• Title/Summary/Keyword: 네트워크 최적화 모형

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Basin-Wide Real Time Daily Multi-Reservoir Operation Using K-MOSIM (K-MOSIM을 이용한 유역통합 실시간 일 저수지 운영)

  • Lee, Jin-Hee;Ko, Ick-Hwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.948-952
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    • 2006
  • 인구의 증가와 경제의 발전으로 인해 한정된 수자원에 대한 수요가 급증하였고 향후 고도의 복지사회 구현과 지방 자치화에 따른 각종 용수 수요에 대한 심각한 물 배분 문제가 대두되고 있다. 특히 심각하게 물 배분 문제가 야기될 때 각 수요지점별로 필요한 용수를 공급하기 위해서 단지 상류에서 하류 단으로 물을 배분한다면 수리권의 공정성 문제가 제기되며 물 관리 원칙의 결여에 따른 곤란한 상황이 발생할 수 있다. 이렇게 갈수 및 가뭄 시와 같이 물 배분 문제가 생길시 에는 우선 하천유역 전체의 가용수량을 파악한 후 각 용수 사용별로 중요성을 감안하여 용수공급 우선순위를 설정하여 전 하천 유역을 통하여 일관된 배분을 실시할 수 있는 수자원 최적화 배분 시스템을 개발 할 필요성이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 연구에서는 한국수자원공사 수자원연구원과 콜로라도주립대학에서 공동 개발한 유역 네트워크 유량 모델(River Basin Network Flow Model)인 K-MODSIM을 이용하여 유역통합 실시간 일 저수지 운영 모델을 개발하였다. 개발된 유역통합 실시간 일운영 모델은 금강유역에 적용하였으며, 금강유역을 12개의 소유역으로 구분하고, 용담댐과 대청댐을 포함하며, 유역관리는 용수공급, 치수대책, 발전수력 및 하천 유지용수의 공급등의 유역내 수자원 관리 상황을 포함하였다. 이처럼 유역의 매우 자세한 세부사항을 고려함으로서 기존에 개발된 모델이 가지고 있던 단순화의 단점을 보완하고 유역의 특성을 최대한 반영하도록 하였다. 또한 유역통합 실시간 일운영 모델의 장기적인 저수지 운영 문제를 해결하기 위해 암시적 추계학적 동적계획법을 사용하여 도출된 월운영룰을 일운영모델에 적용할 수 있는 방법을 제시 하였다.기능으로 구성되어 있으며, 각 기능을 선택하면 해당 화면으로 GUI가 전환된다. 따라서 다량의 측정자료의 신뢰성을 유지하고 이를 모형의 입력자료로 활용하는 일련의 과정을 시스템화하기 때문에 자료의 이상적 유지 관리가 이루어지며 복잡한 2차원 수질해석 모형을 수월하게 운영할 수 있는 시스템으로 개발하였다.제외하면, 부자측정 방법에 의한 유량산정시 가장 큰 오차원인은 홍수시 측정된 유속측선의 위치와 홍수 전후로 측정된 횡단면상의 위치가 일치하지 않는 점과, 대부분 두 측정 구간의 평균값을 대푯값으로 사용한다는 점이다. 본 연구는 다년간의 유량 측정 및 검증 경험과 자료를 토대로 현장에서 부자를 이용하여 측정된 측정성과를 정확도 높은 유량자료로 산정하는데 있어서의 문제점을 도출하고, 이로 인해 발생하는 오차를 추정하여 그 개선방안을 제시해 보고자한다. 더불어 보다 정확한 유량 산정을 위한 기준과 범주를 제시하고자 한다.리적 특성을 잘 반영하며, 도시지역의 복잡한 배수시스템 해석모형과 지표범람 모형을 통합한 모형 개발로 인해 더욱 정교한 도시지역에서의 홍수 범람 해석을 실시할 수 있을 것으로 판단된다. 본 모형의 개발로 침수상황의 시간별 진행과정을 분석함으로써 도시홍수에 대한 침수위험 지점 파악 및 주민대피지도 구축 등에 활용될 수 있을 것으로 판단된다. 있을 것으로 판단되었다.4일간의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을

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Optimization Model for Location Management in WCDMA Networks (WCDMA 네트워크에서의 일치관리 최적화 모형)

