• 제목/요약/키워드: genetic algorithm operators

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RFID 리더기 안테나의 최적 배치를 위한 효율적인 진화연산 알고리즘 (An Efficient Evolutionary Algorithm for Optimal Arrangement of RFID Reader Antenna)

  • 순남순;여명호;유재수
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2009년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.715-719
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    • 2009
  • RFID 기술를 이용한 다양한 응용분야에서 잘못된 RFID 리더기의 배치로 인해 리더기간의 간섭이 발생한다. 리더기 간의 간섭은 어떤 리더기가 다른 리더기의 동작에 간섭을 일으키는 신호를 송신하여 태그를 인식하는 것을 방해할 때 발생한다. RFID 시스템에서 리더기의 충돌 문제는 시스템 처리량과 인식의 효율성의 병목현상을 발생 시킨다. 본 논문에서는 RIFD 안테나 배치의 적합도를 높이기 위해서 진화 연산 기법을 이용한 새로운 RFID 리더기 배치 설계 시스템을 제안한다. 먼저, 주위 환경에 민감한 안테나의 전파 특성을 분석하고, 특성 데이터베이스를 구축한다. 그리고, 안테나를 최적으로 배치하기 위한 EA Encoding 기법과 Fitness 기법 및 유전잔 연산자를 제안한다. 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해서 시뮬레이션을 수행하였으며, 실험 결과, 약 100세대의 진화 연산을 통해 커버율 95.45%, 간섭율 10.29%의 RFID 안테나 배치의 적합도를 달성하였다.

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시물레이션과 진화 전략을 이용한 가스 오븐 조립라인의 최적 설계 (The Optimal Design of gas oven assembly line with the Simulation and Evolution Strategy)

  • 김경록;이홍철
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2009년도 추계학술발표논문집
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    • pp.715-718
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    • 2009
  • The assembly line is one of the typical process hard to analyze with mathematical methods including even stochastic approaches, because it includes many manual operations varying drastically depending on operators' skills. In this paper, we suggest the simulation optimization method to design the optimal assembly line of a gas oven. To achieve the optimal design, firstly, we modeled the real gas oven assembly line with actual data, such as assembly procedures, operation rules, and other input parameters and so on. Secondly, we build some alternatives to enhance the line performance based on business rules and other parameters. The DOE(Design Of Experiment) techniques were used for testing alternatives under various situations. Each alternatives performed optimization process with evolution strategy; one of the GA(Genetic Algorithm) techniques. As a result, we can make about 7% of throughputs up with the same time and cost. By this process, we expect the assembly line can obtain the solution compatible with their own problems.

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배달 및 수거를 고려한 차량운송계획모델 (A VRP Model for Pickup and Delivery Problem)

  • 황흥석;조규성;홍창우
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.285-288
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    • 2000
  • 본 연구는 Heuristic 알고리즘 및 유전자알고리즘(GA)을 이용하여 수거(Pickup) 및 배달(Delivery)을 동시에 고려한 통합차량운송계획 모델의 개발이다. 본 연구는 기존의 TSP의 문제를 확장 응용하였으며, 이는 한 Route에서 수거지(Origin)와 운반지(Destination)를 포함하는 수요들을 만족하도록 운반되어야 하는 문제이다. 이러한 통합차량경로계획문제(VRP Vehicle Routing Problem)를 해결하기 위한 접근방법으로 Heuristic 방법을 사용하였으며, 기존의 Saving 알고리즘과 유전자알고리즘(Genetic Algorithm)의 각종 연산자(Operators)들을 계산하여 사용한 TSP문제의 해를 본 연구의 해의 초기해로 사용하였으며 수거 및 배달문제의 특성을 고려하여 해를 구하였다. 본 연구의 결과를 다양한 운송환경에서, 거리산정방법, 가용운송장비 대수, 운송시간의 제한, 물류센터 및 운송지점의 위치 및 수요량 등 다양한 인자들을 고려한 통합시스템으로 프로그램을 개발하고 Sample 문제를 통하여 응용결과를 보였다.

