• 제목/요약/키워드: optimal approximation

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여러 단면형상을 갖는 뼈대구조물의 최적설계 (Optimal Design of Frame Structures with Different Cross-Sectional Shapes)

  • 한상훈;이웅종
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.27-37
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    • 1993
  • 응력 및 변위제약 하에 뼈대구조물의 초소중량설계를 얻기 위한 효율적인 방법을 제안한다. 주문제작이 빈번히 이루어지는 공학설계의 응용을 위해 다음의 5가지 단면형상을 고려하였다.(rectangular형, frame형, tube형, channel형 그리고 I형). 최적화 과정의 효율성을 증진시키기 위해 구조응답량(절점력, 변위)을 단면성질에 대해 1차 Taylor급수 전개했고 반면에 단면치수를 설계변수로 고려하였다. 제안된 방법의 효율성과 신뢰성을 보이기 위해 수치예를 통해 다른 방법에 의한 결과와 비교하였다. 그 결과 구조해석의 수를 크게 감소시킬 수 있었으며 뼈대구조물의 최적화에 매우 효율적으로 적용될 수 있음을 알게 되었다.

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스틸휠 디스크 홀의 근사최적화 (Approximate Optimization of the Steel Wheel's Disc Hole)

  • 김우현;조재성;유완석;임오강
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.570-573
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    • 2003
  • Wheels for passenger car support the car weight with tires. and they transmit rolling and braking power into the ground. Whittliing away at wheel weight is more effective to boost fuel economy that lighting vehicle body structure. A shape of hole in disk is optimized for minimizing the weight of steel wheel. Pro/ENGINEER program is used for formulating the design model. and ANSYS package is selected for analyzing the design model. It has difficulties 10 interface these commercial software directly. For combining both programs. response surface methodology is applied to construct approximation functions for maximum stresses and maximum displacements are obtained by full factorial design of five levels. This steel wheel is modeled in 14-inch diameter of rim. and wide parameter of hole in disk is only selected as design variable for reducing the weight of steel wheel. PLBA(Pshenichny·Lim-Belegundu_arora) algorithm. which uses the second-order information in the direction finding problem and uses the active set strategy. is used for solving optimization problems.

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크리깅 모델에 의한 철도차량 현수장치 최적설계 (Optimization of a Train Suspension using Kriging Model)

  • 박찬경;이광기;이태희;배대성
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권6호
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    • pp.864-870
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    • 2003
  • In recent engineering, the designer has become more and more dependent on the computer simulations such as FEM(Finite Element Method) and BEM(Boundary Element Method). In order to optimize such implicit models more efficiently and reliably, the meta -modeling technique has been developed for solving such a complex problems combined with the DACE(Design and Analysis of Computer Experiments). It is widely used for exploring the engineer's design space and for building approximation models in order to facilitate an effective solution of multi-objective and multi-disciplinary optimization problems. Optimization of a train suspension is performed according to the minimization of forty -six responses that represent ten ride comforts, twelve derailment quotients, twelve unloading ratios, and twelve stabilities by using the Kriging model of a train suspension. After each Kriging model is constructed, multi -objective optimal solutions are achieved by using a nonlinear programming method called SQP(Sequential Quadratic Programming).

Optimal design of floating substructures for spar-type wind turbine systems

  • Choi, Ejae;Han, Changwan;Kim, Hanjong;Park, Seonghun
    • Wind and Structures
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    • 제18권3호
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    • pp.253-265
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    • 2014
  • The platform and floating structure of spar type offshore wind turbine systems should be designed in order for the 6-DOF motions to be minimized, considering diverse loading environments such as the ocean wave, wind, and current conditions. The objective of this study is to optimally design the platform and substructure of a 3MW spar type wind turbine system with the maximum postural stability in 6-DOF motions as well as the minimum material cost. Therefore, design variables of the platform and substructure were first determined and then optimized by a hydrodynamic analysis. For the hydrodynamic analysis, the body weight of the system was considered, and the ocean wave conditions were quantified to the wave forces using the Morison's equation. Moreover, the minimal number of computation analysis models was generated by the Design of Experiments (DOE), and the design variables of the platform and substructure were finally optimized by using a genetic algorithm with a neural network approximation.

다단계 다목적함수 최적화를 이용한 구조물의 최적설계 (Multilevel Multiobjective Optimization for Structures)

  • 한상훈;최홍식
    • 전산구조공학
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    • 제7권1호
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    • pp.117-124
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    • 1994
  • 본 논문에서는 다단계다목적함수 최적화(MLMO)를 통해 철근콘크리트 뼈대구조의 최적해를 일단계단일 목적함수 최적화(SLSO)에 의한 결과와 비교하였다. MLMO방법에 의해서 간단히 가중치(Weighting factor)를 도모함으로써 경비와 처짐의 두가지 목적함수를 만족시키는 것이 가능했으며, 단계별로 제약조건식의 수를 감소시키고, 문제형성의 비선형성을 감소시킴으로써 최적화의 과정을 효율적으로 수행할 수 있었다. 또한 각 부구조물간의 설계변수의 변화에 의한 부재력의 변화를 제약조건에 반영하기 위하여 부재력변화량 추정을 하였고 부구조물의 최적화시 부재감 결합(coupling)이 가능하도록 하였다. 부구조물의 최적화시 선형화된 구조시스템의 선형화된 목적함수와 제약조건식을 사용하여 재해석 과정을 효율적으로 감소시킬 수 있었다. 최적화 과정중 초기에는 설계변수에 대한 비교적 큰 이동한계의 사용이 가능하였으며 반복회수 4호 정도에 최적해로의 효율적인 수렴이 이루어졌다.