  • Chung, Yong-Joo
    • Korean Management Science Review
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    • v.26 no.3
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    • pp.23-35
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    • 2009
  • This study deals with the location management in WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) networks. The new location management method is the one of the many techniques used to provide the packet switched (PS) services effectively in WCDMA networks. WCDMA introduces RA (routing area) for the PS services in addition to LA (location area) for the circuit switched (CS) services. WCDMA system also adopts the cooperative paging and the combined area update which are to decrease signaling traffic using the PS network resources for the CS services. Considering the characteristics of the WCDMA networks, this study formulate into the mathematical programming problem for the location management. Rather than the existing researches which consider the single MSC/SGSN networks, we deal with the multi MSC/SGSN networks, where both MSC area and SGSN area should be determined as well. Fairness between traffic loads of MSC/SGSN and the system cost incurred to MSC/SGSN are also incorporated into our model, which make the model more realistic. We propose greedy algorithms for the problems, which consists of the merger of two neighboring areas and the movement of an area. Extensive experiment has been done based on the realistic problem examples. Followed by the analysis of parameter effect on the final solutions and the quality of final solutions obtained by our greedy algorithms. Our proposed model and analysis result can be used to determine WCDMA system areas and to predict the system performance measures by the determination.

ICT 융합 지능형 공급 및 분배를 위한 신도시 멀티워터루프 시스템 개발

  • Han, Guk-Heon;Kim, Yeong-Hwa
    • Information and Communications Magazine
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    • v.31 no.6
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    • pp.69-74
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    • 2014
  • 기후변화에 적극 대처하여 지속적이고 안정적인 용수 공급을 위해 기존의 용수 생산 공급망에 정보통신 기술(Information & Communication Technologies, ICT)을 접목한 지능형 물관리를 위해 '스마트 워터 그리드(smart water grid)'를 구축하고자 하는 다양한 노력이 최근 들어 지속되고 있다. 즉, 스마트 워터 그리드는 기존의 수자원 관리 시스템의 한계를 극복하기 위해 첨단 정보통신기술을 이용하는 고효율의 차세대 인프라 시스템으로 다양한 수원을 활용하고 물을 효율적으로 배분 관리 운송하여 수자원의 불균형을 해소하고, 첨단 센서 네트워크를 이용해 실시간으로 수자원망의 안정성을 모니터링하는 등 용수관리 전분야에 걸쳐 양방향 실시간으로 용수정보를 감시 대응하여 용수관리와 에너지 효율의 최적화된 메가시티(mega-city)에 적합한 지능형 물관리가 가능할 것으로 예상되는 시스템이다. 따라서 본 고에서는 선진화된 상수도시스템 운영을 위해서는 현장설비의 관측값을 감시하고 제어하는 시스템에서, 운영 방식이 변경될 때마다 운영 변수간의 인과관계를 분석하고 예측할 수 있는 시뮬레이션 기능이 탑재된 상수도 운영시스템이 요구되고 있는 실정에서 용수공급 시스템의 운영 상황을 모의할 수 있는 모형 개발 및 용수공급시스템의 운영룰 모의 및 운영의사결정에 적용할 수 있는 다중수원 워터루프 시스템과 운영관리할 수 있는 S/W를 개발 내용을 소개하였다.

A Study on the Optimal Allocation of Maintenance Personnel in the Naval Ship Maintenance System (해군 함정 정비체계 최적 정비인력 할당 모형 연구)

  • Kim, Seong-Woo;Yoon, Bong-Kyoo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.16 no.3
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    • pp.1853-1862
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    • 2015
  • Naval maintenance system carries out repairs of battle ships. Korean Navy has four maintenance stations to maximize the readiness of the battle ships. Since each station can provide different services according to characteristics(specific size of ships, type of maintenances) and the maintenance ability of stations is predetermined, it has been one of complex problems for the Korean Navy to find the optimal resource allocation. We investigate the operation of the stations from the perspective of the human resource allocation which plays crucial role in the performance of the maintenance stations. Using a queueing model and optimization technique, we present a way to derive the optimal personnel allocation which minimize the waiting number of battle ships at each station, leading to the improvement of the military readiness in the Korean Navy.

