• 제목/요약/키워드: 볼록최적화

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최소 볼록 집합을 이용한 데이터베이스 기반 콘크리트 최적 배합 (Concrete Optimum Mixture Proportioning Based on a Database Using Convex Hulls)

  • 이방연;김재홍;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.627-634
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    • 2008
  • 이 연구에서는 한정된 데이터베이스를 바탕으로 콘크리트 물성 예측 모델을 만들어 최적 배합을 구할 때, 탐색 범위를 한정된 데이터베이스로 제안함으로써 보다 신뢰성 있는 콘크리트 배합을 제시할 수 있는 기법을 제안하였다. 제안한 기법은 각 구성 재료의 가능한 모든 영역을 포함하는 데이터베이스를 구축하지 않고 최적화 과정에서 탐색 범위를 한정된 데이터베이스로 제안함으로써 콘크리트 물성 예측 모델이 신뢰성을 확보할 수 있게 된다. 이 연구에서 이러한 영역을 유효영역으로 정의 하였다. 제안한 기법은 유전자 알고리즘, 인공신경회로망, 그리고 최소 볼록 집합을 이용하여 구현하였으며, 이 방법의 타당성을 검증하기 위하여 주어진 강도 조건을 만족하면서 최저의 가격으로 제조할 수 있는 배합을 찾는 최적화 문제에 적용하였으며 검증 실험을 수행하였다. 실험 결과 데이터베이스의 영역 특성을 반영하는 제안한 기법을 통하여 보다 정확하고 신뢰성 있는 최적 배합을 찾을 수 있음을 확인하였다.

희소성 스펙트럼 피팅 도래각 추정 알고리즘의 제한조건에 포함된 상수 결정법 (Determination of Parameter Value in Constraint of Sparse Spectrum Fitting DOA Estimation Algorithm)

  • 조윤성;백지웅;이준호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권8호
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    • pp.917-920
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    • 2016
  • 전통적 도래각 추정기법[1]과 별개로 2004년 이후 입사신호의 입사방향은 공간 영역에서 희소도(sparsity)를 가짐을 이용한 도래각 추정 기법이 제안되었다. 압축센싱 기반 도래각 추정 알고리즘인 SpSF 알고리즘에 이용되는 비용함수는 비선형 다변수 최적화문제이다. 적절한 변환을 통하여 해당 비용함수는 볼록 최적화 (convex optimization) 문제로 표현할 수 있다. 볼록 최적화 문제는 제한조건이 있는 최적화 문제이며 제한조건에 포함되는 상수를 지정해야 한다. 본 연구에서는 제한조건에 포함되는 사용자지정 상수값 결정법을 제안한다. 잡음의 실수부와 허수부가 서로 독립인 평균 0인 정규분포를 따름을 이용하여 제한조건에 포함되는 행렬의 Frobenius norm의 평균을 유도할 수 있으며, 이를 이용하여 제한조건에 포함되는 상수를 결정할 수 있다. 제안된 방법에 의해 결정된 상수를 이용한 SpSF 알고리즘이 실제로 동작함을 보였다.

이점 볼록 근사화 기법을 적용한 최적설계 (Design Optimization Using the Two-Point Convex Approximation)

  • 김종립;최동훈
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권6호
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    • pp.1041-1049
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    • 2003
  • In this paper, a new local two-point approximation method which is based on the exponential intervening variable is proposed. This new algorithm, called the Two-Point Convex Approximation(TPCA), use the function and design sensitivity information from the current and previous design points of the sequential approximate optimization to generate a sequence of convex, separable subproblems. This paper describes the derivation of the parameters associated with the approximation and the numerical solution procedure. In order to show the numerical performance of the proposed method, a sequential approximate optimizer is developed and applied to solve several typical design problems. These optimization results are compared with those of other optimizers. Numerical results obtained from the test examples demonstrate the effectiveness of the proposed method.

영화 데이터를 위한 쌍별 규합 접근방식의 군집화 기법 (Pairwise fusion approach to cluster analysis with applications to movie data)

  • 김희진;박세영
    • 응용통계연구
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    • 제35권2호
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    • pp.265-283
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    • 2022
  • 사용자들의 영화정보를 기록한 MovieLens 데이터는 추천 시스템 연구에서 아이디어를 탐색하고 검증하는데 상당한 가치가 있는 데이터로, 기존 데이터 분할 및 군집화 알고리즘을 사용하여 사용자 평점 데이터를 기반으로 항목 집합을 분할하는 연구 등에 사용되는 데이터이다. 본 논문에서는 기존 연구에서 대표적으로 사용되었던 영화 평점 데이터와 영화 장르 데이터를 통해 사용자의 장르 선호도를 예측하여 선호도 패턴을 기반으로 사용자를 군집화(clustering)하고, 유의미한 정보를 얻는 연구를 진행하였다. MovieLens 데이터는 영화의 전체 개수에 비해 사용자별 평균 영화 평점 수가 낮아 결측 비율이 높다. 이러한 이유로 기존의 군집화 방법을 적용하는 데 한계가 존재한다. 본 논문에서는 MovieLens 데이터 특성에 모티브를 얻어 쌍별 규합 벌점함수(pairwise fused penalty)를 활용한 볼록 군집화(convex clustering) 기반의 방법을 제안한다. 특히 결측치 대체(missing imputation)도 동시에 해결하는 최적화 문제를 통해 기존의 군집화 분석과 차별화하였다. 군집화는 반복 알고리즘인 ADMM을 통해 제안하는 최적화 문제를 풀어 진행한다. 또한 시뮬레이션과 MovieLens 데이터 적용을 통해 제안하는 군집화 방법이 기존의 방법보다 노이즈 및 이상치에 상대적으로 민감하지 않은 것으로 보인다.

