• Title/Summary/Keyword: 근사 기법

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A Study on the Optimization of Steel Structures Considering Displacement Constraints (변위제약조건을 고려한 강구조물의 최적화에 관한 연구)

  • Kim, Ho Soo;Lee, Han Joo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.10 no.4 s.37
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    • pp.657-666
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    • 1998
  • This study presents an effective dual algorithm for the optimal design of steel structures with displacement constraints. The dual method can replace a primary optimization problem with a sequence of approximate explicit subproblems with a simple algebraic structure. Since being convex and separable, each subproblem can be solved efficiently by the dual method. Specifically, this study uses the principle of virtual work to obtain the displacement constraint equations with an explicit form and adds the linear regression equation expressing the relationships between the cross-section properties to the dual algorithm to reduce the number of design variables. Furthermore, this study deals with the discrete optimization problem to select members with the standard steel sections. Through numerical analyses, the proposed method will be compared with the conventional optimality criteria method.

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Multi-Objective Optimization of Steel Frames For Standardized Steel Profiles Under Seismic Loads (지진하중을 받는 강뼈대구조물의 표준단면에 대한 다목적 최적설계)

  • Cho, Hyo Nam;Min, Dae Hong;Jeong, Bong Gyo
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.14 no.6
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    • pp.783-791
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    • 2002
  • An improved formulation for multi-objective optimization was proposed. This formulation was applied to steel seismic loads. The multi-objective optimization problem was formulated with minimum structural weight, maximum strstability. The global criterion method was employed to find a rational solution closest to the ideal solution for the optimization problem using standard steel profile, To efficiently solve the optimization problem, the decomposition meth both system-level and element-level was used. In addition, various techniques including efficient reanalysis technique intermediate variables and sensitivity analysis using an automatic differentiation(AD) were incorporated. Moreover the reamong section properties fitted to the section profile used in order to link the system level and the element level. From numerical investigation, it could be stated that the proposed method will lead to the more rational design compared with one.

Development of FEM Algorithm for Modeling Bed Elevation Change (하상변동 수치모의를 위한 유한요소법 알고리즘 개발)

  • Kim, Tae-Beom;Choi, Sung-Uk;Min, Kyung-Duck
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.588-593
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    • 2006
  • 자연하천은 일반적으로 만곡수로나 사행수로 형태를 보이고 있으며, 직선수로에서와 달리 원심력에 기인한 이차류 영향을 받게 된다. 이차류에 의해서 수면에서는 만곡부 바깥쪽으로, 하상에서는 만곡부 안쪽으로의 흐름특성을 보이게 된다. 만곡부 안쪽으로 가해지는 하상 전단응력에 기인하여 하상에서의 입자가 만곡부 안쪽으로 이송되며, 결과적으로 만곡부 안쪽에는 점사주가, 바깥쪽에는 소(pool)가 생성된다. 또한 지형경사의 생성으로 입자에 가해지는 중력효과도 변화된다. 따라서 이와 같은 자연하천의 흐름과 하상변동을 수치모의 하기 위해서는 만곡부 이차류 특성을 고려한 모형이 필요하다. 본 연구에서는 수심 적분된 흐름방정식과 하상토 보존방정식 (Exner equation)을 이용한 하상변동을 위한 비연계 수치모형을 위해서 하상토 보존방정식의 유한요소 알고리즘을 개발하였다. 하상토 보존방정식은 흐름 특성에 따른 평형 유사량의 공간변화율을 이용하여 일정 기간 동안의 하상 변화량을 계산한다. 이 때 이차류에 의한 하상 전단응력의 편각 및 지형경사 변화에 따른 실제 입자의 이송방향을 보정하여 평형 유사량이 계산된다. 이러한 보정식을 적용시키기 위해서는 유속성분의 공간변화량 및 지형경사의 공간성분이 필요하다. 유한요소법은 연속성 변수를 이산화시켜 근사해를 구하는 수치기법의 일종이기 때문에, 요소망이 불규칙적으로 구성되었을 경우 임의의 절점에서 연속성을 지닌 변수의 공간변화율을 계산하는데 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 평형 유사량 계산 시에 절점이 아닌 요소 내부에서 평형 유사량을 계산하는, 하상토 보존방정식의 새로운 유한요소 알고리즘을 개발하고, 새로운 알고리즘을 적용시킨 수치모형의 검증을 행하였다. 경계조건 알고리즘의 검증으로 위해서 Soni 등 (1980)이 행한 상류 유입 유사량에 따른 하상변동을 수치 모의하고 실험치와 비교하였으며, Sutmuller와 Glerum (1980)이 수행한 만곡수로에서의 하상변동을 모의하고 실험과 비교하였다. 새로운 알고리즘을 적용시킨 하상토 보존방정식의 유한요소 수치모형의 결과는 매우 안정적이며, 실험과 매우 유사한 결과를 얻을 수 있었다. 본 수치모델은 현재 균일한 입자의 하상토만을 고려하므로, 입자분급이나 하상 장갑화 현상 등은 무시한다.

