software, is used. To obtain global optimum locations of spot welds a methodology is proposed by modifying the Nelder-Mead (Simplex) method. The procedure is applied to a number of representative problems to demonstrate the validity and effectiveness of the proposed method. It is shown that it is possible to obtain the global optimum values without stacking local minimum ones by using proposed methodology.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권6호
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• pp.957-980
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• 2016

Structural damage detection (SDD) is a challenging task in the field of structural health monitoring (SHM). As an exploring attempt to the SDD problem, a hybrid self-adaptive Firefly-Nelder-Mead (SA-FNM) algorithm is proposed for the SDD problem in this study. First of all, the basic principle of firefly algorithm (FA) is introduced. The Nelder-Mead (NM) algorithm is incorporated into FA for improving the local searching ability. A new strategy for exchanging the information in the firefly group is introduced into the SA-FNM for reducing the computation cost. A random walk strategy for the best firefly and a self-adaptive control strategy of three key parameters, such as light absorption, randomization parameter and critical distance, are proposed for preferably balancing the exploitation and exploration ability of the SA-FNM. The computing performance of the SA-FNM is evaluated and compared with the basic FA by three benchmark functions. Secondly, the SDD problem is mathematically converted into a constrained optimization problem, which is then hopefully solved by the SA-FNM algorithm. A multi-step method is proposed for finding the minimum fitness with a big probability. In order to assess the accuracy and the feasibility of the proposed method, a two-storey rigid frame structure without considering the finite element model (FEM) error and a steel beam with considering the model error are taken examples for numerical simulations. Finally, a series of experimental studies on damage detection of a steel beam with four damage patterns are performed in laboratory. The illustrated results show that the proposed method can accurately identify the structural damage. Some valuable conclusions are made and related issues are discussed as well.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권3호
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• pp.231-238
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• 2008

Nelder-Mead downhill simplex method (DSM), a kind of deterministic optimization algorithms, has been used extensively for magnetoencephalography(MEG) dipolar source localization problems because it dose not require any functional differentiation. Like many other deterministic algorithms, however, it is very sensitive to the choice of initial positions and it can be easily trapped in local optima when being applied to complex inverse problems with multiple simultaneous sources. In this paper, some modifications have been made to make up for DSM's limitations and improve the accuracy of DSM. First of all, initial point determination method for DSM using magnetic fields on the sensor surface was proposed. Secondly, Univariant-DSM combined DSM with univariant method was proposed. To verify the performance of the proposed method, it was applied to simulated MEG data and practical MEG measurements.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권10호
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• pp.1203-1210
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• 2007

다중 빔 탐색 3D 레이다는 디지털 빔 형성 기술을 이용하여 수신시 적층 빔을 형성하는 최신의 3D 레이다 기술이다. 본 논문에서는 다중 경로 환경 상태에서 다중 빔 3D 레이다의 저고도 표적의 고도 추출을 위한 방법을 제안하고 고찰해 보고자 한다. 다중 빔 레이다에서 저고도 표적에서 발생하는 다중 경로 전파 및 레이다 신호 발생 모델링에 대해 기술하고, 거울 반사 상황에서 효과적으로 표적 고도를 추출하기 위해 nelder-mead simplex multipath reduction(NMSMR) 기법에 대해 기술한다. 제안된 알고리듬의 성능을 다양한 표적 고도와 레이다 주파수에 대해 시뮬레이션으로 확인하였다.

• 대한조선학회지
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• 제24권4호
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• pp.45-52
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• 1987

In this paper, merits and demerits of Nelder and Mead Penalty Function Method(SUMTNM) and Flexible Tolerance Method(FTM) are investigated from the standpoint of generality, accuracy and efficiency. SUMTNM is combined with Nelder and Method and SUMT, but FTM improves the values of the objective function by using information provided by feasible points as well as certain nonfeasible points termed near-feasible points. Therefore, FTM uses more information than SUMTNM for minimizing object function. The structural analysis of a vertically corrugated bulkhead is performed by collapse mechanism and plate buckling analysis. Based on the results of this analysis, minimum structural weight design of a corrugated bulkhead by use of above two optimization techniques is carried out by investigating the effects of sizes of bulkhead on the structural weight.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 1990년도 가을 학술발표회 논문집
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• pp.101-104
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• 1990

The program which could determine cross-sectional dimensions of the box girder bridge at tile stage of preliminary design was developed using the optimal technique in this study. It could minimize the cost and time required in the design of box girder bridges and the construction with the prestressed precast segmental method. Objective cost function consisted of four independent variables such as widths and depth of the cross-section. The Nelder-Mead method was used to solve the nonconstrained nonlinear problem like this.