순차 컨벡스 프로그래밍 기반 무인기 설계 형상의 성능 분석 (Sequential Convex Programming Based Performance Analysis of UAV Design)

  • 고효상;최한림;장종윤;김준;유구현
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권11호
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    • pp.771-781
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    • 2022
  • 순차 컨벡스 최적화 기법을 사용한 궤적 최적화로 무인기 기초 설계 형상의 성능 분석을 수행했다. 외부 공력 모델로 설계한 비선형 궤적 최적화 문제는 볼록화와 이산화를 통해 2차 원뿔 프로그램 문제로 근사 되었다. 알고리즘의 성능 향상을 위해 제약조건을 완화한 문제의 해를 초기 궤적으로 사용했다. 근사해의 반복적인 탐색으로 하강 궤적 최적화 문제들을 분석했으며 설계 형상의 구동부 성능에 따른 최대 도달 속도를 비교했다.

다각형을 통과하는 곡선의 최적화 (Finding Optimized Curves Passing through a Polygon)

  • 추연웅;구자영
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제5권9호
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    • pp.2388-2394
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    • 1998
  • 제어점들이 주어지지 않고 다각형이 주어질 때 그 다각형의 내부를 통과하는 곡선을 생성하는 방법을 제안하였다. 다각형의 볼록 분할을 통해 제어점들을 선정하였으며 곡선 세그먼트의 1차 연속성을 만족시키면서 2차 불연속성을 극소화하는 방법과 점성 저항 하에서 곡선 세그먼트의 1차 연속성을 만족시키면서 소비 에너지를 극소화하는 방법을 제안하였다.

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볼록형 최적화기법을 이용한 LQ-서보형 PI제어기 설계 (LQ-servo PI Controller Design Using Convex Optimization)

  • 이응석;서병설
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.724-727
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    • 1999
  • The previous LQ-servo PI design methods have some serious design problems happened from the frequency matching of the maximum and minimum singular values of loop transfer function at both low and high frequency regions on the Bode plot. To solve these problems, this paper proposes a new design technique based on the inverse-optimal control and convex optimization.

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1차 확률적 지배를 하는 포트폴리오 가중치의 탐색에 관한 연구 (Optimizing Portfolio Weights for the First Degree Stochastic Dominance)

  • 류춘호
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2002년도 춘계공동학술대회
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    • pp.851-858
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    • 2002
  • 본 연구는 주식시장에서 투자종목을 선택할 때에 주로 사용되고 있는 '평균-분산(Mean-Variance)접근방법'과는 달리, '확률적 지배(stochastic dominance)'의 개념을 적용하여 포트폴리오를 구성하는 방법을 연구하였다. 즉, 기준이 되는 확률분포 (KOSPI)를 1차 확률적으로 지배하는 포트폴리오를 구성하는 최적가중치를 체계적으로 탐색하는 방법을 모색하였다. 최적화 과정에서 고려해야 하는 함수의 모양과 볼록성 여부를 알아보았고, 일차도함수를 분석적으로 구해서 도함수기법을 이용하는 알고리즘을 개발하여 그 효율성을 시험해 보았다.

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이산시간 폴리토프형 불확실성 시스템의 견실 $H_{\infty}$ 필터링 (Robust $H_{\infty}$ filtering for discrete-time polytopic uncertain systems)

  • 김종해;오도창;이갑래
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제39권5호
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    • pp.26-33
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    • 2002
  • 본 논문에서는 볼록 한계 불확실성(convex bounded uncertainty)을 가지는 이산시간 선형 시스템의 견실 $H_{\infty}$ 필터 설계 알고리듬을 제안한다. 다루고 있는 파라미터 불확실성은 폴리토프형(polytope type) 볼록 한계를 가지는 형태이다. 본 논문의 목적은 필터링 오차 시스템의 점근 안정성(asymptotic stability)과 변형한 성능지수의 유도 $L_2$ 노옴($L_2$ induced norm) 한계치를 해적적으로 제시하는 안정한 견실 $H_{\infty}$ 필터를 설계하는 것이다. 견실 $H_{\infty}$ 필터가 존재할 충분조건과 필터 설계 방법은 볼록 최적화 기법에 의하여 효과적으로 해를 구하는 선형행렬부등식 방법에 의하여 제시한다. 제안한 알고리듬의 타당성은 예제를 통하여 확인한다.

Tchebycheff Metric 기반 가중평균제곱오차 최소화법을 활용한 다중반응표면 최적화 (A Weighted Mean Squared Error Approach Based on the Tchebycheff Metric in Multiresponse Optimization)

  • 정인준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.97-105
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    • 2015
  • 다중반응표면 최적화는 다수의 반응변수(품질특성치)를 최적화하는 입력변수의 조건을 찾는 것을 목적으로 한다. 다중반응표면 최적화를 위해 제안된 가중평균제곱오차(Weighted Mean Squared Error, WMSE) 최소화법은 평균제곱오차의 구성요소인 제곱편차와 분산에 서로 다른 가중치를 부여하는 방법이다. 지금까지 WMSE 최소화법과 관련하여, 개별 반응변수의 WMSE를 구성한 후 이들의 가중합을 최소화하는 가중합 기반 WMSE 최소화법이 제안되었다. 그러나 가중합 기반법은 목적함수 공간에서 볼록하지 않은 구간이 있고 이 구간에서 가장 선호되는 해가 존재할 경우 이 해를 찾아내지 못한다는 한계를 지니고 있다. 본 논문에서는 기존의 가중합 기반법의 한계점을 극복하기 위하여 Tchebycheff Metric 기반 WMSE 최소화법을 제안하고자 한다.