• Title/Summary/Keyword: 유전적 최적화

Search Result 357, Processing Time 0.027 seconds

Optimization of Mobile Robot Predictive Controllers Under General Constraints (일반제한조건의 이동로봇예측제어기 최적화)

  • Park, Jin-Hyun;Choi, Young-Kiu
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
    • /
    • v.22 no.4
    • /
    • pp.602-610
    • /
    • 2018
  • The model predictive control is an effective method to optimize the current control input that predicts the current control state and the future error using the predictive model of the control system when the reference trajectory is known. Since the control input can not have a physically infinitely large value, a predictive controller design with constraints should be considered. In addition, the reference model $A_r$ and the weight matrices Q, R that determine the control performance of the predictive controller are not optimized as arbitrarily designated should be considered in the controller design. In this study, we construct a predictive controller of a mobile robot by transforming it into a quadratic programming problem with constraints, The control performance of the mobile robot can be improved by optimizing the control parameters of the predictive controller that determines the control performance of the mobile robot using genetic algorithm. Through the computer simulation, the superiority of the proposed method is confirmed by comparing with the existing method.

인공 진화에 의한 학습 및 최적화

  • 장병탁
    • ICROS
    • /
    • v.1 no.3
    • /
    • pp.52-61
    • /
    • 1995
  • 본 고에서는 진화계산의 동작 원리와 이론적 기반에 대해 살펴봄으로써 그 원리를 이해하고 앞으로의 응용가능성에 대하여 고찰하고자 한다. 이를 위해 먼저 대부분의 진화 알고리즘에 공통되는 기본 구성 요소와 계산절차를 기술하고, 진화 알고리즘을 이용하여 특정문제를 풀고자 할 때 고려할 사항에 대하여 기술한다. 다음에는 간단한 응용 문제를 예로 들어 이 문제에 진화 알고리즘을 적용하고 그 동작과정을 추적함으로써 실제 적용에 있어서의 여러 가지 결정사항과 그 수행과정을 구체적으로 살펴본다. 또한 진화 알고리즘의 이론적 배경을 이해하기 위해 스키마와 빌딩 블록 그리고 스키마 정리에 대해서 알아본다. 마지막으로 진화계산방식과 다른 지능적 계산 기술들과의 융합 가능성의 예로서, 유전 프로그래밍에 의한 신경망 구조의 설계 및 학습에 대하여 살펴본다.

  • PDF

Task Assignment of Multiple UAVs using MILP and GA (혼합정수 선형계획법과 유전 알고리듬을 이용한 다수 무인항공기 임무할당)

  • Choi, Hyun-Jin;Seo, Joong-Bo;Kim, You-Dan
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
    • /
    • v.38 no.5
    • /
    • pp.427-436
    • /
    • 2010
  • This paper deals with a task assignment problem of multiple UAVs performing multiple tasks on multiple targets. The task assignment problem of multiple UAVs is a kind of combinatorial optimization problems such as traveling salesman problem or vehicle routing problem, and it has NP-hard computational complexity. Therefore, computation time increases as the size of considered problem increases. To solve the problem efficiently, approximation methods or heuristic methods are widely used. In this study, the problem is formulated as a mixed integer linear program, and is solved by a mixed integer linear programming and a genetic algorithm, respectively. Numerical simulations for the environment of the multiple targets, multiple tasks, and obstacles were performed to analyze the optimality and efficiency of each method.

Design and fabrication of rectangular waveguide-to-microstrip transition at Ka-band (Ka-band에서의 구형 도파관-마이크로스트립 변환구조의 설계 및 제작에 관한 연구)

  • 정진호;권영우;장영춘;천창율
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
    • /
    • v.23 no.7
    • /
    • pp.1770-1776
    • /
    • 1998
  • This paper presents a waveguide-to-mircostrip transition at Ka-band using antipodal finlines. Critical design parameters were identified with the help of theoretical analysis. Experimental optimization was performed together with 3-D FEM analysis in an effort to find optimum dimensions of the transition. In addition to the conventional antipodal finline transition, a new dielectric impedance transformer was introduced to further reduce the insertion loss. Optimized waveguide-to-microstrip transition showed an insertion loss of 0.3~0.4dB/transition at Ka-band. This transition provides superior reproducibility and better performance than conventional coaxcable-to-microstrip transition.

