• KIEE International Transactions on Power Engineering
• /
• 제5A권2호
• /
• pp.116-124
• /
• 2005

This paper presents an application of the parallel Genetic Algorithm-Tabu Search (GA- TS) algorithm, and that is to search for an optimal solution of a reconfiguration in distribution systems. The aim of the reconfiguration of distribution systems is to determine the appropriate switch position to be opened for loss minimization in radial distribution systems, which is a discrete optimization problem. This problem has many constraints and it is very difficult to solve the optimal switch position because of its numerous local minima. This paper develops a parallel GA- TS algorithm for the reconfiguration of distribution systems. In parallel GA-TS, GA operators are executed for each processor. To prevent solution of low fitness from appearing in the next generation, strings below the average fitness are saved in the tabu list. If best fitness of the GA is not changed for several generations, TS operators are executed for the upper 10$\%$ of the population to enhance the local searching capabilities. With migration operation, the best string of each node is transferred to the neighboring node after predetermined iterations are executed. For parallel computing, we developed a PC-cluster system consisting of 8 PCs. Each PC employs the 2 GHz Pentium IV CPU and is connected with others through switch based rapid Ethernet. To demonstrate the usefulness of the proposed method, the developed algorithm was tested and is compared to a distribution system in the reference paper From the simulation results, we can find that the proposed algorithm is efficient and robust for the reconfiguration of distribution system in terms of the solution quality, speedup, efficiency, and computation time.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.51-57
• /
• 2020

WSN은 배터리와 같은 제한된 전원을 가진 센서 노드가 무선으로 구성된 네트워크이다. 센서 노드의 배터리가 모두 소모되면 해당 노드는 더는 동작하지 않으며, 일정 이상의 노드가 동작하지 않으면 네트워크는 제 역할을 하지 못하게 된다. 따라서 노드의 에너지 효율을 높여 에너지 소모를 최소화하면 네트워크의 수명을 증가시킬 수 있다. 에너지 효율을 높이기 위한 프로토콜은 다양하게 있으며, 그중 클러스터 방식과 체인 방식의 프로토콜이 있다. 본 논문은 무선 센서 네트워크의 성능 향상을 위해 별도로 연구한 라우팅 프로토콜의 성능 평가를 검토하고자 한다. 비교 기준은 대표적인 계층 라우팅 프로토콜인 LEACH 프로토콜로 선택되었으며, 비교 대상은 CHEF와 FLCFP, LEACH-DFL 라우팅 프로토콜로 퍼지 로직과 함께 고려되었다. 본 논문에서는 성능 비교를 위한 다양한 기준이 제시되었으며, 각 프로토콜의 시뮬레이션을 통해 성능을 비교하였다. CHEF, FLCFP, LEACH-DFL의 성능 비교, LEACH, Puzzy Logic과의 프로토콜 등을 통해 다른 프로토콜의 성능을 비교하기 위한 기준점을 제시하고, 프로토콜의 성능 향상을 위한 추가적인 설계 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 2004년도 추계학술대회 논문집 전력기술부문
• /
• pp.190-193
• /
• 2004

Optimal Power Flow (OPF) is becoming more and more important in the deregulation environment of power pool and there is an urgent need of faster solution technique for on-line application. So this paper presents parallel genetic algorithm-tap search for the solution of the OPF. The control variables modeled unit active power outputs, generator-bus voltage magnitudes and transformer-tap settings. A number of functional operating constraints, such as branch flow limits, load bus boltage magnitude limits and generator reactive capabilities are included as penalties in the fitness function. In parallel GA-TS, GA operators are executed for each process. If best fitness of the GA is not changed for several generations, TS operators are executed for the upper three populations to enhance the local searching capabilities. With migration operation, best string of each node is transferred to the neighboring node after predetermined iterations are executed. For parallel computing, we developed a PC-cluster system consisting of 8 PCs. Each PC employs the 2 GHz Pentium IV CPU and is connected with others through ethernet switch based fast ethernet. To show the usefulness of the proposed method, developed algorithm has been tested and compared on an IEEE 30-bus system in the reference paper. From the simulation results, we can find that the proposed algorithm is efficient for the OPF.

