• Title/Summary/Keyword: optimizer

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지하수위 예측을 위한 경사하강법과 화음탐색법의 결합을 이용한 다층퍼셉트론 성능향상 (Improvement of multi layer perceptron performance using combination of gradient descent and harmony search for prediction of groundwater level)

  • 이원진;이의훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.186-186
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    • 2022
  • 강수 및 침투 등으로 발생하는 지하수위의 변동을 예측하는 것은 지하수 자원의 활용 및 관리에 필수적이다. 지하수위의 변동은 지하수 자원의 활용 및 관리뿐만이 아닌 홍수 발생과 지반의 응력상태 등에 직접적인 영향을 미치기 때문에 정확한 예측이 필요하다. 본 연구는 인공신경망 중 다층퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP)을 이용한 지하수위 예측성능 향상을 위해 MLP의 구조 중 Optimizer를 개량하였다. MLP는 입력자료와 출력자료간 최적의 상관관계(가중치 및 편향)를 찾는 Optimizer와 출력되는 값을 결정하는 활성화 함수의 연산을 반복하여 학습한다. 특히 Optimizer는 신경망의 출력값과 관측값의 오차가 최소가 되는 상관관계를 찾는 연산자로써 MLP의 학습 및 예측성능에 직접적인 영향을 미친다. 기존의 Optimizer는 경사하강법(Gradient Descent, GD)을 기반으로 하는 Optimizer를 사용했다. 하지만 기존의 Optimizer는 미분을 이용하여 상관관계를 찾기 때문에 지역탐색 위주로 진행되며 기존에 생성된 상관관계를 저장하는 구조가 없어 지역 최적해로 수렴할 가능성이 있다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 Optimizer의 단점을 개선하기 위해 지역탐색과 전역탐색을 동시에 고려할 수 있으며 기존의 해를 저장하는 구조가 있는 메타휴리스틱 최적화 알고리즘을 이용하였다. 메타휴리스틱 최적화 알고리즘 중 구조가 간단한 화음탐색법(Harmony Search, HS)과 GD의 결합모형(HS-GD)을 MLP의 Optimizer로 사용하여 기존 Optimizer의 단점을 개선하였다. HS-GD를 이용한 MLP의 성능검토를 위해 이천시 지하수위 예측을 실시하였으며 예측 결과를 기존의 Optimizer를 이용한 MLP 및 HS를 이용한 MLP의 예측결과와 비교하였다.

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양산공정의 지속적 품질개선을 위한 Evolutionary Optimizer의 시스템 설계 (A System Design of Evolutionary Optimizer for Continuous Improvement of Full-Scale Manufacturing Processes)

  • 이창권;변재현;도남철
    • 산업공학
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    • 제18권4호
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    • pp.465-476
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    • 2005
  • Evolutionary operation is a useful tool for improving full-scale manufacturing process by systematically changing the levels of the process variables without jeopardizing the product. This paper presents a system design for the evolutionary operation software called 'evolutionary optimizer'. Evolutionary optimizer consists of four modules: factorial design, many variables, mixture, and mean/dispersion. Context diagram, data flow diagram and entity-relationship modelling are used to systematically design the evolutionary optimizer system.

Evolutionary Optimizer를 위한 시스템 설계 (A System Design for Evolutionary Optimizer)

  • 이창권;변재현
    • 한국품질경영학회:학술대회논문집
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    • 한국품질경영학회 2004년도 품질경영모델을 통한 가치 창출
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    • pp.503-506
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    • 2004
  • Evolutionary operation is useful to improve on-line full-scale manufacturing processes by systematically changing the levels of the process variables without jeopardizing the product. This paper presents a system design for an evolutionary operation software called 'evolutionary optimizer'. The system design is based primarily on data flow diagram. Evolutionary optimizer consists of four modules: factorial design module, many variables module, mixture Production module, and mean/dispersion module.