Analysis of Automatic Meter Reading Systems (IBM, Oracle, and Itron) (국외 상수도 원격검침 시스템(IBM, Oracle, Itron) 분석)

  • Joo, Jin Chul;Kim, Juhwan;Lee, Doojin;Choi, Taeho;Kim, Jong Kyu
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.264-264
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    • 2017
  • 국외의 상수도 원격검침 시스템 내 데이터 전송방식은 도시 규모, 계량기의 밀도, 전력공급 여부 및 통신망의 설치 여부 등을 종합적으로 고려하여 결정되었다. 대부분의 스마트워터미터 제조업체들은 계량기의 부호기가 공급하는 판독 내용(데이터)을 전송할 검침단말기와 근거리 통신망(neighborhood area network)을 연계하여 개발 및 판매하였으며, 자체 소유 통신 프로토콜을 사용하여 라디오 주파수(RF) 통신 기술을 사용하고 있다. 광역통신망(wide area network)의 경우, 노드(말단의 계량기 및 센서)들과 이에 연결된 통신망 들을 포함한 네트웍의 배열이나 구성이 스타(star), 메쉬(mesh), 버스(bus), 나무(tree) 등의 형태로 통신망이 구성되어 있으나, 스타와 메쉬형 통신망 구성형태가 가장 널리 활용되는 것으로 조사되었다. 시스템 통합운영관리 업체들인 IBM, Oracle, Itron 등은 용수 인프라 관리 또는 통합네트워크 솔루션 등의 통합 물관리 시스템(integrated water management system)을 개발하여 현장적용을 하고 있으며, 원격검침 시스템을 통해 고객들의 현재 소비량과 과거 누적 소비량, 누수 감지 서비스 및 실시간 요금 고지 등을 실시간으로 웹 포털과 앱을 통해 제공하고 있다. 또한, 일부 제조업체들은 도시 용수공급/소비 관리자가 주민의 용수사용량을 모니터링하여 일평균 용수사용량 및 사용 경향을 파악하고, 누수를 검지하여 복구 및 용수 사용 지속가능성 지수를 제시하고, 실시간으로 주민의 용수사용량 관련 데이터를 모니터링하여 용수공급의 최적화를 위한 의사결정지원 서비스를 용수공급자에게 제공하고 있다. 최근에는 인공지능을 활용해 가정용수의 용도별(세탁용수, 화장실용수, 샤워용수, 식기세척용수 등) 사용량 곡선을 패터닝하여 profiling 기법을 도입해, 스마트워터미터에서 용수사용량이 통합되어 검지될 시 용수사용량의 세부 용도별 re-profiling 기법을 도입하여 가정용수내 과소비되는 지점을 도출 후 절감을 유도하는 기술이 개발 중이다. 또한, 미래 용수 사용량 예측을 위해 다양한 시계열 자료를 분석하는 선형 종속 모형(자기회귀모형, 자기회귀이동평균모형, 자기회귀적분이동평균모형 등)과 비선형 종속 모형(Fuzzy Logic, Neural Network, Genetic Algorithm 등)을 활용한 예측기능이 구축되어 상호 비교하여 최적의 용수사용량 예측 도구를 제공되고 있다.

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Designing the Optimal Urban Distribution Network using GIS : Case of Milk Industry in Ulaanbaatar Mongolia (GIS를 이용한 최적 도심 유통 네트워크 설계 : 몽골 울란바타르 내 우유 산업 사례)

  • Enkhtuya, Daariimaa;Shin, KwangSup
    • The Journal of Bigdata
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    • v.4 no.2
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    • pp.159-173
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    • 2019
  • Last-Mile delivery optimization plays a key role in the urban supply chain operation, which is the most expensive and time-consuming and most complicated part of the whole delivery process. The urban consolidation center (UCC) is regarded as a significant asset for supporting customer demand in the last-mile delivery service. It is the key benefit of UCC to improve the load balance of vehicles and to reduce the total traveling distance by finding the better route with the well-organized multi-leg vehicle journey in the urban area. This paper presents the model using multiple scenario analysis integrated with mathematical optimization techniques using Geographic Information System (GIS). The model aims to find the best solution for the distribution network consisted of DC and UCC, which is applied to the case of Ulaanbaatar Mongolia. The proposed methodology integrates two sub-models, location-allocation model and vehicle routing problem. The multiple scenarios devised by selecting locations of UCC are compared considering the general performance and delivery patterns together. It has been adopted to make better decisions the quantitative metrics such as the economic value of capital cost, operating cost, and balance of using available resources. The result of this research may help the manager or public authorities who should design the distribution network for the last mile delivery service optimization using UCC within the urban area.