• Earthquakes and Structures
• /
• 제17권4호
• /
• pp.411-424
• /
• 2019

In this study, a numerical model of a shield tunnel with an assembled segmental lining was built. The seismic response of the segmental lining of the section of the shield tunnel in Line 1 of the Chengdu Metro is analyzed as it passes through the interface of sand-cobble and mudstone layers. To do so, the node-stress seismic-motion input method was used to input the seismic motion measured during the 2008 Wenchuan earthquake, and the joint openings and dislocations associated with the earthquake action were obtained. With reference to the Ethylene-Propylene-Diene Monomer (EPDM) sealing gaskets used in the shield tunnels in the Chengdu Metro, numerical simulation was applied to analyze the contact pressure along the seepage paths and the waterproof property under different joint openings and dislocations. A laboratory test on the elastic sealing gasket was also conducted to study its waterproof property. The test results accord well with the numerical results and the occurrence of water seepage in the section of the shield tunnel in Line 1 of the Chengdu Metro during the 2008 Wenchuan earthquake was verified. These research results demonstrate the deformation of segmental joint under earthquake, also demonstrate the relationship between segmental joint deformation and waterproof property.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.858-864
• /
• 2019

본 논문에서는 센서 유틸리티 네트워크에서 센서 노드들 사이의 주파수 차이로 인한 데이터 손실을 제거하기 위한 클록 시스템이 제안된다. 각 센서 노드를 위한 제안된 클록 시스템은 버스트 클록-데이터 복원 회로, 32-위상 클록을 출력하는 디지털 위상 고정 루프, 그리고 프로그래밍 가능한 개방형 루프 분수 분할기를 사용하는 디지털 주파수 합성기로 구성된다. 첫번째 센서 노드에는 버스트 클록-데이터 복원 회로 대신 능동 인덕터를 사용하는 CMOS 발진기가 사용된다. 제안된 클록 시스템은 1.2 V 공급 전압을 이용하는 65nm CMOS 공정에서 설계된다. 센서 노드들 사이의 주파수 오류가 1%일 때, 제안하는 버스트 클록-데이터 복원 회로는 기준 클록으로 5Mbps 데이터 속도에 대해 64배 체배된 주파수를 가짐으로 4.95 ns의 시간지터를 가진다. 설계된 디지털 주파수 합성기의 주파수 변경은 100 kHz에서 320 MHz의 주파수 범위에서 출력 클록의 한 주기 내에 수행된다.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제34권12A호
• /
• pp.971-981
• /
• 2009

분산 네트워크의 노드들은 그룹 동작을 위해 기본적으로 장치들 간의 시각 동기를 요구한다. 정밀한 시각 동기는 분산 네트워크에서 다양한 응용의 확장을 가져다 줄 뿐만 아니라 보다 정확한 정보를 제공한다. IEEE 1588은 근거리 네트워크 내에서 노드들 간에 정밀한 시각 동기를 제공하기 위한 표준이다. 본 논문에서는 IEEE 1588을 지그비(Zigbee) 네트워크로 확장하기 위한 PTP 게이트웨이를 설계 및 구현한다. PTP 게이트웨이는 이더넷 기반의 IEEE 1588을 지그비 네트워크로 확장할 수 있으며, 이더넷을 통해 연결된 둘 이상의 지그비 네트워크에서 IEEE 1588 프로토콜을 이용하여 동일한 참조 시각을 공유할 수 있다. 또한, 본 논문에서는 PTP 게이트웨이를 이용한 IEEE 1588 기반의 시각 동기 기법에 대한 실험과 성능평가를 언급한다. 성능평가 결과, 이더넷을 경유한 두 지그비 네트워크에서 노드들 간에 약 300 나노초의 표준편차를 이루었다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
• /
• 제7권9호
• /
• pp.345-350
• /
• 2018

본 연구는 지정맥 인식에 중요한 정맥 패턴 특징검출을 위한 알고리즘이다. 특징검출 알고리즘은 패턴인식 시 인식결과에 많은 영향을 끼치므로 중요하다. 인식률은 손가락 위치 변화에 따라 기준도 변화되므로 저하되는 특징을 가지고 있다. 또한, 손가락에 적외선 광을 조사하여 획득한 영상은 영상 배경과 혈관 패턴을 분리하기에 어렵고, 영상 전처리과정을 수행하므로 검출시간이 증대되는 특징을 가지고 있다. 이를 위해, 제시하는 알고리즘은 영상 전처리과정이 없이 수행되어 검출 시간을 줄일 수 있고, 지정맥 영상에 SWDA(Shifted Waveform Data Analysis) 알고리즘을 적용하여 손가락 마디 위치 및 정맥 패턴 검출이 가능한 특징을 가지고 있다. 적외선 투과율이 낮아 상대적으로 어두운 정맥 영상도 검출 오류 최소화가 가능한 특징을 보였다. 또한, 손가락 마디 위치는 분류 단계에서 기준으로 활용하면 인식률 저하를 보완할 수 있는 특징을 가지고 있다. 추후 손바닥, 손목 등 신체 여러 인식분야에 제안하는 알고리즘을 적용한다면 생체 특징 검출 정확도 향상 및 인식 수행 시간 감소에 기여할 것으로 기대된다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제12권8호
• /
• pp.4072-4089
• /
• 2018

