• 제목/요약/키워드: micro genetic algorithm

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최적화 화음탐색법을 이용한 항만 케이슨 구조물의 구조건전성 평가 (Structural Health Monitoring of Harbor Caisson-type Structures using Harmony Search Method)

  • 이소영;김정태;이진학;강윤구
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.122-128
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    • 2009
  • In this study, damage detection method using harmony search method and frequency response is proposed. In order to verify this method, the following approaches are implemented. Firstly, damage detection method using harmony search was developed. To detect damage, objective functions that minimize difference with natural frequency and modal strain energy from undamaged and damaged model are used. Secondly, efficiency of developed damage detection method was verified by damage detection of beam structure. And results of harmony search and micro genetic algorithm are compared and evaluated. Thirdly, numerical model was implemented for harbor caisson structure and damage scenario was determined. Lastly, damage detection was performed by proposed method and utility of proposed method is verified.

${\mu}$-GA에 의한 RC 중공슬래브교의 최적보강 (Optimal strengthening in RC Hollow Slab Bridges using ${\mu}$-GA)

  • 최세휴;박경식
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권4호
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    • pp.169-178
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    • 2010
  • 본 연구에서는 RC 중공슬래브교의 내하력을 향상시키기 위한 외부 프리스트레싱을 이용한 보강에 있어서 마이크로 유전알고리즘(${\mu}$-GA)을 이용한 최적보강방법을 제시하였다. 최적보강을 위한 보강 유형으로 Queen-post 유형과 King-post 유형이 고려되었다. 마이크로 유전알고리즘을 이용하여 RC 중공슬래브교의 최적보강을 위한 보강 유형과 편향재, 긴장재 면적, 필요한 앵커 개수 등을 산정 하였다. 목적함수는 보강에 사용된 긴장재와 강재비용을 무차원화하여 구성하였으며, 제약조건은 교량과 앵커설계를 위한 시방서 내용을 고려하여 형성하였다. RC 중공슬래브교의 보강설계를 실시한 후 그 결과를 분석하여 제안된 방법의 타당성을 제시하였다.

개선소성힌지해석과 유전자 알고리즘을 이용한 반강접 강골조의 이산최적설계 (Discrete Optimum Design of Semi-rigid Steel Frames Using Refined Plastic Hinge Analysis and Genetic Algorithm)

  • 이말숙;윤영묵;강문명
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권2호통권69호
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    • pp.201-213
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘과 보-기둥 접합부, 부재, 그리고 구조물 전체의 재료 및 기하학적 비선형 거동을 고려할 수 있는 개선소성힌지해석 방법을 접목시킨 평면 반강접 강골조 구조물의 최적설계법을 제안하였다. 개선소성힌지해석에서는 강골조 구조물의 기하학적 비선형성을 고려하기 위해 보-기둥 요소의 안정함수를 사용하였으며, 재료적 비선형성을 고려하기 위해 잔류응력, 소성힌지, 반강접 접합부 그리고 기하학적 불완전성 등에 의한 점진적인 강성감소모델을 사용하였다. 최적설계시 마이크로 유전자 알고리즘과 재생산을 위한 개체 선택 도구로 토너먼트 선택방법을 사용하였으며, 적합도 함수는 목적함수 및 벌칙함수로 나타낸 무제약 함수값의 조합으로 구성하였다. 목적함수로는 구조물의 중량을, 제약조건으로는 하중-저항능력, 사용성, 연성도, 그리고 시공성에 관한 기준을 사용하였다. 강접 및 반강접 접합부를 갖는 강골조 구조물의 최적설계결과의 비교를 통해 본 연구에서 제시한 방법의 적합성을 검증하였다.

유전자 알고리즘을 이용한 다중계층 채널할당 셀룰러 네트워크 설계 (Hierarchical Cellular Network Design with Channel Allocation Using Genetic Algorithm)

  • 이상헌;박현수
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 2005년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.321-333
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    • 2005
  • With the limited frequency spectrum and an increasing demand for cellular communication services, the problem of channel assignment becomes increasingly important. However, finding a conflict free channel assignment with the minimum channel span is NP hard. As demand for services has expanded in the cellular segment, sever innovations have been made in order to increase the utilization of bandwidth. The innovations are cellular concept, dynamic channel assignment and hierarchical network design. Hierarchical network design holds the public eye because of increasing demand and quality of service to mobile users. We consider the frequency assignment problem and the base station placement simultaneously. Our model takes the candidate locations emanating from this process and the cost of assigning a frequency, operating and maintaining equipment as an input. In addition, we know the avenue and demand as an assumption. We propose the network about the profit maximization. This study can apply to GSM(Global System for Mobile Communication) which has 70% portion in the world. Hierarchical network design using GA(Genetic Algorithm) is the first three-tier (Macro, Micro, Pico) model, We increase the reality through applying to EMC (Electromagnetic Compatibility Constraints). Computational experiments on 72 problem instances which have 15${\sim}$40 candidate locations demonstrate the computational viability of our procedure. The result of experiments increases the reality and covers more than 90% of the demand.

