• 제목/요약/키워드: multiple global minima

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시공간적 상관성을 이용한 국소 다중 탐색기반 고속 블록정합 움직임 추정 (Past Block Matching Motion Estimation based on Multiple Local Search Using Spatial Temporal Correlation)

  • 조영창;남혜영;이태홍
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.356-364
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    • 2000
  • 블록정합에 기초한 고속 움직임 추정 알고리듬은 탐색점의 수를 줄이기 위해 정해진 탐색패턴을 사용하며, 평균절대 오차 공간에서 오차는 전역 최소해 (global minimum)에 근접할수록 단조 감소한다는 가정을 바탕으로 하고 있다. 따라서, 탐색영역 내에 여러 최소점이 있는 다중 모달(multimodal) 해공간에서는 국소 최소해(local minima)에 고립될 가능성이 크며, 전역 최소해를 얻는 것은 초기 탐색점에 크게 의존한다. 이러한 현상은 서로 다른 여러 움직임이 공존하는 움직임 경계에서 더욱 부각된다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 본 논문에서는 시공간적으로 인접한 블록의 움직임 정보에 기초하여 탐색영역 내에 탐색 후보영역들을 정의하고, 국소 최소해로의 고립 가능성을 줄이기 위해 여러 후보영역들에 대한 다중 국소 탐색법(multiple local search method : MLSM)을 제안한다 또한, 다중 국소 탐색 법에서는 전체 후보영역들의 탐색으로 인한 부가적인 계산량을 줄이기 위해 탐색점 맵 상에 후보영역들을 표시하고 후보영역에 대한 중복탐색을 배제한다. 모의실험 결과 제안한 방법은 다른 경사법에 의한 결과보다 특히, 움직임 경계에서의 탐색에서 우수한 결과를 보였으며, PSNR에 대해서는 탐색점의 수를 증가시키지 않는 범위 내에서 전역 탐색법(full search : FS)에 의한 결과와 비슷한 결과를 얻을 수 있었다.

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실수코드 유전알고리즘과 인공신경망을 이용한 가스터빈 엔진의 복합 결함 진단 연구 (Multiple Defect Diagnostics of Gas Turbine Engine using Real Coded GA and Artificial Neural Network)

  • 서동혁;장준영;노태성;최동환
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제31회 추계학술대회논문집
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    • pp.23-27
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    • 2008
  • 본 논문에서는 실수코드 유전 알고리즘(RCGA)과 인공신경망(ANN)을 이용하여 항공기용 터보 축엔진의 결함 진단에 관한 연구를 수행하였다. 인공신경망만을 이용하여 엔진의 결함을 판단 할 경우 많은 학습데이터 때문에 지역 최소점으로 수렴하는 단점이 있다. 이를 개선하기 위해 전역 최소점을 찾는 능력이 뛰어난 실수코드 유전 알고리즘을 사용하였다. 5% 이내의 RMS 결함오차로 높은 결함 예측 신뢰도를 가짐을 확인하였다.

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Trust-Tech based Parameter Estimation and its Application to Power System Load Modeling

  • Choi, Byoung-Kon;Chiang, Hsiao-Dong;Yu, David C.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제3권4호
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    • pp.451-459
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    • 2008
  • Accurate load modeling is essential for power system static and dynamic analysis. By the nature of the problem of parameter estimation for power system load modeling using actual measurements, multiple local optimal solutions may exist and local methods can be trapped in a local optimal solution giving possibly poor performance. In this paper, Trust-Tech, a novel methodology for global optimization, is applied to tackle the multiple local optimal solutions issue in measurement-based power system load modeling. Multiple sets of parameter values of a composite load model are obtained using Trust-Tech in a deterministic manner. Numerical studies indicate that Trust-Tech along with conventional local methods can be successfully applied to power system load model parameter estimation in measurement-based approaches.

