본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용한 rural Postman problem with Time windows(RPPTW) 해법을 위해 유전자 알고리즘에 사용되는 교차 연산자를 제안하고, 기존의 교차 연산자와 비교한다. RPPTW는 다중목적 최적화 문제로서, Rural Postman Problem(RPP)에 서비스 시간 제한을 위한 시간 윈도우(Time Windows)를 두고 제한된 시간 내에 서비스를 받을 수 있도록 구성된 문제이다. 따라서, RPPTW는 주어진 시간 내에 서비스를 받으면서 최소 비용으로 라우팅을 하는 다중 목적 최적화 문제이다. 다중 목적 최적화 문제인 RPPTW를 해결하기 위해서는 Pareto-optimal 집합을 구해야 한다. Pareto-optimal 집합은 각 목적값들의 우수성을 비교할 수 없는 집합이다. 본 논문에서는 12개의 임의로 생성된 문제들에 대해 3개의 교차 연산자를 사용하여 실험을 하여 그 결과를 비교하였다. 본 논문에서 사용된 교차 연산자들은 PMX(Partially Matched Exchange), OX(Order Exchange), 그리고 본 논문에서 제안한 MOX(Modified Order Exchange)이다. 각 문제들에 대한 실험 결과를 통해서 RPPTW를 위한 교차 연산자 중에 본 논문에서 제안한 MOX방법이 효율적임를 알 수 있었다.
본 논문에서는 퍼지 논리 기반의 유전자 알고리즘(GA)과 의미 벡터 확장 기술을 이용한 문서 클러스터링 시스템을 제안한다. GA에 관련된 여러 논문에서 이미 알려졌듯이 GA알고리즘의 성공 여부는 군체의 다양성과 수렴하는 능력에 따라 결정된다. 이러한 두 인자 사이의 영향력을 조절하기 위하여 우리는 퍼지 논리 기반의 연산자를 사용한다. 전통적인 문서 클러스터링 알고리즘에서 문서를 나타내기 위한 가장 일반적이고 직선적인 방법은 벡터 공간 모델이다. 그러나 이 방법은 다차원 특징 공간의 원인이 될 뿐만 아니라, 클러스터링의 정확성에 영향을 미칠 수 있는, 단어 간의 의미상 관계성을 무시한다. 본 논문에서는 LSA를 사용하여 문서를 관련되는 의미상의 벡터 개념으로 확장시킨다. 또한 이것은 벡터의 크기를 크게 줄일 수 있다. 본 논문에서 제안한 클러스터링 알고리즘을 테스트하기 위하여 20개의 뉴스 그룹과 로이터 데이터를 사용했다. 제안된 방법은 문서를 표현하는 다양한 환경에서 일반적인 GA보다 더 나은 결과를 보여준다.
유전자 알고리즘은 매개변수와 유전자 연산자 그리고 계획과 같은 다양한 요인들에 의해 영향을 받으며, 전통적인 방법을 통한 문제의 해결은 효율적이지만 전체적으로는 실행 가능성의 문제와 결과의 도출에 걸리는 시간의 문제가 있을 수 있다. 이에 따라 전통적인 유전자 알고리즘은 다양한 방법으로 수정 및 적용되어 질 수 있다. 본 연구는 Travelling Salesman 문제를 해결하기 위해 초기에 정렬된 인자를 사용하여 수정된 유전자 알고리즘을 적용하였다. 본 연구를 통한 접근 방법은 초기 문제의 크기를 줄이며 또한 빠른 복합 수렴을 달성하였다. 또한 제안된 방법은 객체지향 접근을 사용한 시뮬레이터를 통해 테스트 되었고 그 결과는 제안된 방법의 타당성을 입증하였다.
본 논문에서는 퍼지 모델과 유진 알고리즘을 이용한 쓰레기 소각로의 언소 제어를 제안한다. 먼저 복잡하고 비선형 시스템인 소각로의 퍼지 모델을 얻기 위해 퍼지 모델링이 수행된다. 얻어진 퍼지 모델은 주어지는 입력에 대해 소각로의 출력을 예측한다. 그리고 유전 알고리즘을 이용하여 원하는 소각로 츨려에 대해 모든 가능한 해 집합 안에서 최적 제어입력 값을 탐색하고 얻어진 최적 제어입력은 소각로에 인가되어 제어가 행해진다. 제안된 방법의 성능을 평가하기 휘해, 증발량을 출력으로 하는 소각로 연소제어의 컴퓨터 시뮬레이션이 수행되었다. 그 결과, 소각로의 퍼지 모델의 성능 평가지수 ISE(오차제곱 적분)는 0015로 매우 작았으며, 연소제어 시 증발량은 설정값 주위에서 일정하게 유지되고, 제안된 방법에 의한 성능지수 ITAE는 352로 수동운전에 의한 결과 1275보다 우수하였다.
