• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제61권3호
• /
• pp.359-370
• /
• 2017

This study presents a particle swarm optimization algorithm integrated with weighted particle concept and improved fly-back technique. The rationale behind this integration is to utilize the affirmative properties of these new terms to improve the search capability of the standard particle swarm optimizer. Improved fly-back technique introduced in this study can be a proper alternative for widely used penalty functions to handle existing constraints. This technique emphasizes the role of the weighted particle on escaping from trapping into local optimum(s) by utilizing a recursive procedure. On the other hand, it guaranties the feasibility of the final solution by rejecting infeasible solutions throughout the optimization process. Additionally, in contrast with penalty method, the improved fly-back technique does not contain any adjustable terms, thus it does not inflict any extra ad hoc parameters to the main optimizer algorithm. The improved fly-back approach, as independent unit, can easily be integrated with other optimizers to handle the constraints. Consequently, to evaluate the performance of the proposed method on solving the truss weight minimization problems with discrete variables, several benchmark examples taken from the technical literature are examined using the presented method. The results obtained are comparatively reported through proper graphs and tables. Based on the results acquired in this study, it can be stated that the proposed method (integrated particle swarm optimizer, iPSO) is competitive with other metaheuristic algorithms in solving this class of truss optimization problems.

• 대한기계학회논문집
• /
• 제9권4호
• /
• pp.528-538
• /
• 1985

본 논문에서는 crank-rocker 운동에 의해 함수 y=sinx를 만족시키는 3차원 R-S-S-R 함수발생기구를 FDP(Fletcher-Davidon-Powell) 최적화 기법을 응용, 운동학적 으로 무오차점을 고려, 설계하려고 한다. 한편 상기와 같이 최적 설계된 기구의 실 제 운동과 요구된 운동과의 오차분석 및 운동 가능성 여부(mobility check)를 검토하 였으며 FDP 최적화 기법에 필요한 벌칙함수(penalty function)로써 Fiacco-McCormic- krhk Powell의 벌칙함수를 사용하여 그 결과를 비교하였다.

• 제어로봇시스템학회논문지
• /
• 제4권1호
• /
• pp.68-75
• /
• 1998

The Intelligent Cruise Control system, ICC, is a driver assisting system for controlling relative speed and distance between two vehicles in the same lane. The ICC may be considered as an extension of a traditional cruise control, not only keeping a fixed speed of the vehicle, but correcting the speed also to that of a slower one ahead. This paper presents a real-time self-tuning fuzzy control algorithm to develop ICC. The self-tuning fuzzy control law is adopted to reduce the effects of nonlinearities of the vehicle and various road environments. In the self-tuning algorithm an interior penalty method is applied to preserve the inherent order of membership functions and is modified as an on-line algorithm for real time application. Via simulations, the performance of the suggested control algorithm is compared with a PID and a fuzzy control without self-tuning. The suggested control algorithm is implemented on PRV III and the results of the test driving on a local road are given.

• 한국소음진동공학회논문집
• /
• 제16권2호
• /
• pp.115-123
• /
• 2006

A feasibility of using the topology optimization method for structural damage identification is investigated for the first time. The frequency response functions (FRFs) are assumed to be constructed by the finite element models of damaged and undamaged structures. In addition to commonly used resonances, antiresonances are employed as the damage identifying modal parameters. For the topology optimization formulation, the modal parameters of the undamaged structure are made to approach those of the damaged structure by means of the constraint equations, while the objective function is an explicit penalty function requiring clear black-and-white images. The developed formulation is especially suitable for damage identification problems dealing with many modal parameters. Although relatively simple numerical problems were considered in this investigation, the possibility of using the topology optimization method for structural damage identification is suggested through this research.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.469-476
• /
• 2007

많은 계산량이 요구되는 삼차원 접촉 문제의 효율적인 유한요소 해석을 위하여 영역/경계 분할 기법을 적용하였다. 접촉 경계면의 부등식 적합 조건과 부영역, 공유면, 접촉 공유면의 등식 적합 조건을 모두 벌칙 함수로 처리하였다. 이에 따라 모든 유효 강성 행렬이 양 정치화되므로, 역행렬과 같은 각종 행렬 연산이 매우 간편해진다. 또한 전체 영역의 형상이 복잡하더라도, 임의의 부영역, 공유면, 접촉 공유면 단위로 쉽게 유한요소 모델링할 수 있다. 즉, 관련 지배 방정식은 물론 경계 조건도 독립적으로 이산화할 수 있으므로, 국부적인 비선형 접촉 조건에 대한 효율적인 해석이 가능하다. 간단한 수치 예제를 통하여 삼차원 접촉 해석의 효율성에 관한 기본적인 경향을 검토하였다.

• 한국공간구조학회논문집
• /
• 제4권4호
• /
• pp.91-98
• /
• 2004

유전자 알고리즘은 가장 훌륭한 이산최적화 기법 중 하나이다. 그러나, 유전자 알고리즘은 무제약 최적화 기법이기 때문에 제약조건은 간접적으로 표현된다. 가장 일반적인 방법은 벌칙함수를 사용하여 제약 문제를 무제약 문제로 변환하는 것이다. 본 연구에서는 적합도에 벌점함수를 적용하여 거부전략, 벌점전략, 복합전략 등에 따른 3가지 함수를 구성하였다. 그리고, 이 적합도 함수들을 사용한 설계프로그램을 구현하고, 산형골조와 2층 3경간 골조의 설계문제에 적용시켜 설계결과를 비교하였다. 이를 통하여 유전자 알고리즘을 이용한 유용한 골조 설계프로그램의 구현이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제8권3호
• /
• pp.40-46
• /
• 2003

