• 제목/요약/키워드: 최적 측정계획

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방향탐지장비의 삼차원 최적 배치 (3-D Optimal Disposition of Direction Finders)

  • 이호주;김창근;강성수
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.765-772
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    • 2011
  • 본 논문은 삼차원 공간에서 방향정보를 이용하여 위치측정을 위한 방향탐지장비의 최적배치 방법을 제시한다. 방향탐지장비는 전파를 발신하는 적의 위치를 탐지하는 장비로써 현재 육군에서 전력화되어 운용 중에 있다. 위치측정을 위해서는 두 대 이상의 장비를 동시에 운용해야 한다. 만일 한 대 이상의 장비를 공중에서 운용할 경우, 보다 나은 장비배치 형상을 이룸으로써 위치측정 정확도를 향상시킬 수 있다. 제안된 방법에서는 이차원 위치측정 알고리즘을 비선형계획법을 활용하여 삼차원으로 확장하고 수리적으로 그 해를 구하였다. 삼차원 위치측정 알고리즘을 토대로 시뮬레이션 기법과 탐색 기법을 융합한 최적배치 알고리즘을 고안하였다. 실험을 통하여 제안된 최적배치 방법은 적이 존재하는 지역에 대한 위치측정 정확도를 향상시킴으로써 방향탐지장비의 운용효과를 증대시킬 수 있음을 확인하였다.

Simulated Annealing을 이용한 한 작업-다중 기계문제에서의 Makespan 최소화 (Makespan Minimization Problem for A Job - Multiple Machines Using Simulated Annealing)

  • 이동주;황인극;김진호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.137-140
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    • 2004
  • 다중 프로세서 시스템이 개발됨에 따라, 새로운 일정계획문제, 하나의 작업이 하나이상의 기계에 의해 동시에 처리되어야 하는 문제가 대두되었다. 이 연구에서는 선행관계를 가진 이러한 다중 프로세서 일정계획문제에 대해 다루어 보았다. 이 연구의 목적은 makespan을 최소화하는 일정계획을 찾는 것이다. 일반적으로 Branch and Bound 기법을 이용하여 선행관계를 가진 다중 프로세서 일정계획문제의 최적해를 찾았는데, 해의 탐색시간이 너무 오래 걸린다는 단점이 있었다. 본 연구에서는 짧은 시간 내에 최적해와 가까운 근사해를 simulated annealing(SA)방법을 이용하여 구해보았다. SA의 성능을 측정하기 위하여, SA의 CPU 처리시간과 구한 근사해를 40개의 예제문제를 통하여 Kramer의 방법의 CPU 처리시간과 최적해와 비교해 보았다.

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선형계획법에 의한 하천유역의 최적수질관리 (Optimum Water Quality Contral of River Basin by Linear Programming)

  • 김상근;이순택
    • 물과 미래
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    • 제16권3호
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    • pp.159-169
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    • 1983
  • 본 연구는 하천의 DO 기준을 유지하기 위해 하천유역내의 각 처리장에 요구되는 폐수처리의 최적효율과 최소처리비용의 조합을 결정하는 선형계획법에 있어서 제약조건의 제식(inventory equations)으로 이용되는 Camp-Dobbinstlr과 Streeter-Phelps 식에 의한 최적수질관리의 해를 상호 비교분석하였다. 그 결과 상관관계가 0.997로 강상관관계를 보여 주었고 측정하기 어려운 R, A, K$$의 파라메터를 영으로 가정한 Streeter-Phelpstlr을 선형계획법의 제약조건의 제식으로 사용하여 최적해를 구하여도 만족함을 줄 수 있음을 알았으며 이 결과로 실제 하천유역을 대상으로 하여 하천유역의 최적수질 관리의 해를 구하였다.

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지능형 굴삭을 위한 토공작업계획 시스템의 구조 설계 (A Study on the Design of Task Planning System for Intelligent Excavating System (IES))

