• Title/Summary/Keyword: The Constraint Programming

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유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 PARLAY X를 이용하는 MDA기반의 적응성 있는 문맥인식 서비스 (An MDA-Based Adaptive Context-Aware Service Using PARLAY X in Ubiquitous Computing Environments)

  • 홍성준
    • 정보처리학회논문지C
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    • 제12C권3호
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    • pp.457-464
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    • 2005
  • 본 논문은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 PARLAY X기반 서비스 전송 플랫폼상의 MDA(Model Driven Architecture)기반 SCE(Service Creation Environment)를 이용하는 ACS(Adaptive Conte저-aware Service)에 관하여 서술하였다. 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서는 망 수준에서 문맥인식성과 더불어 적응성이 요구된다. 그러나 기존의 문맥인식성 미들웨어는 적응성에 대한 고려가 부족하다. 그러므로 본 논문의 목적은 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 문맥인식성과 적응성이 동시에 지원 가능한 PARLAY X기반의 신규 망 서비스 구조 및 PARLAY X API를 개발하고자 하는 것이다. 본 논문에서 제안한 ACS(Adaptive Context-aware Service)는 사용자 주변에 변화하는 문맥 제약조건을 감지하고, 변화하는 문맥 제약 조건에 따라서 적응성 있는 망 서비스를 제공하는 것을 의미하며, ACS를 이용하는 예로 위치와 속도 등의 문맥정보를 인식한 후, 사용자에게 망에서 문맥정보에 따라서 적합한 차별화된 QoS를 지원하는 경우를 보였다. An의 구조는 SCE, Adaptive Context Broker, 그리고 PARLAY G/W로 구성되어 있다. SCE는 기존 지능망의 망 서비스와 같은 망 서비스로서 문맥인식성과 적응성을 표현하고 지원하기 위한 망 서비스 개발 환경으로 본 논문에서는 CCL(Context-based Constraint Language)을 이용하였다. Adaptive Context Broker는 SCE의 문맥인식성 및 적응성 표현과 기존 PARLAY G/W사이의 브로커 역할을 한다. PARLAY G/W는 PARLAY X기반의 서비스 전송 플랫폼을 위한 API(Application Programming Interface)를 제공한다.

상수관로의 노후도 예측에 근거한 최적 개량 모형의 개발 (I) - 이론 및 모형개발 - (Development of Optimal Rehabilitation Model for Water Distribution System Based on Prediction of Pipe Deterioration (I) - Theory and Development of Model -)

  • 김응석
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.45-59
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    • 2003
  • 본 연구에서는 상수관의 개량사업을 보다 효율적으로 실시 할 수 있는 방법으로 국내 실정에 적합한 상수관로의 노후도 조사방법을 이용하여 매설된 관의 노후도를 예측 근거한 최적 개량 모형을 제시하였다. 노후도 예측 모형은 확률론적 신경망 이론을 바탕으로 관별 노후도 정도를 5개 등급으로 구분하며 산정된 관별 노후도 등급 및 관경을 바탕으로 최대 잔존수명을 산정하였다. 최적 개량 모형은 관의 유지보수, 갱생, 교체의 시기 및 비용을 산정하는 것으로 최단경로흐름을 응용한 정수계획법을 이용하여 제시하였다. 또한 개발된 최적 개량 모형은 보다 현실적인 모형을 구축하기 위해 예산제약 유무에 따라 2가지 구분하여 모형을 제시하였다. 따라서, 본 연구에서 제안된 모형은 상수관로의 관리를 위해 보다 정량적인 방법으로 활용할 수 있을 것이다.

Robust optimization of reinforced concrete folded plate and shell roof structure incorporating parameter uncertainty

  • Bhattacharjya, Soumya;Chakrabortia, Subhasis;Dasb, Subhashis
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제56권5호
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    • pp.707-726
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    • 2015
  • There is a growing trend of considering uncertainty in optimization process since last few decades. In this regard, Robust Design Optimization (RDO) scheme has gained increasing momentum because of its virtue of improving performance of structure by minimizing the variation of performance and ensuring necessary safety and feasibility of constraint under uncertainty. In the present study, RDO of reinforced concrete folded plate and shell structure has been carried out incorporating uncertainty in the relevant parameters by Monte Carlo Simulation. Folded plate and shell structures are among the new generation popular structures often used in aesthetically appealing constructions. However, RDO study of such important structures is observed to be scarce. The optimization problem is formulated as cost minimization problem subjected to the force and displacements constraints considering dead, live and wind load. Then, the RDO is framed by simultaneously optimizing the expected value and the variation of the performance function using weighted sum approach. The robustness in constraint is ensured by adding suitable penalty term and through a target reliability index. The RDO problem is solved by Sequential Quadratic Programming. Subsequently, the results of the RDO are compared with conventional deterministic design approach. The parametric study implies that robust designs can be achieved by sacrificing only small increment in initial cost, but at the same time, considerable quality and guarantee of the structural behaviour can be ensured by the RDO solutions.