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인공생명 알고리듬에 의한 고속, 소폭 저널베어링의 최적설계 (Optimum Design of High-Speed, Short Journal Bearings by Artificial Life Algorithm)

  • 이윤희;양보석
    • 유체기계공업학회:학술대회논문집
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    • 유체기계공업학회 1999년도 유체기계 연구개발 발표회 논문집
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    • pp.324-332
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    • 1999
  • This paper presents the artificial life algorithm which is remarkable in the area of engineering for optimum design. As artificial life organisms have a sensing system, they can find the resource which they want to find and metabolize it. And the characteristics of artificial life are emergence and dynamical interacting with environment. In other words, the micro interaction with each other in the artificial life's group results in emergent colonization in the whole system. In this paper, therefore, artificial life algorithm by using above characteristics is employed into functions optimization. The effectiveness of this proposed algorithm is verified through the numerical test of single and multi objective functions. The numerical tests also show that the proposed algorithm is superior to genetic algorithm and immune algorithm for the Multi-peak function. And artificial life algorithm is also applied to optimum design of high-speed, short journal bearings and verified through the numerical test.

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마이크로 유전 알고리즘을 이용한 트러스 구조물의 단면 및 형상 최적화 (Size and Shape Optimization of Truss Structures using Micro Genetic Algorithm)

  • 김대환;윤병욱;이재홍
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.465-474
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    • 2011
  • 본 연구는 마이크로 유전 알고리즘을 이용하여 트러스 구조물의 단면적 및 형상을 최적화 하였다. 구조물의 최소 물량을 얻기 위하여 허용 응력 및 좌굴 응력과 같은 여러 제약조건이 고려되었으며, 이를 통해 트러스 구조물의 최적 설계 시 최적화된 부재의 단면적과 구조물의 좌표를 얻었다. 트러스 구조물의 최적 설계에 적용가능 한 제안된 기법을 이용하여 다양한 예제들을 선정하여 최적화를 수행하였으며, 기존 연구 결과와 비교를 통해 본 마이크로 유전 알고리즘의 효과를 입증하였다.

UV 레이저 마이크로머시닝을 이용한 마이크로 채널 제작기술 (Micro Channel Fabrication Technology Using UV Laser Micromachining)

  • 양성빈;장원석;김재구;신보성;전병희
    • 소성∙가공
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    • 제13권3호
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    • pp.216-224
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    • 2004
  • In this study, we have developed a new UV$({\lambda}=355nm)$ laser micromachining technology by direct ablation method without masks. This technology allows that 3D micro parts can be fabricated rapidly and efficiently with a low price. And it has a benefit of reducing fabricating process simply. Due to micro parts' fabrication, such technologies need the control of XYZ stages with high precision, the design of optical devices to maintain micron spot sizes of laser beam and the control technology of laser focus. The developed laser manufacturing process for laser micromachining is that, after extracting coordinates of shape data from CAD model data, a beam path considering manufacturing features of laser beam is created by using genetic algorithm. This generated manufacturing process is sent to stage controller. In order to improve the surface quality of micro parts, we have carried out experiments on iteration manufacturing and beam step-over by using a minimum focus size. Moreover, we have fabricated a micro-channel through the developed laser micromachining technology and verified it through the results.

