• Title/Summary/Keyword: 전역적 최적화

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Reconfiguration of Distribution System Using Simulated Annealing (시뮬레이티드 어닐링을 이용한 배전 계통 재구성)

  • 전영재;김재철
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 1999.03a
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    • pp.195-202
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    • 1999
  • 본 논문은 배전 계통에서 부하 제약조건과 운전 제약조건을 고려한 손실 감소와 부하 평형에 대해 시뮬레이티드 어닐링 알고리즘을 적용한 재구성 방법을 서술하였다. 네트워크 재구성은 수많은 연계 개폐기와 구분 계폐기의 조합에 의해 이루어지기 때문에 조합적인 최적화 문제이다. 이러한 문제는 수많은 조합에 제약조건까지 있어 해를 구하기가 쉽지 않을뿐 아니라 국소 해에 빠질 가능성이 많다. 따라서 신경망 중에서 제약조건에 따라 신경망 구조에 영향을 미치지 않으면서 전역 최소해에 수렴하는 특성을 가진 시뮬레이티드 어닐링 기법을 이용하여 배전 계통의 선로를 재구성하였다. 시뮬레이티드 어닐링은 이론적으로 최적해가 보장되지만 무한대의 시간이 걸리기 때문에 현실적으로 적용할 때 해 공간을 탐색하는 규칙과 온도를 적절히 내리는 냉각 스케줄(cooling schedule)이 중요하다. 본 논문에서는 알고리즘 상에서 제약조건 위한 여부를 점검할 수 있는 제약조건과 페널티 상수(penalty factor)를 통해 목적함수에 반영하는 제약조건으로 나누어 모든 후보해를 가능해가 되게 하였고 기존에 사용되는 Kirkpatrick의 냉각 스케줄 대신에 후보해의 통계적 처리에 의해 온도를 내리는 다항-시간 냉각 스케줄(polynomial-time schedule)을 사용하여 수행시간을 단축하고 수렴성을 높였다. 제안한 알고리즘의 효용성을 입증하기 위해 32,69모선 예제 계통으로 테스트하였다.

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Dual Gradient Descent Algorithm On Two-Layered Feed-Forward Artificial Neural Networks (2개층 전방향 인공신경망에서의 이원적인 기울기 하강 알고리즘)

  • Choi, Bum-Ghi;Lee, Ju-Hong;Park, Tae-Su
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2006.11a
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    • pp.3-6
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    • 2006
  • 멀티레벨의 feed-forward 네트워크에 대한 학습 방법은 기울기 방법과 전역 최적화방법으로 나눌 수 있다. 역전파 또는 그 변형적인 방법들과 같은 기울기 하강 방법은 편리하기 때문에 여러 분야에서 다양하게 사용되고 있다. 하지만, 역전파와 관련된 가장 큰 문제는 지역 최소점에 빠진다는 것이다. 따라서 본 논문에서 기울기 하강 방법의 단순성을 침범하지 않고 지역 최소점을 극복할 수 있는 개선된 기울기 하강 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 상위 연결과 하위연결을 분리하여 훈련하고 평가하기 때문에 이원적인 기울기 하강 방법이라 칭한다. 그렇기 때문에, 은닉층 유닛의 목표 값들은 하위 연결의 평가 툴로써 사용한다. 논문에서 제안하는 방법의 성능은 다양한 실험을 통해서 검증된다.