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Analyzing Accessibility of Emergency Shelters Based on Service Population: The Case of Outdoor Evacuation Places for Earthquake in Jung-gu, Seoul (생활인구를 고려한 대피시설 접근성 분석: 서울 중구지역 지진 옥외 대피장소를 사례로)

  • Kim, Sang-Gyoon;Shin, Sang-Young;Nam, Hyeon-Jung
    • Journal of the Society of Disaster Information
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    • v.18 no.1
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    • pp.51-62
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    • 2022
  • Purpose: This study analyzes accessibility of outdoor evacuation places for earthquake and the accessibility improvement effects when expanding the evacuation places in accessibility-deficient areas. In order to consider real-world evacuees, the accessibility analysis is based on service population not on resident population. Method: Location-allocation model as a GIS-based spatial optimization mode is used to analyze accessibility and vulnerable areas to evacuation places. Of location-allocation problem types, 'Maximize Coverage' method is chosen to allocate as many potential evacuees as possible to evacuation places. And impedence cutoffs or evacuation distances (times) are applied to three classes: 500m (7.5 minutes), 1,000m (15 minutes), and 1,500m (22.5 minutes). Case study area is Jung-gu areas, Seoul as a high-density downtown area. Result: Results show that accessibility-deficient areas and population to evacuation places are much more in service population than in resident population. Accessibility is significantly improved when increases when expanding the evacuation places in accessibility-deficient areas. Yet, accessibility-deficient areas are still remained since available lands are insufficient in the high-density downtown area. Conclusion: The study suggests that temporary evacuation facilities like outdoor evacuation places for earthquake need to consider real potential evacuees based not only on resident population but also on service population. Also, policy measures to provide emergency shelters need to more utilize spatial optimization tools like location-allocation model.

An Intelligent Intrusion Detection Model Based on Support Vector Machines and the Classification Threshold Optimization for Considering the Asymmetric Error Cost (비대칭 오류비용을 고려한 분류기준값 최적화와 SVM에 기반한 지능형 침입탐지모형)

  • Lee, Hyeon-Uk;Ahn, Hyun-Chul
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.17 no.4
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    • pp.157-173
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    • 2011
  • As the Internet use explodes recently, the malicious attacks and hacking for a system connected to network occur frequently. This means the fatal damage can be caused by these intrusions in the government agency, public office, and company operating various systems. For such reasons, there are growing interests and demand about the intrusion detection systems (IDS)-the security systems for detecting, identifying and responding to unauthorized or abnormal activities appropriately. The intrusion detection models that have been applied in conventional IDS are generally designed by modeling the experts' implicit knowledge on the network intrusions or the hackers' abnormal behaviors. These kinds of intrusion detection models perform well under the normal situations. However, they show poor performance when they meet a new or unknown pattern of the network attacks. For this reason, several recent studies try to adopt various artificial intelligence techniques, which can proactively respond to the unknown threats. Especially, artificial neural networks (ANNs) have popularly been applied in the prior studies because of its superior prediction accuracy. However, ANNs have some intrinsic limitations such as the risk of overfitting, the requirement of the large sample size, and the lack of understanding the prediction process (i.e. black box theory). As a result, the most recent studies on IDS have started to adopt support vector machine (SVM), the classification technique that is more stable and powerful compared to ANNs. SVM is known as a relatively high predictive power and generalization capability. Under this background, this study proposes a novel intelligent intrusion detection model that uses SVM as the classification model in order to improve the predictive ability of IDS. Also, our model is designed to consider the asymmetric error cost by optimizing the classification threshold. Generally, there are two common forms of errors in intrusion detection. The first error type is the False-Positive Error (FPE). In the case of FPE, the wrong judgment on it may result in the unnecessary fixation. The second error type is the False-Negative Error (FNE) that mainly misjudges the malware of the program as normal. Compared to FPE, FNE is more fatal. Thus, when considering total cost of misclassification in IDS, it is more reasonable to assign heavier weights on FNE rather than FPE. Therefore, we designed our proposed intrusion detection model to optimize the classification threshold in order to minimize the total misclassification cost. In this case, conventional SVM cannot be applied because it is designed to generate discrete output (i.e. a class). To resolve this problem, we used the revised SVM technique proposed by Platt(2000), which is able to generate the probability estimate. To validate the practical applicability of our model, we applied it to the real-world dataset for network intrusion detection. The experimental dataset was collected from the IDS sensor of an official institution in Korea from January to June 2010. We collected 15,000 log data in total, and selected 1,000 samples from them by using random sampling method. In addition, the SVM model was compared with the logistic regression (LOGIT), decision trees (DT), and ANN to confirm the superiority of the proposed model. LOGIT and DT was experimented using PASW Statistics v18.0, and ANN was experimented using Neuroshell 4.0. For SVM, LIBSVM v2.90-a freeware for training SVM classifier-was used. Empirical results showed that our proposed model based on SVM outperformed all the other comparative models in detecting network intrusions from the accuracy perspective. They also showed that our model reduced the total misclassification cost compared to the ANN-based intrusion detection model. As a result, it is expected that the intrusion detection model proposed in this paper would not only enhance the performance of IDS, but also lead to better management of FNE.

