• 제목/요약/키워드: Topology optimization design

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분산 데이타 베이스 설계시의 자료 배정문제에 관한 연구 (A Study on Data Allocation Problems of Distributed Databases)

  • 신기태;박진우
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제1권1호
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    • pp.49-62
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    • 1991
  • This paper examines the problems of database partitioning and file allocation in a fixed topology distributed computer network. The design objective is to make files as collections of attributes and to allocate these files to network nodes so that a minimum total transmission cost is achieved subject to storage capacity constraints. A mathematical model for solving the problem is formulated and, the resulting optimization problem is shown to fall in a class of NP-complete problems. A new heuristic algorithm is developed which uses the idea of allocating attributes according to the transaction requirements at each computer node and then making files using the allocated attributes. Numerical results indicate that the heuristic algorithm yields practicable low cost solutions in comparison with the existing methods which deal with the file allocation problems and database partitioning problems independently.

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Game-Theoretic Optimization of Common Control Channel Establishment for Spectrum Efficiency in Cognitive Small Cell Network

  • Jiao Yan
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제13권1호
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    • pp.1-11
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    • 2024
  • Cognitive small cell networks, consisting of macro-cells and small cells, are foreseen as a promising candidate solution to address 5G spectrum scarcity. Recently, many technological issues (such as spectrum sensing, spectrum sharing) related to cognitive small cell networks have been studied, but the common control channel (CCC) establishment problem has been ignored. CCC is an indispensable medium for control message exchange that could have a huge significant on transmitter-receiver handshake, channel access negotiation, topology change, and routing information updates, etc. Therefore, establishing CCC in cognitive small cell networks is a challenging problem. In this paper, we propose a potential game theory-based approach for CCC establishment in cognitive radio networks. We design a utility function and demonstrate that it is an exact potential game with a pure Nash equilibrium. To maintain the common control channel list (CCL), we develop a CCC update algorithm. The simulation results demonstrate that the proposed approach has good convergence. On the other hand, it exhibits good delay and overhead of all networks.

저전력 네트워크-온-칩을 위한 통신 최적화 기법 (Communication Optimization for Energy-Efficient Networks-on-Chips)

  • 신동군;김지홍
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제35권3호
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    • pp.120-132
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    • 2008
  • 네트워크-온-칩은 미래 시스템-온-칩 제품을 위한 실용적인 개발 플랫폼으로서 부각되고 있다. 우리는 전압 조절이 가능한 회선을 가진 네트워크-온-칩에서 태스크간 통신으로 인한 전력 소모를 최소화하기 위한 정적 알고리즘을 제시한다. 최적의 통신 속도를 찾기 위해 제시된 (유전자 알고리즘에 기반한) 기법은 네트워크 망 구조, 태스크 할당, 타일 매핑, 라우팅 경로 할당, 태스크 스케줄링과 회선 속도할당을 포함한다. 제시된 설계 기법은 기존의 기법과 비교하여 평균 28%까지 전력 소비를 감소시킬 수 있다는 것을 실험 결과는 보여 준다.

극대화된 밴드갭을 갖는 켈빈 격자 구조의 아이소-지오메트릭 최적 설계 (Isogeometric Optimal Design of Kelvin Lattice Structures for Extremal Band Gaps)

  • 최명진;오명훈;조선호;구본용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권4호
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    • pp.241-247
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    • 2019
  • 밴드갭은 기계적 파동의 전파가 금지되는 특정 주파수 범위를 의미한다. 본 연구는 경사도 기반의 설계 최적화 방법을 사용하여 낮은 가청 주파수 범위에서 밴드갭을 갖는 3차원 켈빈 격자를 설계하는 것을 목적으로 하고 있다. 블로흐 이론을 이용하여 무한주기 격자에서의 탄성파 전파를 해석하고, 기하학적으로 엄밀한 빔 이론에서 선형화를 통해 얻은 전단 변형 가능한 빔 모델을 사용하여 격자 구조 연결선을 모델링하였다. 주어진 격자 구성에서 중립 축 및 단면 두께를 B-spline 함수를 이용한 아이소-지오메트릭 매개화를 통해 설계 변수로 정의하고, 격자 구조의 밴드갭의 크기를 극대화하는 최적 설계를 수행하였다.

