• 한국측량학회지
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• 제37권3호
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• pp.157-165
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• 2019

최근 한반도에서도 크고 작은 지진이 발생하여 더 이상 한국은 지진 안전지대로 볼 수 없으며, 특히 큰 규모의 지진 발생이 잦은 주변국의 영향으로 인해 발생할 수 있는 지진해일에 대한 신속한 대응이 필요하다. 지진해일의 발생은 큰 인명피해를 초래할 수 있으므로 지진 발생에 대비하여 대피소의 위치를 선정하는 것은 매우 중요한 일이다. 기존에 대피소 관련 연구가 다양하게 진행되었지만, 사용한 자료는 대부분 대피소 주변의 정적인 정주인구를 바탕으로 분석되어 현실성이 결여되어있다. 본 연구에서는 긴급상황 발생 시 현실성을 반영하기 위해 유동인구 데이터를 사용하였고, 대피소 위치선정에 다수 활용되고 휴리스틱 알고리즘 중 좋은 결과를 도출해내는 유전자 알고리즘을 이용하였다. 선택, 교차, 변이 과정을 통해 대피 가능 인원을 유전자 알고리즘의 목적함수로 사용하여 최적지를 탐색하였으며, 연구지역으로 선정한 부산 해운대구를 중심으로 연구한 결과, 총 8개의 대피소를 설치하는 것이 가장 효율성이 높은 것으로 최종 도출되었다. 최종 선정된 대피소의 위치는 일반거주지역뿐만 아니라 주요 관광지 주변도 선정되었는데, 이는 정주인구 통계자료만으로는 도출될 수 없는 결과로 본 연구를 통해 유동인구 데이터 활용의 중요성을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권1호
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• pp.61-73
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• 2021

메타휴리스틱 탐색법은 주어진 정보의 부족 및 시간의 제약을 받는 상황에서 다양한 목적함수를 가진 문제를 해결하기 위해 개발되었다. 본 연구에서는 기존의 최적화 알고리즘인 Vision Correction Algorithm(VCA)의 성능을 강화한 Hybrid Vision Correction Algorithm(HVCA)을 개발하였다. HVCA는 기존의 알고리즘의 성능을 개선하기 위해 두 가지 방법을 적용하였다. 첫 번째 방법으로 사용자가 입력해야 하는 매개변수를 자가적응형 매개변수로 개선하였다. 두 번째 방법으로 Exponential Bandwidth Harmony Search With Centralized Global Search(EBHS-CGS)의 CGS 구조를 HVCA에 추가하였다. CGS 구조의 추가로 인해 HVCA 내부는 CGS와 VCA의 두 가지 구조로 구성되어 있다. 두 가지 구조를 효율적으로 사용하기 위해 반복시산을 진행하면서 최적값이 나오는 구조의 선택확률을 증가시키는 방법을 적용하였다. 제안된 HVCA의 성능을 확인하기 위해 최적화 문제에 적용하고, 그 결과를 Harmony Search(HS), Improved Harmony Search(IHS) 및 VCA와 비교하여 나타내었다. 적용결과 수학문제와 공학문제에서 HVCA는 HS, IHS 및 VCA보다 최적값 및 100번의 반복실행 중 최적값을 찾는 횟수가 많았으며, 최적값에 수렴하는 반복시산횟수도 낮았다. 이를 통해 HVCA가 성능이 개선되었다는 것을 확인할 수 있었다. 제안된 HVCA는 적용한 수학문제 및 공학문제 이외에도 많은 분야에 대해 좋은 결과를 나타낼 것으로 기대된다.

• 한국음향학회지
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• 제43권2호
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• pp.214-224
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• 2024

소노부이는 수중에서 음파를 활용하여 정보 수집을 수행하는 장치로, 엔진 소음이나 다양한 음향 특성을 감지하여 수중 표적을 정확하게 탐지하는 대잠전에 효과적인 탐지체계이다. 다중상태 시스템에서의 기존 소노부이 배치 방식은 고정된 패턴이나 휴리스틱 기반의 규칙에 의존하므로, 예측하기 힘든 수중 표적의 기동으로 인해 소노부이 투하 개수 및 작전 소요 시간 측면에서 효율적인 배치를 보장하지는 못한다. 본 논문에서는 기존 소노부이 배치 방식의 한계를 극복하기 위해, 수중 표적의 이동을 고려한 시뮬레이션 기반의 실험 환경에서 강화학습을 이용한 무인항공기의 소노부이 최적 배치를 제안한다. 제안한 방법은 Unity ML-Agents를 통해 Proximal Policy Optimization(PPO) 알고리즘을 이용하여 가상 작전환경과 실시간 상호작용하며 무인항공기를 학습한다. 소노부이 투하 개수 및 음원 및 수신기 간의 비용을 고려한 보상 함수를 설계하여 효과적인 학습이 가능하게 한다. 동일한 실험 환경에서 강화학습을 적용한 배치 방식과 기존 소노부이 배치 방식을 비교한 결과, 탐지 성공률, 투하된 소노부이 개수, 작전 소요 시간 측면에서 강화학습을 적용한 배치 방식이 가장 우수한 성능을 보였다.