Development of Short-term Heat Demand Forecasting Model using Real-time Demand Information from Calorimeters (실시간 열량계 정보를 활용한 단기 열 수요 예측 모델 개발에 관한 연구)

  • Song, Sang Hwa;Shin, KwangSup;Lee, JaeHun;Jung, YunJae;Lee, JaeSeung;Yoon, SeokMann
    • The Journal of Bigdata
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    • v.5 no.2
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    • pp.17-27
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    • 2020
  • District heating system supplies heat from low-cost high-efficiency heat production facilities to heat demand areas through a heat pipe network. For efficient heat supply system operation, it is important to accurately predict the heat demand within the region and optimize the heat production plan accordingly. In this study, a heat demand forecasting model is proposed considering real-time calorimeter information from local heat demands. Previous models considered ambient temperature and heat demand history data to predict future heat demands. To improve forecast accuracy, the proposed heat demand forecast model added big data from real-time calorimeters installed in the heat demands within the target region. By employing calorimeter information directly in the model, it is expected that the proposed forecast model is to reflect heat use pattern of each demand. Computational experiemtns based on the actual heat demand data shows that the forecast accuracy of the proposed model improved when the calorimeter big data is reflected.

MDP(Markov Decision Process) Model for Prediction of Survivor Behavior based on Topographic Information (지형정보 기반 조난자 행동예측을 위한 마코프 의사결정과정 모형)

  • Jinho Son;Suhwan Kim
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.29 no.2
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    • pp.101-114
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    • 2023
  • In the wartime, aircraft carrying out a mission to strike the enemy deep in the depth are exposed to the risk of being shoot down. As a key combat force in mordern warfare, it takes a lot of time, effot and national budget to train military flight personnel who operate high-tech weapon systems. Therefore, this study studied the path problem of predicting the route of emergency escape from enemy territory to the target point to avoid obstacles, and through this, the possibility of safe recovery of emergency escape military flight personnel was increased. based problem, transforming the problem into a TSP, VRP, and Dijkstra algorithm, and approaching it with an optimization technique. However, if this problem is approached in a network problem, it is difficult to reflect the dynamic factors and uncertainties of the battlefield environment that military flight personnel in distress will face. So, MDP suitable for modeling dynamic environments was applied and studied. In addition, GIS was used to obtain topographic information data, and in the process of designing the reward structure of MDP, topographic information was reflected in more detail so that the model could be more realistic than previous studies. In this study, value iteration algorithms and deterministic methods were used to derive a path that allows the military flight personnel in distress to move to the shortest distance while making the most of the topographical advantages. In addition, it was intended to add the reality of the model by adding actual topographic information and obstacles that the military flight personnel in distress can meet in the process of escape and escape. Through this, it was possible to predict through which route the military flight personnel would escape and escape in the actual situation. The model presented in this study can be applied to various operational situations through redesign of the reward structure. In actual situations, decision support based on scientific techniques that reflect various factors in predicting the escape route of the military flight personnel in distress and conducting combat search and rescue operations will be possible.