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대청댐 유입량 예측을 위한 Adaptive Moments와 Improved Harmony Search의 결합을 이용한 다층퍼셉트론 성능향상 (Improvement of multi layer perceptron performance using combination of adaptive moments and improved harmony search for prediction of Daecheong Dam inflow)

  • 이원진;이의훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제56권1호
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    • pp.63-74
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    • 2023
  • 높은 신뢰도의 댐 유입량 예측은 효율적인 댐 운영을 위해 필요하다. 최근 다층퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP)을 활용하여 댐의 유입량을 예측하는 연구들이 진행되었다. 기존 연구들은 MLP의 연산자 중 자료 간의 최적 상관관계를 찾는 optimizer로 경사하강법(Gradient Descent, GD) 기반의 optimizer를 사용하였다. 하지만, GD 기반의 optimizer들은 지역 최적값으로의 수렴 가능성과 저장공간 부재로 인해 예측성능이 저하된다는 단점이 있다. 본 연구는 GD 기반 optimizer 중 Adaptive moments와 Improved Harmony Search (IHS)를 결합한 Adaptive moments combined with Improved Harmony Search (AdamIHS)를 개발하여 GD 기반 optimizer의 단점을 개선하였다. AdamIHS를 사용한 MLP의 학습 및 예측성능을 평가하기 위해 대청댐 유입량을 학습 및 예측하였으며, GD 기반 optimizer를 사용한 MLP의 학습 및 예측성능과 비교하였다. 학습결과를 비교하면, AdamIHS를 사용한 은닉층 5개인 MLP의 Mean Squared Error (MSE) 평균값이 11,577로 가장 낮았다. 예측결과를 비교하면, AdamIHS를 사용한 은닉층 1개인 MLP의 MSE 평균값이 413,262로 가장 낮았다. 본 연구에서 개발된 AdamIHS를 활용하면 다양한 분야에서 향상된 예측성능을 보여줄 수 있을 것이다.

DFA 패턴 매칭을 위한 코드 최적화기의 자동적 생성 (Automatic Generation of Code Optimizer for DFA Pattern Matching)

  • 윤성림;오세만
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제14A권1호
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    • pp.31-38
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    • 2007
  • 주어진 입력 프로그램과 의미적으로 동등하면서 좀 더 효율적인 코드로 바꾸는 것을 코드 최적화라 하며, 이런 과정은 코드 최적화기예 의해 수행된다. 본 논문에서는 코드 최적화기를 자동적으로 생성하는 도구인 코트 최적화긴 생성기를 설계하고 구현하였다. 즉 패턴 형식에 대한 표현을 입력으로 받아 기술된 형태의 최적화 코드를 찾아내는 DFA 패턴 매칭을 위한 코드 최적화기를 자동적으로 생성하는 것이다. DFA 패턴 매칭은 패턴들의 정규화 과정을 통해 패턴 검색 시 발생하는 중복 비교를 제거하여, 패턴 형태의 단순화 및 구조를 개선함으로 비용이 적게든다. DFA 패턴 매칭을 위한 코드 최적화기의 자동적 생성은 다양한 형태의 중간코드로 바뀌더라도 해당하는 코트 최적화기를 만들어야 하는 수고를 덜어줌으로써 코드 최적화에 대한 정형화(formalism)를 할 수 있다. 또한, DFA로 구성되어 최적화를 하기 때문에 최적화 속도가 빠르고, 코드 최적화기를 만드는데 필요한 시간과 비용을 절약할 수 있는 장점을 가진다.

독립형 에너지 하우스 전력시스템에서의 BIPV용 Optimizer에 대한 연구 (A Study on Optimizer for Building Integrated Photovoltaic System of Energy Independent House)

  • 조영찬;신덕식
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.229-230
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    • 2018
  • 본 논문은 태양광 기반의 '독립형 에너지 하우스'의 전체 전력 시스템과 태양광 외장재 모듈의 에너지를 효율적으로 최대 수급하기 위한 BIPV(Building Integrated PV)용 Optimizer의 개발에 대해 기술한다.

