• Title/Summary/Keyword: 다중목적 유전알고리즘

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A Study on Multiobjective Genetic Optimization Using Co-Evolutionary Strategy (공진화전략에 의한 다중목적 유전알고리즘 최적화기법에 관한 연구)

  • Kim, Do-Young;Lee, Jong-Soo
    • Proceedings of the KSME Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.699-704
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    • 2000
  • The present paper deals with a multiobjective optimization method based on the co-evolutionary genetic strategy. The co-evolutionary strategy carries out the multiobjective optimization in such way that it optimizes individual objective function as compared with each generation's value while there are more than two genetic evolutions at the same time. In this study, the designs that are out of the given constraint map compared with other objective function value are excepted by the penalty. The proposed multiobjective genetic algorithms are distinguished from other optimization methods because it seeks for the optimized value through the simultaneous search without the help of the single-objective values which have to be obtained in advance of the multiobjective designs. The proposed strategy easily applied to well-developed genetic algorithms since it doesn't need any further formulation for the multiobjective optimization. The paper describes the co-evolutionary strategy and compares design results on the simple structural optimization problem.

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A Hybrid Heuristic for Clustered Data Mapping (클러스터 데이터 매핑을 위한 혼합형 휴리스틱)

  • 박경모
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.10c
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    • pp.662-664
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    • 2000
  • 병렬 컴퓨팅에서 중요 문제의 하나는 다중 태스크를 다중 프로세서 병렬 시스템의 여러 노드에 대한 최적의 매핑을 찾는 것이다. 이러한 매핑의 목적은 솔루션 품질에 손상 없이 총 실행시간을 최소화시키는 것이다. 이 분야에서는 많은 휴리스틱 방법들을 사용하여 나름대로 매핑 문제를 해결해 왔다. 본 논문에서는 효율적인 클러스터 데이터 매핑을 위한 혼합형 휴리스틱 기법에 대하여 기술한다. 제시하는 휴리스틱 기법은 유전알고리즘과 평균장어닐링 알고리즘을 혼합시킨 것으로 두 가지 방법의 장점들을 합하여 성능을 향상시킬 수 있음을 보여준다. 혼합형 휴리스틱 알고리즘의 솔루션과 실행시간을 기존 매핑 알고리즘들과 비교한 시뮬레이션 결과를 보고한다.

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Multi-objective Genetic Algorithm for Variable Selection in Linear Regression Model and Application (선형회귀모델의 변수선택을 위한 다중목적 유전 알고리즘과 응용)

  • Kim, Dong-Il;Park, Cheong-Sool;Baek, Jun-Geol;Kim, Sung-Shick
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.18 no.4
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    • pp.137-148
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    • 2009
  • The purpose of this study is to implement variable selection algorithm which helps construct a reliable linear regression model. If we use all candidate variables to construct a linear regression model, the significance of the model will be decreased and it will cause 'Curse of Dimensionality'. And if the number of data is less than the number of variables (dimension), we cannot construct the regression model. Due to these problems, we consider the variable selection problem as a combinatorial optimization problem, and apply GA (Genetic Algorithm) to the problem. Typical measures of estimating statistical significance are $R^2$, F-value of regression model, t-value of regression coefficients, and standard error of estimates. We design GA to solve multi-objective functions, because statistical significance of model is not to be estimated by a single measure. We perform experiments using simulation data, designed to consider various kinds of situations. As a result, it shows better performance than LARS (Least Angle Regression) which is an algorithm to solve variable selection problems. We modify algorithm to solve portfolio selection problem which construct portfolio by selecting stocks. We conclude that the algorithm is able to solve real problems.

A study on Comparison of the Palate Methods for Multi-objective optimization ptoblem (다중 최적화 문제에서 파레토 방법들 비교 연구)

  • Ko, Young-Sang
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.07d
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    • pp.2639-2641
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    • 2003
  • 유전자 알고리즘은 다윈의 자연선택설과 유전자의 진화 개념을 이용한 적응 탐색 알고리즘으로 적용하고자 하는 문제의 매개 변수를 유전자와 비슷한 데이터 구조로 부호화하고, 유전 연산자를 이용하여 문제의 해답을 찾는 알고리즘이다. 최근 유전자 알고리즘은 이러한 복수개의 목적 함수를 최적화 하기 위한 다중 최적화 문제를 위한 최적화 기술로서의 관심이 크게 다루어지고 있으며 전송 문제, 생산 공정 문제 계획 등과 같은 다목적 함수를 다루는 많은 응용 부분에 대해 적용되고 있다. 본 논문에서는 기본적인 다중 목적 함수용 예와 Gen과 Kim이 제안한 네트워크 신뢰도를 고려한 연결 비용과 메시지 지연을 고려한 이중 구속 통신망 설계 문제를 가지고 가중치 합과 여러 가지 파레토 방법들을 비교하고 연구 검토 하고자 한다.

