• 제목/요약/키워드: adaptive genetic algorithm

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Semi-active storey isolation system employing MRE isolator with parameter identification based on NSGA-II with DCD

  • Gu, Xiaoyu;Yu, Yang;Li, Jianchun;Li, Yancheng;Alamdari, Mehrisadat Makki
    • Earthquakes and Structures
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    • 제11권6호
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    • pp.1101-1121
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    • 2016
  • Base isolation, one of the popular seismic protection approaches proven to be effective in practical applications, has been widely applied worldwide during the past few decades. As the techniques mature, it has been recognised that, the biggest issue faced in base isolation technique is the challenge of great base displacement demand, which leads to the potential of overturning of the structure, instability and permanent damage of the isolators. Meanwhile, drain, ventilation and regular maintenance at the base isolation level are quite difficult and rather time- and fund- consuming, especially in the highly populated areas. To address these challenges, a number of efforts have been dedicated to propose new isolation systems, including segmental building, additional storey isolation (ASI) and mid-storey isolation system, etc. However, such techniques have their own flaws, among which whipping effect is the most obvious one. Moreover, due to their inherent passive nature, all these techniques, including traditional base isolation system, show incapability to cope with the unpredictable and diverse nature of earthquakes. The solution for the aforementioned challenge is to develop an innovative vibration isolation system to realise variable structural stiffness to maximise the adaptability and controllability of the system. Recently, advances on the development of an adaptive magneto-rheological elastomer (MRE) vibration isolator has enlightened the development of adaptive base isolation systems due to its ability to alter stiffness by changing applied electrical current. In this study, an innovative semi-active storey isolation system inserting such novel MRE isolators between each floor is proposed. The stiffness of each level in the proposed isolation system can thus be changed according to characteristics of the MRE isolators. Non-dominated sorting genetic algorithm type II (NSGA-II) with dynamic crowding distance (DCD) is utilised for the optimisation of the parameters at isolation level in the system. Extensive comparative simulation studies have been conducted using 5-storey benchmark model to evaluate the performance of the proposed isolation system under different earthquake excitations. Simulation results compare the seismic responses of bare building, building with passive controlled MRE base isolation system, building with passive-controlled MRE storey isolation system and building with optimised storey isolation system.

M-ary 홀로그래픽 저장 장치의 적응적 문턱값 검출을 위한 진화 연산 기법 (An Evolutionary Algorithm to the Threshold Detection Method for the M-ary Holographic Data Storage)

  • 김선호;이지은;임성빈
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권5호
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    • pp.51-57
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    • 2014
  • 본 논문에서는 M-ary 홀로그래픽 데이터 저장장치에 적용 가능한 진화 연산 알고리즘 기반 적응적 문턱치 검출 기법을 제안한다. 전통적으로 유전 알고리즘은 생명체의 유전자 진화과정에 근간하여 최적 혹은 준최적 문제와 데이터 추정을 위해 사용되는 매우 유용한 기법이다. 본 연구에서는 픽셀 어긋남이 심화되는 2차원 홀로그래픽 채널 환경에서 데이터의 검출 성능을 향상시키기 위해서, 각 데이터 검출 영역의 문턱 값(threshold value)을 유전 알고리즘의 인구 집합(population set)의 해로 간주하여 비트 검출 영역을 적응적으로 선택하는 방법을 제안한다. 제안하는 기법의 성능을 평가하기 위해 픽셀 어긋남 현상이 심화된 4-ary 멀티레벨 입력의 홀로그래픽 채널 환경을 고려하고 모의실험을 수행하여 진화 연산의 세대수에 따른 비트오율 성능을 측정한다. 성능평가를 통해 기존의 비트 검출 기법과 비교함으로써 제안 기법의 우수성을 확인하였다.

적응 최적 임계화와 B-spline 적합을 사용한 CT영상열내 치아 분할 (Segmentation of tooth using Adaptive Optimal Thresholding and B-spline Fitting in CT image slices)

  • 허훈;채옥삼
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권4호
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    • pp.51-61
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    • 2004
  • 치과 분야에서 치아가 개별적으로 조작될 수 있는 3차원 치아 모델은 치과 치료와 시술 시뮬레이션을 위해 중요한 요소이다. CT영상으로부터 이러한 치아 모델을 재구성하기 위해서는 각 치아의 경계를 정확하게 분할할 수 있어야 한다. 그러나 기존의 3차원 재구성 시스템에서 사용되는 임계화 방법은 치아들과 치아와 비슷한 밝기의 치조골이 서로 인접해서 나타나는 CT 영상열에서 효율적이지 못하다. 본 논문에서는 CT영상에서 부드러운 치아 경계를 추출하기 위해 B-spline 곡선 적합을 이용한 치아 분할 방법을 제안한다. 성공적인 적합을 위해서 이전 슬라이스의 분할정보와 적응 최적 임계화 방법을 기반으로 한 초기경계 생성방법을 제안한다. 그리고 적합과정에서 이웃한 유사한 물체에 적합되는 것을 줄일 수 있는 유전자 알고리즘을 이용한 B-spline 적합방법을 제안한다. 평가결과 제안된 알고리즘은 개별치아의 경계를 성공적으로 검출하였으며 이를 이용하여 시술과 치료 과정의 시뮬레이션을 위한 치아의 3차원 모델을 정확하고 부드럽게 생성할 수 있음을 보였다.

