• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.19 no.9
• /
• pp.304-315
• /
• 2018

Harmony Search (HS) is a recently developed metaheuristic algorithm that is widely known to many researchers. However, due to the increasing complexity of optimization problems, the optimal solution cannot be efficiently found by HS. To overcome this problem, there have been many studies that have improved the performance of HS by modifying the parameter settings and incorporating other metaheuristic algorithms. In this study, Copycat HS (CcHS) is suggested, which improves the parameter setting method and the performance of searching for the optimal solution. To verify the performance of CcHS, the results were compared to those of HS variants with a set of well-known mathematical benchmark problems. The effectiveness of CcHS was proven by finding final solutions that are closer to the global optimum than other algorithms in all problems. To analyze the applicability of CcHS to engineering optimization problems, it was applied to a design problem for Water Distribution Systems (WDS), which is widely applied in previous research. As a result, CcHS proposed the minimum design cost, which was 21.91% cheaper than the cost suggested by simple HS.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
• /
• v.13 no.2
• /
• pp.73-84
• /
• 1993

In this research, configuration design optimization of plane truss structure has been tested by using decomposition technique. In the first level, the problem of transferring the nonlinear programming problem to linear programming problem has been effectively solved and the number of the structural analysis necessary for doing the sensitivity analysis can be decreased by developing stress constraint into member stress approximation according to the design space approach which has been proved to be efficient to the sensitivity analysis. And the weight function has been adopted as cost function in order to minimize structures. For the design constraint, allowable stress, buckling stress, displacement constraint under multi-condition and upper and lower constraints of the design variable are considered. In the second level, the nodal point coordinates of the truss structure are used as coordinating variable and the objective function has been taken as the weight function. By treating the nodal point coordinates as design variable, unconstrained optimal design problems are easy to solve. The decomposition method which optimize the section areas in the first level and optimize configuration variables in the second level was applied to the plane truss structures. The numerical comparisons with results which are obtained from numerical test for several truss structures with various shapes and any design criteria show that convergence rate is very fast regardless of constraint types and configuration of truss structures. And the optimal configuration of the truss structures obtained in this study is almost the identical one from other results. The total weight couldbe decreased by 5.4% - 15.4% when optimal configuration was accomplished, though there is some difference.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 1999.10c
• /
• pp.706-708
• /
• 1999

급격히 증가하는 무선 통신 통화처리를 위한 방안으로 셀룰러 네트워크에서의 효율적인 채널 할당 문제가 통신자원의 사용을 최적화하려는 목적 하에 활발히 연구되어지고 있다. 이러한 채널 할당 문제는 그래프에서의 컬러링 문제로 바꾸어 생각해 볼수 있는데 그 중 하나인 크로마틱 대역폭 문제의 하한값이 (O(k$^2$)로 알려져 왔었다. 본 논문에서는 크로마틱 대역폭 채널 할당 문제의 하한 값이 O(k$^3$)임을 보였고 이는 기존에 알려진 하한 값보다 정확한 하한 값을 제시함으로 해서 채널 할당 문제의 새로운 방향을 제시했다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
• /
• v.8 no.3
• /
• pp.25-34
• /
• 2002

최근 프로그래밍이 가능한 그래픽스 프로세서(GPU)의 등장은 렌더링 속도의 향상은 물론 기존의 GPU가 할 수 없었던 다양한 그래픽스 계산을 효과적으로 수행할 수 있도록 해주고 있다. 이로 인하여 기존에 CPU 상에서 수행해야만 했던 그래픽스 계산들의 일부를 GPU 상에서 수행하도록 해주는 기법들에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 선형식에 기반을 둔 여러 응용 문제들을 GPU 상에서 효율적으로 구현할 수 있도록 도와주는 쉐이더 코드 최적화 기법을 제안한다. 이 기법은 SIMD 형태의 병렬 처리 능력을 가진 버텍스 쉐이더의 명령어에 맞게 고안되었다. 본 기법의 활용 가능성을 보이기 위하여 미분 방정식을 풀기 위한 4차 런지-쿠타 방법, 선형방정식을 풀기 위한 가우스-자이델 방법, 자연스러운 유체 모델링을 위한 파동 방정식 등의 문제에 적용하여 보았다. 본 논문에서 제안한 최적화 기법은 버텍스 쉐이더 용 컴파일러 구현에 쓰일 수 있으며, 향후 프로그래밍이 가능한 GPU 상에서의 실시간 그래픽스 소프트웨어 개발에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2003.04c
• /
• pp.473-475
• /
• 2003