지식기반 유전자알고리즘을 이용한 한국인 빈발 HLA 대립유전자에 대한 결합 펩타이드 예측 (Knowledge based Genetic Algorithm for the Prediction of Peptides binding to HLA alleles common in Koreans)

  • 조연진;오흥범;김현철
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.45-52
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    • 2012
  • 감염된 미생물에서 유래한 단백질 펩타이드가 HLA에 결합하여 숙주의 세포표면에 제시되면, T 세포가 이를 인식하여 면역반응을 유발함으로써 감염원을 제거하게 된다. HLA와 펩타이드간의 결합이 안정적일수록 T 세포반응이 강하게 일어나 효율적으로 감염원을 제거할 수 있다고 알려져 있다. 따라서 특정 HLA에 안정적으로 결합할 수 있는 펩타이드(HLA binder)를 찾아낼 수 있다면 감염질환이나 암의 예방을 위한 펩타이드 백신의 개발에 활용될 수 있다. 그런데 HLA는 매우 다형하기 때문에 하나의 집단 내에서도 어느 정도의 빈도를 가지는 대립유전자의 수가 매우 많다. 따라서 이들 모든 대립유전자들에 대해 가능한 펩타이드조합을 제작한 후 직접 실험을 통해 안정적으로 결합하는 펩타이드를 찾아내는 것은 매우 비효율적이다. 이를 극복하기 위하여 특정 HLA에 안정적으로 결합하는 펩타이드를 예측하는 정보전산적인 방법이 최근 개발되어 왔다. 이들 방법을 통해 제시된 펩타이드에 대해서만 직접 생물학적 실험을 시행함으로써 연구자는 검증해야 할 후보 펩타이드의 수를 현격히 감소시킬 수 있게 된다. 본 논문에서는 HLA 결합 펩타이드 예측을 위해 기계학습을 이용한 방법을 소개할 뿐만 아니라, 지금까지 HLA 결합 펩타이드 예측에 시도된 적이 없는 '지식기반 유전자 알고리즘(knowledge-based genetic algorithm)'이라는 새로운 모델을 제시하고자 한다. 이것은 유전자알고리즘(GA)에 기반한 것이었지만 전문가 지식을 접목함으로써 GA보다 더 향상된 성능으로 한국인에 흔한 HLA에 결합하는 펩타이드를 예측하였다. 뿐만 아니라 이것은 결합하는 펩타이드의 규칙을 한국인에 흔한 HLA 대립유전자에 대하여 추출해 줄 수 있는 새로운 방법이었다.

구조 최적화를 위한 Metropolis 유전자 알고리즘을 개발과 호율성 평가 (Development and Efficiency Evaluation of Metropolis GA for the Structural Optimization)

  • 박균빈;김정태;나원배;류연선
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.27-37
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    • 2006
  • 모사풀림(SA)의 특징적인 Metropolis 규준을 단순 유전자 알고리즘(SGA)의 재생산 연산과정에 도입함으로써 Metropolis 유전자 알고리즘(MGA)이 개발되고, 구조 설계 최적화에 응용되었다. 이러한 결합을 통하여 MGA는 개체의 다양성을 유지하며, 초기 세대에서 나타날 수 있는 유용한 유전자 정보가 보존될 수 있다. 따라서 이 연구에서 제안된 MGA는, 국부적 최적해로 조기 수렴하게 되는 SGA의 단점과 정밀한 전역적 최적해를 찾기 위해 수없이 많은 계산을 해야 하는 SA의 단점을 극복하게 되었다 수치예를 통하여 MGA의 성능과 적용성을 재래의 알고리즘들과 비교하고 평가하였다. 특히 MGA의 성능 신뢰성과 강건성을 평가하는 데는 집단 크기와 최대 반복세대수의 효과를 인용하였다. 이론적 고찰과 수치예의 결과로부터, 이 연구에서 개발된 MGA가 효율성과 신뢰성을 갖춘 구조 설계 최적화의 도구로서 평가되었다.

유전자알고리즘을 이용한 캐비닛 구조의 최적감쇠보강 (The optimum damper retrofit of cabinet structures by genetic)

  • 이계희;최익창;하동호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2004년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.379-386
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    • 2004
  • The optimal seismic retrofitting of NPP(Nuclear Power Plant) cabinet structures that contained class 1 relays were studies in this paper. During earthquake event, the failure modes of relays are not appeared in form of structural failure, but are appeared in form of contact chatter of relay. Therefore, the retrofitting of cabinet has to be aimed to the reducing of the structural response, such as acceleration. In this study, the optimal characteristic values of dampers were searched by μ-GA (micro-Genetic Algorithm) scheme for several installation patterns. To keep accuracy and efficiency of analysis, the structural models of cabinet were considered as a frame structure. The responses of structure were obtained in form of acceleration response spectra derived from the results of nonlinear time history analysis including damping nonlinearity. The fitness function of the optimum procedure was constructed based on the ratio of maximum spectral value and target GERS (General Equipment Ruggedness Spectra). The results show the good improvements of fitness fur adequate retrofitting pattern. Especially, the improvements of fitness were remarkable when the damping exponents are proper.

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