• Advances in Computational Design
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• 제2권3호
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• pp.195-210
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• 2017

Simultaneous optimization of trusses which concurrently takes into account design variables related to the size, shape and topology of the structure is recognized as highly complex optimization problems. In this class of optimization problems, it is possible to encounter several unstable mechanisms throughout the solution process. However, to obtain a feasible solution, these unstable mechanisms somehow should be rejected from the set of candidate solutions. This study proposes triangular unit based method (TUBM) instead of ground structure method, which is conventionally used in the topology optimization, to decrease the complexity of search space of simultaneous optimization of the planar truss structures. TUBM considers stability of the triangular units for 2 dimensional truss systems. In addition, integrated particle swarm optimizer (iPSO) strengthened with robust technique so called improved fly-back mechanism is employed as the optimizer tool to obtain the solution for these class of problems. The results obtained in this study show the applicability and efficiency of the TUBM combined with iPSO for the simultaneous optimization of planar truss structures.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제4권1호
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• pp.19-27
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• 2009

This paper presents a newly developed optimization algorithm, the Bee Optimization Algorithm (BeeOA), to solve the economic power dispatch (EPD) problem. The authors have developed a derivative free and global optimization technique based on the working of the honey bee. The economic power dispatch problem is a nonlinear constrained optimization problem. Classical optimization techniques fail to provide a global solution and evolutionary algorithms provide only a good enough solution. The proposed approach has been examined and tested on two test systems with different objectives. A simple power dispatch problem is tested first on 6 generators and then the algorithm is demonstrated on 13 thermal unit systems whose incremental fuel cost function takes into account the value point loading effect. The results are promising and show the effectiveness and robustness of the proposed approach over recently reported methods.

• 대한건축학회논문집:구조계
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• 제35권10호
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• pp.135-142
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• 2019

Ant colony optimization(ACO) technique is utilized in truss size optimization with frequency constraints. Total weight of truss to be minimized is considered as the objective function and multiple natural frequencies are adopted as constraints. The modified traveling salesman problem(TSP) is adopted and total length of the TSP tour is interpreted as the weight of the structure. The present ACO-based design optimization procedure uses discrete design variables and the penalty function is introduced to enforce design constraints during optimization process. Three numerical examples are carried out to verify the capability of ACO in truss optimization with frequency constraints. From numerical results, the present ACO is a very effective way of finding optimum design of truss structures in free vibration. Finally, we provide the present numerical results as future reference solutions.

• 한국의학물리학회:학술대회논문집
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• 한국의학물리학회 2002년도 Proceedings
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• pp.65-67
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• 2002

A PC based software, the RTP Research Tool Box (RTB), was developed for IMRT optimization research. The software was consisted of an image module, a beam registration module, a dose calculation module, a dose optimization module and a dose display module. The modules and the Graphical User Interface (GUI) were designed to easily amendable by negotiating the speed of performing tasks. Each module can be easily replaced to new functions for research purpose. IDL 5.5 (RSI, USA) language was used for this software. Five major modules enable one to perform the research on the dose calculation, on the dose optimization and on the objective function. The comparison of three cost functions, such as the uncomplicated tumor control probability (UTCP), the physical objective function and the pseudo-biological objective function, which was designed in this study, were performed with the RTB. The optimizations were compared to the simulated annealing and the gradient search optimization technique for all of the optimization objective functions. No significant differences were found among the objective functions with the dose gradient search technique. But the DVH analysis showed that the pseudo-biological objective function is superior to the physical objective function when with the simulated annealing for the optimization.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권10호
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• pp.2568-2580
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• 2000

This paper presents a quasi-static optimization technique for elastic structures under dynamic loads. An equivalent static load (ESL) set is defined as a static load set which generates the same displacement field as that from a dynamic load at a certain time. Multiple ESL sets calculated at every time step are employed to represent the various states of the structure under the dynamic load. They can cover every critical state that might happen at an arbitrary time. Continuous characteristics of dynamic load are simulated by multiple discontinuous ones of static loads. The calculated sets of ESLs are applied as a multiple loading condition in the optimization process. A design cycle is defined as a circulated process between an analysis domain and a design domain. Design cycles are repeated until a design converges. The analysis domain gives a loading condition necessary for the design domain. The design domain gives a new updated design to be verified by the analysis domain in the next design cycle. This iterative process is quite similar to that of the multidisciplinary optimization technique. Even though the global convergence cannot be guaranteed, the proposed technique makes it possible to optimize the structures under dynamic loads. It has also applicability, flexibility, and reliability.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권1호
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• pp.258-265
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• 2021

High levels for noise and a loss of true signal make the quantitative interpretation of nuclear medicine (NM) images difficult. An application of profile optimization using a sigmoidal function in this study was used to acquire the NM images with high quality. And the images were acquired by using three kinds of reconstruction method using each same sinogram: a standard filtered back-projection (FBP), an iterative reconstruction (IR) technique, and the sigmoidal function profile optimization (SFPO). Comparison of image according to reconstruction method was performed to show a superiority of the SFPO for imaging. The images reconstructed by using the SFPO showed an average of 1.49 times and of 1.17 times better in contrast than the results obtained using the standard FBP and the IR technique, respectively. Higher signal to noise ratios were obtained as an average of 12.30 times and of 3.77 times than results obtained using the standard FBP and the IR technique, respectively. This study confirms that reconstruction with SFPO (vs FBP and vs IR) can lead to better lesion detectability and characterization with noise reduction. It can be developed for future reconstruction technique for the NM imaging.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권2호
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• pp.332-339
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• 2003