최근 빠른 시간에 행동을 표현할 수 있는 장점을 가진 반응형 시스템과 최적화된 시퀀스를 생성할 수 있는 계획에 기반만 시스템을 통합하기 위한 하이브리드 시스템의 연구가 활발히 진행되고 있다. 행동 네트워크 구조는 센서와 목적에 대한 외부연결과 행동들 사이의 내부연결을 통해 수동적으로 설계되지만. 자동적으로 행동을 생성할 수 있고 복잡한 문제에 적용할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 이동 에이전트의 행동을 생성하기 위한 최적화된 방법을 찾는 문제에 대해 이 행동 네트워크에 계획 기능을 부가함으로 행동 시퀀스를 최적화하는 방법을 제안한다. 행동 네트워크는 입력된 정보와 목적 정보를 가지고 다음에 수행할 행동을 선택하여 각 상황에 가장 높은 우선순위를 가지는 행동만을 선택한다. 이 행동 네트워크에서 선택된 모든 행동들을 몇 단계 앞서 수행시켜 가장 좋은 결과를 가져올 행동으로 다음의 행동을 선택하는 방법을 통하여 복잡하고 불확실한 환경에서 주어진 목표를 달성하기 위한 전체적인 최적 행동 시퀀스를 생성할 수 있다. Khepera 이동 로봇을 이용한 실험을 통해 제안한 행동 네트워크에 계획을 이용한 방법이 행동 네트워크 구조에서보다 더 적은 행동 시퀀스로 목적을 달성함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Operations Research and Management Science Society
• /
• v.15 no.1
• /
• pp.73-82
• /
• 1990

This paper describes two algorithms to Nonlinear programming problems with equality constraints and with equality and inequality constraints. The first method treats nonlinear programming problems with equality constraints. Utilizing the nonlinear programming problems with equality constraints. Utilizing the nonlinear parametric programming technique, the method solves the problem by imbedding it into a suitable one-parameter family of problems. The second method is to solve a nonlinear programming problem with equality and inequality constraints, by minimizing a square sum of nonlinear functions which is derived from the Kuhn-Tucker condition.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 2007.02a
• /
• pp.256-261
• /
• 2007

본 논문은 이미지 완성(Image Completion)을 위한 근사적 에너지 최적화 알고리즘을 제안한다. 이미지 완성이란 이미지의 특정영역이 지워진 상태에서, 그 지워진 부분을 나머지 부분과 시각적으로 어울리도록 완성시키는 기법을 말한다. 본 논문에서 이미지 완성은 유사-확률적(pseudo-probabilistic) 시스템인 Markov Random Field로 모델링된다. MRF로 모델링된 이미지 완성 시스템에서 사후 확률(posterior probability)을 최대로 만드는 MAP(Maximum A Posterior) 문제는 결국 시스템의 전체 에너지를 낮추는 에너지 최적화 문제와 동일하다. 본 논문에서는 MRF의 최적화 알고리즘들 중에서 Belief Propagation 알고리즘을 이용한다. BP 알고리즘이 이미지 완성 분야에 적용될 때 다음 두 가지가 계산시간을 증가시키는 요인이 된다. 첫 번째는 완성시킬 영역이 넓어 MRF를 구성하는 정점의 수가 증가할 때이다. 두 번째는 비교할 후보 이미지 조각의 수가 증가할 때이다. 기존에 제안된 Priority-Belief Propagation 알고리즘은 우선순위가 높은 정점부터 메시지를 전파하고 불필요한 후보 이미지 조각의 수를 제거함으로써 이를 해결하였다. 하지만 우선순위를 정점에 할당하기 위한 최초 메시지 전파의 경우 Belief Propagation의 단점은 그대로 남아있다. 이를 개선하기 위해 본 논문에서는 이미지 완성을 위한 MRF 모델을 피라미드 구조와 같이 층위로 나누어 정점의 수를 줄이고, 계층적으로 메시지를 전파하여 시스템의 적합성(fitness)을 정교화 해나가는 Hierarchical Priority Belief Propagation 알고리즘을 제안한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.147-148
• /
• 2015