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Study on Water Stage Prediction using Neuro-Fuzzy with Genetic Algorithm (Neuro-Fuzzy와 유전자알고리즘을 이용한 수위 예측에 관한 연구)

  • Yeo, Woon-Ki;Seo, Young-Min;Jee, Hong-Kee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.382-382
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    • 2011
  • 최근의 극심한 기상이변으로 인하여 발생되는 유출량의 예측에 관한 사항은 치수 이수는 물론 방재의 측면에서도 역시 매우 중요한 관심사로 부각되고 있다. 강우-유출 관계는 유역의 수많은 시 공간적 변수들에 의해 영향을 받기 때문에 매우 복잡하여 예측하기 힘든 요소이며, 과거에는 추계학적 예측모형이나 확정론적 예측모형 혹은 경험적 모형 등을 사용하여 유출량을 예측하였으나 최근에는 인공신경망과 퍼지모형 그리고 유전자 알고리즘과 같은 인공지능기반의 모형들이 많이 사용되고 있다. 하지만 유출량을 예측하고자 할 때 학습자료 및 검정자료로써 사용되는 유출량은 수위-유량 관계곡선식으로부터 구하는 경우가 대부분으로 이는 이렇게 유도된 유출량의 경우 오차가 크기 때문에 그 신뢰성에 문제가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 수위를 직접 예측함으로써 이러한 오차의 문제점을 극복 하고자 한다. Neuro-Fuzzy 모형은 과거자료의 입 출력 패턴에서 정보를 추출하여 지식으로 보유하고, 이를 근거로 새로운 상황에 대한 해답을 제시하도록 하는 인공지능분야의 학습기법으로 인간이 과거의 경험과 훈련으로 지식을 축적하듯이 시스템의 입 출력에 의하여 소속함수를 최적화함으로서 모형의 구조를 스스로 조직화한다. 따라서 수학적 알고리즘의 적용이 어려운 강우와 유출관계를 하천유역이라는 시스템에서 발생된 신호체계의 입 출력패턴으로 간주하고 인간의 사고과정을 근거로 추론과정을 거쳐 수문계의 예측에 적용할 수 있을 것이다. 유전자 알고리즘은 적자생존의 생물학 원리에 바탕을 둔 최적화 기법중의 하나로 자연계의 생명체 중 환경에 잘 적응한 개체가 좀 더 많은 자손을 남길 수 있다는 자연선택 과정과 유전자의 변화를 통해서 좋은 방향으로 발전해 나간다는 자연 진화의 과정인 자연계의 유전자 메커니즘에 바탕을 둔 탐색 알고리즘이다. 즉, 자연계의 유전과 진화 메커니즘을 공학적으로 모델화함으로써 잠재적인 해의 후보들을 모아 군집을 형성한 뒤 서로간의 교배 혹은 변이를 통해서 최적 해를 찾는 계산 모델이다. 이러한 유전자 알고리즘은 전역 샘플링을 중심으로 한 수법으로 해 공간상에서 유전자의 개수만큼 복수의 탐색점을 설정할 뿐만 아니라 교배와 돌연변이 등으로 좁아지는 탐색점 바깥의 영역으로 탐색을 확장할 수 있기 때문에 지역해에 빠질 위험성이 크게 줄어든다. 따라서 예측과 패턴인식에 강한 뉴로퍼지 모형의 해 탐색방법을 유전자 알고리즘을 사용한다면 보다 정확한 해를 찾는 것이 가능할 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 선행우량 및 상류의 수위자료로부터 하류의 단시간 수위예측에 관해 연구하였으며, 이를 위해 유전자 알고리즘을 이용항여 소속함수를 최적화 시키는 형태의 Neuro-Fuzzy모형에 대하여 연구하였다.

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Face Detection Based on Incremental Learning from Very Large Size Training Data (대용량 훈련 데이타의 점진적 학습에 기반한 얼굴 검출 방법)

  • 박지영;이준호
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.31 no.7
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    • pp.949-958
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    • 2004
  • race detection using a boosting based algorithm requires a very large size of face and nonface data. In addition, the fact that there always occurs a need for adding additional training data for better detection rates demands an efficient incremental teaming algorithm. In the design of incremental teaming based classifiers, the final classifier should represent the characteristics of the entire training dataset. Conventional methods have a critical problem in combining intermediate classifiers that weight updates depend solely on the performance of individual dataset. In this paper, for the purpose of application to face detection, we present a new method to combine an intermediate classifier with previously acquired ones in an optimal manner. Our algorithm creates a validation set by incrementally adding sampled instances from each dataset to represent the entire training data. The weight of each classifier is determined based on its performance on the validation set. This approach guarantees that the resulting final classifier is teamed by the entire training dataset. Experimental results show that the classifier trained by the proposed algorithm performs better than by AdaBoost which operates in batch mode, as well as by ${Learn}^{++}$.