농업용 저수지의 다목적 이용을 위한 용수의 적정배분 (Optimized Allocation of Water for the Multi-Purpose Use in Agricultural Reservoirs)

  • 신일선;권순국
    • 한국농공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.125-137
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    • 1987
  • The purpose of this paper is to examine some difficulties in water management of agricultural reservoirs in Korea, for there are approximately more than 15,000 reservoirs which are now being utilized for the purpose of irrigation, along with the much amount of expenses and labors to be invested against droughts and floods periodically occurred. Recently, the effective use of water resources in the agricultural reservoirs with a single purpose, is becomming multiple according to the alterable environment of water use. Therefore, the task to allocate agricultural water rationally and economically must be solved for the multiple use of agricultural reservoirs. On the basis of the above statement, this study aims at suggesting the rational method of water management by introducing an optimal technique to allocate the water in an existing agricultural reservoir rationally, for the sake of maximizing the economic effect. To achieve this objective, a reservoir, called "0-Bongje" as a sample of the case study, is selected for an agricultural water development proiect of medium scale. As a model for the optimum allocation of water in the multi-purpose use of reservoirs a linear programming model is developed and analyzed. As a result, findings of the study are as follows : First, a linear programing model is developed for the optimum allocation of water in the multi-purpose use of agricultural reservoirs. By adopting the model in the case of reservoir called "O-Bongje," the optimum solution for such various objects as irrigation area, the amount of domestic water supply, the size of power generation, and the size of reservoir storage, etc., can be obtained. Second, by comparing the net benefits in each object under the changing condition of inflow into the reservoir, the factors which can most affect the yearly total net benefit can be drawn, and they are in the order of the amount of domestic water supply, irrigation area, and power generation. Third, the sensitivity analysis for the decision variable of irrigation which may have a first priority among the objects indicate that the effective method of water management can be rapidly suggested in accordance with a condition under the decreasing area of irrigation. Fourth, in the case of decision making on the water allocation policy in an existing multi-purpose reservoir, the rapid comparison of numerous alternatives can be possible by adopting the linear programming model. Besides, as the resources can be analyed in connection with various activities, it can be concluded that the linear programing model developed in this study is more quantitative than the traditional methods of analysis. Fifth, all the possible constraint equations, in using a linear programming model for adopting a water allocation problem in the agricultural reservoirs, are presented, and the method of analysis is also suggested in this study. Finally, as the linear programming model in this study is found comprehensive, the model can be adopted in any different kind of conditions of agricultural reservoirs for the purpose of analyzing optimum water allocation, if the economic and technical coefficients are known, and the decision variable is changed in accordance with the changing condition of irrigation area.

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응력근사해법(應力近似解法)을 이용한 평면(平面)트러스구조물(構造物)의 형상최적화(形狀最適化)에 관한 연구(研究) (Optimization of the Truss Structures Using Member Stress Approximate method)