차량 탑재형 레이더 시스템의 구조물에 대한 연구 (The Study on the Vehicle-Mounted Radar System of Structural Design Under Environment Conditions)

  • 정화영;이건민;강광희;강종구
    • 한국정밀공학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.797-804
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    • 2016
  • The vehicle-mounted radar system (VMRS) including its electronic parts must be designed so that its performance is maintained under varying environmental conditions. The important aspects are typically weight and safety. Since many rotating VMRSs have been developed, discussion about the vibration and shock requirements for the transportation conditions has occurred: in addition, the dynamic unpaved, paved, and off-road effects have been emphasized with respect to lightweight designs. A lightweight-design VMRS should be capable of operating stably under the wind condition with the support of the vehicle structure. In this paper, a structural analysis regarding the support of the VMRS is performed, whereby the real-load conditions for three types of road and pressure were employed in terms of the wind condition. The structural analysis for the safety of the VMRS is performed, and the structural-integrity analytical processes of the VMRS are presented for different load conditions.

Context-based 클러스터링에 의한 Granular-based RBF NN의 설계 (The Design of Granular-based Radial Basis Function Neural Network by Context-based Clustering)

  • 박호성;오성권
    • 전기학회논문지
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    • 제58권6호
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    • pp.1230-1237
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    • 2009
  • In this paper, we develop a design methodology of Granular-based Radial Basis Function Neural Networks(GRBFNN) by context-based clustering. In contrast with the plethora of existing approaches, here we promote a development strategy in which a topology of the network is predominantly based upon a collection of information granules formed on a basis of available experimental data. The output space is granulated making use of the K-Means clustering while the input space is clustered with the aid of a so-called context-based fuzzy clustering. The number of information granules produced for each context is adjusted so that we satisfy a certain reconstructability criterion that helps us minimize an error between the original data and the ones resulting from their reconstruction involving prototypes of the clusters and the corresponding membership values. In contrast to "standard" Radial Basis Function neural networks, the output neuron of the network exhibits a certain functional nature as its connections are realized as local linear whose location is determined by the values of the context and the prototypes in the input space. The other parameters of these local functions are subject to further parametric optimization. Numeric examples involve some low dimensional synthetic data and selected data coming from the Machine Learning repository.

Status of the technology development of large scale HTS generators for wind turbine

  • Le, T.D.;Kim, J.H.;Kim, D.J.;Boo, C.J.;Kim, H.M.
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.18-24
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    • 2015
  • Large wind turbine generators with high temperature superconductors (HTS) are in incessant development because of their advantages such as weight and volume reduction and the increased efficiency compared with conventional technologies. In addition, nowadays the wind turbine market is growing in a function of time, increasing the capacity and energy production of the wind farms installed and increasing the electrical power for the electrical generators installed. As a consequence, it is raising the wind power energy contribution for the global electricity demand. In this study, a forecast of wind energy development will be firstly emphasized, then it continue presenting a recent status of the technology development of large scale HTSG for wind power followed by an explanation of HTS wire trend, cryogenics cooling systems concept, HTS magnets field coil stability and other technological parts for optimization of HTS generator design - operating temperature, design topology, field coil shape and level cost of energy, as well. Finally, the most relevant projects and designs of HTS generators specifically for offshore wind power systems are also mentioned in this study.

전력시스템 고조파 상태 춘정에서 GA를 미용한 최적 측정위치 선정 (Optimal Placement of Measurement Using GAs in Harmonic State Estimation of Power System)

  • 정형환;왕용필;박희철;안병철
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제52권8호
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    • pp.471-480
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    • 2003
  • The design of a measurement system to perform Harmonic State Estimation (HSE) is a very complex problem. Among the reasons for its complexity are the system size, conflicting requirements of estimator accuracy, reliability in the presence of transducer noise and data communication failures, adaptability to change in the network topology and cost minimization. In particular, the number of harmonic instruments available is always limited. Therefore, a systematic procedure is needed to design the optimal placement of measurement points. This paper presents a new HSE algorithm which is based on an optimal placement of measurement points using Genetic Algorithms (GAs) which is widely used in areas such as: optimization of the objective function, learning of neural networks, tuning of fuzzy membership functions, machine learning, system identification and control. This HSE has been applied to the Simulation Test Power System for the validation of the new HSE algorithm. The study results have indicated an economical and effective method for optimal placement of measurement points using Genetic Algorithms (GAs) in the Harmonic State Estimation (HSE).