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Approximate Multi-Objective Optimization of A Wall-mounted Monitor Bracket Arm Considering Strength Design Conditions (강도조건을 고려한 벽걸이 모니터 브라켓 암의 다중목적 근사최적설계)

  • Doh, Jaehyeok;Lee, Jongsoo
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.39 no.5
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    • pp.535-541
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    • 2015
  • In this study, an approximate multi-objective optimization of a wall-mounted monitor bracket arm was performed. The rotation angle of the bracket arm was determined considering the inplane degree of freedom. We then formulated an optimization problem on maximum stress and deflection. Analyses of mean and design parameters were conducted for sensitivity regarding performance with orthogonal array and response surface method (RSM). RSM models of objective and constraint functions were generated using central composite (CCD) and D-optimal design. The accuracy of approximate models was evaluated through $R^2$ value. The obtained optimal solutions by non-dominant sorting genetic algorithm (NSGA-II) were validated through the finite element analysis and we compared the obtained optimal solution by CCD and D-optimal design.

A Study On Bi-Criteria Shortest Path Model Development Using Genetic Algorithm (유전 알고리즘을 이용한 이중목적 최단경로 모형개발에 관한 연구)

  • 이승재;장인성;박민희
    • Journal of Korean Society of Transportation
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    • v.18 no.3
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    • pp.77-86
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    • 2000
  • The shortest path problem is one of the mathematical Programming models that can be conveniently solved through the use of networks. The common shortest Path Problem is to minimize a single objective function such as distance, time or cost between two specified nodes in a transportation network. The sing1e objective model is not sufficient to reflect any Practical Problem with multiple conflicting objectives in the real world applications. In this paper, we consider the shortest Path Problem under multiple objective environment. Wile the shortest path problem with single objective is solvable in Polynomial time, the shortest Path Problem with multiple objectives is NP-complete. A genetic a1gorithm approach is developed to deal with this Problem. The results of the experimental investigation of the effectiveness of the algorithm are also Presented.

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A PID Genetic Controller Design Using Reference Model (기준모델을 이용한 PID 유전 제어기 설계)

  • Park, K.H.;Nam, M.H.;Hwang, Y.W.;Chun, S.J.
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 1999.07b
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    • pp.894-896
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    • 1999
  • PID 제어는 50년의 역사를 갖기 때문에 현장의 사용자는 이 제어방식에 익숙해져 있으며, 제어장치의 구성이 간단하며 제어기의 최적동조가 가능하므로 많은 분야에서 사용되고 있다[1]. 그러나 PID 제어기에 의해서 얻은 결과에 대하여 만족하기 위해서는 많은 시행착오를 겪어야 한다. 또한 만족하는 결과를 얻었다고 할지라도 외란, 플랜트의 동특성이 바뀌는 경우 시스템을 추종하지 못하기 때문에 파라미터를 재조정하여야 한다. 유전 알고리즘은 자연세계의 진화 현상에 기초한 계산모델로서 John Holland에 의해서 1975년에 개발된 전역적인 최적화 알고리즘이며[1][2], 비선형 고차원, 불연속, 다중모드, 노이즈 함수 등에 대하여 강건함을 보여주고, 복잡한 탐색 공간에서 최적 값을 스스로 발견하는 학습 능력을 갖는다. 이 방법은 재생산, 교배, 돌연변이를 통하여 최적해를 찾은 방법으로 1989년에 D. E. Goldgerg에 의해서 체계적으로 정리된 후 여러 분야에서 응용되고 있다[3][4]. 그러나 유전 알고리즘은 목적함수만을 이용하여 해집단을 탐색하기 때문에 숙련운전자가 원하는 제어 특성 명세인 상승시간, 정착시간, 초과량(oveshoot) 둥을 구체적으로 명시하여 제어에 반영할 수 없다. 또한, 유전 알고리즘은 입력 값이 크게 바뀔 경우 다른 시스템으로 인식하여 새로운 탐색을 수행하는 단점을 가지고 있다. 본 논문은 첫째, 기준모델을 도입하여 플랜트의 성능을 기준모델로 표현하여 플랜트가 요구하는 성능지표를 정량적으로 규정하는 것이 가능하였다. 또한, 이것은 미지 플랜트 동특성을 식별하기 위한 신호로 사용되어, 플랜트의 정보를 얻는데 이용되었다. 즉, 기준모델과 플랜트 출력사이의 추종 오차 정보가 적응기구인 PID 유전제어기의 입력으로 사용되며, 구형파 입력의 경우에도 기준모델과 플랜트의 출력차는 크게 변하지 않는다. 따라서, 유전 알고리즘의 목적함수에 기준 모델을 제안 적용하여 안정적이고, 세밀한 제어를 수행하였다. 둘째, PID의 간단하면서 확실한 제어가 가능하다는 점과 전역적인 최적값을 찾을 수 있는 유전 알고리즘을 적용하여 고속제어를 요하는 직류 서보 모터(DC Servo Motor) 운전 시 실시간 파라미터 동조에 적용하였다.