현재 발전기 스케줄링은 제한된 발전 자원, 에너지 수요 및 연료비용 증가, 그리고 불규칙적인 부하 등 최적리스케줄링에 있어 많은 문제들을 해결하기 위한 새로운 변화가 요구된다. 본 논문에서는 Multi-Terminal Voltage Source Converter High Voltage Direct Current (VSC-MTDC)와 Bettary Energy Storage System (BESS)가 결합된 Hybrid Integrated system (HIS)를 통해 발전기 리스케줄링을 위한 최적화 기법을 제안한다. 최적 발전기 리스케줄링을 위한 HIS 퍼포먼스를 위해 VSC station limit과 충 방전을 기반으로 하는 최적화 과정을 수행한다. 최적조류계산 문제는 VSC-MTDC 시스템과 BESS룰 고려하여 정식화되며, 충 방전 전략은 24시간 수요 정보를 사용하여 발전기 리스케줄링을 위한 하이브리드 통합 시스템의 최적알고리즘을 보여준다. 제안된 최적 리스케줄링 기법을 수정된 IEEE 14 모선에 적용하여 효율성을 입증하고자 한다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2015.07a
• /
• pp.499-500
• /
• 2015

최근, 전력소비자 측면에서의 에너지 관리 역할이 중요해짐에 따라 다양한 에너지 관리시스템들이 개발되고 있다. 이 중, 가정용 에너지 관리시스템(Home Energy Management System, HEMS)은 전기가격 및 (신뢰도)수요반응 요청 등에 따라 가전기기의 사용을 조절함으로써, 전력사용 최적화(전력사용 비용 최소화)를 수행하게 된다. 이러한 최적화 문제 내에서 각 가전기기에 대한 사용패턴(편의성)과 관련된 제약조건이 고려되어야 한다. 본 논문에서는, 다변량 간 상관관계(의존성)을 추정하고, 이를 근거로 데이터를 샘플링 하는 데에 유용한 Copula 함수를 이용하여, 각 가전기기의 사용패턴을 모델링하고, 이를 최적화 문제 내 제약조건으로 고려할 수 있는 방법에 대한 연구를 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2008.06c
• /
• pp.365-370
• /
• 2008

본 논문에서는 개미 집단 최적화(Ant Colony Optimization, ACO)의 시간적 공간적 효율성을 향상시키기 위해 ACO에 엘리트 콤팩트 유전 알고리즘(Elitist compact Genetic Algorithms, elitist cGAs)의 아이디어를 적용한 콤팩트 개미 최적화(Compact elitist Ant Optimization, CAO)를 제안한다. CAO는 elitist cGAs에서 각 세대마다 염색체의 수를 둘로 고정하고 우월한 염색체를 유지하여 최적의 해를 찾는 방식을 적용하여 개미의 수를 하나로 고정하고 전이 확률식과 페로몬 갱신 규칙을 변형하고 특정 문제에 적용할 수 있는 타부 규칙을 추가한 알고리즘이다. 이 알고리즘의 공간 효율성이 ACO보다 좋다는 것을 증명하고 스테이너 트리 문제(Steiner Tree Problem)에 적용하여 제안된 알고리즘의 시간 효율성이 ACO보다 좋다는 것을 보인다.