페이즈필드 설계법을 이용한 다중 유전체 구조의 RF 콜리메이터 설계 (RF Collimator Design having Multi-Dielectric Structure using the Phase Field Design Method)

  • 고주현;성홍경;김한민;박진우;유정훈
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권1호
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    • pp.47-52
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    • 2018
  • 본 연구에서는 페이즈필드 설계법을 통한 다중 유전체로 구성된 콜리메이터 구조를 설계하였다. 제작 가능성을 고려하여 폴리프로필렌과 파라핀을 유전체 재질로 선정하였고, 측정영역의 전기장의 세기의 면적분으로 계산하여 이를 최대화하는 것으로 설계의 목적 함수를 설정하였다. 두 가지 유전체 재질을 이용하여 설계영역 내의 중공영역이 배제된 구조를 도출하였으며 컷오프를 통해 최종 형상을 모델링하였다. 수치해석을 통하여 설계된 다중 유전체 구조의 콜리메이터를 이용하는 경우 자유공간 내의 원형 전자기파 대비 측정영역에서 105%의 전기장 세기가 증가된 평행파를 생성하는 콜리메이터의 성능을 확인하였다. 설계된 모델의 수치해석을 통하여 콜리메이터의 역변환 가능성과 구조적 내구성의 증가를 확인하였고, X밴드 대역 전체에서의 성능을 평가하였다.

광전송망에서의 다중링 설계를 위한 최적화 모형 및 휴리스틱 알고리즘 (An Optimization Model and Heuristic Algorithms for Multi-Ring Design in Fiber-Optic Networks)

  • 이인행;이영옥;정순기
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권1B호
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    • pp.15-30
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    • 2000
  • 광전송망은 망의 장애에 미리 대비할 수 있도록 신뢰성과 생존도를 고려하여 설계하여야 한다. 동기식 다중화의 국제표준인 SDH(Synchronous Digital Hierarchy) 방식의 광전송망은 장애 발생시 이를 자동적으로 복구할 수 있도록 생존도를 고려한 여러 가지 망 재구성 기법들을 제공한다. 그 중 SHR(Self-Healing Ring)은 링의 형태로 망을 구성한 시스템으로 뛰어난 생존도와 경제성으로 통신사업자들의 기간통신망 구조로 활발히 채택되고 있다. 이 때, 링들이 설치되는 지역적 범위가 넓어지고 수요가 증가되면, 다수의 링들이 중첩되어 상호연결되는 다중링(Multi-ring) 구조로 발전하게 된다. 본 연구에서는 수요의 분할처리를 허용하는 BSHR(Bidirectional SHR)들이 연접한 다중링 설계 문제를 다룬다. 이 문제는 망구축용량을 최소로하는 관점에서 생존도가 보장되는 부하 최적화 문제가 되며, 혼합정수계획법에 의한 정식화가 가능하다. 그러나, 현실문제에서는 망구축용량의 최소화 뿐만아니라 노드가 수요로 다계위 수요가 주어지며 중계노드에서의 다중화 번들링도 같이 고려되어야 하므로 수리모형으로는 해결할 수 없는 복잡한 문제가 된다. 따라서 이 叩걋\ulcorner고려사항들을 반영한 최적근사해를 실시간내에 구할 수 있는 휴리스틱 알고리즘을 개발하게 되었다. 사례연구에서는 휴리스틱 알고리즘을 적용한 실제 망설계 문제를 설명하였고, 망구성 방법에 따른 차이와 다중화 번들링 여부로 인한 실험 결과를 비교하였다.

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