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RISC 컴파일러의 기계독립적 Global Optimizer 설계 (The Design of A Machine-independent Global Optimizer for RISC Compilers)

  • 박종득;임인칠
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.40-46
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    • 1990
  • 본 논문에서는 RISC 컴파일러 시스템 구현에 필요한 기계독립적인 광역적 최적화부(global optimizer)의 설계 방식을 제안하고 실현한다. 제안된 최적화부는 트리플 표현을 입력으로 받아 데이터 흐름 분석 및 공통부식제거와 코드 이동을 수행하고 최적화된 트리플 표현을 출력시킨다. 본 최적화부는 기계 독립적인 중간언어를 대상으로 하기 때문에 다양한 고급언어와 타겟 머신에 대해서 이식성이 용이하며 프로그램의 실행속도를 향상시킬 수 있는 효율적인 최적화를 수행하도록 구성된다.

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Dual-Bridge LLC 공진형 컨버터를 이용한 고효율 PV 스트링 Power Optimizer 개발 (Development of High Efficiency PV String Power Optimizer using Dual-Bridge LLC Resonant Converter)

  • 유기범;김형진;하이뜨란;최세완;최운성;최영규;이정욱;주상현
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2019년도 전력전자학술대회
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    • pp.418-419
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    • 2019
  • 본 논문에서는 Dual-Bridge LLC 공진형 컨버터를 이용한 고효율 PV 스트링 Power Optimizer를 제안한다. 제안하는 Power Optimizer는 LLC 공진형 컨버터를 이용하여 모든 스위치의 ZVS 턴온 및 다이오드의 ZCS 턴오프를 성취하여 고효율을 달성할 수 있다. 또한 컨버터 토폴로지는 하프브릿지 회로와 풀브릿지 회로가 통합된 Dual-Bridge 구조를 적용하여 PV 스트링의 넓은 입력전압 범위(300V-900V) 조건에서도 정전압 출력이 가능하다. 본 논문에서는 6.25kW급 시작품 실험을 통하여 제안하는 Power Optimizer의 타당성을 검증하였다.

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태양광 패널의 최대 전력 발생 시스템을 위한 DC OPTIMIZER 설계 (Design of DC OPTIMIZER for Maximum Power Generation System of Solar Panel)

  • 김정규;양오
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.40-44
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    • 2018
  • In this paper, the efficiency of the solar system is lowered due to the partial shading such as the environmental factors of the solar panel. In order to solve this problem, a DC OPTIMIZER is proposed for a maximum power generation system of a photovoltaic panel. The proposed DC OPTIMIZER is composed of a buck structure that performs the maximum power point tracking (MPPT) control of each module of the solar panel, thus maximizing the efficiency. In order to verify the proposed DC Optimizer, the efficiency was measured by varying the irradiance using a solar simulator instead of the solar panel. As a result, it showed high efficiency characteristics as the maximum energy conversion efficiency was 99.3% at $800w/m^2$, $900w/m^2$, and the average efficiency was 99.06% excluding $100w/m^2$. The maximum efficiency of MPPT was 99.97% at $200w/m^2$, efficiency showed excellent performance.

해상감시용 시스템을 위한 전자해도 연동 모니터링 S/W 개발 (Electronics maritime chart (ENC) with monitoring S/W development for Maritime surveillance system)

  • 이원부;장철순;김정국;박수홍
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.635-638
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    • 2009
  • ENC 전자해도의 경량화 속도 개선을 위한 데이터의 중첩 데이터 및 최적화 모듈인 ENC Optimizer S/W를 개발 하였다. ENC Optimizer은 국립해양조사원의 한국 해양 ENC 데이터를 기반으로 하여 최적화 한다. 전자해도 Web OCX 모듈의 개선과 ENC Optimizer를 통해 개선된 K-Map ENC 전자해도를 기반으로 하여, WebVMS를 통한 AIS 서비스를 개발 하였다. WebVMS는 웹 브라우저를 통해 어디서나 선박에 대한 정보를 열람 가능하게 한다. 추후, 이 WebVMS의 확장을 통해 감시 선박에 대한 과거 정보 열람, 위성 통신을 통한 현재 감시 추적 중인 선박 정보 등의 다양한 활용에 응용이 가능하다.

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