  • 이원식;송순호;이승수;서종원;김성근
    • 한국건설관리학회:학술대회논문집
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    • 한국건설관리학회 2007년도 정기학술발표대회 논문집
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    • pp.921-924
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    • 2007
  • 토목, 건축과 관련된 노동현장은 여느 3D 업종들과 마찬가지로 숙련된 기능공의 부재 및 산업재해 발생으로 인해 어려움을 겪고 있으며 이를 극복하기 위한 노력을 계속하고 있다. 대표적인 토목공사인 토공 작업 역시 위험 혹은 유해한 작업환경으로 인해 토공장비의 안전사고 및 생산성과 품질저하가 발생하며 이를 방지하기 위한 장비의 지능화가 절실하게 요구되고 있다. 이를 위해 최근 지능형 굴삭 시스템 개발을 위한 연구가 진행되고 있으며, 토공작업은 일반적으로 광범위한 작업영역을 가지기 때문에 지능형 굴삭시스템의 개발을 위해서는 효율적인 작업을 수행할 수 있도록 하는 작업계획의 수립이 매우 중요하다. 본 연구에서는 작업계획의 대상을 굴삭로봇과 토사로 구분하였으며, 글로벌 영역에서 단위작업 영역, 로컬 영역으로의 분할을 통해 전체 작업 진행에 대해 효율적으로 작업계획을 수립할 수 있도록 구성하여 계획단계에서부터 토공작업 자동화 및 효율와에 기여하고자한다. 토공작업계획 시스템은 토공 작업자 및 감독자의 작업 특성 및 노하우를 컴퓨터, 즉 두뇌에 부여함으로써 숙련된 장비조종자의 작업 방법 및 특성을 반영하여 토공 작업 프로세스 모델링을 구축하고 실제 작업환경상의 센서에 의해 측정된 데이터를 실제 작업환경과 동일하게 모델링된 컴퓨터내의 가상환경을 바탕으로 영역분할, 최적 플랫폼 위치선정 및 작업 순차생성을 통해 최적의 토공작업계획을 수립할 수 있도록 한다.

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신경망 기반 응용최적통계 기법을 이용한 전략 계획에 따른 단기 계획 조정 방법에 관한 연구

  • 김우주;최대우;김정수
    • 한국정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국정보시스템학회 1997년도 추계학술대회논문집 기업경쟁력 향상을 위한 정보통신 기술의 활용
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    • pp.53-73
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    • 1997
  • 대부분의 조직들은 그 조직의 생존과 발전을 위해 장기 전략 계획과 동시에 운영 을 위한 구체적 단기 계획(예 : 생산 계획)을 항상 수립 또는 조정하고 있다. 특히 장기적인 관점에서의 이익 극대화와 생존을 위해 수립되거나 조정된 장기 전략 계획을 효과적으로 달 성하기 위해서는 실제 그 전략을 수행하기 위한 단기 계획에 대한 전략 계획 결과의 일관되 고 지속적인 반영이 필수적이다. 그러나 단기 계획 수립 시점에서 전략 목표나 전략 계획의 내용을 단기적으로 실현 가능한 이익 관점에서 양적으로 구체화하여 평가하기 어려운 현실 적 이유로 인해 대부분의 경우 객관적으로 측정 가능한 단기 이익을 극대화하는 방향으로 단기 계획을 수립하는 것이 보통이다. 따라서 이러한 단기 계획의 수립은 장기 전략 계획과 의 불일치를 가져오게 되며 궁극적으로 기업의 장기적 이익 극대화와 생존에 불리한 결과를 초래할 수도 있다. 이에 따라 본 연구에서는 장기전략 계획이 구체적인 단기 계획에 있어 어떤 구체적이고 명시적인 의미나 결과를 가지게 되는지를 파악할 수 있는 체계를 모형화 하고, 이를 바탕으로 장기 전략 계획을 달성하기 위해 혹은 장기 전략 계획의 변화가 발생 했을 경우 이에 따른 단기 계획에의 일관된 조정을 수행할 수 있는 방법론을 개발 제시하고 자 한다. 본 연구에서는 이를 위해 장기 전략 계획으로는 포트폴리오(Portfolio) 계획 모형을 가정하고 있으며, 단기 계획 수립은 최적화 모형(예 : 선형계획법)을 사용하는 것을 전제로 하여 신경망 기반 응용최적통제(Adaptive Optimal Control)기법을 통해 포트폴리오 모형을 전략 목표를 위한 최적화 모형의 통제 및 조정을 수행함으로써 전략 계획에 의한 단기 계획 조정을 달성하고자 한다. 본 연구에서 제시한 방법론은 장기 전략 목포를 달성하기 위한 일 관적인 기군에 따른 적절한 단기 계획의 통제가 가능하다는 것을 보여주었으며 나아가서 장 기 전략 목표와 단기 이익간의 체계적인 상호 교환적 절충의 가능성 역시 경험적으로 증명 하고 있다. 이는 대부분의 기업 환경에 적용되어 현대의 빠른 기업 환경 변화에 대응하기 위한 전략 계획의 변화를 신속하고 효과적으로 단기 계획에 반영할 수 잇는 방법을 제시함 으로써 기업의 전략 목표 달성에 중요한 역할을 담당할 수 있을 것으로 기대한다.