Development of the Meta-heuristic Optimization Algorithm: Exponential Bandwidth Harmony Search with Centralized Global Search (새로운 메타 휴리스틱 최적화 알고리즘의 개발: Exponential Bandwidth Harmony Search with Centralized Global Search)

  • Kim, Young Nam;Lee, Eui Hoon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.21 no.2
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    • pp.8-18
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    • 2020
  • An Exponential Bandwidth Harmony Search with Centralized Global Search (EBHS-CGS) was developed to enhance the performance of a Harmony Search (HS). EBHS-CGS added two methods to improve the performance of HS. The first method is an improvement of bandwidth (bw) that enhances the local search. This method replaces the existing bw with an exponential bw and reduces the bw value as the iteration proceeds. This form of bw allows for an accurate local search, which enables the algorithm to obtain more accurate values. The second method is to reduce the search range for an efficient global search. This method reduces the search space by considering the best decision variable in Harmony Memory (HM). This process is carried out separately from the global search of the HS by the new parameter, Centralized Global Search Rate (CGSR). The reduced search space enables an effective global search, which improves the performance of the algorithm. The proposed algorithm was applied to a representative optimization problem (math and engineering), and the results of the application were compared with the HS and better Improved Harmony Search (IHS).

Evolutionary Algorithm using Self-Adaptation Generation Gap (자가 적응 세대차를 이용한 진화 알고리즘)

  • Choe, Jun-Seok;Seo, Gi-Seong
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.99-103
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    • 2007
  • 본 논문은 최적 탐색 알고리즘중의 하나인 실수 표현 진화 알고리즘에 자가 적용 세대차 조절을 이용하여 보다 빠른 연산으로 우수해에 접근하기 위한 새로운 방식을 소개한다. 알고리즘의 성능에 영향을 끼치는 진화 속도를 기존 진화 방식과 유전연산자의 수정을 통해 조절하여 탐색 성능을 개선 한다. 조기 수렴의 방지 및 탐색성능의 향상을 위하여 선택과 대치를 포함한 진화방식을 개선하고, 유전 연산자에 의하여 생성된 자손의 대치확률에 따라서 자손의 생성범위를 자가 적응적으로 조절하여, 보다 적은 계산량으로 전역 최적화를 찾고자 한다. 제안된 방법을 벤치마크 테스트 문제에 적용하여 G3 알고리즘, CMA-ES 그리고 DE 등과 성능을 비교하였다.

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Reservoir Operation by Tabu Search Method during Flood (타부탐색기법에 의한 홍수시 저수지 운영에 관한 연구)

  • Jeong Han Woo;Choi Seung An;Kim Hung Soo;Shim Myung Phil
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2005.05b
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    • pp.1408-1412
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    • 2005
  • 본 연구에서는 퍼지논리제어의 적용을 통해 홍수시 저수지의 방류량을 결정하는데 있어, 예측유입량 자료에 내재된 불확실성을 고려할 수 있는 저수지 운영 모형을 구성하고자 하였다. 제어규칙은 전문가들의 의견을 반영해 규칙기반을 설정하는데 이러한 일반적인 방법의 단점을 보완하고자 전역 최적화 기법인 타부탐색을 이용하여 제어규칙을 자동적으로 설정해 퍼지-타부탐색 모형을 구성하였다. 모형의 적용 결과, 첨두방류량이 감소되어 홍수조절 율이 개선되었으며 총 방류량도 감소되어 결과적으로 치수효과가 증대될 수 있음을 확인하였다. 또한 홍수 후에 가용할 수 있는 수자원의 양이 증가되어 이수적 차원에서 향상된 결과를 나타내었다.