  • 이규원;유희중
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.73-84
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    • 1993
  • 본(本) 연구(研究)에서는 분할기법(分割技法)을 이용하여 평면(平面)트러스구조물(構造物)의 형상최적화(形狀最適化)를 시도(試圖)하였다. 본(本) 연구(研究)의 제(第)1단계(段階)(Level 1)에서는 다른 연구(研究)와 달리 응력제약(應力制約)을 감도해석(感度解析)에 효율적(效率的)이라고 알려진 설계공간법(設計空間法)에 의해서 부재응력근사화(部材應力近似化)를 하므로서 비선형최적화문제(非線形最適化問題)가 선형계획문제(線形計劃問題)로 변환(變換)되어 해(解)를 효율적(效率的)으로 구할 수 있고 또한 감도해석(感度解析)을 위한 구조해석수(構造解析數)를 줄일 수 있다. 목적함수(目的凾數)는 구조물(構造物)의 중량(重量)이 최소(最小)가 되도록 중량함수(重量凾數)를 택하였다. 제약조건식(制約條件式)으로는 허용응력(許容應力), 좌굴응력(挫屈應力), 변위제약(變位制約) 및 설계변수(設計變數) 상하한치제약(上下限値制約)을 부과(附課)하였고 다(多) 재하조건(載荷條件)을 고려(考慮)하여 최적화문제(最適化問題)를 형성(形成)하였다. 제(第)2단계(段階)(Level 2)에서는 설계변수(設計變數) 및 조정변수(調整變數)를 절점좌표(節點座標)로 하고 목적함수(目的凾數)로는 중량함수(重量凾數)로 하여 최적화문제(最適化問題)를 형성(形成)하였다. 절점좌표(節點座標)만을 설계변수(設計變數)로 하므로서 무제약최적화문제(無制約最適化問題)로 형성(形成)되므로 최적화(最適化) 과정(過程)이 용이(容易)하다. 본(本) 연구(研究)의 제(第)1단계(段階)에서는 부재응력(部材應力)을 근사화(近似化)하여 단면(斷面)을 최적화(最適化)하고 제(第)2단계(段階)에서는 형상(形狀)만 최적화(最適化)하는 분할기법(分割技法)을 트러스구조물(構造物)에 적용(適用)한 결과 본(本) 연구(研究)는 트러스구조물(構造物)의 형태(形態), 제약조건식(制約條件式)에 구애받지 않고 최적해(最適解)에 부재응력근사화(部材應力近似化)로 인하여 효율적(效率的)으로 수렴(收斂)하였고 또한 타(他)의 연구(研究)와 거의 동일(同一)한 연구(研究) 결과(結果)를 얻었으며 형상최적화(形狀最適化)로 트러스구조물(構造物)의 중량(重量)을 5.4% - 15.4% 까지 감소(減少)시켰다.

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미사일 방어를 위한 방공포대 최적 배치 문제 (The Optimal Deployment Problem of Air Defense Artillery for Missile Defense)

  • 김재권;설현주
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.98-104
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    • 2016
  • With the development of modern science and technology, weapon systems such as tanks, submarines, combat planes, radar are also dramatically advanced. Among these weapon systems, the ballistic missile, one of the asymmetric forces, could be considered as a very economical means to attack the core facilities of the other country in order to achieve the strategic goals of the country during the war. Because of the current ballistic missile threat from the North Korea, establishing a missile defense (MD) system becomes one of the major national defense issues. This study focused on the optimization of air defense artillery units' deployment for effective ballistic missile defense. To optimize the deployment of the units, firstly this study examined the possibility of defense, according to the presence of orbital coordinates of ballistic missiles in the limited defense range of air defense artillery units. This constraint on the defense range is originated from the characteristics of anti-ballistic missiles (ABMs) such as PATRIOT. Secondly, this study proposed the optimized mathematical model considering the total covering problem of binary integer programming, as an optimal deployment of air defense artillery units for defending every core defense facility with the least number of such units. Finally, numerical experiments were conducted to show how the suggested approach works. Assuming the current state of the Korean peninsula, the study arbitrarily set ballistic missile bases of the North Korea and core defense facilities of the South Korea. Under these conditions, numerical experiments were executed by utilizing MATLAB R2010a of the MathWorks, Inc.

정수 선형 최적화를 이용한 조선해양 의장품 제작 물량 할당에 관한 연구 (Optimization of Quantity Allocation using Integer Linear Programming in Shipbuilding Industry)

  • 박중구;김민규
    • 대한조선학회논문집
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    • 제57권1호
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    • pp.45-51
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    • 2020
  • In this study, we developed an allocation optimization system for supply chain management in the shipbuilding and offshore construction industry. Supply chain operation is a way of operating manufacturing company responsible for the procurement of outfitting parts. The method about how to allocate the manufacturing volume to each partner company includes important decisions. According to the allocation method, the stability of the material supplied to the final installation process is guaranteed. We improved the allocation method that was previously decided by the person in charge. Based on the optimization engine, a system is developed that can automatically allocate the production volume. For optimization model configuration, factors affecting the volume allocation were analyzed and modeled as constraint factors. A target function is defined to minimize the difference in the load variance of each partner company. In order to use the same type of volume allocation engine for various outfitting products, the amount of work done by the partner company was standardized. We developed an engine that can allocate the same production load of each production partner. Using this engine, the operating system was developed and applied to the actual offshore project. It has been confirmed that the work load variance of suppliers can be maintained uniformly using the optimization engine rather than manual method. By this system, we stabilize the manufacturing process of partner suppliers.