ANFIS 모형을 이용한 월강수량 예측 (Monthly Precipitation Forecast Using Genetic Algorithm)

  • 신주영;정창삼;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1181-1185
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    • 2009
  • Adaptive Nuero-Fuzzy Inference System(ANFIS) 모형은 인공신경망과 퍼지모형의 특징을 가지는 모형으로 자료간의 관계가 선형이 아닌 비선형관계를 가질 경우 매우 정확한 예측 모형을 구축할 수 있는 특징이 있다. 월강수량 예측이 관측된 기상자료들과 비선형 관계에 있다고 생각되어 ANFIS 모형을 이용하여 월강수량을 예측하였다. 본 연구의 대상 지점으로는 금강유역의 대전 지점으로 선정하였다. 금강유역은 우리나라의 한가운데 위치하여 평균적인 강수형태 및 특징을 보여 좋은 실험유역으로 생각되어 선정하였다. 금강유역의 기상청에서 운영하는 지상 유인관측소 중 비교적 금강유역을 대표하고 양질의 자료가 기록되어 있다고 판단되는 대전지점을 실험지점으로 생각되어 선정하였다. 기상청 대전 유인 관측소에는 총 39년치 기상 자료가 기록되어 있다. 기상청에서는 전국 주요 도시들을 대상으로 2003년부터 월간 예보를 하고 있다. 본 연구에서는 기상청 월간예보와 기상청 대전 유인관측소에서 관측된 5년 치 기상자료를 모델의 입력자료로 구성하였다. 적절한 입력변수 조합을 구성하기 위하여 반복해법을 적용하였다. 5년 치 자료 중 절반은 학습을 시키는데 사용하였고 나머지 절반을 이용하여 모형을 검증하였다. 여러 입력변수를 이용하여 모형의 학습시킨 결과 입력변수가 3개 일 경우 가장 높은 정확도를 보였다. 입력변수가 3개로 학습 시킨 ANFIS 모형과 기상청에서 제공하는 월간예보를 비교해본 결과 ANFIS 모형을 적용하여 월 강수량을 예측하는 것이 기상청에서 제공하는 월간예보보다 높은 정확도를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

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공기스프링의 최적설계 및 방진 테이블의 능동 제어 (Optimal Design of Air-spring and Active Control of Vibration Isolation Table)

  • 안채헌;김호성;임광혁;진경복;임경화
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2006년도 추계학술대회논문집
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    • pp.909-914
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    • 2006
  • Vibration isolation tables are mostly required in precise measurement and manufacturing system. Among the vibration isolation tables, an air spring is the most favorable equipment because of low resonant frequency and high damping ratio. However, it is difficult to design the air spring with the required stiffness and damping ratio. Futhermore, whenever conventional active control methods are applied to the air spring, it may be difficult to obtain effective control performance due to high nonlinearity of air spring. In this paper, the optimal design of the air spring is performed using genetic algorithm to bring out low resonant frequency and high damping ratio. Also, active control of the vibration isolation table with 3-DOF model is proposed using the adaptive control method. Through experiments, optimal design is shown to be effective. And performance of the proposed control method is verified to be better than those of the passive control method and the conventional active control methods.

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An Optimal Procedure for Sizing and Siting of DGs and Smart Meters in Active Distribution Networks Considering Loss Reduction

  • Sattarpour, T.;Nazarpour, D.;Golshannavaz, S.;Siano, P.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권3호
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    • pp.804-811
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    • 2015
  • The presence of responsive loads in the promising active distribution networks (ADNs) would definitely affect the power system problems such as distributed generations (DGs) studies. Hence, an optimal procedure is proposed herein which takes into account the simultaneous placement of DGs and smart meters (SMs) in ADNs. SMs are taken into consideration for the sake of successful implementing of demand response programs (DRPs) such as direct load control (DLC) with end-side consumers. Seeking to power loss minimization, the optimization procedure is tackled with genetic algorithm (GA) and tested thoroughly on 69-bus distribution test system. Different scenarios including variations in the number of DG units, adaptive power factor (APF) mode for DGs to support reactive power, and individual or simultaneous placing of DGs and SMs have been established and interrogated in depth. The obtained results certify the considerable effect of DRPs and APF mode in determining the optimal size and site of DGs to be connected in ADN resulting to the lowest value of power losses as well.