Reconfigurable Intelligent Surface assisted massive MIMO systems based on phase shift optimization

  • Xuemei Bai;Congcong Hou;Chenjie Zhang;Hanping Hu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권7호
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    • pp.2027-2046
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    • 2024
  • Reconfigurable Intelligent Surface (RIS) is an innovative technique to precisely control the phase of incident signals with the help of low-cost passive reflective elements. It shows excellent potential in the sixth generation of mobile communication systems, which not only extends wireless coverage but also boosts channel capacity. Considering that multipath propagation and a high number of antennas are involved in RIS in assisted mega multiple-input multiple-output (MIMO) systems, it suffers from severe channel fading and multipath effects, which in turn lead to signal instability and degradation of transmission performance. To overcome this obstacle, this essay suggests an improved gradient optimization algorithm to dynamically and optimally adjust the phase of the reflective elements to counteract channel fading and multipath effects as a strategy. In order to overcome the optimization problem of falling into local minima, this paper proposes an adaptive learning rate algorithm based on Adagrad improvement, which searches for the global optimal solution more efficiently and improves the robustness of the optimization algorithm. The suggested technique helps to enhance the estimate of channel efficiency of RIS-assisted large MIMO systems, according to simulation results.

호모토피 알고리즘을 이용한 Successive Backward Sweep 최적제어 알고리즘 설계 및 궤도전이 문제에의 적용 (Successive Backward Sweep Method for Orbit Transfer Augmented with Homotopy Algorithm)

  • 조동현;김승필
    • 한국항공우주학회지
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    • 제44권7호
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    • pp.620-628
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    • 2016
  • 호모토피 알고리즘은 비선형성이 강하거나 다수의 최적해가 존재하는 비선형 최적제어 문제에서 점진적으로 비선형 항으로 고려하게 해줌으로써 강건하게 전역의 최적해를 구할 수 있는 방법이다. 본 논문에서는 초기 추정치에 둔감한 SBS 알고리즘과 호모토피 알고리즘을 결합한 비선형 최적제어 알고리즘을 제시하였다. 이러한 접근방식은 저추력 궤적최적화 문제와 같이 비선형성이 강한 문제의 최적해를 구하는데 효과적이다. 또한, 비선형성이 강한 문제들은 종종 다수 국소 해가 존재하게 되는데, 이러한 경우에 SBS-호모토피 방법은 점진적으로 전역해를 찾는 것을 가능하게 한다.

관수로 시스템의 최적설계 (Optimal Design of Municipal Water Distribution System)

  • 안태진;박정응
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.1375-1383
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    • 1994
  • 관수로시스템 문제는 수리학적 및 시스템운영 제약조건아래서 시스템의 전체비용을 최소비용으로 구하는 것이다. 관수로시스템 문제는 수많은 국지해(local minimum)을 갖는 비볼록(nonconvex) 이므로 종래의 최적화 기법은 임의의 국지해만을 구할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 좀더 나은 국지해를 구하기 위해 외부탐사 및 내부최적화 단계 즉 2 단계 분해기법을 제안하였다. 외부탐사 단계에서는 관로들의 최적유량을 찾기 위해 여러 국지해 사이를 이동하면서 좀더 나은 국지해를 찾는 방법인 추계학적탐사방법(stochastic probing method)을 이용 하였고 내부최적화 단계(local minimizer)에서는 외부탐사 단계에서 구한 국지해를 증진시킨다. 이 제안한 방법은 신설 관수로시스템 설계와 기존 관수로시스템의 확장에 적용할 수 있으며, 제안한 방법의 효율성을 검증하기 위해 어느 관수로시스템을 표본으로 채택하여 제안한 방법을 적용한 결과 먼저 발표된 연구자들의 결과보다 적은 비용으로 설계할 수 있었다.

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전자제품생산의 조정고정을 위한 지능형 제어알고리즘 (Intelligent Control Algorithm for the Adjustment Process During Electronics Production)

  • 장석호;구영모;고택범;우광방
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.448-457
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    • 1998
  • A neural network based control algorithm with fuzzy compensation is proposed for the automated adjustment in the production of electronic end-products. The process of adjustment is to tune the variable devices in order to examine the specified performances of the products ready prior to packing. Camcorder is considered as a target product. The required test and adjustment system is developed. The adjustment system consists of a NNC(neural network controller), a sub-NNC, and an auxiliary algorithm utilizing the fuzzy logic. The neural network is trained by means of errors between the outputs of the real system and the network, as well as on the errors between the changing rate of the outputs. Control algorithm is derived to speed up the learning dynamics and to avoid the local minima at higher energy level, and is able to converge to the global minimum at lower energy level. Many unexpected problems in the application of the real system are resolved by the auxiliary algorithms. As the adjustments of multiple items are related to each other, but the significant effect of performance by any specific item is not observed. The experimental result shows that the proposed method performs very effectively and are advantageous in simple architecture, extracting easily the training data without expertise, adapting to the unstable system that the input-output properties of each products are slightly different, with a wide application to other similar adjustment processes.

