일반적으로 유전 알고리즘은 전형적인 프로세서에서 수행할 경우 매우 큰 시간 공간 복잡도를 가진다. 따라서 유전 알고리즘 처리를 위해서는 고성능$\cdot$고가격의 프로세서를 필요로 하게 된다. 또한 이것은 유전 알고리즘을 소형 이동 로봇과 같이 비교적 간단한 룰을 필요로 하는 실제 하드웨어에 적용하는데 있어 큰 장벽으로 작용한다. 이러한 문제의 해결을 위해, 본 논문에서는 유전 알고리즘의 신속한 처리를 위해 강화된 프로세서 구조를 보인다. 정렬 네트워크와 residue number system (RNS)를 이용하여 일반적인 프로세서의 구조를 유전 알고리즘의 처리에 효율적이도록 강화할 수 있다. 정렬 네트워크는 유전 알고리즘에 필수적인 해들의 품질 비교를 하드웨어적으로 처리할 수 있게 하여 수행에 요구되는 시간을 줄일 수 있다. RNS는 산술 연산의 속도를 좌우하는 bit 사이즈를 줄여 전체적인 로직의 사이즈를 줄이고, 산술 연산의 처리 속도를 빠르게 할 수 있다.
NSGA (Non-dominated Sorting Algorithm) 는 다목적 최적화 분야에서 널리 사용되고 있는 비지배 정렬 기반의 유전자 알고리즘으로 최적화를 요구하는 분야에서 널리 사용되고 있다. 하지만 연산의 복잡도, 사전 우수해 선별 조건의 미흡함과 공유 변수값 결정의 어려움등이 문제로 제기 되었고, 이러한 단점을 보완한 NSGA-II(Non-dominated Sorting Algorithm-B) 알고리즘이 제안되었다. 그러나 기존의 NSGA-II알고리즘은 다목적 최적화 알고리즘과 동일하게 목적치를 최대화 또는 최소화시키는 방향으로 최적화가 진행되어 선택적인 최적화 수행이 어렵다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 NSGA-II알고리즘이 가지는 장점을 바탕으로 설계자의 요구조건에 종속적으로 최적화 과정을 수행할 수 있는 GBNSGA-II (Goal-pareto Based NSGA-II)를 제안하고 기존의 NSGA-II알고리즘과 비교를 통해 성능의 우수성을 검증하였다.
Ji, Qiang;Zhang, Shifeng;Zhao, Haoguang;Zhang, Tiankui;Cao, Jinlong
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제11권9호
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pp.4357-4378
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2017
In cooperative multi-relay networks, the relay nodes which are selected are very important to the system performance. How to choose the best cooperative relay nodes is an optimization problem. In this paper, multi-relay selection schemes which consider either single objective or multi-objective are proposed based on evolutionary algorithms. Firstly, the single objective optimization problems of multi-relay selection considering signal to noise ratio (SNR) or power efficiency maximization are solved based on the quantum bee colony optimization (QBCO). Then the multi-objective optimization problems of multi-relay selection considering SNR maximization and power consumption minimization (two contradictive objectives) or SNR maximization and power efficiency maximization (also two contradictive objectives) are solved based on non-dominated sorting quantum bee colony optimization (NSQBCO), which can obtain the Pareto front solutions considering two contradictive objectives simultaneously. Simulation results show that QBCO based multi-relay selection schemes have the ability to search global optimal solution compared with other multi-relay selection schemes in literature, while NSQBCO based multi-relay selection schemes can obtain the same Pareto front solutions as exhaustive search when the number of relays is not very large. When the number of relays is very large, exhaustive search cannot be used due to complexity but NSQBCO based multi-relay selection schemes can still be used to solve the problems. All simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed schemes.
한국농업기계학회 1996년도 International Conference on Agricultural Machinery Engineering Proceedings
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pp.834-841
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1996
Egg production in Korea is becoming automated with a large scale farm. Although many operations in egg production have been and cracks are regraded as a critical problem. A computer vision system was built to generate images of a single , stationary egg. This system includes a CCD camera, a frame grabber board, a personal computer (IBM PC AT 486) and an incandescent back lighting system. Image processing algorithms were developed to inspect egg shell and to sort eggs. Those values of both gray level and area of dark spots in the egg image were used as criteria to detect holes in egg and those values of both area and roundness of dark spots in the egg and those values of both area and roundness of dark spots in the egg image were used to detect cracks in egg. Fro a sample of 300 eggs. this system was able to correctly analyze an egg for the presence of a defect 97.5% of the time. The weights of eggs were found to be linear to both the projected area and the perimeter of eggs v ewed from above. Those two values were used as criteria to sort eggs. Accuracy in grading was found to be 96.7% as compared with results from weight by electronic scale.
본 논문에서는 트림 T형 용접너트의 생산 시스템 중 불량품을 자동으로 선별할 수 있는 자동 비전 선별기의 성능 개선에 관한 방법을 제안한다. 자동 비전 선별기는 용접너트의 영상 신호에 대해 히스토그램을 활용한 경계 판별 및 나사산 검출, 이진 모폴로지 연산(Binary morphology operation)을 활용한 얼룩 검출 등의 기법을 활용한 것이다. 이 비전 선별기 운영에 있어 주된 문제는 컨베이어 벨트 상의 오일 등에 의한 오염에 따른 획득 영상의 화질 저하에 따른 오동작이다. 이를 해결하기 위해 배경 영상과 너트 영상의 구분을 위한 마스킹 기법을 사용하여, 너트 영상 부분에만 히스토그램 평준화를 이용하여 너트 영상부분의 대비를 높이는 전처리 과정을 도입하였다. 이를 통해 배경 부분에서 장비의 오염에 의해 추출되는 특징들의 영향을 없애고 획득 영상의 화질 저하에도 불구하고 오동작의 비율을 10 % 에서 0.2 % 로 낮출 수 있었다.
