• 제목/요약/키워드: 이산최적화

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저추력기를 이용한 연료 최적의 지구탈출 궤적 설계 연구 (Low Thrust, Fuel Optimal Earth Escape Trajectories Design)

  • 이동헌;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.647-654
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    • 2007
  • 본 논문에서는 일정한 추력을 이용한 지구-달의 연료 최적 궤적해를 이용하여, 가변 추력기를 이용한 지구 탈출 궤적에서의 에너지 및 연료 최적 궤적을 설계하였다. 에너지 최적의 지구 탈출 궤적은 여러 차례 지구를 공전하게 되고, 궤도 천이 시간이 일반적인 궤도 천이 시간 보다 상대적으로 오래 소요되므로 최적화 문제를 해를 구하기가 쉽지 않다. 따라서 에너지 최적 해를 구하기 위하여, 초기 상태변수를 조정하면서 Discrete continuation의 기법을 적용하였다. 최적화 문제의 종말 조건은 일정한 추력기를 이용한 지구 탈출 궤적의 종말 조건을 이용하였고, 구속 시간은 일정한 추력기를 이용한 궤도 천이의 경우보다 큰 값으로 설정하였다. 한편, 연료 최적 궤적은 제어 입력의 형태가 불연속적이기 때문에 해를 구하기가 쉽지 않다. 따라서 연료 최적 궤적은 에너지 최적의 해와 호모토피(Homotopy) 기법을 적용시켜 그 해를 구하였다.

강바닥판교의 개선된 다단계 최적설계 알고리즘 (An Improved Multi-level Optimization Algorithm for Orthotropic Steel Deck Bridges)

  • 조효남;이광민;최영민;김정호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.237-250
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    • 2003
  • 강바닥판교는 수 천개의 부재가 연결된 복잡한 구조물이기 때문에 설계와 해석이 난해하다는 단점을 가지고 있어 구조특성에 적합한 효율적인 최적화 알고리즘을 개발하는 것은 실용적인 최적화이론의 활용차원에서 매우 중요하다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 강바닥판교의 최적설RP를 효과적으로 수행하기 위한 개선된 다단계 최적설계 알고리즘을 제안하였다. 강바닥판교의 구조적인 특성을 반영하면서 전체 시스템을 주형과 강바닥판으로 나누기 위해 다단계 최적설계 방법 중에 하나인 등위법 (Coordination Method)을 사용하였고, 효율적인 최적설계를 위한 처짐제약조건 소거기법, 구조해석의 효율성을 높이기 위한 자동미분기법이 사용되었으며, 활하중에 의한 응력은 기존연구에서 제안된 응력재해석 기법을 사용하였다. 강바닥판은 폐단면리브의 형식과 같은 이산형 설계변수와 바닥판의 두께 가로보의 치수와 같은 연속형 설계변수가 혼합되어 있는 형태로 구성되어 있다. 이에 본 연구에서는 강 바닥판의 최적화를 위해 수정된 유전자 알고리즘을 사용하였다. 수치예제를 사용하여 제안된 알고리즘의 효율성과 수렴성을 입증하였다.

Control of Chlorinated Volatile Pollutants at Indoor Air Levels Using Polymer-based Photocatalyst, Composite