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유전자 알고리즘을 이용한 예측제어 (Constrained GA-based Predictive Control)

  • Seung C. Shin;Zeungnam Bien
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.732-735
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    • 1999
  • A GA-based optimization technique is adopted in the paper to obtain optimal future control inputs for predictive control systems. For reliable future predictions of a process, we identify the underlying process with an NNARX model structure and investigate to reduce the volume of neural network based on the Lipschitz index and a criterion. Since most industrial processes are subject to their constraints, we deal with the input-output constraints by modifying some genetic operators and/or using a penalty strategy in the GAPC. Some computer simulations are given to show the effectiveness of the GAPC method compared with the adaptive GPC algorithm.

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RCGA와 퍼지기법을 이용한 선박용 가스터빈 엔진의 속도제어 (Speed Control of Marine Gas Turbine Engines Using a RCGA and Fuzzy Technique)

  • 소명옥;이윤형;진강규;정병건;강인철
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2005년도 전기학술대회논문집
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    • pp.274-280
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    • 2005
  • The system parameters of gas turbine engine tend to change remarkably in real operating condition. It means that operators have to consider environment and suitably control fuel flow. The conventional PID controller, however, can not guarantee good control performance in the aspect of system parameter change. This paper, therefore, proposes a scheme for integrating PID control and fuzzy technique to obtain the good performance of gas turbine engine speed control on the whole operating range. The effectiveness of the proposed fuzzy PID controller is verified through computer simulation.

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Content-Based Image Retrieval Based on Relevance Feedback and Reinforcement Learning for Medical Images

  • Lakdashti, Abolfazl;Ajorloo, Hossein
    • ETRI Journal
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    • 제33권2호
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    • pp.240-250
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    • 2011
  • To enable a relevance feedback paradigm to evolve itself by users' feedback, a reinforcement learning method is proposed. The feature space of the medical images is partitioned into positive and negative hypercubes by the system. Each hypercube constitutes an individual in a genetic algorithm infrastructure. The rules take recombination and mutation operators to make new rules for better exploring the feature space. The effectiveness of the rules is checked by a scoring method by which the ineffective rules will be omitted gradually and the effective ones survive. Our experiments on a set of 10,004 images from the IRMA database show that the proposed approach can better describe the semantic content of images for image retrieval with respect to other existing approaches in the literature.

RFID 리더기 안테나 최적 배치 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a RFID Reader Antenna Optimal Arrangement System)

  • 순남순;여명호;유재수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권10호
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    • pp.67-74
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    • 2009
  • 최근 전자태그(Radio Frequency Identification: RFID) 기술의 비약적 발전과 함께 RFID에 대한 관심이 증가하고 있다. RFID는 다양한 응용 분야에서 널리 활용되고 있으며, 응용 분야에 따라 다수의 리더기를 공간에 배치하게 된다. 이때, 만약 리더기가 잘못 배치되면 리더기간의 간섭이 발생하고, 이로 인해 RFID 인식율이 저하되는 문제가 발생하기도 한다. 따라서, 비용적인 측면이나 시스템 성능적인 측면에서 리더기의 배치는 중요한 문제이다. 본 논문에서는 임의의 도면이 주어졌을 때, 전 영역을 커버할 수 있는 최소 개수의 리더기 배치를 위한 RFID 센서 네트워크 설계 시스템을 제안한다.

유전 프로그래밍을 활용한 제조 빅데이터 분석 방법 연구 (Genetic Programming based Manufacutring Big Data Analytics)