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도로면 크랙실링 자동화 장비의 최적 경로계획 알고리즘 개발 (Development of an Optimal Trajectory Planning Algorithm for Automated Pavement Crack Sealer)

  • 유현석;이정호;김영석
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제11권4호
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    • pp.68-79
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    • 2010
  • 도로면 크랙실링 공법은 예방적 차원에서 도로면에 발생된 크랙을 초기에 효과적으로 보수할 수 있는 공법으로 국내외에 서는 1990년대 초반부터 기존 도로면 크랙실링 작업의 생산성, 안전성 및 품질의 균일성 확보를 목적으로 크랙실링 자동화 장비의 개발을 위한 지속적인 연구개발 노력을 수행해 왔다. 도로면 크랙실링 자동화 장비를 개발함에 있어 특히 경로계획은 주어진 작업 영역 내에서 개발 장비로 하여금 실링될 크랙 네트워크를 시간 효과적으로 횡단할 수 있도록 하는 운항 정보를 제공하게 되므로 이는 개발 장비의 성능을 결정 짖는 매우 중요한 연구주제라 할 수 있다. 본 연구의 목적은 작업 영역 내 경로계획 데이터의 효과적인 모델링을 통해 크랙실링 자동화 장비의 최적 경로계획 알고리즘을 개발하는 것으로써, 경로 집합전체를 완전 탐색하는 2단계 트리 알고리즘과 크랙의 순열만을 탐색하는 1단계 트리 알고리즘을 개발하였으며, 알고리즘의 성능 측정 및 분석을 통해 최적 경로계획 알고리즘의 적용 범위와 그에 따른 성능 향상 정도를 평가하였다. 이 연구의 결과는 도로면 크랙실링 자동화 장비의 생산성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

3차원 치료계획용 전산화단층촬영에서 영상증강을 위한 최적의 프로토콜에 관한 연구

  • 이상규;이석;김주호;백종걸;조정희;신동봉;박재일
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.15-22
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    • 2002
  • 1. 목적 : 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영 시 조영제 주입율에 따른 CT 값(hounsfield unit, H.U) 변화를 정량적으로 평가하여 최적의 영상증강효과 및 방사선치료계획을 위한 기초 프로토콜을 제시하고자 한다. 2. 대상 및 방법: 연세암센터 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영을 시행한 상복부(폐암)환자 20명을 대상으로 하였다. 조영제 양(130mL)은 일정하게 고정하였고, 조영제주입율을 1.2, 1.5, 2.0 mL/sec로 변화시켜가며 조영제를 주입하면서 3차원 방사선치료계획영상에 적합한 조영제주입율(contrast flow rate)과 지연시간(delay time)을 도출하였고, CT 값을 측정하여 정량적 평가를 시행하였다. 관심부위는 폐동맥과 폐정맥으로 하였다. 그리고, 환자 기본정보, 조영제주입율, H.U 등 영상증강에 영향을 미치는 인자들을 통계처리 프로그램인 SPSS를 이용하여 최적의 영상을 획득할 수 있는 기초 프로토콜을 작성하였다. 3. 결과 : 폐암환자의 전산화단층촬영영상 획득 시 3차원 방사선치료계획에 적합한 영상을 얻을 수 있는 조건중 조영제주입율은 1.5 mL/sec 이었고, 지연시간은 $60{\sim}70$초이었다. 통계처리를 수행한 결과 환자의 기본정보 및 조영제주입율 등이 영상증강에 영향을 미치는 인자임을 알 수 있었다. 본 연구에서 작성한 기초 프로토콜을 이용하여 3차원 방사선치료계획 시 정확한 종양 및 정상조직 설정이 용이하게 되어 방사선치료 효율을 극대화 할 수 있었다. 4. 결론 : 방사선종양학과에서 3차원 치료계획용 전산화단층촬영 시 사용할 수 있는 기초적인 영상획득 프로토콜을 도출하였고, 향후 더 많은 임상경험과 정량적 평가가 수반된다면 임상에 적극 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

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동기 구동형 이동로봇의 자율주행을 위한 위치측정과 경로계획에 관한 연구 (A Study on the Localization Method for the Autonomous Navigation of Synchro Drive Mobile Robot)

  • 구자일;홍준표;이원석
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제43권1호
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    • pp.59-66
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    • 2006
  • 본 연구에서는 동기 구동형 이동 로봇의 제어를 위한 운동 방정식, 주어진 지도 내의 목표 지점으로의 최적 경로 생성과 경로 추적을 위한 경로 계획, 그리고 이동 로봇의 위치를 측정하기 위한 균등 군집 몬테카를로 위치 측정 기법을 제안하였다. 이동 로봇의 위치 측정 실험을 통해 총 73회 반복된 위치 측정에서 기존의 몬테카를로 위치 측정의 평균 수행 속도가 12.8ms로 측정된 반면, 균등 군집 관리 몬테카를로 위치 측정의 평균 수행 속도는 9.3ms로 측정되었다. 또한 기존의 몬테카를로 위치 측정 기법이 위치 측정에 실패하는 동일 환경에서 균등 군집 몬테카를로 기법은 올바른 일치 측정의 결과를 보임을 확인하였다.