  • Kim, Byeong-Chan;Kim, Hye-Jin;Kim, Ji-Eun;Park, Eun-Ju;Noh, Ji-Sun;Kang, Hyun-Jung;Shin, Seung-Ho;Jo, Wan-Kuen
    • 청정기술
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    • 제19권2호
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    • pp.105-112
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    • 2013
  • 폴리아닐린 기반 이산화티타늄 복합체(폴리아닐린-이산화티타늄 복합체)를 다른 소성온도 조건에서 제조하여 일반 공기질 수준의 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌에 대한 제어 적용성 연구를 수행하였다. 모든 조사대상 오염물질에 대하여 폴리아닐린-이산화티타늄 복합체의 제어효율은 제조 시 적용된 소성온도 변화에도 아무런 경향을 나타내지 않았다. 대신에, 소성온도를 $350^{\circ}C$에서 $450^{\circ}C$로 증가시켰을 때 3시간의 광촉매 공정 동안에 폴리아닐린-이산화티타늄 복합체의 제어효율은 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌에 대하여 61%에서 72%로, 21%에서 39%로 각각 증가하였다. 그러나, 소성온도를 $450^{\circ}C$에서 $550^{\circ}C$$650^{\circ}C$로 더 증가시켰을 경우에는 폴리아닐린-이산화티타늄 복합체에 의한 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌의 제어효율이 점진적으로 감소하였다. 이러한 결과는 폴리아닐린-이산화티타늄 복합체 내 아나타제 결정상의 생성량과 입자의 비표면적 변화 때문으로 판단되었고, 이러한 특성 변화는 X-선 회절과 주사전자현미경 분석결과를 통하여 확인하였다. 가장 낮은 주입농도(0.1 ppm) 조건에서 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌의 평균 제어효율은 각각 72%와 39%이었고, 반면에 가장 높은 주입농도(1.0 ppm) 조건에서는 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌의 평균 제어효율은 각각 52%와 18%로 나타났다. 공급 유량을 0.1 L $min^{-1}$에서 1.0 L $min^{-1}$로 증가시켰을 때 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌의 평균 제어효율이 각각 약 100%에서 47% 그리고 약 100%에서 18%로 감소하였다. 또한, 상대 습도를 20%에서 95%로 증가시켰을 때 트리클로로에틸렌과 테트라클로로에틸렌의 평균 제어효율이 각각 약 100%에서 23% 그리고 약 100%에서 8%로 대폭 감소하였다. 본 연구결과를 종합해볼 때, 작동조건을 최적화할 경우 폴리아닐린-이산화티타늄 복합체가 일반 공기질 농도 수준의 염소계 화합물질 제어를 위해서 효율적으로 이용될 수 있는 것으로 나타났다.

이산형변수를 고려한 강박스거더교의 단면최적화 (Optimization of Steel Box Girder Highway Bridges Using Discrete Variables)

  • 김상효;이상호;이민구
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1995년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.195-202
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    • 1995
  • In this study, the optimization program is developed to provide preliminary designs of steel-box girder bridges with minimum cost. The advantages of steel-box girder deck, when comparing with other girder types, are higher torsional rigidity and better resistance against corrosion. To achieve more rational design, systematic design procedure is required, by which the design constraints on steel-box girder are satisfied and the design variables with minimum cost are obtained. In the Proposed optmum design Process, the design variables are forced to be selected from the available discrete value set. The efficiency of the developed program has been verified by companing with previous designed sections and the resulting optimum cost with discrete variables has been compared with those of continuous variables.

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단일 실행의 빠른 근사해 기법과 반복 실행의 최적화 기법을 이용한 이산형 시스템의 시뮬레이션 연구 (Simulation Study of Discrete Event Systems using Fast Approximation Method of Single Run and Optimization Method of Multiple Run)

  • 박경종;이영해
    • 대한산업공학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.9-17
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    • 2006
  • This paper deals with a discrete simulation optimization method for designing a complex probabilistic discrete event simulation. The developed algorithm uses the configuration algorithm that can change decision variables and the stopping algorithm that can end simulation in order to satisfy the given objective value during single run. It tries to estimate an auto-regressive model for evaluating correctly the objective function obtained by a small amount of output data. We apply the proposed algorithm to M/M/s model, (s, S) inventory model, and known-function problem. The proposed algorithm can't always guarantee the optimal solution but the method gives an approximate feasible solution in a relatively short time period. We, therefore, show the proposed algorithm can be used as an initial feasible solution of existing optimization methods that need multiple simulation run to search an optimal solution.

이산사건 시뮬레이션과 유전자 알고리즘을 이용한 제조업 공장의 라인 최적화 (Manufacturing Line Optimization for Discrete Event Simulation and Genetic Algorithm)

  • 정영수;임현준;지해성;이광국
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제13권1호
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    • pp.67-75
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    • 2008
  • In spite of rapidly increasing interests in digital manufacturing, there still lacks of a systematic approach in manufacturing line flow analysis via modeling and simulation; currently, the parameters for designing manufacturing line are defined by being solely based on engineers experiences. The paper proposes an application of the genetic algorithm to a discrete event line simulation finding optimal set of parameters for manufacturing line balancing problem. The proposed method has been applied to two example problems-one is a simple manufacturing model and the other for shipyard industry-in order to demonstrate its validity and usefulness.

