유전 알고리즘은 전역 최적해(global optimum)를 찾는 좋은 방법 중에 하나로 변화율(gradient)을 기반으로 하는 방법들과 달리 민감도 해석이 요구되지 않으므로 민감도 해석이 어려운 초고주파 영역에서의 설계 문제에 적합하다. 본 연구에서는 나노개구 격자의 위상화적화를 유전 알고리즘과 ON/OFF 방법에 기반하여 수행하였다. 연구의 목적을 나노개구 격자의 측정영역에서 투과효율을 최대화 하는 것으로 하고, 모든 해석 및 최적화 과정은 COMSOL 프로그램과 Matlab 프로그램의 연동에 의하여 수행되었다. 최종 제시된 설계는 기본 모델 대비 약 21%의 성능 향상을 나타내었다.
초탄성을 고려한 비선형 구조의 레벨셋 기반 위상 및 형상 최적설계 방법을 개발하였다. 전체 영역에서 재료의 극단적인 불균형 분포로 기인하는 부정확한 접강성행렬(tangent stiffness matrix)로 인해, 비선형 문제의 위상 최적설계는 심각한 수렴성의 어려움을 겪는다. 이를 해결하기 위해, 임의의 형상을 표현할 수 있는 레벨셋 방법의 장점을 이용하여 정확한 접강성 행렬을 구하기 위해 명시적인 경계(explicit boundary)를 이용하였다. 레벨셋 함수로 표현되는 임의의 영역을 암시적 고정 격자(implicit fixed grid)를 이용하여 계산하는 것 대신에 명시적으로 그 영역을 이산화하기 위해 딜라우네이 삼각화 기법(Delaunay triangulation scheme)을 이용하였다. 레벨셋 방정식을 풀기 위해 최적화 조건으로부터 라그란지안(Lagrangian; 목적함수)가 감소하는 방향이 되도록 속도장을 결정하였다. 실제 영역 바깥쪽 속도장은 Adalsteinsson와 Sethian(1999)가 제안한 속도확장 기법을 이용하여 구하였다. 레벨셋 기반의 최적화 기법에 위상 민감도를 이용하여, 최적화 과정에서 원하는 시기와 위치에 위상 변화가 가능하도록 하였다.
인터넷이 발전함에 따라 네트워크 시스템의 토폴로지 설계에 관한 여러 가지 문제들에 관심이 증가하고 있다. 이러한 네트워크의 토폴로지 구조는 서비스 센터, 터미널(사용자), 그리고 연결 케이블로 이뤄져 있으며 네트워크 시스템들은 사용자들로부터의 요구사항이 많아지고 있기에 주로 광케이블로 구축하는 경우가 점차 늘어나고 있다. 하지만, 광케이블의 고비용을 고려하면 네트워크의 구조가 스패닝 트리로 구축되어 지는 것이 바람직하다고 볼 수 있다. 본 논문에서는 연결비용, 평균 메시지 지연, 네트워크 신뢰도를 고려하여, 광케이블로 구성되는 광대역 통신 네트워크의 2기준 네트워크 토폴로지 설계 문제들을 풀기 위한 유전자 알고리즘을 제안한다. 또한, 후보 네트워크 토폴로지 구조를 염색체로 표현하기 위해 $Pr\ddot{u}fer$수(PN)와 클러스터 스트링으로 구성되는 새로운 인코딩 방법도 제안한다. 마지막으로 제안한 유전자 알고리즘이 계산 시간뿐만 아니라 파레토 최적성의 관점에서도 보다 효율적이며 효과적인 방법이라는 것을 수치예를 통해 살펴본다.
A study on the multi-objective optimization of Interior Permanent-Magnet Synchronous Motors (IPMSMs) with 2, 3, 4 and 5 flux barriers per magnetic pole, based on Genetic Algorithm (GA) is presented by considering the aspect of irreversible demagnetization. Applying the 2004 Toyota Prius single-layer IPMSM as the reference machine, the asymmetrical two-, three-, four- and five-layer rotor models with the same amount of Permanent-Magnets (PMs) is presented to improve the torque characteristics, i.e., reducing the torque pulsation and increasing the average torque. A reduction of the torque pulsations is achieved by adopting different and asymmetrical flux barrier geometries in each magnetic pole of the rotor topology. The demagnetization performance in the PMs is considered as well as the motor performance; and analyzed by using finite element method (FEM) for verification of the optimal solutions.