This paper introduces a scheme for optimizing the material properties of mass-spring systems of different resolutions to provide coherent behavior for reduced level-of-detail in MSS(Mass-Spring System) meshes. The global optimal material coefficients are derived to match the behavior of provided reference mesh. The proposed method also gives us insight into levels of reduction that we can achieve in the systematic behavioral coherency among the different resolution of MSS meshes. We obtain visually acceptable coherent behaviors for cloth models based on our proposed error metric and identify that this method can significantly reduce the resolution levels of simulated objects. In addition, we have confirmed coherent behaviors with different resolutions through various experimental validation tests. We analyzed spring force estimations through triangular Barycentric coordinates based from the reference MSS that uses a Gaussian kernel based distribution. Experimental results show that the displacement difference ratio of the node positions is less than 10% even if the number of nodes of $MSS^{sim}$ decreases by more than 50% compared with $MSS^{ref}$. Therefore, we believe that it can be applied to various fields that are requiring the real-time simulation technology such as VR, AR, surgical simulation, mobile game, and numerous other application domains.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제36권12B호
• /
• pp.1647-1658
• /
• 2011

본 논문에서는 3GPP LTE-Advanced에서 지원하고 있는 Relay Node의 FDD 모드에서 무선 백홀 링크 성능 향상을 위한 방안을 제안한다. 백홀 링크에서 Carrier Aggregation을 적용하기 위한 고려 사항을 살펴보고 이를 위한 RRC (Radio Resource Control) 메시지와 Relay startup 절차를 제안한다. 또한 Type 1 Relay에서 백홀과 엑세스 링크사이의 full-duplexing 가능한 reference signal를 설계하여 자원 활용을 극대화 할 수 있는 방안을 제시한다. 마지막으로 본 논문에서는 LTE Release 10 Relay의 백홀 자원 할당 방법내에서 주기적으로 전송되는 상향 제어 정보 및 무선 채널 정보의 효율적인 전송 방법을 제안한다. 이후의 3GPP RAN(Radio Access Network) 표준화는 LTE-Advanced 요소 기술들을 개선시키는 방향으로 진행될 것으로 예상되기 때문에 본 논문에서 제안된 기술들에 대한 표준 채택 논의가 활발히 진행될 것으로 기대된다.

• Journal of Communications and Networks
• /
• 제18권1호
• /
• pp.65-74
• /
• 2016

Ship ad-hoc network (SANET) extends the coverage of the maritime communication among ships with the reduced cost. To fulfill the growing demands of real-time services, the SANET requires an efficient clock time synchronization algorithm which has not been carefully investigated under the ad-hoc maritime environment. This is mainly because the conventional algorithms only suggest to decrease the beacon collision probability that diminishes the clock drift among the units. However, the SANET is a very large-scale network in terms of geographic scope, e.g., with 100 km coverage. The key factor to affect the synchronization performance is the signal propagation delay, which has not being carefully considered in the existing algorithms. Therefore, it requires a robust multi-hop synchronization algorithm to support the communication among hundreds of the ships under the maritime environment. The proposed algorithm has to face and overcome several challenges, i.e., physical clock, e.g., coordinated universal time (UTC)/global positioning system (GPS) unavailable due to the atrocious weather, network link stability, and large propagation delay in the SANET. In this paper, we propose a logical clock synchronization algorithm with multi-hop function for the SANET, namely multi-hop clock synchronization for SANET (MCSS). It works in an ad-hoc manner in case of no UTC/GPS being available, and the multi-hop function makes sure the link stability of the network. For the proposed MCSS, the synchronization time reference nodes (STRNs) are efficiently selected by considering the propagation delay, and the beacon collision can be decreased by the combination of adaptive timing synchronization procedure (ATSP) with the proposed STRN selection procedure. Based on the simulation results, we finalize the multi-hop frame structure of the SANET by considering the clock synchronization, where the physical layer parameters are contrived to meet the requirements of target applications.