  • PDF

Performance Assessment of MDO Optimized 1-Stage Axial Compressor (MDO 최적화 설계기법을 이용해 설계된 1단 축류형 압축기의 성능평가)

  • Kang, Young-Seok;Park, Tae-Choon;Yang, Soo-Seok;Lee, Sae-Il;Lee, Dong-Ho
    • Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
    • /
    • 2011.04a
    • /
    • pp.397-400
    • /
    • 2011
  • MDO Optimization for a low pressure axial compressor rotor has been carried out to improve aerodynamic performance and structural stability. Global optimized solution was obtained from an artificial neural network model with genetic algorithm. Optimized rotor model has a high blade loading near hub and near zero incidence flow angle near tip region to reduce the incidence loss and flow separation at trailing edge region. Also the rotor shape is converged to a trapezoid shape to reduce the maximum stress occurred at the root of the blade. Numerical simulation results show that rotor has 87.6% rotor efficiency and safety factor over than 3.

  • PDF

Fuzzy Controller Design of 2 D.O.F of Wheeled Mobile Robot using Niche Meta Genetic Algorithm (Niche Meta 유전 알고리즘을 이용한 2자유도 이동 로봇의 퍼지 제어기 설계)

  • Kim Sung-Hoe;Kim Ki-Yeoul
    • The Journal of Information Technology
    • /
    • v.5 no.4
    • /
    • pp.73-79
    • /
    • 2002
  • In this paper, I will propose the Niche-Meta Genetic Algorithm that has a multi-mutation operator for design of fuzzy controller. The gene in the proposed algorithm is formed by several parameters that represent the crossover rate, mutation rate and input-output membership functions. The optimization of fuzzy membership function is performed with local search on sub-population and the optimal structure is constructed with global search on total-population. The multi-mutation is selected under basis of the result of local evolution. A simulation for 2 D.O.F wheeled-mobile robot is showed to prove the efficiency of the proposed algorithm

  • PDF

RTN과 Wet Oxidation에 의한 $Ta_2O_5$의 전기적 특성의 최적화

  • 정형석;임기주;양두영;황현상
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
    • /
    • 2000.02a
    • /
    • pp.104-104
    • /
    • 2000
  • MOS소자의 크기가 작아짐에 따라 gate 유전막의 두께 또한 얇아져야 한다. 두께가 얇아짐에 따라 gate 유전막으로써 기존의 SiO2는 direct tunneling으로 인해 높은 누설전류를 수반한다. 그래서 높은 유전상술르 가지는 물질들에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 그중 CVD-Ta2O5는 차세대 MOSFET소자기술에 있어서 높은 유전상수($\varepsilon$r+25)와 우수한 step coverage 때문에 각광을 받고 있는 물질중에 하나이다. 본 연구에서는 Ta2O5를 gate를 유전막으로 사용하고 RTN처리와 wet oxidation을 접목시켜 이들의 전기적인 특성을 향상시킬 수 있었다. p-형 wafer 위에 D2와 O2를 사용하여 SiO2(100 )를, NH3를 이용하여 Nitridation(10 )을 전처리로써 각각 실시하였고 그 위에 MOCVD방법으로 Ta2O5를 80 성장시켰다. 첫 번째 시편은 45$0^{\circ}C$ 10min동안 wet oxidation을 시켰고, 두 번째 시편은 $700^{\circ}C$ 60sec동안 NH3 분위기에서 RTN 처리를 하였다. 세 번째 시편은 동일조건으로 RTN 처리후 wet oxidation을 하였다. 그 후 각각의 시편을 capacitor를 제작하고 그 전기적 특성을 관찰하였다. Wet oxidation만을 시킨 시편은 as-deposited Ta2O5 시편에 비해서 -1.5V에서 누설전류는 약 2~3 order정도 감소되었고 accumulation 영역에서의 capacitance 값은 oxide층의 성장(5 )을 무시하면 거의 변화하지 않았다. RTN처리만 된 시편의 경우는 -1.5V에서 누설전류는 2~3order 정도 증가되었지만, accumulation 영역에서 capacitance 값은 거의 2qwork 증가하였다. 이 두가지 공정을 접목시킨 즉 RTN 처리후 wet oxidation 처리된 시편의 경우는 as-deposited Ta2O5 시편에 비해서 -1.5V에서 누설전류는 1 order 정도 감소하였고, accumulation 지역에서의 capacitance 값은 약 2배 증가하였다. 즉 as deposited Ta2O5 시편의 accumulation 지역의 capacitance 값은 12.8 fF/um2으로써 그 유효두께는 27.0 이었지만, RTN 처리후에 wet oxidation 시킨 시편의 accumulation 지역의 capacitance값은 21.2fF/um2으로써 그 유효두께는 16.3 이 되었다. 결론적으로 as deposited Ta2O5 시편에 RTN 처리후 wet oxidation을 실시한 결과 capacitance 값이 약 2배정도 증가하였고 누설전류는 약 1 order 정도 감소됨을 확인하였다.