최근 하드웨어 기술의 발달로 다양하고 복잡한 기능들을 가지는 고성능 프로세서들이 일반화되어 사용되고 있다. 데이터베이스 시스템의 질의 처리 과정에서도 이러한 하드웨어적 특성들을 고려한 알고리즘들이 중요한 연구대상으로 부각되고 있다. 최근 연구 결과에 의하면 캐시 미스의 증가로 발생하는 미스 패널티가 메모리와 CPU간에 새로운 병목 현상이 되고 있으며, 분기 오 예측으로 인한 프로세서 자원 손실도 상당한 비중을 갖는다는 것을 보여준다. 본 논문에서는 이러한 하드웨어적 특성들을 효율적으로 사용할 수 있는 기법들에 대한 연구를 통해 질의처리 알고리즘 가운데 집단함수를 최적으로 구현할 수 있는 알고리즘을 제안하였다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권10호
• /
• pp.1139-1146
• /
• 2012

P1 비순응 요소를 이용하여 정상 비압축성 Navier-Stokes 유동의 위상최적화 문제를 푸는 방법을 제시한다. 본 연구는 Stokes 유동의 위상최적화 문제에 P1 비순응 요소를 적용하여 그 수치적 효용성을 보인바 있는 이전 연구에 대한 후속 연구이다. 비압축성 물질 해석에서 잠김현상이 발생하지 않으며 선형형상함수를 가지는 P1 비순응 요소의 장점이 관성항을 가지는 유체 문제의 해석과 설계에도 유효한 지를 파악하고자 한다. 일반적으로 사용되는 혼합정식화법과 비교하여 P1 비순응 요소의 사용은 벌칙 함수를 이용하여 연속 방정식을 따로 사용하지 않고 운동방정식에 부과할 수 있기 때문에 자유도의 개수를 감소시킬 수 있다. 벌칙 파라미터가 해의 정확도에 주는 영향과 적정 범위는 수치적으로 검토하도록 한다. 또한 보통의 사각 비순응 요소들이 요소면의 중앙에 절점을 가지고 고차의 형상함수를 지니는데 비하여, 본 연구에서 제시하는 P1 비순응 요소는 요소의 꼭지점에 절점을 가지고 {1, x, y}의 P1 형상함수로 구성됨으로써 수치적인 구현의 용이함이 일반 선형 사절점 요소와 동일하다. 제안한 방법의 효용성을 다양한 레이놀즈수에 따른 유동최적화 문제들을 살펴봄으로써 검증하도록 한다.

• Structural Engineering and Mechanics
• /
• 제68권5호
• /
• pp.603-619
• /
• 2018

In this research, an effective computational technique is carried out for nonlinear and post-buckling analyses of cracked imperfect composite plates. The laminated plates are assumed to be moderately thick so that the analysis can be carried out based on the first-order shear deformation theory. Geometric non-linearity is introduced in the way of von-Karman assumptions for the strain-displacement equations. The Ritz technique is applied using Legendre polynomials for the primary variable approximations. The crack is modeled by partitioning the entire domain of the plates into several sub-plates and therefore the plate decomposition technique is implemented in this research. The penalty technique is used for imposing the interface continuity between the sub-plates. Different out-of-plane essential boundary conditions such as clamp, simply support or free conditions will be assumed in this research by defining the relevant displacement functions. For in-plane boundary conditions, lateral expansions of the unloaded edges are completely free while the loaded edges are assumed to move straight but restricted to move laterally. With the formulation presented here, the plates can be subjected to biaxial compressive loads, therefore a sensitivity analysis is performed with respect to the applied load direction, along the parallel or perpendicular to the crack axis. The integrals of potential energy are numerically computed using Gauss-Lobatto quadrature formulas to get adequate accuracy. Then, the obtained non-linear system of equations is solved by the Newton-Raphson method. Finally, the results are presented to show the influence of crack length, various locations of crack, load direction, boundary conditions and different values of initial imperfection on nonlinear and post-buckling behavior of laminates.

• 응용통계연구
• /
• 제32권2호
• /
• pp.199-211
• /
• 2019

주어진 회귀자료에 유한혼합회귀모형을 적합하는 경우 적절한 성분의 수를 선택하고 선택된 각각의 회귀모형에서 의미있는 예측변수들의 집합을 선택하며 동시에 편의와 변동이 작은 회귀계수 추정치들을 얻는 것은 매우 중요하다. 본 연구에서는 혼합선형회귀모형에서 성분의 개수와 회귀계수에 벌점함수를 적용하여 적절한 성분의 수와 각 성분의 회귀모형에 필요한 설명변수들을 동시에 선택하는 방법을 제시하였다. 성분에 대한 벌점은 성분들의 로그값에 SCAD 벌점함수를 적용하였고 회귀계수들에는 SCAD와 더불어 MCP 및 Adplasso 벌점함수들을 사용하여 가상자료와 실제자료들에 대한 결과를 비교하였다. SCAD-SCAD 벌점함수 조합과 SCAD-MCP 조합의 경우 기존의 Luo 등 (2008)의 방법에서 문제가 되었던 과적합 문제를 해결함과 동시에 선택된 성분의 수와 회귀계수들을 효과적으로 선택하였으며 회귀계수들의 추정치에 대한 편의도 크지 않았다. 본 연구는 성분의 수가 알려져 있지 않은 회귀자료에서 적절한 성분의 수와 더불어 각 성분에 대한 회귀모형에서 모형에 필요한 예측변수들을 동시에 선택하는 방법을 제시하였다는데 의미가 있다고 하겠다.