연구의 목적은 간호학과 신입생의 문제중심학습(PBL)의 경험에 대한 주관성을 유형화하고 유형별 특성과 차이점을 분석하기 위한 것이다. 연구 대상은 간호학과 신입생 25명으로 구성하였다. 연구방법은 Q 방법론을 적용하였고, 수집된 자료는 pc-QUANAL 프로그램에 의한 주인자분석법으로 처리하였다. 심층면담과 문헌고찰을 통하여 선정된 31개의 진술문을 9점 척도의 Q 분포도상에 연구대상자에게 강제 분포하도록 하였다. 연구결과는 간호학과 신입생의 문제중심학습(PBL)에 대한 경험은 4개의 유형으로 분류되었으며 이들 유형에 의해 설명된 전체 변량은 71.6%이었다. 제 1유형은 '긍정적 부담형', 제 2유형은 '관계적 친화형', 제 3유형은 '창의적 유익형', 제 4유형은 '참여적 발전형'으로 명명하였다. 결론으로는 문제중심학습(PBL)은 간호학과 신입생에게 유용한 경험이었고 그 경험은 다양한 관점으로 인식되었다. 따라서 이상의 연구결과를 실무 중심의 간호교육을 위한 일 전략으로서 효율적인 문제중심학습(PBL) 활동에 대한 운영방안을 모색하는 데 그 기초자료로 반영해야 할 것이다.
문제 인스턴스 탐색 혹은 자동 생성은 알고리즘 분석 및 테스트에 적용될 수 있으며, 하드웨어, 소프트웨어 프로그램, 계산 이론 등 다양한 수준에서 연구되어온 주제이다. 본 연구에서는 해(解) 공간에 사용된 목적값-거리 상관관계 분석을 문제 인스턴스 공간에 적용하였다. 문제 인스턴스의 목적값은 문제에 따라 알고리즘의 수행 시간과 최적해를 잘 구하는 정도로 정의하였다. 이러한 정의는 문제 인스턴스의 난이도로 해석할 수 있다. 상관관계는 3가지 측면에서 분석하였다: 첫째, 알고리즘과 거리 함수에 따른 상관관계 차이, 둘째, 알고리즘의 개선 전/후의 상관관계 변화, 셋째, 문제 인스턴스 공간과 해당 문제의 해 공간 사이의 연관성. 본 논문은 문제 인스턴스 공간에 상관계수 분석이 어떻게 적용될 수 있는지 보여주며, 문제 인스턴스 공간 분석을 본격적으로 다루는 첫번째 시도이다.
Surface/surface intersection is a common and important problem in geometric modeling and CAD/CAM. Several methods have been used to approach this problem. All possible intersection curves can be obtained by using the subdivision algorithm, while it requires a great deal of memory and is somewhat inefficient. The tracing algorithm is much faster than the subdivision algorithm, and can find points on the intersection curve sequentially. But, the tracing algorithm has some problems in the intersection curves on surface boundaries. In this paper, an Improved tracing algorithm that includes some ideas such as a new trace-terminating condition for the intersection curves on surface boundaries, detecting closed intersections and extension for composite surfaces is suggested. This algorithm consists of three step: generating state points for curve tracing, tracing intersection curves and sorting pieces of the intersection curves. The results of this algorithm and comparisons to the 'DESIGNBASE' and 'ACIS' system are presented.
In a project schedule, it is possible to reduce the time required to complete a project by allocating extra resources for critical activities. However, accelerating a project causes additional expense. This issue is addressed by finding optimal set of time-cost alternatives and is known as the time-cost trade-off problem in the literature. The aim of this study is to identify the optimal set of time-cost alternatives using a multiobjective teaching-learning-based optimization (TLBO) algorithm integrated with the non-dominated sorting concept and is applied to successfully optimize the projects ranging from a small to medium large projects. Numerical simulations indicate that the utilized model searches and identifies optimal / near optimal trade-offs between project time and cost in construction engineering and management. Therefore, it is concluded that the developed TLBO-based multiobjective approach offers satisfactorily solutions for time-cost trade-off optimization problems.
The paper concerns topology and geometry optimization of statically determinate beams with arbitrary number of supports. The optimization problem is treated as a bi-criteria one, with the objectives of minimizing the absolute maximum bending moment and the maximum deflection for a uniform gravity load. The problem is formulated and solved using the Pareto optimality concept and the lexicographic ordering of the objectives. The non-dominated sorting genetic algorithm NSGA-II and the local search method are used for the optimization in the Pareto sense, whereas the genetic algorithm and the exhaustive search method for the lexicographic optimization. Trade-offs between objectives are examined and sets of Pareto-optimal solutions are provided for different topologies. Lexicographically optimal beams are found assuming that the maximum moment is a more important criterion. Exact formulas for locations and values of the maximum deflection are given for all lexicographically optimal beams of any topology and any number of supports. Topologies with lexicographically optimal geometries are classified into equivalence classes, and specific features of these classes are discussed. A qualitative principle of the division of topologies equivalent in terms of the maximum moment into topologies better and worse in terms of the maximum deflection is found.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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