• 제목/요약/키워드: Simulation optimization

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Developing an Optimization Module for Water, Energy, and Food Nexus Simulation

  • Wicaksono, Albert;Jeong, Gimoon;Kang, Doosun
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.184-184
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    • 2017
  • A nation-wide water-energy-food (WEF) nexus simulation model has been developed by the authors and successfully applied to South Korea to predict the sustainability of those three resources in the next 30 years. The model was also capable of simulating future scenarios of resources allocation based on priority rules aiming to maximize resources sustainability. However, the process was still relying on several assumptions and trial-and-error approach, which sometimes resulted in non-optimal solutions of resources allocation. In this study, an optimization module was introduced to enhance the model in generating optimal resources management rules. The objective of the optimization was to maximize the reliability index of resources by determining the resources' allocation and/or priority rules for each demand type that accordingly reflect the resources management policies. Implementation of the optimization module would result in balanced allocation and management of limited resources and assist the stakeholders in deciding resources' management plans, either by fulfilling the domestic production or by global trading.

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Optimization Method of Knapsack Problem Based on BPSO-SA in Logistics Distribution

  • Zhang, Yan;Wu, Tengyu;Ding, Xiaoyue
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제18권5호
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    • pp.665-676
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    • 2022
  • In modern logistics, the effective use of the vehicle volume and loading capacity will reduce the logistic cost. Many heuristic algorithms can solve this knapsack problem, but lots of these algorithms have a drawback, that is, they often fall into locally optimal solutions. A fusion optimization method based on simulated annealing algorithm (SA) and binary particle swarm optimization algorithm (BPSO) is proposed in the paper. We establish a logistics knapsack model of the fusion optimization algorithm. Then, a new model of express logistics simulation system is used for comparing three algorithms. The experiment verifies the effectiveness of the algorithm proposed in this paper. The experimental results show that the use of BPSO-SA algorithm can improve the utilization rate and the load rate of logistics distribution vehicles. So, the number of vehicles used for distribution and the average driving distance will be reduced. The purposes of the logistics knapsack problem optimization are achieved.

전기 기관차 중수선 시설의 설계 변수 최적화 (Optimization for the Design Parameters of Electric Locomotive Overhaul Maintenance Facility)

  • 엄인섭;천현재;이홍철
    • 한국철도학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.222-228
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    • 2010
  • 전기 기관차 중수선 시설과 같이 복잡한 시스템의 설계 변수와 중요 변수 최적화는 수리적인 형태로 분석하는 것이 매우 어려운 작업이 된다. 본 논문에서는 메타 모델의 개념을 시뮬레이션 근사 모델에 적용하여 설계 변수와 중요 변수의 최적화를 수행하였다. 시뮬레이션 설계를 위하여 Critical Path 분석과 민감도 분석 수행하여 설계 변수와 실험 횟수를 줄이기 위하여 노력을 하였다. 시뮬레이션 분석은 다 목적 비선형 계획법을 구성한 후 파레토 최적해 집합을 산출하여 설계자에게 다중 대안의 해 집합을 제시하여 실제 시스템의 적용에 대한 유동성을 제공하려고 노력하였다. 본 논문에서 제시 된 기법은 열차 중수선 시설의 설계 및 분석에 있어서 시뮬레이션과 메타 모델을 이용한 하나의 방법으로 이용이 가능 할 것이다.

수요가 재생 도착과정을 따르는 (s, S) 재고 시스템에서 시뮬레이션 민감도 분석을 이용한 최적 전략 (Optimal Policy for (s, S) Inventory System Characterized by Renewal Arrival Process of Demand through Simulation Sensitivity Analysis)

  • 권치명
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.31-40
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    • 2003
  • This paper studies an optimal policy for a certain class of (s, S) inventory control systems, where the demands are characterized by the renewal arrival process. To minimize the average cost over a simulation period, we apply a stochastic optimization algorithm which uses the gradients of parameters, s and S. We obtain the gradients of objective function with respect to ordering amount S and reorder point s via a combined perturbation method. This method uses the infinitesimal perturbation analysis and the smoothed perturbation analysis alternatively according to occurrences of ordering event changes. The optimal estimates of s and S from our simulation results are quite accurate. We consider that this may be due to the estimated gradients of little noise from the regenerative system simulation, and their effect on search procedure when we apply the stochastic optimization algorithm. The directions for future study stemming from this research pertain to extension to the more general inventory system with regard to demand distribution, backlogging policy, lead time, and inter-arrival times of demands. Another direction involves the efficiency of stochastic optimization algorithm related to searching procedure for an improving point of (s, S).

