• 제목/요약/키워드: 병렬유전자알고리즘

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Design of Optimized Fuzzy Controller for Rotary Inverted Pendulum System Using HFC-based Genetic Algorithms (계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘을 이용한 회전형 역 진자 시스템의 최적 Fuzzy 제어기 설계)

  • Jung, Seung-Hyun;Choi, Jeoung-Nae;Oh, Sung-Kwun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.306-307
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    • 2007
  • 본 논문은 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition-based Genetic Algorithms : HFCGA)을 이용하여 회전형 역 진자 시스템의 최적 Fuzzy 제어기 설계를 제안한다. 탐색 공간이 크거나 복잡한 최적해 탐색문제에 대해 조기 수렴 문제를 내제하고 있는 기존의 유전자 알고리즘의 해결방안으로 병렬 유전자 알고리즘이 개발되었으며, HFCGA는 병렬 유전자 알고리즘의 한 구조이다. 본 논문에서는 회전형 역 진자 시스템에 대해 LQR 제어기와 유사한 형태의 Fuzzy 제어기를 구성하고, HFCGA를 이용하여 최적의 제어기 파라미터들을 구한다. 그리고 시뮬레이션 및 실제 공정에 적용하여 LQR 제어기와 설계된 제어기의 성능을 평가한다.

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Load Balancing Using Mean-Field Annealing and Genetic Algorithms in Parallel Processing (병렬처리에서 평균장 어닐링과 유전자 알고리즘을 이용한 부하균형)

  • 홍철의;박경모
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.10a
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    • pp.364-366
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    • 2003
  • 본 논문에서는 병렬처리에서 중요한 부하균형 문제에 대한 새로운 솔루션을 소개한다. 제안하는 매핑 알고리즘은 평균장 어닐링과 유전자 알고리즘을 합성한 휴리스틱 부하균형 기법이다. 합성된 알고리즘을 세 개의 다른 알고리즘들과의 성능향상비를 측정하는 성능평가 시뮬레이션을 개발하였고 솔루션 품질과 수행시간 면에서 우지의 방법은 기존의 것들 보다 개선된 실험결과를 얻었다.

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A 2-Dimension Torus-based Genetic Algorithm for Multi-disk Data Allocation (2차원 토러스 기반 다중 디스크 데이터 배치 병렬 유전자 알고리즘)

  • 안대영;이상화;송해상
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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    • v.41 no.2
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    • pp.9-22
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    • 2004
  • This paper presents a parallel genetic algorithm for the Multi-disk data allocation problem an NP-complete problem. This problem is to find a method to distribute a Binary Cartesian Product File on disk-arrays to maximize parallel disk I/O accesses. A Sequential Genetic Algorithm(SGA), DAGA, has been proposed and showed the superiority to the other proposed methods, but it has been observed that DAGA consumes considerably lengthy simulation time. In this paper, a parallel version of DAGA(ParaDAGA) is proposed. The ParaDAGA is a 2-dimension torus-based Parallel Genetic Algorithm(PGA) and it is based on a distributed population structure. The ParaDAGA has been implemented on the parallel computer simulated on a single processor platform. Through the simulation, we study the impact of varying ParaDAGA parameters and compare the quality of solution derived by ParaDAGA and DAGA. Comparing the quality of solutions, ParaDAGA is superior to DAGA in all cases of configurations in less simulation time.

Performance Improvement of Centralized Dynamic Load-Balancing Method by Using Network Based Parallel Genetic Algorithm (네트워크기반 병렬 유전자 알고리즘을 이용한 중앙집중형 동적부하균등기법의 성능향상)

  • Song, Bong-Gi;Sung, Kil-Young;Woo, Chong-Ho
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.9 no.1
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    • pp.165-171
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    • 2005
  • In this paper, the centralized dynamic load-balancing was processed effectively by using the network based parallel genetic algorithm. Unlike the existing method using genetic algorithm, the performance of central scheduler was improved by distributing the process for the searching of the optimal task assignment to clients. A roulette wheel selection and an elite preservation strategy were used as selection operation to improve the convergence speed of optimal solution. A chromosome was encoded by using sliding window method. And a cyclic crossover was used as crossover operation. By the result of simulation for the performance estimation of central scheduler according to the change of flexibility of load-balancing method, it was verified that the performance is improved in the proposed method.

Genetic Algorithms for Optimal Augmentation of Water Distribution Networks (유전자 알고리즘을 이용한 배수관망의 최적 확장 설계)

  • Lee, Seung-Cheol;Lee, Sang-Il
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.34 no.5
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    • pp.567-575
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    • 2001
  • A methodology is developed for designing the minimum-cost water distribution network. The method is based on network simulations and an optimization scheme using genetic algorithms. Being a stochastic optimization scheme, genetic algorithms have advantages over the conventional search algorithms in solving network problems known for their nonlinearities and herculean computational costs. While existing methods focus on the design of either entirely new or parallel augmentation of network systems, the proposed method can be applied to problems having both new branches of tree-type and paralle augmentation in loops. The applicability of the method was shown through a case study for Baekryeon water supply system. The optimized design resulted in the maximum 5.37% savings compared to the conventional design without optimization, while meeting the hydraulic constraints.