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Coordinated Multireservoir Operation Using a Mathematical Model Implementing ELECTRE IS (ELECTRE IS의 수학적 구현모형을 활용한 댐군 연계운영)

  • Kim, Jae-Hee;Lee, Yong-Dae;Kim, Sheung-Kown
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.318-322
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    • 2006
  • 댐군 운영 문제는 여러 상충되는 목적 및 구성 요소들 간의 타협, 조정을 위한 다목적 특성을 갖고 있다. 본 연구의 목적은 댐군 연계 운영 문제에 대해 다기준 의사결정 기법을 적용하여 최선의 운영 계획을 수립하는 것이다. 이를 위해 순위선호(outranking) 관계와 유사기준(pseudo-criteria)을 기반으로 해서 여러 선호 대안을 선정하는 데 유용한 ELECTRE (ELimination Et Choice Translating REality)를 적용하고자 한다. ELECTRE IS는 주어진 후보 대안들 중에서 원하는 수의 대안을 선정하는 데 유용하다. 그러나 기존의 ELECTRE IS는 대안선정 과정에서 의사결정자에게 기준들의 가중치(weight), 유사기준판정 경계치(pseudo-criteria thresholds), 그리고 일치판정 기준비율(concordance level)의 매개변수에 대한 설정을 요구하고 이들의 설정 상태에 따라 도출되는 대안의 수가 달라질 수 있는 성질을 갖고 있다. 특히 일치판정 기준비율은 ELECTRE IS의 최종적인 순위선호 관계의 형성여부에 결정적 영향을 주어 매개변수의 아주 작은 변화에도 선정되는 대안의 수가 달라질 수 있다. 따라서 실제 ELECTRE IS를 적용하여 원하는 수의 대안을 선정하기 위해서는 일치판정 기준비율에 대한 반복적용이 불가피하다. 이에 본 연구에서는 CoMOM (Coordinated Multireservoir Operating Model)을 활용한 댐군 연계운영 시 제시되는 파레토 최적해 집합(Pareto set)중에서 최선의 파레토 최적해를 선정할 때 ELECTRE IS의 수학적 구현 모형을 활용할 것을 제안하고 그 방법론을 제시한다. 제안된 모형은 혼합정수계획모형으로서 ELECTRE IS를 적용하는 과정에서 일치판정 기준비율을 자동으로 도출하고, 궁극적으로 많은 반복 없이 원하는 수나 그에 근사한 수의 선호대안(핵심대안)을 도출할 수 있는 특징을 갖고 있다. 이 모형을 낙동강 수계의 댐군 연계운영 문제에 적용해 보고, 핵심대안을 효율적으로 도출할 수 있음을 보인다.

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Real-time Soft-shadow using Shadow Atlas (그림자 아틀라스를 이용한 부드러운 그림자 생성 방법)

  • Park, Sun-Yong;Yang, Jin-Suk;Oh, Kyoung-Su
    • Journal of the Korea Computer Graphics Society
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    • v.17 no.2
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    • pp.11-16
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    • 2011
  • In computer graphics, shadows play a very important role as a hint of inter-object distance as well as themselves in terms of realism. To represent shadows, some traditional methods such as shadow mapping and shadow volume have been frequently used for the purpose. However, the rendering results are not natural since they assume the point light. On the contrary, an area light can render soft-shadows, but its computation is too burdensome due to integral over the whole light source surface. Many alternatives have been introduced, back-projection of occluder onto the light source to get visibility of light or filtering of shadow boundary by calculating size of penumbra. But they also have problems of light bleeding or ringing effects because of low order approximation, or low performance. In this paper, we describe a method to improve those problems using shadow atlas.

Optimization for the Design Parameters of Electric Locomotive Overhaul Maintenance Facility (전기 기관차 중수선 시설의 설계 변수 최적화)

  • Um, In-Sup;Cheon, Hyeon-Jae;Lee, Hong-Chul
    • Journal of the Korean Society for Railway
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    • v.13 no.2
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    • pp.222-228
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    • 2010
  • In this paper, we propose a optimization approach for the Electric Locomotive Overhaul Maintenance Facility (ELOMF), which aims at the simulation optimization so as to meet the design specification. In simulation design, we consider the critical path and sensitivity analysis of the critical (dependent) factors and the design (independent) parameters for the parameter selection and reduction of the metamodel. Therefore, we construct the multi-objective non-linear programming. The objective function is normalized for the generalization of design parameter while the constraints are composed of the simulation-based regression metamodel for the critical factors and design factor's domain. Then the effective solution procedure based on the pareto optimal solution set is proposed. This approach provides a comprehensive approach for the optimization of Train Overhaul Maintenance Facility(TOMF)'s design parameters using the simulation and metamoels.