이중 탱크 시스템의 정밀 수위 제어를 위한 RVEGA SMC에 관한 연구 (RVEGA SMC for Precise Level Control of Coupled Tank System)

  • 김태우;이준탁
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.102-108
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    • 1999
  • 슬라이딩 모드 제어기(SMC)는 파라미터의 변동과 급격한 외란을 가진 이중 탱크 시스템과 같은 비선형 제어 시스템에 대해 견실성을 갖는 가변구조로써 널리 알려져 있다. 그러나, 이러한 파라미터에 대한 적응 동조 알고리즘은 만족하지 못한다. 그러므로, 본 논문에서는 이중 탱크 시스템의 정밀한 수위제어를 하기 위해 슬라이딩 모드에 기반을 둔 실변수 유전 알고리즘(RVEGA SMC)을 시도하였다. SMC의 스위칭 파라미터는 RVEGA에 의해 쉽고, 빠르게 최적화 되었다. 시뮬레이션 결과에서는 제안된 RVEGA SMC에 의해 탱크의 수위가 오버슈트나 정상상태 오차 없이 만족한 제어결과를 보여준다.

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Interference-free Clustering Protocol for Large-Scale and Dense Wireless Sensor Networks

  • Chen, Zhihong;Lin, Hai;Wang, Lusheng;Zhao, Bo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권3호
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    • pp.1238-1259
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    • 2019
  • Saving energy is a big challenge for Wireless Sensor Networks (WSNs), which becomes even more critical in large-scale WSNs. Most energy waste is communication related, such as collision, overhearing and idle listening, so the schedule-based access which can avoid these wastes is preferred for WSNs. On the other hand, clustering technique is considered as the most promising solution for topology management in WSNs. Hence, providing interference-free clustering is vital for WSNs, especially for large-scale WSNs. However, schedule management in cluster-based networks is never a trivial work, since it requires inter-cluster cooperation. In this paper, we propose a clustering method, called Interference-Free Clustering Protocol (IFCP), to partition a WSN into interference-free clusters, making timeslot management much easier to achieve. Moreover, we model the clustering problem as a multi-objective optimization issue and use non-dominated sorting genetic algorithm II to solve it. Our proposal is finally compared with two adaptive clustering methods, HEED-CSMA and HEED-BMA, demonstrating that it achieves the good performance in terms of delay, packet delivery ratio, and energy consumption.

능동위상배열안테나의 급전신호 오차 추정에 관한 연구 (A Study on Excitation Error Estimation for Active Phased Array Antenna)

  • 정현종;정진우;임영석
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.23-30
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    • 2022
  • 능동위상배열안테나 시스템은 각 방사 소자에 급전되는 신호의 크기 및 위상을 조절하여 빔 조향, 다중 빔 형성, 적응형 빔 형성 등을 할 수 있다. 능동위상배열안테나 시스템을 이용하여 원하는 방사특성을 얻기 위해서는 각 방사 소자에 정확한 신호의 크기 및 위상값이 급전되어야 한다. 그러나 다양한 원인에 의해 급전 신호 오차가 발생하며, 본 논문에서는 이와 같은 급전 신호의 오차 값을 산출하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 급전 신호의 오차 추정 절차가 간단하며, 급전 신호 크기 및 위상 오차를 빠르고 정확하게 탐색할 수 있다.

효과적인 얼굴 인식을 위한 특징 분포 및 적응적 인식기 (Feature Variance and Adaptive classifier for Efficient Face Recognition)

  • ;남미영;이필규
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2007년도 추계학술발표대회
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    • pp.34-37
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    • 2007
  • Face recognition is still a challenging problem in pattern recognition field which is affected by different factors such as facial expression, illumination, pose etc. The facial feature such as eyes, nose, and mouth constitute a complete face. Mouth feature of face is under the undesirable effect of facial expression as many factors contribute the low performance. We proposed a new approach for face recognition under facial expression applying two cascaded classifiers to improve recognition rate. All facial expression images are treated by general purpose classifier at first stage. All rejected images (applying threshold) are used for adaptation using GA for improvement in recognition rate. We apply Gabor Wavelet as a general classifier and Gabor wavelet with Genetic Algorithm for adaptation under expression variance to solve this issue. We have designed, implemented and demonstrated our proposed approach addressing this issue. FERET face image dataset have been chosen for training and testing and we have achieved a very good success.