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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.

이항 반응 실험의 확률적 전역최적화 기법연구 (A Study on the Stochastic Optimization of Binary-response Experimentation)

  • 이동훈;황근철;이상일;윤원영
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제32권1호
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    • pp.23-34
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    • 2023
  • 본 논문의 목적은 이항출력 실험을 이용할 경우에 확률적 전역 최적화 방법론들을 검토하고 알고리즘들간의 성능을 비교하기 위한 것이다. 모 성공확률은 알수 없고 확률적 특성을 갖기 때문에 확률적 전역 최적화 방법론에서는 모 성공확률 대신 성공확률의 추정치를 이용한다. 언덕오르기 알고리즘 , 단순랜덤탐색, 랜덤재출발 랜덤탐색, 랜덤 최적화, 담금질 기법 및 군집기반의 알고리즘인 입자 군집 최적화 알고리즘을 확률적 전역 최적화 알고리즘으로 사용하였다. 알고리즘의 비교를 위하여 두가지 테스트 함수(하나는 단봉이고 나머지는 다봉임)가 제안되었고 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하여 알고리즘의 성능을 평가하였다. 단순 테스트 함수에 대하여는 모든 알고리즘이 유사한 성능을 보이고 있다. 복잡한 다봉의 테스트 함수에 대하여는 랜덤재출발 랜덤최적화, 담금질 기법과 군집 기반의 입자군집 알고리즘이 훨씬 더 좋은 성능을 보임을 알 수 있다.

THEORETICAL STUDIES ON FRICTION DRAG REDUCTION CONTROL WITH THE AID OF DIRECT NUMERICAL SIMULATION - A REVIEW

  • Fukagata, Koji
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.96-106
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    • 2008
  • We review a series of studies on turbulent skin friction drag reduction in wall-turbulence recently conducted in Japan. First, an identity equation relating the skin friction drag and the Reynolds shearstress (the FIK identity) is introduced. Based on the implication of the FIK identity, a new analytical suboptimal feedback control law requiring the streamwise wall-shear stress only is introduced and direct numerical simulation (DNS) results of turbulent pipe flow with that control is reported. We also introduce DNS of an anisotropic compliant surface and parameter optimization using an evolutionary optimization technique.

반응표면분석법을 이용한 알루미늄 판재 성형공정의 스프링백 저감에 관한 연구 (A Study of the Springback Reduction in Aluminium Sheet Forming Using Response Surface Method)

  • 양재봉;전병희;오수익
    • 소성∙가공
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    • 제9권5호
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    • pp.526-532
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    • 2000
  • Springback simulation is receiving increasing attention throughout the automotive industry and the academic world. The knowledge of the real springback of stamped parts can help the stamping technicians to modify the process parameters or die geometry in order to reduce the shape defect. This paper presents the results of springback simulation after aluminium square cup deep drawing and trimming simulation, and results of springback optimization using response surface method.

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Research on Turbulent Skin Friction Reduction with the aid of Direct Numerical Simulation

  • Fukagata, Koji
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 학술대회
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    • pp.347-354
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    • 2008
  • We introduce a series of studies on turbulent skin friction drag reduction in wall-turbulence. First, an identity equation relating the skin friction drag and the Reynolds shear stress (the FIK identity) is introduced. Based on the implication of the FIK identity, a new analytical suboptimal feedback control law requiring the streamwise wall-shear stress only is introduced and direct numerical simulation (DNS) results of turbulent pipe flow with that control is reported. We also introduce DNS of an anisotropic compliant surface and parameter optimization using an evolutionary optimization technique.

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Research on Turbulent Skin Friction Reduction with the aid of Direct Numerical Simulation

  • Fukagata, Koji
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년 추계학술대회논문집
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    • pp.347-354
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    • 2008
  • We introduce a series of studies on turbulent skin friction drag reduction in wall-turbulence. First, an identity equation relating the skin friction drag and the Reynolds shear stress (the FIK identity) is introduced. Based on the implication of the FIK identity, a new analytical suboptimal feedback control law requiring the streamwise wall-shear stress only is introduced and direct numerical simulation (DNS) results of turbulent pipe flow with that control is reported. We also introduce DNS of an anisotropic compliant surface and parameter optimization using an evolutionary optimization technique.

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