지하철 차량운용 문제에 대한 수리적 해법에 관한 연구 (A Study on the Mathematical Programming Approach to the Subway Routing Problem)

  • 김경민;홍순흠
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.1731-1737
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    • 2007
  • 차량운용문제 혹은 열차반복문제는 수송계획, 열차운행계획에서 작성된 열차운행시각에 기초하여 편성유형 또는 차종에 따라 주어진 제약조건(선회조건, 검수조건, 기지복귀조건 등)을 반영하여 최적의 차량운용 다이아, 운용순서를 구성하는 문제이다. 일반적으로 이 문제는 집합분할(Set Partition)문제로 모델링하여 열생성(Column Generation) 기법을 사용하여 제약조건에 맞는 운용을 생성하였다. 하지만, 본 연구에서는 지하철과 같이 열차운행의 빈도는 높고 물리적 네트웍은 간단하며 시종착역의 수가 적을 경우 많은 대안 경로(Alternative Routing)들이 생성되는 특징 및 일반 철도와는 다른 역에서의 공간적 제약에 따른 차량 선회 제약을 고려하여 차량운용수를 최소화할 수 있는 지하철 차량운용 문제에 대한 수학적인 모델을 제시하고자 한다. 먼저, 차량선회제약만을 고려하여 최소비용 흐름 모형으로 네트워크 모형을 구성하였다. 최소비용 흐름 모형을 결과로 생성된 운용을 바탕으로 각 운용의 운행거리를 정규화(Normalize)하는 휴리스틱 기법을 제안하였다. 또한, 이 방법론을 실제와 유사한 지하철 열차 스케줄에 적용하였고 약 14%의 차량소요 감소 및 최대 영업거리 약 11%, 표준영업거리편차 약 5% 감소를 통하여 본 연구결과의 유용성을 확인하였다.

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선형배열 기지국을 위한 위치정보 서버의 최적할당 방식 (An Optimal Allocation Mechanism of Location Servers in A Linear Arrangement of Base Stations)

  • 임경식
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.426-436
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    • 2000
  • 이동 통신환경에서 이동노드들은 기지국(base station)을 통하여 통신하므로, 기지국은 트래픽의 발신지 및 착신지로서 데이터 트래픽, 위치정보 트래픽 등과 같이 처리비용이 다른 이종의 트래픽을 발생한다. 그러데, 하나의 위치 정보 서버는 물리적으로 제한된 용량으르 다지므로 여러 대의 위치정보 서버를 분산시켜 구축할 필요가 있는데, 이때 기지국을 최적으로 클러스터링하고 각 클러스터마다 하나의 위치정보서버를 할당해야 한다. 본 논문에서는 기지국이 선형으로 배열된 이동 통신망에서, 서로간에 다양한 형태의 트래픽을 발생하는 n개의 기지국이 주어졌을 때, 전체 네트워크에 대한 통신비용을 최소화하기 위하여 이들을 m($1{\le}m{\le}n$) 개의 인접한 클러스터(disjoint cluster)로 분리하는 문제를 고려한다. 이를 위하여, 본 논문에서는 주어진 트래픽이 클러스터 내부에서 발생할 때와 클러스트간에 발생할 때의 통신비용 차이를 반영한 상대비용(relative cost) 개념을 도입하여 O($mm^2$)의 동적 프로그래밍(dynamic programming) 알고리즘을 제시한다. 또한 이 알고리즘은 하나의 클러스터에 대한 크기제한과 전체 네트워크에 허락된 총 통신비용이 제악조건으로 주어질 경우, 같은 계산시간 내에 모든 유효한 클러스터를 찾아 낼 수 있음을 보인다.

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단말 간 직접 통신을 포함하는 셀룰러 망을 위한 증폭 후 전달 방식 조력국의 설계 방법 (Design of Amplify-and-Forward Helper Stations for Cellular Networks with Device-to-Device Links)

  • 정지훈;김동건;성영철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권5호
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    • pp.539-545
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    • 2016
  • 이 논문에서는 단말 간 직접 통신(Device-to-Device: D2D) 링크가 있는 셀룰러 망 안에서 증폭 후 전달 (Amplify-and- Forward: AF) 방식의 조력국을 사용하여 D2D 전송률을 높이고 D2D 단말기가 셀룰러 망에 미치는 간섭을 제어하는 방법을 제안한다. 전체 시스템의 quality-of-service (QoS)를 높이기 위해 두 가지 방법으로 조력국을 설계한다. 첫 번째는 D2D 단말기가 셀룰러 망에 미치는 간섭을 제한하면서 최저 D2D 전송률을 최대화하는 문제이고, 두 번째는 이것의 dual 문제인 각 D2D 단말기의 최소 전송률을 보장하면서 D2D 단말기가 셀룰러망에 미치는 간섭을 최소화하는 문제이다. 또한, 이 문제들은 semi-definite programming (SDP) 문제로 바뀔 수 있음을 보인다. 실험 결과에서는 AF 조력국이 시스템의 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있음을 보인다.