  • PDF

A Study on the Optimization Problem for Offshore Oil Production and Transportation (해양 석유 생산 및 수송 최적화 문제에 관한 연구)

  • Kim, Chang-Soo;Kim, Si-Hwa
    • Journal of Navigation and Port Research
    • /
    • v.39 no.4
    • /
    • pp.353-360
    • /
    • 2015
  • The offshore oil production requires a huge amount of cost and time accompanied by multiple variables due to the peculiar nature of 'offshore'. And every process concerned is controlled by elaborate series of plans for reducing loss of lives, environment and property. This paper treats an optimization problem for offshore oil production and transportation. We present an offshore production and transportation network to define scope of the problem and construct a mixed integer linear programming model to tackle it. To demonstrate the validity of the optimization model presented, some computational experiments based on hypothetical offshore oil fields and demand markets are carried out by using MS Office Excel solver. The downstream of the offshore production and transportation network ends up with the maritime transportation problem distributing the crude oil produced from offshore fields to demand markets. We used MoDiSS(Model-based DSS in Ship Scheduling) which was built to resolve this maritime transportation problem. The paper concludes with the remark that the results of the study might be meaningfully applicable to the real world problems of offshore oil production and transportation.

A Hybrid Genetic Algorithm for the Identical Parallel Machine Total Tardiness Problem (동종 병렬기계에서 납기지연 최소화를 위한 혼합형 유전 알고리즘의 개발)

