• 제목/요약/키워드: genetic algorithm(GA)

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빅 데이터의 MapReduce를 이용한 효율적인 병렬 유전자 알고리즘 기법 (The Efficient Method of Parallel Genetic Algorithm using MapReduce of Big Data)

  • 홍성삼;한명묵
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.385-391
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    • 2013
  • 빅 데이터는 일반적으로 사용되는 데이터 관리 시스템으로 데이터의 처리, 수집, 저장, 탐색, 분석을 할 수 없는 큰 규모의 데이터를 말한다. 빅 데이터 기술인 맵 리듀스(MapReduce)를 이용한 병렬 GA 연구는 Hadoop 분산처리환경을 이용하여, 맵 리듀스에서 GA를 수행함으로써 GA의 병렬처리를 쉽게 구현할 수 있다. 기존의 맵 리듀스를 이용한 GA들은 GA를 맵 리듀스에 적절히 변형하여 적용하였지만 잦은 데이터 입출력에 의한 수행시간 지연으로 우수한 성능을 보이지 못하였다. 본 논문에서는 기존의 맵 리듀스를 이용한 GA의 성능을 개선하기 위해, 맵과 리듀싱과정을 개선하여 맵 리듀스 특징을 이용한 새로운 MRPGA(MapReduce Parallel Genetic Algorithm)기법을 제안하였다. 기존의 PGA의 topology 구성과 migration 및 local search기법을 MRPGA에 적용하여 최적해를 찾을 수 있었다. 제안한 기법은 기존에 맵 리듀스 SGA에 비해 수렴속도가 1.5배 빠르며, sub-generation 반복횟수에 따라 최적해를 빠르게 찾을 수 있었다. 또한, MRPGA를 활용하여 빅 데이터 기술의 처리 및 분석 성능을 향상시킬 수 있다.

디테일드 라우팅 유전자 알고리즘의 설계와 구현 (Design and Implementation of a Genetic Algorithm for Detailed Routing)

  • 송호정;송기용
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.63-69
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    • 2002
  • 디테일드 라우팅은 VLSI 설계 과정중의 하나로, 글로벌 라우팅을 수행한 후 각 라우팅 영역에 할당된 네트들을 트랙에 할당하여 구체적인 네트들의 위치를 결정하는 문제이며, 디테일드 라우팅에서 최적의 해를 얻기 위해 left-edge 알고리즘, dogleg 알고리즘, greedy 채널 라우팅 알고리즘등이 이용된다 본 논문에서는 디테일드 라우팅 문제에 대하여 유전자 알고리즘(genetic algorithm; GA)을 이용한 해 공간 탐색(solution space search) 방식을 제안하였으며, 제안한 방식을 greedy 채널 라우팅 알고리즘과 비교, 분석하였다.

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글로벌 라우팅 유전자 알고리즘의 설계와 구현 (Design and Implementation of a Genetic Algorithm for Global Routing)

  • 송호정;송기용
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.89-95
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    • 2002
  • 글로벌 라우팅(global routing)은 VLSI 설계 과정중의 하나로, 네트리스트의 모든 네트들을 연결하기 위하여 각 네트들을 라우팅 영역(routing area)에 할당시키는 문제이며, 글로벌 라우팅에서 최적의 해를 얻기 위해 maze routing 알고리즘, line-probe 알고리즘, shortest path 기반 알고리즘, Steiner tree 기반 알고리즘등이 이용된다. 본 논문에서는 라우팅 그래프에서 최단 경로 Steiner tree 탐색방법인 weighted network heuristic(WNH)과 이를 기반으로 하는 글로벌 라우팅 유전자 알고리즘(genetic algorithm; GA)을 제안하였으며, 제안한 방식을 시뮬레이티드 어닐링(SA) 방식과 비교, 분석하였다.

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유전 알고리즘을 이용한 변전소 복구 방안에 관한 연구 (A Study on The Restoration of Substation using Genetic Algorithm)

  • 박영문;원종률
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1996년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.820-822
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    • 1996
  • This paper proposes a method for seeking the scheme of substation restoration by using genetic algorithm. Genetic algorithm (GA), first introduced by John Holland, is becoming an important tool in machine learning and function optimization. GA is a searching or optimization algorithm based on Darwinian biological evolution principle. As a test system, we assume a simple substation system and for the transformer fault, the result is obtained.

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유전자 알고리즘의 유전 연산자 구현 (Implementation of a Genetic Operator for Genetic Algorithm)

  • 유명근;송기용
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.357-360
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    • 2005
  • 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm, GA)은 자연적 진화과정에서 생존 경쟁 측면의 가장 적합한 메커니즘이다. GA를 소프트웨어로 수행하는데 큰 지연시간은 필수적이기 때문에 하드웨어 설계를 이용하여 알고리즘 실행 속도를 증가시키기 위한 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 염색체의 임의의 유전인자를 기준으로 입력 받은 염색체에 대하여 GA 연산을 수행하는 유전 연산자를 설계한다. 설계된 디자인을 ARM 코어와 PLD로 구성된 Altera사의 Excalibur칩에 구현하여 동작을 검증하였다.

