International Journal of Fluid Machinery and Systems
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v.3
no.1
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pp.29-38
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2010
This paper presents a procedure for the design optimization of a centrifugal compressor. The centrifugal compressor consists of a centrifugal impeller, vaneless diffuser and volute. And, optimization techniques based on the radial basis neural network method are used to optimize the impeller of a centrifugal compressor. The Latin-hypercube sampling of design-of-experiments is used to generate the thirty design points within design spaces. Three-dimensional Reynolds-averaged Navier-Stokes equations with the shear stress transport turbulence model are discretized by using finite volume approximations and solved on hexahedral grids to evaluate the objective function of the total-to-total pressure ratio. Four variables defining the impeller hub and shroud contours are selected as design variables in this optimization. The results of optimization show that the total-to-total pressure ratio of the optimized shape at the design flow coefficient is enhanced by 2.46% and the total-to-total pressure ratios at the off-design points are also improved significantly by the design optimization.
International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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v.12
no.2
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pp.173-180
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2012
This paper proposes a novel optimization algorithm inspired by water flowing and shaking behaviors in a vessel. Water drops in our algorithm flow to the gradient descent direction and are sometimes shaken for getting out of local optimum areas when most water drops fall in local optimum areas. These flowing and shaking operations allow our algorithm to quickly approach to the global optimum without staying in local optimum areas. We experimented our algorithm with four function optimization problems and compared its results with those of particle swarm optimization. Experimental results showed that our algorithm is superior to the particle swarm optimization algorithm in terms of the speed and success ratio of finding the global optimum.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
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v.58
no.5
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pp.1019-1024
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2009
In this paper, particle swarm optimization(PSO) is newly implemented by CUDA(Compute Unified Device Architecture) and is applied to function optimization with several benchmark functions. CUDA is not CPU but GPU(Graphic Processing Unit) that resolves complex computing problems using parallel processing capacities. In addition, CUDA helps one to develop GPU softwares conveniently. Compared with the optimization result of PSO executed on a general CPU, CUDA saves about 38% of PSO running time as average, which implies that CUDA is a promising frame for real-time optimization and control.
In this paper, we study a cross-layer and end-to-end optimization problem for the integrated wireless and wireline network that consists of one wireline core network and multiple wireless access networks. We consider joint end-to-end flow control/distribution at the transport and network layers and opportunistic scheduling at the data link and physical layers. We formulate a single stochastic optimization problem and solve it by using a dual approach and a stochastic sub-gradient algorithm. The developed algorithm can be implemented in a distributed way, vertically among communication layers and horizontally among all entities in the network, clearly showing what should be done at each layer and each entity and what parameters should be exchanged between layers and between entities. Numerical results show that our cross-layer and end-to-end optimization approach provides more efficient resource allocation than the conventional layered and separated optimization approach.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers B
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v.54
no.4
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pp.163-173
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2005
The conventional optimization study for electromagnetic systems has been mostly on the shape or size optimization. The goal for these optimization methods is to improve performance of electromagnetic systems by optimizing the interface shape of two different materials while their given layout or initial topology are held. The feasible topology can be diverse and an appropriate topology will give much better design results. In this paper we propose a theory and an algorithm for topology optimization of electromagnetic systems, which are based on the finite element method. The topology optimization technique employes a direct searching method of sensitivity analysis in which the information of material sensitivity is used. Two numerical examples of a switched reluctance motor and an electrostatic actuator of MEMS are tested and their design results show that the optimization method is valid and useful for the topology and basic layout design of electromagnetic systems.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.12
no.5
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pp.2162-2176
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2018
Chemical reactions have an intricate relationship with the search for better-quality neighborhood solutions to optimization problems. A catalytic reaction for chemical reactions provides a clue and a framework to solve complicated optimization problems. The application of a catalytic reaction reveals new information hidden in the optimization problem and provides a non-intuitive perspective. This paper proposes a new simulated catalytic reaction method for search in optimization problems. In the experiments using this method, significantly improved results are obtained in almost all graphs tested by applying to a graph bisection problem, which is a representative problem of combinatorial optimization problems.
Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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2008.03a
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pp.469-475
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2008
The design of a scramjet inlet is a process to search global optimization results among those factors influencing the geometry of scramjet in their ranges for some requirements. An optimization algorithm of hybrid genetic algorithm based on genetic algorithm and simplex algorithm was established for this purpose. With the sample provided by a uniform method, the compressive angles which also are wedge angles of the inlet were chosen as the inlet design variables, and the drag coefficient, total pressure recovery coefficient, pressure rising ratio and the combination of these three variables are designed specifically as different optimization objects. The contrasts of these four optimization results show that the hybrid genetic algorithm developed in this paper can capably implement the optimization process effectively for the inlet design and demonstrate some good adaptability.
This paper presents structural topology optimization that is being applied for the design of electromagnetic vibration energy harvester. The design goal is to maximize the root-mean-square value of output voltage generated by external vibration leading structures. To calculate the output voltage, the magnetic field analysis is performed by using the finite element method, and the obtained magnetic flux linkage is interpolated by using Lagrange polynomials. To achieve the design goal, permanent magnet is designed by using topology optimization. The analytical design sensitivity is derived from the adjoint variable method, and the formulated optimization problem is solved through the method of moving asymptotes (MMA). As optimization results, the optimal location and shape of the permanent magnet are provided when the magnetization direction is fixed. In addition, the optimization results including the design of magnetization direction are provided.
Nguyen, Trung Kien;Lee, In-Gon;Kwon, Obum;Kim, Yoon-Jae;Hong, Ic-Pyo
Journal of electromagnetic engineering and science
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v.19
no.1
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pp.31-36
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2019
In this study, an effective method for designing an electromagnetic multilayer radome is introduced. This method is achieved by using ant colony optimization for a continuous domain in the transmission coefficient maximization with stability for a wide angle of incidence in both perpendicular and parallel polarizations in specific X- and Ku-bands. To obtain the optimized parameter for a C-sandwich radome, particle swarm optimization algorithm is operated to give a clear comparison on the effectiveness of ant colony optimization for a continuous domain. The qualification of an optimized multilayer radome is also compared with an effective solid radome type in transmitted power stability and presented in this research.
Journal of Korean Association for Spatial Structures
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v.21
no.1
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pp.61-70
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2021
This paper describes a novel zero-stress member selecting method for sizing optimization of truss structures. When a sizing optimization method with static constraints is implemented, the member stresses are affected sensitively with changing the variables. However, because some truss members are unaffected by specific loading cases, zero-stress states are experienced by the elements. The zero-stress members could affect the computational cost and time of sizing optimization processes. Feature selection approaches can be then used to eliminate the zero-stress member from the whole variables prior to the process of optimization. Several numerical truss examples are tested using the proposed methods.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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