In a shipyard, there exist various critical decision making components pertaining to various production hindrances. The most prominent one is best-fit spatial arrangement for the minimal spatial occupancy with better pick-ability for the erection of the ship in the dock. During the present research, a concept have been conceived to evade the gap between the identification oj inter-relationships among a set of blocks to be included on a pre-erection area, and a detailed graphical layout of their positions, is called an Optimal Block Relationship Diagram A research has been performed on generation of optimal (or near Optimal) that is, with minimal scrap area. An effort has been made in the generation of optimal (or near-optimal) Optimal Block Relationship Diagram with the Goldberg's Genetic Algorithms with a representation and a set of operators are 'trained' specifically for this application. The expected result to date predicts very good solutions to test problems involving innumerable different blocks to place. The suggested algorithm could accept input from an erection sequence generator program which assists the user in defining the nature and strength of the relationships among blocks, and could produce input suitable for use in a detailed layout stage.
Optimal Power Flow (OPF) is becoming more and more important in the deregulation environment of power pool and there is an urgent need of faster solution technique for on-line application. So this paper presents parallel genetic algorithm-tap search for the solution of the OPF. The control variables modeled unit active power outputs, generator-bus voltage magnitudes and transformer-tap settings. A number of functional operating constraints, such as branch flow limits, load bus boltage magnitude limits and generator reactive capabilities are included as penalties in the fitness function. In parallel GA-TS, GA operators are executed for each process. If best fitness of the GA is not changed for several generations, TS operators are executed for the upper three populations to enhance the local searching capabilities. With migration operation, best string of each node is transferred to the neighboring node after predetermined iterations are executed. For parallel computing, we developed a PC-cluster system consisting of 8 PCs. Each PC employs the 2 GHz Pentium IV CPU and is connected with others through ethernet switch based fast ethernet. To show the usefulness of the proposed method, developed algorithm has been tested and compared on an IEEE 30-bus system in the reference paper. From the simulation results, we can find that the proposed algorithm is efficient for the OPF.
DNA computing 은 Adleman 실험 이후에 많은 여러 가지 최적화 문제에 적용되어 왔다. DNA computing의 장점은 스트링의 길이가 가변적이고 4가지 염기를 이용하기 때문에 복잡한 문제에 전역 최적점을 찾는데 기존의 다른 방법보다는 효율적이라는것이다. 본 논문에서는 이진 스트링의 개체 지단 위에서 모의진화를 일으켜 효율적으로 최적 해를 탐색하는 GA(Genetic Algorithms)와 생체 분자와 DNA를 계산의 도구 및 정보 저장도구로 사용하여 A(Adenine). C(Cytosine), G(Guanine), T(Thymine)등의 4가지 염기를 사용하는 DNA 코딩방법을 이용하여multi-modal 함수의 전역 최적점을 탐색하는 문제에서의 각각의 성능을 조사하였다. Selection, crossover, mutation등의 GA연산자를 DNA를 코딩에 동일하게 적용하였으며 최적의 해를 탐색하는데 걸리는 시간과 찾아낸 최적해의 값을 평가한다.을 평가한다.
The optimal power flow (OPF) problem was introduced by Carpentier in 1962 as a network constrained economic dispatch problem. Since then, it has been intensively studied and widely used in power system operation and planning. In the past few decades, many stochastic optimization methods such as Genetic Algorithm (GA), Evolutionary Programming (EP), and Particle Swarm Optimization (PSO) have been applied to solve the OPF problem. In particular, PSO is a newly proposed population based stochastic optimization algorithm. The main idea behind it is based on the food-searching behavior of birds and fish. Compared with other stochastic optimization methods, PSO has comparable or even superior search performance for some hard optimization problems in real power systems. Nowadays, some modifications such as breeding and selection operators are considered to make the PSO superior and robust. In this paper, we propose the Modified PSO (MPSO), in which the mutation operator of GA is incorporated into the conventional PSO to improve the search performance. To verify the optimal solution searching ability, the proposed approach has been evaluated on an IEEE 3D-bus test system. The results showed that performance of the proposed approach is better than that of the standard PSO.
TSP(Traveling Salesman Problem)는 N개의 도시가 주어질 때 어떠한 임의의 도시에서 출발하여 모든 도시를 단 한번만 방문하여 다시 출발지로 되돌아오는 여려 경로들 중 가장 짧은 거 리를 구하는 문제이다. 방문 도시수가 증가함에 따라 계산량이 기하급수적으로 증가하게 되는 문제로 인해 NP-Hard문제로 분류되며 유전자 알고리즘이 대표적으로 이용된다. TSP문제에 있어서 보다 우수한 결과를 얻기 위해 현재까지 다양한 연산자들이 개발되고 연구되어 왔다. 본 논문에서는 새로운 집단 초기화 방법과 순차변환 방법을 제안하여 기존의 방법들과 비교를 통해 성능 향상을 입증하였다.
We consider the single machine scheduling problem with a rate-modifying activity and time-dependent deterioration after the activity. The class of scheduling problems with rate-modifying activities and the class of scheduling problems with time-dependent processing times have been studied independently. However, the integration of these classes is motivated by human operators of tasks who has fatigue while carrying out the operation of a series of tasks. This situation is also applicable to machines that experience performance degradation over time due to mal-position or mal-alignment of jobs, abrasion of tools, and scraps of operations, etc. In this study, the integration of the two classes of scheduling problems is considered. We present a mathematical model to determine job-sequence and a position of a rate-modifying activity for the integration problem. Since the model is difficult to solve as the size of real problem being very large, we propose genetic algorithms. The performance of the algorithms are compared with optimal solutions with various problems.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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