기회 실험으로써의 양빈계획 (Beach Nourishment Projects as "Experiments of Opportunity")

  • Robert G. Dean;Yoo, Chul-Hee
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.127-138
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    • 1994
  • 미국 Florida주 North Redington 해변의 양빈계획(Beach Nourishment Project)을 정기적으로 측정함으로써 종방향토사이동과정(Longshore Sediment Transport Process)을 조사하였다. 본 계획은 약 2.6km 해변에 약 405,000$m^3$의 모래로 이루어졌으며 2년에 걸쳐 26개의 profile을 계측하였고 파고, 파향 그리고 시료 채취를 포함하고 있다. 본 연구는 측정된 자료를 분석함으로써 최적의 토사이동계수와 그에 상응하는 상대오차를 구하는데 주된 목적이 있다. 적용된 토사이동공식은 1) Komar-Inman공식, 2) Dean 공식(Radiation Stress, $S_{xy}$의 변형식), 3) Kamphuis 공식 등이다. 상기 3가지 공식은 대동소이 ($\pm$4%)의 결과를 나타내어 어느 공식이 더 적합한지 우열을 가늠하기 어려웠다. 횡방향토사이동량을 고려한 상세모델과 고려하지 않은 단순모델의 두 가지 형태로 적용되었으며 일반설계를 위한 Model(단순모델)은 실측치보다 다소 큰 값을 보여준다.

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총 기대비용함수를 이용한 최적설계홍수량 결정 (Determination of optimal flood using total expected cost function)

  • 김상욱;최광배;서동일;전영일
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.287-287
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    • 2022
  • 홍수빈도분석의 실용적 측면의 목적은 특정 재현기간에 대하여 발생 가능한 홍수량을 설계홍수량(design flood)으로 설정함으로써 댐, 제방, 배수시설, 하수관거 등의 치수기능을 가진 치수시설물이 설계홍수량 내에서 홍수로 인한 피해를 발생시키지 않도록 그 규모와 기능을 설계함에 있다. 특히 우리나라의 경우 유량자료의 부족으로 강우빈도분석을 수행하여 재현기간별 확률강우량을 먼저 산정하고 이를 강우-유출모형을 통해 확률홍수량으로 전환한 뒤 하천등급에 따른 재현기간 기준에 따라 설계홍수량을 산정하고 있다. 그러나 이와 같이 결정된 설계홍수량이 특정유역에서 발생될 수 있는 피해규모에 대해 얼마나 적정한 지의 여부를 과학적으로 판단하기 위한 연구는 국내·외에서 찾아보기 어려우며, 이러한 문제를 개선하기 위한 기초 이론을 제공하는 것이 본 연구의 가장 중요한 목표이다. 홍수빈도분석을 통해 산정된 설계홍수량의 적정성 여부를 과학적으로 판단하기 위해 최근에 진행된 해외의 몇몇 연구에서는 총 기대비용함수(total expected cost function)의 개발에 근거한 최적설계홍수량을 활용할 수 있음을 제안한 바 있다. 이 개념은 계획된 설계홍수량 이상에서 발생될 수 있는 피해함수(damage function) 및 기대피해함수(expected damage function)와 비용함수(cost function)가 결정되면, 이로부터 총 비용을 나타내는 총 기대비용함수(total expected cost function)을 도출하고 총 기대비용함수가 최소가 되는 최적설계홍수량(optimal design flood)을 산정하여 이를 계획된 설계홍수량(tentative design flood) 비교함으로써 계획된 설계홍수량의 적정성을 판단하는 과정을 기초이론으로 활용한다. 본 연구에서는 불확실성으로 발생되는 범위를 고려한 최적설계홍수량을 산정하기 위하여 Metropolis-Hastings 알고리즘을 사용하였으며, 자료의 종류에 따른 홍수량의 변화를 분석하기 위하여 년최대계열 및 부분시계열 자료를 각각 적용하였다. 한강유역에서 가평대성, 여주 및 한강대교 수위표 지점에서 측정된 자동관측유량장치에 의한 홍수량 자료를 활용하였으며, 최적설계홍수량이 기존 설계홍수량에 비해 크게 산정됨을 알 수 있었다.

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