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기계학습을 이용한 파레토 프런티어의 생성 (Generating of Pareto frontiers using machine learning)

  • 윤예분;정나영;윤민
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제24권3호
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    • pp.495-504
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    • 2013
  • 진화 알고리즘 계산 지능을 이용한 예측 방법이 다목적 최적화 문제에서 많이 이용되고 있고, 이러한 방법들은 많은 근사 파레토 최적해들을 좀 더 정확하게 생성하기 위해서 개선되고 있다. 본 논문은 다목적 최적화 문제에서 서포트 벡터기계를 이용하여 근사 파레토 프런티어를 찾는 방법을 제안한다. 또한 제안된 방법과 진화 알고리즘을 결합한 것이 파레토 프런티어를 더 잘 근사시킨다는 것과 두 개혹은 세 개의 목적함수를 가진 의사결정은 제안된 방법으로 파레토 프런티어를 시각화한 것에 근거하여 더 쉽게 수행된다는 것을 보인다. 마지막으로 몇 개의 수치예제를 통해 제안된 방법의 효율성에 대해 보일 것이다.

이동 통신 환경하에서 슬라이딩 윈도우 방법을 이용한 채널 추정 및 적응 수신기 (A Channel Estimation Using the Sliding Window and an Adaptive Receiver in the Mobile Communication Channels)

  • 송형규;조위덕
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.768-775
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    • 1998
  • GSM 방식의 이동 통신 시스템에서 등화기 블럭은 수신기의 핵심이며, 전체 성능에 중요한 영향올 미친다. 새롭게 제안한 등화기는 채널 추정기, MLSE, GMSK 디코더로 구성되어 었다. 등화기와 수신기를 설계하는데 있어서 간단하고도 효율적인 알고리즘을 이용하기 위하여 GMSK를 QPSK로 근사화 하였으며, 채널 추정을 위해서는 상호 상관기와 에너지 계산을 이용한 슬라이딩 윈도우 알고리즘을 사용한다. 또한 페이딩이 존재하는 경우 등화기의 성능을 향상시키기 위하여 tuning 알고리즘을 제안한다. 논문에서 제안한 알고리즘의 타당성을 입증하기 위하여 여러 GSM 채널올 이용하였다 시뮬레이션 결과 본 논문에서 제안한 등화기가 GSM 표준화를 만족시키는 효율적인 등화기임이 입증되었다.

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비 정규 분포 잡음 채널에서 높은 신호 대 잡음비를 갖는 무선 센서 네트워크의 정보 융합 (Fusion of Decisions in Wireless Sensor Networks under Non-Gaussian Noise Channels at Large SNR)

  • 박진태;김기성;김기선
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권5호
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    • pp.577-584
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    • 2009
  • Fusion of decisions in wireless sensor networks having flexibility on energy efficiency is studied in this paper. Two representative distributions, the generalized Gaussian and $\alpha$-stable probability density functions, are used to model non-Gaussian noise channels. By incorporating noise channels into the parallel fusion model, the optimal fusion rules are represented and suboptimal fusion rules are derived by using a large signal-to-noise ratio(SNR) approximation. For both distributions, the obtained suboptimal fusion rules are same and have equivalent form to the Chair-Varshney fusion rule(CVR). Thus, the CVR does not depend on the behavior of noise distributions that belong to the generalized Gaussian and $\alpha$-stable probability density functions. The simulation results show the suboptimality of the CVR at large SNRs.

정합회로 장착 고효율 소형안테나의 해석 (Analysis of High Efficiency Small Antenna with Matching Circuit)

  • 황재호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.1358-1363
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    • 2012
  • 본 논문에서는 초전도체 안테나와 같은 고효율 소형안테나를 해석하고 있다. 그런데 초전도체의 표면저항은 주파수의 제곱에 비례하여 증가하기 때문에 초전도체 안테나는 낮은 주파수대역에서 유용하다. 따라서 이에 사용되는 안테나의 크기가 커지게 되는데 이와 같은 안테나를 소형화 하는데 있어 정합회로의 역할은 매우 중요하다 할 수 있다. 본 논문은 초전도체 소형안테나를 구성함에 있어 손실특성을 최소화 할 수 있는 최적의 정합회로 구조를 준정근사법을 이용하여 해석한다. 또한 결과의 유효성을 확인하기 위해 안테나의 입력임피던스특성과 방사특성을 평가한다.

J-선회 조종성능을 고려한 승용차 현가장치의 최적화 기법 (Optimization Technique of Passenger Car Suspension System Considering J-Turn Handling Performances)

  • 이상범;이춘승;임홍재;김민수
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제28권3호
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    • pp.267-273
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    • 2004
  • The purpose of this paper is to develop a systematic design method for the suspension system hard points and compliance elements, which have great influence on the handling stability of a vehicle. In this paper, a method to optimize J-turn responses is presented based on the principles of design of experiments, multi-body dynamic analysis and optimum design technique. The design variables associated with the J-turn maneuver are selected through the experimental design sensitivity analysis using the perturbation method. An objective function is defined as an approximate function for the J-turn characteristics using the TSA(Taylor series approximation). The values of the design variables, which make the optimized J-turn characteristics, are obtained using the conjugate gradient method. The result of the J-turn simulation shows that the optimized vehicle has more improved handling stability than the optimized vehicle.