ATM교환 시스팀의 최적설계를 위한 확률 모형

  • 김제승;윤복식;이창훈
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 1992년도 춘계공동학술대회 발표논문 및 초록집; 울산대학교, 울산; 01월 02일 May 1992
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    • pp.457-465
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    • 1992
  • 현재 또는 장래에 예견되는 거의 모든 통신서비스를 통합적으로 제공할 수 있는 B-ISDN환경하에서 음성통화와 비디오정보, 데이타들이 각기 다른 bit rate와 서비스 요구조건(통화시간, 질등)를 가지고 전송서비스를 받으려 하기때문에 매우 다양한 서비스들의 조합을 고려하여 교환시스팀을 구현해야 한다. B-ISDN에 적합한 전송기술로서 ATM(Asynchronous Transfer Mode)이 일반적으로 제안되고 있는데 이미 10여종의 독특한 ATM시스팀들이 이론적, 실험적 연구단계를 거쳐 거의 실용화 단계까지 이르렀다고 주장되고 있다. 본 논문에서는 ATM교환시스팀의 설계요건과 비교기준을 제시하여 설계 대자인을 주어진 기술제약하에 최적화 할 수 있는 조건을 제시한다. 이때 우선 기본 스위치의 구조를 단단계로 할 것인가 다단계로 할 것인가에 대한 정량적, 확률적인 비교가 행해지고 특히 이미 많은 ATM스위치에서 채택되고 있는 Banyan형태의 망의 성능분석을 보다 현실에 근접하게 할 수 있는 이산적 마코프체인에 의한 모형과 계산방법이 확립된다. 이를 통해 단위스위치내부에 버퍼의 유무, 버퍼를 두는 위치, 또한 버퍼사이즈에 의한 영향등이 세부적으로 분석된다.

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시간논리구조에서 이산사건시스템의 최적화 (Optimization of discrete event system in a temporal logic framework)

  • 황형수;오성권;정용만
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1996년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); 포항공과대학교, 포항; 24-26 Oct. 1996
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    • pp.812-815
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    • 1996
  • In this paper, we consider the optimal control problem based on Discrete Event Dynamic Systems(DEDS) in the Temporal Logic framework(TLF) which have studied for a convenient modeling technique. The TLF is enhanced with objective functions(event cost indices) and a measurement space is also defined. Our research goal is the design of the optimal controller for DEDSs. This procedure could be guided by the heuristic search methods. For the heuristic search, we suggested the Stochastic Ruler algorithm, instead of the A algorithm with difficulties as following; the uniqueness of solutions, the computational complexity and how to select a heuristic function. This SR algorithm is used for solving the optimal problem. An example is shown to illustrate our results.

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적응 최적 출력 제어 (Adaptive Optimal Output Feedback Control)

  • 신현철;변증남
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.31-37
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    • 1982
  • 이산 시간계에서 실수의 극을 갖는 다입력, 다출력 프로세스에 대하여 유용한 제어방법이 제안 되었다. 이 제어방법은 적응제어와 최적 제어의 장점을 모두 가지며, 프로세스의 변수가 서서히 변한다는 가정하에서, 다이내믹스를 갖는 제어기의 설계에 응용될 수 있다. 프로세스 변수의 감식은 ARMA형태로 이루어지며 궤환 메트릭스의 최적화는 상태 변수 공간에서 이루어진다.

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시간논리구조에서 이산사건시스템의 최적화 및 추론 (Optimization and reasoning for Discrete Event System in a Temporal Logic Frameworks)

  • 황형수;정용만
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.25-33
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    • 1997
  • A DEDS is a system whose states change in response to the occurence of events from a predefined event set. In this paper, we consider the optimal control and reasoning problem for Discrete Event Systems(DES) in the Temporal Logic Framework(TEL) which have been recnetly defined. The TLE is enhanced with objective functions(event cost indices) and a measurement space is alos deined. A sequence of event which drive the system form a give initial state to a given final state is generated by minimizing a cost functioin index. Our research goal is the reasoning of optimal trajectory and the design of the optimal controller for DESs. This procedure could be guided by the heuristic search methods. For the heuristic search, we suggested the Stochastic Ruler algorithm, instead of the A algorithm with difficulties as following ; the uniqueness of solutions, the computational complexity and how to select a heuristic function. This SR algorithm is used for solving the optimal problem. An example is shown to illustrate our results.

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