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QPSK 신호 입력시스템에서의 유한 알파벹 기반 ML 블라인드 신호 추정 비교 (A Consideration on ML Blind Signal Estimation based on Finite-Alphabet Characteristic in QPSK Modulation)

  • 권순만;김석주;이종무;김춘경;천종민
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 학술회의 논문집 정보 및 제어부문 B
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    • pp.685-688
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    • 2003
  • In this paper, a performance comparison between two blind signal estimation algorithms in a LTI channel is considered. The two algorithms, Iterative Least-Squares with Projection (ILSP) and a modified ILSP, are based on the finite-alphabet property of input symbols. This case typically arises in a multiple access system with a sensor array antenna at the receiving end. We start with the formulation of a maximum-likelihood (ML) estimation problem under an additive white Gaussian noise assumption. A blind ML estimator is derived with its iterative algorithm for calculation. Then we narrow down the consideration of this problem to QPSK case so that a modified algorithm is proposed for $\pi$/4-QPSK case. The modified version is compared with the original ILSP algorithm in terms of the rate of the convergence to global minima. A computer simulation shows that the modified algorithm gives a better performance. This result implies that the performance of the blind separation algorithms may be greatly improved by adopting a smart coding scheme with rich structure.

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다해상도 스네이크를 통한 경동맥 내막-중막 경계선 자동추출 (Automatic Boundary Detection of Carotid Intima-Media based on Multiresolution Snake)

  • 이유부;최유주;김명희
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제14A권2호
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    • pp.77-84
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    • 2007
  • 경동맥 B 모드 초음파영상에서 내막 중막 두께(IMT: Intima-Media Thickness)는 죽상경화증의 조기 표식자로 뇌졸중과 심혈관 질환의 예측을 위해 널리 사용되고 있으며 대부분 수동측정에 의존한다. 그러나 잡음의 제약성을 가진 초음파영상에서 내막 중막 경계선의 수동추적을 통한 측정은 관찰자 간, 동일 관찰자 내 그 결과가 달라지는 변이성과 비효율성의 문제점을 갖는다. 본 연구에서는 초음파영상이 갖는 잡음의 제약성을 극복하고 전형적인 스네이크의 초기 윤곽선 의존성 문제를 해결하기 위해 다이나믹 프로그래밍을 결합한 다해상도 스네이크 자동추출기법을 제안한다. 제안한 방법은 우선 잡음을 제거하면서 영상의 전역적인 형태정보 유지가 가능한 가우시안 피라미드를 이용하여 영상 피라미드를 구축한다. 다음으로 가장 낮은 해상도 영역에서 다이나믹 프로그래밍을 기반으로 경계선의 다중영상특징 및 연속성을 고려한 평가항을 포함하는 평가함수 최소화 과정을 수행함으로써 경계선을 자동으로 추출한다. 자동으로 추출된 경계선은 다음 레벨 영상에서 수행되는 스네이크의 초기 윤곽선으로 지정됨으로써 초기 윤곽선의 의존성 문제를 해결한다. 또한, 스네이크 수행 시 잡음에 민감하여 실제 경계가 아닌 지역적 최소점(local minima)에 수렴할 수 있는 문제를 개선하기 위해 다중 영상특성을 고려한 외부에너지를 정의하였다. 본 연구에서는 제안분할기법의 정확도 검증을 위해 자동 추출된 경계선 두께측정과 임상 전문가에 의한 수동측정 결과의 상관관계(correlation)를 계산한다. 제안된 자동추출 알고리즘은 일반적인 에지 추출알고리즘보다 더욱 정확하고 재생산 가능한 결과를 제공함으로써 효율적인 자동측정이 가능하게 한다.