• Title/Summary/Keyword: 에너지 최소화 알고리즘

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A Genetic Algorithm for Network Clustering in Underwater Acoustic Sensor Networks (해양 센서 네트워크에서 네트워크 클러스터링을 위한 유전 알고리즘)

  • Jang, Kil-Woong
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.15 no.12
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    • pp.2687-2696
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    • 2011
  • A Clustering problem is one of the organizational problems to improve network lifetime and scalability in underwater acoustic sensor networks. This paper propose an algorithm to obtain an optimal clustering solution to be able to minimize a total transmission power for all deployed nodes to transmit data to the sink node through its clusterhead. In general, as the number of nodes increases, the amount of calculation for finding the solution would be too much increased. To obtain the optimal solution within a reasonable computation time, we propose a genetic algorithm to obtain the optimal solution of the cluster configuration. In order to make a search more efficient, we propose some efficient neighborhood generating operations of the genetic algorithm. We evaluate those performances through some experiments in terms of the total transmission power of nodes and the execution time of the proposed algorithm. The evaluation results show that the proposed algorithm is efficient for the cluster configuration in underwater acoustic sensor networks.

Development of Economical Run Model for Electric Railway Vehicle using Genetic Algorithm (유전알고리즘을 이용한 철도차량 경제운전 모델 개발)

  • Lee, Tae-Hyeong;Park, Chun-Su;Choe, Seong-Hun;Kim, Seok-Won
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.364-366
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    • 2007
  • 본 논문은 철도차량이 주행하는 선로에 존재하는 수많은 곡선과 경사, 속도 제한 조건 때문에 열차성능해석 계산시 열차의 견인, 제동 특성이 비선형이기 때문에 해석적인 방법으로 해를 구하는데 어려움이 많은 경제운전 문제를 운행 시간 여유분을 고려하여 에너지 소비를 최소화하는 운전 모형을 제시한다. 경제운전모형을 한국형 고속열차에 적용하여 그 타당성을 입증하였다.

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The Development of Loss Calculation Algorithm by Equipments in Distribution System (배전계통에 있어서 설비별 배전손실 산정 알고리즘 개발)

  • Kim Mi-Young;Rho Dae-Seok;Hong Seung-Man
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2004.06a
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    • pp.123-126
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    • 2004
  • 최근 석유공급의 불안정과 에너지 소비의 급격한 증가로 인하여, 국가적인 차원에서의 에너지 절약 사업이 주요 시책으로 추진 중에 있으며, 전력사업에서도 에너지 절감이라는 차원뿐만 아니라 경영에 직결되는 중요한 과제로 전력손실에 대한 관심이 높아져가고 있다. 특히, 전력시장 자유화라는 흐름 속에서 전력손실 문제는 전기요금의 산정에 있어서 합리적인 근거를 제시한다는 점에서 중요한 관심사항이 되고 있다. 본 논문에서는 배전손실을 정확하게 산정하는 방안을 마련하여, 배전사업자가 배전망을 효과적으로 운용하여 손실을 최소화할 수 있도록 유도하며, 전력공급 전반의 효율성을 향상시킬 수 있도록 한다.

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Development of Bicyclists' Route Choice Model Considering Slope Gradient (경사도 에너지 소모량을 고려한 자전거 경로 선택 모형 개발)

  • Lee, Kyu-Jin;Ryu, Ingon
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.19 no.3
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    • pp.62-74
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    • 2020
  • Although the government and local governments devote efforts to activate bicycles, they only access to the supply infrastructure such as bike lanes and the public bicycle rental service centers without considering the measures to overcome the geographical constraints of slope. Therefore, this study constructs bicyclist's energy consumption estimation model through experimental methods of slope gradient and heart rate measurement and suggest the bicycle route choice model which could minimize the energy by the slope gradient. After calculating the RMSE of the estimated energy consumption by applying this model to the simulation section, it is confirmed to be 41% better than the model which does not reflect slope gradient. The results of this study are expected to be applied to the bicycle infrastructure planning that considers both longitude and transverse of bike lanes and the algorithm of bicycle route guidance system in the future.