This paper considers the efficient design of routing path and wavelength assignment in the single-hop WDM optical transport networks. The connection demands between node-pairs are given and a connection between a pair of nodes must be made by only one lightpath. It is assumed that no wavelength conversion is allowed and the physical topology of the network and the number of available wavelengths of a physical link are also given. This paper proposes the method to route a path and assign a wavelength to the path, which guarantees fairness to every node pair. In order to guarantee fairness and maximize connections, an optimization model is established, which successively maximizes minimum connection ratio to the demand of each node pair. A heuristic algorithm with polynomial iterations is developed for the problem since the problem is NP-hard. The heuristic algorithm is implemented and applied to the networks with real problem sizes. The results of the application are compared with GAMS/OSL.
In the present study, we suggest a new method for designing complex ship hull forms with multiple domain B-spline surfaces accounting for their topological arrangement, where all subdomains are fully defined in terms of form parameters, e.g., positional, differential and integral descriptors. For the construction of complex hull forms, free-form elementary models such as forebody, afterbody and bulbs are united by Boolean operation and blending surfaces in compliance with the sectional area curve (SAC) of the whole ship. This new design process in this paper is called Sectional Area Curve-Balanced Parametric Design (SAC-BPD).
인공위성 카메라는 발사 시 발생하는 하중조건(진동, 충격 등)과 우주 환경(무중력, 진공, 복사 등)하에서 카메라 내부의 각종 광학부품과 그를 지지하는 구조물의 변형으로 인해 광학적 성능 전반에 큰 영향을 받는다. 특히 높은 신뢰성이 요구되는 고해상도 지구관측용 광학카메라의 경우 광학적 현상과 기계적 현상을 동시에 체계적으로 고려하는 광기계 해석 및 설계(opto-mechanical analysis and design)가 필수적이다. 그 중에서도 목표로 하는 광학적 성능을 얻기 위한 위성용 카메라 주반사경의 설계기술이 가장 중요한 부분에 속한다. (중략)
군집지능은 단순한 객체들이 팀을 이루어 간단, 단순한 행동을 조합하여 복잡하고 의미 있는 과제를 수행하는 것을 말한다. 네트워크 라우팅 분야에서도 이러한 군집지능을 이용한 연구가 수행되어 왔다. 특히 동적 토폴로지에서 지역적 정보를 이용한 경로 설정이 필요한 이동 애드혹 네트워크 (mobile ad-hoc network: MANET)에서의 라우팅은 군집지능의 한 응용분야로 알려져 있다. 본 논문에서는 MANET에서 개미의 군집지능을 이용한 라우팅 방안을 제안한다. 제안 방안은 효율적인 개미 관리를 통하여 오버헤드를 줄이고, 경로 설정시간을 단축하는 것을 목표로 설정하였다. 모의실험 결과, 제안 방안은 패킷 전송율의 성능은 유지하면서 경로 설정시간, 종단간 지연, 오버헤드에서는 향상된 성능을 보여주었다.
센서네트워크에서는 다수의 유휴노드가 존재하며 네트워크의 이상행위 탐지는 이러한 유휴노드를 이용하여 구현될 수 있다. 최적화 문제로 정의된 탐지노드선정 문제에 대하여, 기존의 방법에서는 중앙처리방식의 유전자 알고리즘을 이용하였다. 본 논문에서는 최적 값으로의 수렴 성을 개선함과 동시에 에너지 효율성을 향상시키는 방법으로써 네트워크의 토폴로지 특성을 고려한 병렬유전자알고리즘을 이용한 방법을 제안하였다. 시뮬레이션을 통하여 제안한 방법이 기존의 방법에 비하여 최적 값으로의 수렴이 개선되었음과 에너지 효율적임을 확인하였다.
In this study a complete 3D surface reconstruction method is proposed based on the concept that the vertices of surface model can be completely matched to the unstructured point cloud. In order to generate the initial mesh model from the point cloud, the mesh subdivision of bounding box and shrink-wrapping algorithm are introduced. The control mesh model for well representing the topology of point cloud is derived from the initial mesh model by using the mesh simplification technique based on the original QEM algorithm, and the parametric surface model for approximately representing the geometry of point cloud is derived by applying the local subdivision surface fitting scheme on the control mesh model. And, to reconstruct the complete matching surface model, the insertion of isolated points on the parametric surface model and the mesh optimization are carried out Especially, the fast 3D surface reconstruction is realized by introducing the voxel-based nearest-point search algorithm, and the simulation results reveal the availability of the proposed surface reconstruction method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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