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Assessment of The Effect of Channel Networks Resolution to The Behavior of Geomorphology Based-Hydrological Response Function (지형학적기반-수문학적 응답함수의 거동에 대한 하천망 해상도의 영향 평가)

  • Kim, Joo-Cheol;Choi, Yong-Joon;Jeong, Kwan-Sue;Kim, Jae-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.1174-1178
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    • 2010
  • 확산-유추를 기반으로 한 지형학적 순간단위도의 유역의 동역학적 매개변수인 특성유속과 확산계수를 실제수문사상과 수치지형도상의 실제 하천망(Blue line)을 이용해 전역최적화 기법인 Shuffled Complex Evolution(SCE-UA)을 적용하여 산정하여 이를 하천망의 해상도에 따른 유역의 수문응답의 특성을 살펴본 결과 동일한 산정된 유속조건하에서 하천망의 해상도가 커짐에 따라 첨두시간과 지체시간은 작아지는 반면 첨두유량은 커지는 현상을 보였으며, 순간단위도의 형상을 결정짓는 유하시간 분포의 분산은 동수역학적 분산에 비해 지형학적 분산에 지배적인 영향을 받음을 알 수 있었다.

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Reconfiguration and Capacitor Control in Distribution System Using PC Cluster System (PC Clustering을 이용한 배전계통 선로재구성 및 커패시터 설치 방안)

  • Song, Myoung-Kee;Mun, Kyeong-Jun;Kim, Hyung-Su;Park, June-Ho;Lee, Hwa-Seok
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.113-115
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    • 2003
  • 본 논문에서는 확률적인 전역 최적해 탐색 방식인 유전알고리즘과 경험적인 최적화 알고리즘인 Tabu 탐색법을 이용하여 실시간으로 적용 가능한 배전계통 선로 재구성 및 커패시터 용량결정 방안을 제안하고자 한다. 제안한 알고리즘은 PC Cluster System으로 병렬처리하여 배전계통의 손실 최소화를 위한 선로 재구성 및 커패시터 용량 결정문제의 최적해 탐색에 소요되는 계산시간을 단축하고, 실시간 지원시스템의 성능 개선을 도모하고자 한다. PC Cluster System은 이용자의 편의를 위해서 MS Windows 환경에서 구축하였고, Visual C++ 환경에서 개발하였다. 제안한 방법의 유용성을 입증하기 위해 참고 문헌의 예제 계통에 적용한 후 종래의 방법과 비교함으로써 제안한 방법이 해의 탐색속도 및 해의 성능면에서 우수함을 입증하였다.

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An Efficient Motion Estimation Scheme for Philips TM1300 Media (Philips TM1300미디어프로세서에 적합한 효율적인 움직임예측 방법)

  • Seo Changho;Oh Seoung-Jun;Yang Changmo
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.43-46
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    • 2003
  • 본 논문에서는 영상의 특성을 이용하여 TM1300 미디어 프로세서에 적합한 효율적인 움직임 탐색방법을 제안한다. 주위 블록간의 공간 상관 관계를 이용해 예측 움직임 벡터를 구하고 이를 기준으로 탐색 영역을 축소하여 전체 연산량을 줄인다. TMI1300의 특성을 활용하여 메모리 사용 효율 증대 및 비교, 분기의 사용을 줄여 최적화에 유리한 움직임 예측 방법을 제안한다. 제안된 방법을 Philips 140 MHz IM1300 상의 MPEG-4 SP@L3 (Simple Profile Level 3) 부호화기에 적용한 결과 화질은 전역 탐색 방법에 근접하며 기존의 고속 움직임 예측 방법에 비해 메모리 접근 및 처리 속도 면에서 향상된 성능을 보였다.

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