Design Optimization Method of Inertial Parameters of Serial Manipulators for Improving the Energy Efficiency (에너지 효율 향상을 위한 직렬형 머니퓰레이터의 관성 파라미터 설계 최적화 방법)

  • Hwang, Soon-Woong;Kim, Hyeon-Guk;Choi, Youn-Sung;Shin, Kyoo-Sik;Han, Chang-Soo
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.17 no.11
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    • pp.395-402
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    • 2016
  • This paper presents a design methodology for improving the energy efficiency by considering the inertial properties of serial manipulators. This method employed is to put the inertia matrix, which has a critical effect on the equation of motion, into the constraints of the optimization problem. Through the optimization process, we propose a design algorithm that can double-check whether the optimized parameters satisfy the required performance or not by using an auxiliary index associated with the inertia and energy. Using this design algorithm, we were able to improve the energy efficiency by minimizing the torque. We applied this method to a 3 degrees of freedom serial manipulator and simulated it.

Multi-Query Merging Mechanism for Query Optimization in Sensor Network (센서 네트워크에서 질의 최적화를 위한 다중 질의 합성 메커니즘)

  • Park, No-Yeol;Park, Su-Kwon;Kim, Chang-Hwa;Kim, Sang-Kyung
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.10d
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    • pp.176-179
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    • 2007
  • 센서 네트워크는 제한된 에너지를 가지는 작은 노드들로 구성이 된다. 제한된 자원을 가지는 센서 네트워크에서 저 전력에 대한 연구는 핵심 분야로써, 다양한 연구가 진행 중이다. 센서 네트워크에서 에너지 효율을 높이는 방법들이 많이 연구되고 있다. 센서 네트워크에서 가장 큰 에너지 손실을 가져오는 부분은 통신 부분이며, 질의 기반 센서 네트워크에서는 질의를 배포하게 될 때 에너지 소비의 주요 요소들이 발생하게 된다. 따라서, 본 논문은 베이스스테이션으로 다중 질의를 요청할 때 질의 합성을 통해 전달되는 질의 수를 최소화하여 질의의 배포에 따른 에너지 소비 요소를 줄이는데 그 목적이 있다. 질의는 조건절에서 특정 속성에 대해서 판별하는데, 본 논문에서 제안하는 방법은 속성에 따라 질의를 합성하여 원본 질의의 개수보다 적게 하는 것이다. 제안 알고리즘을 통해 합성된 질의가 센서 노드에게 전해지는 과정에서 데이터의 송수신 횟수 및 overhead를 줄일 수 있으며, 또한 센서 노드는 합성된 질의로 센싱 횟수를 줄 일 수 있어 에너지 효율을 높일 수 있다. 본 논문에서 제안한 방법과 일반적인 방법을 비교하기 위해 에너지 소모 절감 예를 살펴봤다.

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Low-power Routing Algorithm using Routing History Cache for Wireless Sensor Network (RHC(Routing History Cache)를 사용한 저전력 소모 라우팅 알고리즘)

  • Lee, Doo-Wan;Jang, Kyung-Sik
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.13 no.11
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    • pp.2441-2446
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    • 2009
  • Wireless Sensor Network collects a data from the specific area and the control is composed of small sensor nodes. Like this sensors to after that is established at the beginning are operated with the battery, the operational duration until several years must be continued from several months and will be able to apply the resources which is restricted in efficiently there must be. In this paper RHC (rounting history cache) applies in Directed Diffusion which apply a data central concept a reliability and an efficiency in data transfer course set. RHC algorithms which proposes each sensor node updated RHC of oneself with periodic and because storing the optimization course the course and, every event occurrence hour they reset the energy is wasted the fact that a reliability with minimization of duplication message improved.

Wireless Sensor Networks have Applied the Routing History Cache Routing Algorithm (무선센서 네트워크에서 Routing History Cache를 이용한 라우팅 알고리즘)

  • Lee, Doo-Wan;Jang, Kyung-Sik
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.1018-1021
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    • 2009
  • Wireless Sensor Network collects a data from the specific area and the control is composed of small sensor nodes. Like this sensors to after that is established at the beginning are operated with the battery, the operational duration until several years must be continued from several months and will be able to apply the resources which is restricted in efficiently there must be. In this paper RHC (rounting history cache) applies in Directed Diffusion which apply a data central concept a reliability and an efficiency in data transfer course set. RHC algorithms which proposes each sensor node updated RHC of oneself with periodic and because storing the optimization course the course and, every event occurrence hour they reset the energy is wasted the fact that a reliability with minimization of duplication message improved.