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Predicting RNA Pseudoknots Using a Genetic Algorithm (유전자 알고리즘을 이용한 RNA Pseudoknot 예측)

  • 이동규;한경숙
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2002.04a
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    • pp.682-684
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    • 2002
  • RNA 분자의 pseudoknot 구조는 이차 구조의 loop에 있는 염기와 이 loop 외부에 있는 염기와의 결합으로 생성되는 삼차 구조 요소이다. pseudoknot은 삼차 구조 형성에 필수적인 구조 요소일 뿐만 아니라, RNA 분자의 기능에 중요한 영향을 미친다. pseudoknot을 포함한 RNA 구조를 예측하는 문제는 매우 어려우며 많은 계산을 필요로 한다. 현재까지, 병렬 구조를 갖는 수퍼 컴퓨터에서 유전자 알고리즘을 이용한 프로그램의 예측 결과가 가장 우수하다고 알려져 있다. 그러나 이 프로그램은 수퍼 컴퓨터에서만 운용되기 때문에 일반 연구자가 쉽게 사용하기 어려운 단점이 있다. 본 논문은 유전자 알고리즘을 이용한 PC 기반의 pseudoknot 예측 프로그램에 대하여 기술한다. 실헙 결과는 PC 기반에서도 유전자 알고리즘을 이용하여 pseudoknot을 포함한 RNA 구조를 효과적으로 예측하고 있음을 보인다.

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Symbolic regression based on parallel Genetic Programming (병렬 유전자 프로그래밍을 이용한 Symbolic Regression)

  • Kim, Chansoo;Han, Keunhee
    • Journal of Digital Convergence
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    • v.18 no.12
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    • pp.481-488
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    • 2020
  • Symbolic regression is an analysis method that directly generates a function that can explain the relationsip between dependent and independent variables for a given data in regression analysis. Genetic Programming is the leading technology of research in this field. It has the advantage of being able to directly derive a model that can be interpreted compared to other regression analysis algorithms that seek to optimize parameters from a fixed model. In this study, we propse a symbolic regression algorithm using parallel genetic programming based on a coarse grained parallel model, and apply the proposed algorithm to PMLB data to analyze the effectiveness of the algorithm.

Thin Film Bulk Acoustic Resonator(FBAR) Bandpass Filter Design Technique Using Genetic Algorithm (유전자알고리즘을 이용한 FBAR RF 대역통과여파기 설계기법)

  • 이정흠;김형동
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.40 no.3
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    • pp.10-17
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    • 2003
  • In this paper, genetic algorithm (GA)-based Thin Film Bulk Acoustic Resonator (FBAR) RF filter design technique is proposed. Since the BVD(Butterworth-Van Dyke) lumped element model is valid only around the resonance, FBAR filter design technique based on BVD circuit has an approximate error. Instead of using BVD model, optimizing filter design method utilizes an analytical electrical impedance equation of FBAR. The geometry of FBAR such as thickness of the piezoelectric layer and area which significantly affect the filter response is optimized by GA. US-PCS Rx Bandpass filter obtained by the proposed technique shows a better response comparing with the typical and BVD-based filter.

A parallel SNP detection algorithm for RNA-Seq data (RNA 시퀀싱 데이터를 이용한 병렬 SNP 추출 알고리즘)

  • Kim, Deok-Keun;Lee, Deok-Hae;Kong, Jin-Hwa;Lee, Un-Joo;Yoon, Jee-Hee
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.1260-1263
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    • 2011
  • 최근 차세대 시퀀싱 (Next Generation Sequencing, NGS) 기술이 발전하면서 DNA, RNA 등의 시퀀싱 데이터를 이용한 유전체 분석 방식에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 차세대 시퀀싱 데이터를 이용한 유전체 분석 방식은 마이크로어레이 혹은 EST/cDNA 데이터를 이용한 기존의 분석 방식에 비하여 비용이 적게 들고 정확한 결과를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 이 들 DNA, RNA 시퀀싱 데이터는 각 시퀀스의 길이가 짧고 전체 용량은 매우 커서 이 들 데이터로부터 정확한 분석 결과를 추출하는 데에 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 클라우드 컴퓨팅 기술을 기반으로 하여 대용량의 RNA 시퀀싱 데이터를 고속으로 처리하는 병렬 SNP 추출 알고리즘을 제안한다. 전체 게놈 데이터 중 유전자 영역만을 high coverage로 시퀀싱하여 얻어지는 RNA 시퀀싱 데이터는 유전자 변이 추출을 목적으로 분석되며, SNP(Single Nucleotide Polymorphism)와 같은 유전자 변이는 질병의 원인 규명 및 치료법 개발에 직접 이용된다. 제안된 알고리즘은 동시에 실행되는 다수의 Map/Reduce 함수에 의해서 대규모 RNA 시퀀스를 병렬로 처리하며, 레퍼런스 시퀀스에 매핑된 각 염기의 출현 빈도와 품질점수를 이용하여 SNP를 추출한다. 또한 이 들 SNP 추출 결과에 대한 시각적 분석 도구를 제공하여 SNP 추출 과정 및 근거를 시각적으로 확인/검증할 수 있도록 지원한다.

Genetic Algorithms for Efficient Multiprocessor Scheduling (효율적인 멀티프로세서 스케줄링을 위한 전자 알고리즘 설계)

  • Park, Weol-Seon;Park, Sang-Il;Nam, Eun-Mi;Youn, Sung-Dae
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.550-556
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    • 2000
  • 본 논문은 NP-complete문제중의 하나인 순서제약이 있는 병렬프로그램을 멀티프로세서 시스템 상에서 효율적으로 분배하기 위한 유전자 알고리즘 설계 방법을 제안한다. 순서제약 조건을 만족하게 하는 새로운 염색체 코딩방법 및 휴리스틱한 스케줄링 알고리즘으로 정법한 해를 생성하고 프로세서 효율성을 고려한 평가 함수(evaluation function)와 우수한 유전인자를 이용하여 교배하는 교배연산자 등을 제안하였다. 그리고 제안한 알고리즘을 실험한 결과, 순서제약이 있는 다양한 형태(topology)의 병렬프로그램 스케줄링 문제에 대해서 제안한 유전자 알고리즘의 타당성을 확인하였다.

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