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Design Optimization of Liquid Rocket Engine Using Genetic Algorithms (유전알고리즘을 이용한 액체로켓엔진 설계 최적화)

  • Lee, Sang-Bok;Lim, Tae-Kyu;Roh, Tae-Seong
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.16 no.2
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    • pp.25-33
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    • 2012
  • A genetic algorithm (GA) has been employed to optimize the major design variables of the liquid rocket engine. Pressure of the main combustion chamber, nozzle expansion ratio and O/F ratio have been selected as design variables. The target engine has the open gas generator cycle using the LO2/RP-1 propellant. The gas properties of the combustion chamber have been obtained from CEA2 and the mass has been estimated using reference data. The objective function has been set as multi-objective function with the specific impulse and thrust to weight ratio using the weight method. The result shows about 4% improvement of the specific impulse and 23% increase of the thrust to weight ratio. The Pareto frontier line has been also obtained for various thrust requirements.

Design Parameter Optimization of Liquid Rocket Engine Using Generic Algorithms (유전알고리즘을 이용한 액체로켓엔진 설계변수 최적화)

  • Lee, Sang-Bok;Kim, Young-Ho;Roh, Tae-Seoung
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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    • 2011.11a
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    • pp.127-134
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    • 2011
  • A genetic algorithm (GA) has been employed to optimize the major design variables of the liquid rocket engine. Pressure of the main combustion chamber, nozzle expansion ratio and O/F ratio have been selected as design variables. The target engine has the open gas generator cycle using the LO2/RP-1 propellant. The gas properties of the combustion chamber have been obtained from CEA2 and the mass has been estimated using reference data. The objective function has been set as multi-objective function with the specific impulse and thrust to weight ratio using the weight method. The result shows about 4% improvement of the specific impulse and 23% increase of the thrust to weight ratio. The Pareto frontier line has been also obtained for various thrust requirements.

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Microarray Probe Design with Multiobjective Evolutionary Algorithm (다중목적함수 진화 알고리즘을 이용한 마이크로어레이 프로브 디자인)

  • Lee, In-Hee;Shin, Soo-Yong;Cho, Young-Min;Yang, Kyung-Ae;Zhang, Byoung-Tak
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.35 no.8
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    • pp.501-511
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    • 2008
  • Probe design is one of the essential tasks in successful DNA microarray experiments. The requirements for probes vary as the purpose or type of microarray experiments. In general, most previous works use the simple filtering approach with the fixed threshold value for each requirement. Here, we formulate the probe design as a multiobjective optimization problem with the two objectives and solve it using ${\epsilon}$-multiobjective evolutionary algorithm. The suggested approach was applied in designing probes for 19 types of Human Papillomavirus and 52 genes in Arabidopsis Calmodulin multigene family and successfully produced more target specific probes compared to well known probe design tools such as OligoArray and OligoWiz.