  • Choe, Hong-Jin;Lee, Jong-Yeong;Park, Mun-Won
    • Proceedings of the Korean Operations and Management Science Society Conference
    • /
    • 2004.05a
    • /
    • pp.624-627
    • /
    • 2004
  • 본 연구는 동일한 병렬기계에서의 총 납기지연의 합을 최소화하는 일정계획 문제에 대해 다룬다. 이 문제는 Lenstra et al. (1977)에 의해 NP-hard로 알려져 있으며, 작업의 수와 기계의 수가 큰 현실적 문제에 대해 적절한 시간 내에 최적해를 찾는다는 것은 사실상 불가능하다. 따라서 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위하여 혼합형 유전 알고리즘(hybrid genetic algorithm)을 제안한다. 혼합형 유전 알고리즘에서는 임의로 발생시킨 모집단에 대해 먼저 유전 알고리즘(genetic algorithm)이 세대를 진행하며 해를 개선한다. 유전 알고리즘이 일정기간동안 더 이상 해를 개선하지 못하면, 부분탐색 알고리즘(local-search algorithm))이 유전 알고리즘의 모집단의 개체들에 대해 해의 개선을 시도한다. 즉, 부분 탐색 알고리즘은 모집단 속의 각각의 개체를 초기해로 하여 모집단 내의 개체 수만큼의 부분 최적해(local optimum)들을 구한다. 이렇게 구한 부분 최적해들로 새로운 모집단을 구성하면 다시 유전 알고리즘이 진행된다. 이 과정을 종료조건에 이를 때까지 번갈아가며 반복 수행한다. 본 연구에서 제안한 유전 알고리즘에서는 Bean(1994)이 제안한 Random key 방법으로 개체를 표현하였으며 Park(2000)이 제안한 3가지 교차 연산자들을 채용하였다. 부분탐색 알고리즘을 위해서는 쌍대교환(pair-wise interchange) 방법을 통해 이웃해를 생성하였다. 선행실험을 통하여 제안한 혼합형 유전알고리즘에서 사용하는 다양한 모수(parameter)값들을 최적화하였으며 알고리즘의 성능을 비교하기 위하여 기존의 알고리즘과도 비교실험을 수행하였다.복적인 지표가 채택되는 경우를 포함하고 있다. 셋째는 추상적이며 측정이 어려운 지표를 채택하고 있는 경우이다. 여기에는 지표에 대한 정확한 정의가 이루어져 있지 않아 피 평가자가 불필요하거나 과다한 평가 자료를 준비해야 하거나 평가자로 하여금 평가 시 혼돈을 유발할 가능성이 있거나, 또는 상위개념의 평가항목과 하위개념의 평가항목이 혼재되어 구분이 모호한 경우를 포함하고 있다. 바탕으로 '생태적 합리성'이라는 체계적인 지식교육을 거쳐서, '환경정의' 의식의 제고로 이어가고, 굵직한 '환경갈등'의 상황에서 뚜렷한 정치적 태도와 실천을 할 수 있는 '생태적 인간상'의 육성으로 나아갈 수 있어야 한다는 것이 필자의 생각이다. 이를 위해서는 어찌되었건 체험학습 영역에서는 환경현안에 대한 사회적 실천을 '교육 소재'로 삼을 수 있어야 하며, 교과학습 영역에서는 한국사회의 환경현안에 대한 정치경제적 접근을 외면하지 말고 교과서 저작의 소재로 삼을 수 있어야 하며, 이는 '환경관리주의'와 '녹색소비'에 머물러 있는 '환경 지식교육'과 실천을 한단계 진전시키는 작업으로 이어질 것이다. 이후 10년의 환경교육은 바로 '생태적 합리성'과 '환경정의'라는 두 '화두'에 터하여 세워져야 한다.배액에서 약해를 보였으나, 25% 야자지방산의 경우 50 ${\sim}$ 100배액 어디에서도 액해를 보이지 않았다. 별도로 적용한 시험에서, 토마토의 경우에도 25% 야자지방산 비누 50 ${\sim}$ 100배액 모두 약해를 발생하지 않았으나, 오이에서는 25% 야자지방산 비누 100배액에도 약해를 나타내었다. 12. 이상의 결과, 천연지방산을 이용하여 유기농업에 허용되는 각종의 살충비누를 제조할 수 있었으

  • PDF

Optimal Arrangement of Resilient Mount installed on Frame Support Structure at Shipboard Equipment under Shock Load (충격하중하의 탑재장비 프레임 지지구조의 탄성마운트 배치 최적화에 관한 연구)

  • Ji, Yong Jin;Kwak, Jeong Seok;Lee, Hyun Yup;Kim, Sung Chan
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
    • /
    • v.52 no.4
    • /
    • pp.298-304
    • /
    • 2015
  • Shipboard equipment in naval ships should be designed to be safe under the shock load. Very high stress due to the shock load can be effectively reduced by the resilient mounts considering the mount capacity and dynamic characteristics. An optimum arrangement of resilient mount installed to absorb the shock energy is addressed to assess the safety of ship structure and shipboard equipment subjected to the shock load. Structural responses are analyzed for both frame structure supporting the shipboard equipment subject to the shock load with and without the resilient mounts. The shock absorbability of the resilient mount is evaluated by the results of structural response analysis; meanwhile, several types of shock analyses considering the arrangement of resilient mounts are carried out and the shock responses are compared to verify the effect of the arrangement. Thereafter, optimum arrangements are obtained by means of Genetic algorithm (GA) considering the different capacities of resilient mount. Stress, deformation and dynamic feature at the frame structure supporting the shipboard equipment under the shock load are also discussed in order to meet the capacity of resilient mount.