경험적 탐색(Modem Heuristics) 방법을 이용하여 복잡한 문제들의 근사해를 구하는 것이 가능하여졌다. 최근 제시된 Particle Swarm Optimization은 경험적 탐색 방법중의 하나로써 조류나 어류 등의 생물의 무리가 각각의 개체가 가지고 있는 정보를 공유해가며 먹이를 찾아가는 과정을 모의한 것이다. 그러나, 다양한 문제들의 근사해를 구하기 위해 Particle Swarm Optimization 방법을 이용하여 왔지만 해를 탐색하는 과정을 보여주기 위한 시도는 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 Particle Swarm Optimization의 탐색과정을 가시화 하는 것을 목적으로 한다. 가시화 하는 작업을 통해 그 탐색 능력을 시각적으로 파악하는 것이 가능하며 해결방법에 관한 이해를 돕고 교육적 효과도 기대 가능하다.

• 한국지진공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.1-13
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• 2010

본 논문에서는 비선형 지진격리교량의 최적 설계 방법을 제시하였다. 최적설계를 위한 목적함수로는 교각과 지진격리장치의 파괴확률을 고려하였으며, 상충하는 두 목적함수를 동시에 최적화하는 다수의 해를 효율적으로 검색하고자 유전자 알고리즘에 기반한 다목적 최적화기법을 도입하였다. 또한, 최적화 과정에서 요구되는 다수의 비선형 시간이력해석을 수행하지 않고도 교량의 확률적 응답을 효율적으로 예측할 수 있는 추계학적 선형화 방법을 접목하였다. 제시하는 방법의 효율성을 검증하기 위한 수치 예로서 실제 교량인 남한강교를 고려하였고, 제안하는 방법과 기존 비선형 시간이력해석을 이용한 생애주기비용 기반 설계법을 각각 적용하여 내진성능을 비교하였다. 내진성능을 비교한 결과, 제시하는 방법이 기존의 비용에 기반한 최적설계보다 우수한 성능 및 경제성을 보임을 검증하였다. 또한, 다양한 지진하중에 대해서도 제안된 방법이 보다 개선된 성능을 보임을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.4999-5008
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• 2015

제약조건이 있는 공학 최적화 문제에서 보다 좋은 결과를 얻기 위해서는 효율적인 제약조건 처리기법의 적용은 필수적이다. 본 연구에서는 네 가지의 제약조건 처리기법을 적용하여 메타휴리스틱 최적화 기법으로 널리 사용되고 있는 Harmony Search 알고리즘의 최적화 효율성을 평가하였다. 평가를 위해 대표적인 이산형 최적화 문제 중 하나인 상수관로 최소비용설계 문제를 적용하였다. 적용결과 전통적인 제약조건 처리방법으로 사용되던 벌칙함수에 비해 제안된 제약조건 처리기법의 결과가 효율적임을 확인하였다. 특히, ${\varepsilon}$-Constrained Method의 경우 기존방법에 비하여 효율적이고 안정적인 결과를 도출하였다. 제안된 방법은 새로운 최적화 알고리즘의 개발 필요 없이 HS의 성능을 증가시킬 수 있다는 점에서 의의가 있다고 판단된다. 또한 400개 이상의 결정변수를 가지는 대규모 문제의 적용을 통하여, 제안된 방법이 대규모 공학 최적화 문제에서도 활용이 가능함을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권1호
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• pp.19-24
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• 2009

구조물 동특성 변경법이란 부가 구조물의 첨가나 삭제, 재료 물성치의 변경, 구조물의 형상변경 등을 이용해 구조물의 동특성을 향상시킬 수 있는 매우 효과적인 방법이다. 하지만 이러한 구조물 동특성 변경법 중 구조물의 형상 변경을 통해 그 구조물의 동특성을 향상시키는 방법은 지금까지는 주로 엔지니어의 경험이나 많은 시간을 요하는 시행착오법에 의존해 왔다. 따라서, 앞선 연구를 통해 이러한 구조물의 형상 변경을 통한 동특성변경법에 있어서 기존의 경험이나 시행착오법에 의존하는 방법이 아닌, 체계화된 방법론을 제안하게 되었으며 하드디스크 드라이브 (HDD)에 성공적으로 적용하였다. 제안된 그루브를 통한 표면형상변형 동특성변경법을 검증해 보기 위하여, 본 연구에서는 모든 요소가 엠보싱 되어 있는 극한의 경우로부터 최적화를 수행하고 앞선 연구에서 얻어진 최적화 결과와 비교함으로써 제안된 방법론의 효과를 검토해 볼 수 있었으며, 1차 고유진동수를 높이기 위한 최적화 결과 그루브의 형상은 앞선 연구결과와 같음을 알 수 있었다.