  • 오상헌;안창욱
    • 스마트미디어저널
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    • 제9권3호
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    • pp.31-40
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    • 2020
  • 현재 제조 분야 빅데이터 분석을 위하여 black-box 기반 기계 학습 알고리즘을 활용하고 있다. 해당 알고리즘은 높은 분석 정합성 가지는 장점이 있지만, 분석 결과에 대한 해석이 어렵다는 단점이 있다. 그러나 제조업에서는 분석 알고리즘은 제조 공정 원리 기반 해석을 통하여 결과의 근거 및 도출 타당성에 대한 검증이 중요하다. 이러한 기계 학습 알고리즘의 결과 설명력 한계를 극복하기 위하여 유전 프로그래밍을 활용한 제조 빅데이터 분석 방법을 제안한다. 본 알고리즘은 생물학적 진화유전 프로그래밍 알고리즘은 생물학적 진화를 모방한 진화 연산 (선택, 교배, 돌연변이) 반복하면서 최적의 해를 찾아간다. 그리고 해는 수학적 기호를 활용하여 변수 간의 관계로 나타나며, 가장 높은 설명력을 가지는 해가 최종적으로 선택된다. 이를 통하여 입력 및 출력 변수 관계 수식화를 통한 결과를 도출하므로 직관적인 제조 매카니즘에 대한 해석이 가능하며 또한 수식으로 나타낸 변수간의 관계 기반으로 기존 해석이 불가한 제조 원리 도출도 가능하다. 제안 기법은 대표적인 기계 학습 알고리즘과 성능을 비교 분석 결과 동등 또는 우수한 성능을 보였다. 향후 해당 기법을 통하여 다양한 제조 분야 활용 가능성을 검증하였다.

유전 알고리즘을 적용한 광 상호연결 (Optical Interconnection Applied by Genetic Algorithm)

  • 윤진선;김남
    • 전자공학회논문지D
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    • 제36D권7호
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    • pp.56-65
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    • 1999
  • 본 논문에서는 광 상호연결에 응용되기 위한 소자로서, $5{\times}5$ 스폿을 제어하기 위한 이진위상의 화소형 회절격자의 설계에 유전 연산자로서 복제, 교배, 돌연변이 연산자만을 이용한 aGA를 적용하여 그 특성을 분석하였다. 신뢰성 있고, 효율적인 기법으로 증명되고 있는 GA를 적용하기 위하여, 염색체의 크기는 $32{\times}32$로하고, 이진 스트링으로 부호화하였다. 또한 확률적 샘플링 에러를 감소시키기 위하여 순위 기법을 적용하여 복제하였고, 블록의 크기를 $16{\times}16$으로 하여, 단일점 교배법으로 격자를 설계하여 재생된 스폿을 얻은 결과, 돌연변이 확률은 0.001, 교배 확률을 0.75, 개체군의 크기를 300으로 할때, 정량적으로 74.7[%]의 높은 회절효율과 $1.73{\times}10^{-1}$의 안정된 균일 분포를 갖는 최적 값을 얻을 수 있었다.

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임의의 패턴을 갖는 FSS의 자동 설계 (Automatic Design of FSS with Arbitrary Pattern)

  • 심형원;이지홍;서일성;김근홍
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제45권2호
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    • pp.127-136
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    • 2008
  • 본 논문에서는 원하는 주파수 특성을 갖는 FSS(Frequency Selective Surface)를 설계자가 원하는 주기 패턴으로 자동 설계해주는 효율적인 시스템을 제안한다. 제안된 설계 시스템은 임의의 패턴의 FSS를 해석할 수 있는 툴과 측정 및 시뮬레이션을 통해 구축된 유한한 숫자의 FSS들의 데이터베이스(DB) 및 최적 설계 파라미터를 구하기 위한 수치 해석적 도구인 유전알고리즘(GA)을 이용하여 최적화된 설계 파라미터를 구해준다. 설계 시스템에 사용된 FSS 해석 툴은 모멘트 방법을 이용하여 임의 형상의 구멍을 갖는 단층 금속판의 FSS를 해석할 수 있는 툴에 시뮬레이션 시간을 줄이기 위한 유전체가 포함된 FSS의 근사적 해석 방법을 도입한 시스템이다. 또한, DB시스템은 설계자가 원하는 패턴의 형상과 주파수 특성이 설계 시스템에 입력되면, 설계자가 요구한 특성과 가장 유사한 패턴을 찾아 GA의 초기 개체로 설정해주어, GA로 하여금 FSS 해석 툴을 이용하여 최적화된 FSS 설계 파라미터들을 구하기 위한 연산 시간을 단축시켜준다. 본 논문에서는 다양한 패턴에 대한 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안된 FSS 설계 시스템의 타당성을 검증하였다.