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Better Foreground Segmentation for 3D Face Reconstruction using Graph Cuts (3차원 얼굴 복원을 위한 그래프 컷 기반의 전경 물체 추출 방법)

  • Park, An-Jin;Hong, Kwang-Jin;Jung, Kee-Chul
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.10c
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    • pp.459-464
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    • 2007
  • 영상기반의 3자원 복원(reconstruction)에 대한 연구가 컴퓨터 성능의 발전과 다양한 영상기반의 복원 알고리즘의 연구로 인해 최근 좋은 결과를 보이고 있으나, 이는 얼굴영역과 같은 목적이 되는 영역이 각 입력영상으로부터 미리 정확하게 추출되어 있다고 가정하기 때문이다. 일반적으로 목적이 되는 영역을 추출하기 위해 차영상이 많이 이용되고 있지만 차영상은 잡음과 구멍(hole)과 같은 오 추출된 영역이 발생하기 때문에 목적이 되는 영역을 3차원으로 복원을 할 때 심각한 오류를 초래할 수 있다. 전경물체(목적이 되는 영역)을 정확하게 추출하기 위해 최근 그래프 컷(graph cut)을 이용한 방법이 다양하게 시도되고 있다. 그래프 컷은 데이터 항(data term)과 스무드 항(smooth term)으로 구성된 에너지 함수를 전역적으로 최소화하는 방법으로 여러 공학적 문제에서 좋은 결과를 보이고 있지만, 에너지 함수의 데이터 항을 설정할 때 필요한 사전정보를 자동으로 얻기가 어렵다. 스테레오 비전의 깊이 정보가 최근 전경 물체 추출을 위한 사전정보로 많이 이용되고 있고 그들의 실험환경에서는 좋은 결과를 보이지만, 3차원 얼굴 복원에서 얼굴의 대부분이 동질의 영역을 가지고 있기 때문에 깊이 정보를 구하기 어려워 정확한 사전정보를 구하기가 어렵다. 본 논문에서는 3차원 얼굴 복원을 효과적으로 하기 위한 그래프 컷 기반의 전경 물체 추출 방법을 제안한다. 에너지 함수의 데이터 항을 설정하기 위해 전경 물체에 대한 사전정보를 추출해야 하며, 이를 위해 차영상을 이용하여 대략적인 전경 물체 추출하고, 사전정보에 대한 오류를 줄이기 위해 잡음과 그림자 영역을 제거한다. 잡음과 그림자 영역을 제거하면 구멍이 발생하거나 실루엣이 손상되는 문제가 발생한다. 손상된 정보는 근접한 픽셀이 유사하지 않을 때 낮은 비용을 할당하는 에너지 함수의 스무드(smooth) 항에 의해 에지 정보를 기반으로 채워진다. 결론적으로 제안된 방법은 스무드 항과 대략적으로 설정된 데이터 항으로 구성된 에너지 함수를 그래프 컷으로 전역적으로 최소화함으로써 더욱 정확하게 목적이 되는 영역을 추출할 수 있다.

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Coordinator Election Mechanism for Increasing System Lifetime in Wireless Ad-hoc Networks (무선 Ad-hoc 네트워크에서 시스템 활동시간 증가를 위한 Coordinator 선출 방법)

  • Park Sook-Young;Kim Young-nam;Lee Sang-Kyu;Lee Ju-Young
    • Journal of Internet Computing and Services
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    • v.4 no.4
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    • pp.15-25
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    • 2003
  • Wireless ad-hoc networks are only composed with mobile devices. Unlike the traditional wired networks, those devices are mostly operated with battery power. Since the battery-operated power is limited, the efficient energy resource managements becomes an important issue in wireless ad-hoc networks and various studies that considered these characteristics are progressed. One of those studies is an energy efficient routing using coordinators. In this method. only devices elected as coordinator participate in data transmissions in ad-hoc networks, while other devices remain in sleep node. The overall energy consumption of a system can be reduced. In order to minimize energy consumption of a total network, previous results try to maximize the number of nodes in sleep mode. However, minimizing the number of coordinators does not ensure to increase the system lifetime. In this thesis, we propose an algorithm that can elect coordinators with considering the amount of necessary energy to transmit assigned data and a connectivity of nodes in the networks. The result of proposed coordinator election algorithm can increase the system lifetime of an Ad-hoc network from the results of existing coordinator election algorithms.

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