본 연구는 주어진 부피제약조건 하에서 최대강성을 구현하는 고층 철골 트러스 시스템의 단면치수 재조정 프로세스를 보여준다. 이러한 치수최적설계는 경사도법에 근거한 최적정 방법에 의해 수치적으로 연산된다. 전형적인 치수최적설계에서는 변위나 응력제약조건 하에서 구조물의 최소중량을 구현하지만, 본 연구에서 소개되는 치수최적설계는 이것과 반대의 프로세스를 가진다. 즉, 부피와 같은 재료제약조건 하에서 최대강성을 구현한다. 본 연구는 기존의 치수최적설계방법의 대안으로서 그 의미를 가질 수 있다. 고층 철골트러스 구조시스템의 수치 예제를 통하여 부재 단면치수 재조정 설계가 기존의 최소중량설계와 반대인 최대강성 이산화 치수최적설계를 통하여 적합하게 수행됨이 증명되었다.
실세계에는 다양한 최적화 문제가 존재하고 이를 해결하기 위한 연구가 지속되고 있다. 최적화 문제는 목적 함수의 결과 값을 최대 혹은 최소로 만드는 파라미터의 조합을 찾는 문제이다. 하모니 탐색은 이러한 최적화 문제 해결을 위한 인구 기반 메타휴리스틱 알고리즘으로 재즈 음악의 즉흥 연주를 모방하여 고안되었다. 하모니 탐색은 현재 토목, 컴퓨터, 에너지, 의료, 수질 공학 등 다양한 분야의 최적화 문제에 활발히 적용되고 있다. 하모니 탐색은 동작 원리가 간단하고 제약조건이 있는 최적화 문제에서 빠르게 동작한다는 장점이 있다. 특히 경험적 도함수를 통해 해를 개선하여 낮은 반복 횟수로 높은 정확도를 보인 사례들이 존재한다. 본 논문에서는 하모니 탐색의 동작 원리를 설명하고 최근 3년간 수행된 주요 연구들을 분류, 각 분류에 따라 요약 및 소개, 향후 연구 방향을 제시한다. 분류는 분야별 리뷰, 알고리즘 분석 및 이론, 실세계 문제에 대한 적용으로 나누고 실세계 문제에 대한 적용은 다른 메타휴리스틱 알고리즘과의 결합 여부, 최적화 목적에 따라 분류하여 설명한다.
Park, Hanwool;Yoo, Yechan;Park, Yoonjin;Lee, Changdae;Lee, Hakkyung;Kim, Injung;Yi, Kang
Journal of Computing Science and Engineering
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제12권1호
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pp.24-35
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2018
Deep convolutional neural network (DCNN) is an advanced technology in image recognition. Because of extreme computing resource requirements, DCNN implementation with software alone cannot achieve real-time requirement. Therefore, the need to implement DCNN accelerator hardware is increasing. In this paper, we present a field programmable gate array (FPGA)-based hardware accelerator design of DCNN targeting handwritten Hangul character recognition application. Also, we present design optimization techniques in SDAccel environments for searching the optimal FPGA design space. The techniques we used include memory access optimization and computing unit parallelism, and data conversion. We achieved about 11.19 ms recognition time per character with Xilinx FPGA accelerator. Our design optimization was performed with Xilinx HLS and SDAccel environment targeting Kintex XCKU115 FPGA from Xilinx. Our design outperforms CPU in terms of energy efficiency (the number of samples per unit energy) by 5.88 times, and GPGPU in terms of energy efficiency by 5 times. We expect the research results will be an alternative to GPGPU solution for real-time applications, especially in data centers or server farms where energy consumption is a critical problem.
We suggest a novel approach to the tracking of multiple moving objects in image sequence. The tracking of multiple moving objects include some complex problems(crossing (occluding), entering, disappearing, joining, and dividing) for objects identifying. Our method can settle these problems by optimization of a penalty function and movement prediction. It is executable in .eat time processing (more than 30 ㎐) because it is computed by only location data.
The image segmentation is the most important operation in an image processing system. It is located at the joint between the processing and analysis of the images. Unsupervised segmentation aims to automatically separate the image into natural clusters. However, because of its complexity several methods have been proposed, specifically methods of optimization. In our work we are interested to the technique SFLA (Shuffled Frog-Leaping Algorithm). It's a memetic meta-heuristic algorithm that is based on frog populations in nature searching for food. This paper proposes a new approach of unsupervised image segmentation based on SFLA method. It is implemented and applied to different types of images. To validate the performances of our approach, we performed experiments which were compared to the method of K-means.
인터넷은 매개라는 강력한 수단을 통해 재생산을 하게 되는데 매개의 비용이 거의 들지 않는다는 특성 때문에 자원의 배포 속도와 범위를 거의 무한대로 확장해왔다. 웹 시스템 제작 경향은 멀티미디어 요소의 무분별한 사용 등으로 거의 모든 웹페이지는 응답 속도 개선에 어려움을 주고 있는 실정이다. 웹 시스템 성능을 향상시키기 위해 자동화된 성능분석 도구를 이용하여, 컨텐츠 구성 비율을 분석하여 웹 시스템 컨텐츠 최적화를 통한 정보서비스 성능개선에 관한 시스템 설계를 제안한다.
In this paper, a fast algorithm of discrete cosine transform-based interpolation filter (DCT-IF) for HEVC (high efficiency video coding) encoder is proposed. DCT-IF filter accounts for around 30% of encoder complexity, according to the computational complexity analysis with the HEVC reference software. In this work, the proposed DCT-IF is optimized by applying frame-level interpolation, SIMD optimization, and task-level parallelization via OpenMP on a developed C-based HEVC encoder. Performance analysis is conducted by measuring speed-up factor of the proposed optimization technique on the developed encoder. The results show that speed-up factors by frame-level interpolation, SIMD, and OpenMP are approximately 38-46, 3.6-4.4, and 3.0-3.7, respectively. In the end, we achieved the speed-up factor of 498.4 with the proposed fast algorithm.
A new video inpainting algorithm is proposed for removing unwanted objects or error of sources from video data. In the first step, the block bundle is defined by the motion information of the video data to keep the temporal consistency. Next, the block bundles are arranged in the 3-dimensional graph that is constructed by the spatial and temporal correlation. Finally, we pose the inpainting problem in the form of a discrete global optimization and minimize the objective function to find the best temporal bundles for the grid points. Extensive simulation results demonstrate that the proposed algorithm yields visually pleasing video inpainting results even in a dynamic scene.
Le, DuyKhanh;Tran, QuyetThang;Lee, Sangjun;Kim, Sangin
Journal of the Optical Society of Korea
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제18권5호
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pp.429-435
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2014
We examined the effective utilization of Particle Swarm Optimization (PSO) to enhance the light absorption performance in thin CuIn1-xGaxSe2 (CIGS) solar cells with dual (top and bottom) gratings. The PSO tuned structure was demonstrated to be capable of achieving high and ultra broadband absorption spectra due to well-spaced and well-defined absorption peaks, which were SPPs and photonic modes induced by the metal and dielectric gratings. For only TM polarization and both polarizations, the fully optimized net absorptions exhibit 85.6% and 78.1%, which correspond to ~35.4% and ~23.5% improvement compared to optimized flat structures, respectively.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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