A New Refined Truss Modeling for Shear-Critical RC Members (Pert II) - lts Verification - (전단이 지배하는RC 부재의 새로운 트러스 모델링 기법 연구 (후편) - 검증을 중심으로 -)

  • Kim Woo;Jeong Jae-Pyong;Kim Haeng-Joon
    • Journal of the Korea Concrete Institute
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    • v.17 no.1 s.85
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    • pp.59-68
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    • 2005
  • This paper as Part II of the present study deals with the verification of the new truss model that has been conceptually derived and formulated in Part I. Since the model includes the arch coefficient-$\alpha$, the characteristics of this coefficient are examined, and it appears that the coefficient-$\alpha$ is a function of a/d, $\rho$ and $\rho_v$ After transforming the model Into a sectional approach, the formula for predicting the stirrup stress, the longitudinal steel force, and ultimate shear strength are derived. Then, the equations are applied to the test specimens available in literatures, and the predicted values are shown to be in excellent agreement with the experimental results.

Connectivity of the GAODV Routing Protocol (GAODV 라우팅 프로토콜의 연결성)

  • Choi, Youngchol
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.21 no.7
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    • pp.1306-1312
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    • 2017
  • The route request (RREQ) packet is selectively re-broadcasted in the routing protocols that improve the broadcast storm problem of the ad-hoc on-demand routing protocol (AODV). However, in a low node density scenario, the connectivity of these selective rebroadcast schemes becomes less than that of the AODV. In order to clarify the requirements of these selective re-broadcast routing protocols, it is necessary to investigate the relationship between the node density and the connectivity. In this paper, we drive a probability to preserve the connectivity of the GAODV at an intermediate rebroadcast node. In addition, we present an intuitive method to approximate the end-to-end connectivity of the GAODV. We draw the required node density to guarantee the connectivity of 0.9 and 0.99 through computer simulations, and verify the validity of the derived theoritical connectivity by comparing with the simulation results.

A Resource Allocation Scheme in Spatial Multiplexing Marine Communication Systems Considering Channel Characteristics (공간 다중화 해양 통신 시스템에서 채널 특성을 고려한 자원 할당 기법)

  • Tcha, Wonjung;Lee, Gilsu;Nam, Yujin;Lee, Seong Ro;Jeong, Min-A;So, Jaewoo
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.39C no.7
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    • pp.528-537
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    • 2014
  • As the data traffic between ships and a land station continuously increase through the shipbuilding-IT convergence, several wireless communication technologies are being studied to process large amounts of data traffic. In particular, the multi-antenna system is one of the most expected technologies to provide high throughput. This paper proposes an algorithm for the base station to select the ship in consideration of channel characteristics and the transmission angle for a beam of the land station in spatial multiplexing marine communication systems. We increase the system capacity by maximizing the received signal strength of the ship using clustering characteristic of the radio channel. Also, we reduce the time to select the ship by excluding the ship with the large interference between the beams. On our computer simulation, the proposed scheme dramatically reduces the computational complexity with a little sacrifice of the throughput.

A Mobility Support Scheme Achieving High Energy-Efficiency for Sink Groups in Wireless Sensor Networks (무선 센서 망에서 싱크 그룹을 위한 에너지 효율 향상 이동성 지원 방안)

  • Yim, Yongbin;Park, Hosung;Lee, Jeongcheol;Oh, Seungmin;Kim, Sang-Ha
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.38B no.1
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    • pp.63-71
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    • 2013
  • In order to support mobility for sink groups, it is important to get the current location of a mobile sink group and then to offer the location to a source. Typically, previous works calculate a region including all member sinks by flooding; then, it notifies this region information to a source. However, flooding and location updates are periodically performed regardless of the group movement so that it causes considerable control overhead. In this paper, we propose an energy-efficient scheme supporting mobile sink groups. The proposed scheme obtains a location of a group without flooding. It exploits the inherent property of mobile sink groups which could approximate entire group movement by only partial member sinks movement. Also, the scheme learns group location by back-propagation learning method through exploiting overhearing feature in wireless communication environment. Our simulation studies show that the proposed scheme significantly improves in terms of energy consumption compared to the previous work.