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마이크로 유전알고리즘을 이용한 구조최적설계 및 응용에 관한 연구 (Micro Genetic Algorithms in Structural Optimization and Their Applications)

  • 김종헌;이종수;이형주;구본홍
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.225-232
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    • 2002
  • Simple genetic algorithm(SGA) has been used to optimize a lot of structural optimization problems because it can optimize non-linear problems and obtain the global solution. But, because of large evolving populations during many generations, it takes a long time to calculate fitness. Therefore this paper applied micro-genetic algorithm(μ -GA) to structural optimization and compared results of μ -GA with results of SGA. Additionally, the Paper applied μ -GA to gate optimization problem for injection molds by using simulation program CAPA.

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멀티코어 이기종메모리 환경에서의 유전 알고리즘 기반 실시간 전력 절감 스케줄링 (Real-Time Power-Saving Scheduling Based on Genetic Algorithms in Multi-core Hybrid Memory Environments)

  • 류수현;조예원;조경운;반효경
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.135-140
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    • 2020
  • 최근 사물인터넷, 지능형 시스템 등의 활성화로 실시간 임베디드 시스템의 전력 절감 기술이 중요해지고 있다. 본 논문은 멀티코어 이기종메모리 환경에서 실시간 시스템의 전력 소모량을 절감하는 P-GA (parallel genetic algorithm) 스케줄링 알고리즘을 제안한다. P-GA는 멀티코어를 위한 PF (proportional fairness) 알고리즘에 기반한 프로세서의 전압 및 주파수 동적 조절 기법에 차세대 비휘발성메모리 기술을 결합하여 시스템의 전력 소모를 더욱 줄인다. 특히, 유전 알고리즘을 사용하여 태스크별 수행 프로세서의 전압 및 주파수 모드와 메모리의 종류를 최적화하여 태스크 집합의 전력 소모량을 최소화한다. 시뮬레이션 실험을 통해 P-GA가 기존 방식 대비 최대 2.85배의 전력 소모량을 감소할 수 있음을 보인다.

Nonlinear Blind Equalizer Using Hybrid Genetic Algorithm and RBF Networks

  • Han, Soo-Whan;Han, Chang-Wook
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제9권12호
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    • pp.1689-1699
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    • 2006
  • A nonlinear channel blind equalizer by using a hybrid genetic algorithm, which merges a genetic algorithm with simulated annealing, and a RBF network is presented. In this study, a hybrid genetic algorithm is used to estimate the output states of a nonlinear channel, based on the Bayesian likelihood fitness function, instead of the channel parameters. From these estimated output states, the desired channel states of the nonlinear channel are derived and placed at the center of a RBF equalizer to reconstruct transmitted symbols. In the simulations, binary signals are generated at random with Gaussian noise. The performance of the proposed method is compared with those of a conventional genetic algorithm(GA) and a simplex GA, and the relatively high accuracy and fast convergence of the method are achieved.

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SA-selection-based Genetic Algorithm for the Design of Fuzzy Controller

  • Han Chang-Wook;Park Jung-Il
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제3권2호
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    • pp.236-243
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    • 2005
  • This paper presents a new stochastic approach for solving combinatorial optimization problems by using a new selection method, i.e. SA-selection, in genetic algorithm (GA). This approach combines GA with simulated annealing (SA) to improve the performance of GA. GA and SA have complementary strengths and weaknesses. While GA explores the search space by means of population of search points, it suffers from poor convergence properties. SA, by contrast, has good convergence properties, but it cannot explore the search space by means of population. However, SA does employ a completely local selection strategy where the current candidate and the new modification are evaluated and compared. To verify the effectiveness of the proposed method, the optimization of a fuzzy controller for balancing an inverted pendulum on a cart is considered.

Solving Facility Rearrangement Problem Using a Genetic Algorithm and a Heuristic Local Search

  • Suzuki, Atsushi;Yamamoto, Hisashi
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제11권2호
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    • pp.170-175
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    • 2012
  • In this paper, a procedure using a genetic algorithm (GA) and a heuristic local search (HLS) is proposed for solving facility rearrangement problem (FRP). FRP is a decision problem for stopping/running of facilities and integration of stopped facilities to running facilities to maximize the production capacity of running facilities under the cost constraint. FRP is formulated as an integer programming model for maximizing the total production capacity under the constraint of the total facility operating cost. In the cases of 90 percent of cost constraint and more than 20 facilities, the previous solving method was not effective. To find effective alternatives, this solving procedure using a GA and a HLS is developed. Stopping/running of facilities are searched by GA. The shifting the production operation of stopped facilities into running facilities is searched by HLS, and this local search is executed for one individual in this GA procedure. The effectiveness of the proposed procedure using a GA and HLS is demonstrated by numerical experiment.