• 제목/요약/키워드: Dynamic programming method

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공간 분할 방법을 이용한 최적 서열정렬 알고리즘 (Optimal Sequence Alignment Algorithm Using Space Division Technique)

  • 안희국;노희영
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제34권5호
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    • pp.397-406
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    • 2007
  • 두 서열 A와 B간의 최적정렬을 찾는 문제는 동적프로그래밍 알고리즘을 사용하여 효과적으로 해결 될 수 있다. 하지만, 길이가 각각 m, n인 두 서열, $S_1$, $S_2$를 정렬하기 위해서는 O(m*n)의 시간과 공간 복잡도를 갖기 때문에 서열의 길이가 길어질 경우에는 시간과 공간 비용 문제로 인해 적용 할 수 없게 된다. 실제 계산상에 제한요소로 작용하는 공간비용 문제를 해결하기 위해 Hirschberg에 의해 제시된 선형공간 알고리즘은 이 문제를 O(n*m)의 시간복잡도와 O(n+m)의 공간복잡도로서 해결하였다. 컴퓨터 기술의 발전으로 CPU의 처리속도가 향상되고, 사용가능한 주기억장치의 공간이 확대됨에 따라, 기억공간은 더 사용하더라도 처리속도는 높일 수 있는 방법이 필요하다. 이를 위해, 본 논문에서는 공간 분할 방법을 통하여 공간 소모는 선형공간 알고리즘보다 많지만, 처리 속도는 빠른 O(n*m)의 시간과 O(n+m)의 공간비용을 갖는 알고리즘을 제안한다. 또한 분할 시 서열의 길이변화에 따른 분할 수(d) 문제를 일반화하고, 입/출구 노드 개념을 이용하여 불필요한 연산을 제거하였다. 선형공간 알고리즘이 (m+n)의 공간으로 2*m*n에 가까운 속도를 갖는데 비해, 본 알고리즘은 (m+n)*d의 공간으로 m*n에 가까운 결과를 보임을 증명과 실험결과로부터 확인한다.

항만하역노동력의 최적배분에 관한 연구 (II) 선박군의 경우 (OPTIMUM ALLOCATION OF PORT LABOR GANGS IN CASE OF MULTIPLE SHIPS)

  • 이철영;우병구
    • 한국항해학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.37-44
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    • 1989
  • Recently recognize the labor productivity of port physical distribution system in the port and shipping areas, Much Efforts for evaluating this productivity has been made continuously. BUt still there is little study, so far, on a systematic research for the management of port labor gangs, and even those were mainly depended on a rule of thumb. Especially the object of this study is to introduce the method of optimal allocation and assignment for the labor gangs per pier unit in the multiple ships berthed at an arbitary pier or port. In case the multiple ships have a homogeneous cargoes or do not have sufficient labor gangs to be assigned. The problem of optimal allocation and assignment of the labor gangs to be i) formalized with multi-state decision process in form of difference equation as the pattern which converted the independent multiple ships into a single ship with the intra-multiple ships, and ii) the optimal size of labor gangs could be obtained through the simple mathematical method instead of complicated dynamic programming, and iii) In case of shortage of labor gangs available the evaluation function considering the labor gangs available and total shift times was introduced, and iv) the optimal allocation and assignment of labor gangs was dealt at the point of minimizing the summation of the total shift times and at the point of minimizing the total cost charged for the extra waiting time except PHI time during port times for the multiple ships combinations.

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컨베이어 추적을 위한 로보트 매니퓰레이터의 동적계획 (Motion Planning of a Robot Manipulator for Conveyor Tracking)

  • 박태형;이범희;고명삼
    • 대한전기학회논문지
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    • 제38권12호
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    • pp.995-1006
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    • 1989
  • 로보트 매니퓰레이터가 컨베이어 상의 파트를 추적 하면서 작업을 수행하는 것은 작업 효율의 증가에 크게 기여한다. 본 논문은 컨베이어 상의 파트를 추적하기 위한 로보트 매니퓰레이터의 동작계획 알고리즘을 제안한다. 로보트 매니퓰레이터의 추적 동작은 밸트의 속도, 추적 시작 시간에서의 파트와 로보트 핸드의 위체이 의하여 결정된다. 이때 토크 및 관절 속도, 관절 가속도, 관절 저크의 제한범위가 모두 고려되며, 최소의 정착시간을 갖는 추적 궤적이 생성된다. 추적 해는 linearr quadratic tracking문제로 접근하여 구한다. 로보트매니퓰레이터의 동적 방정식은 파라메터의 함수 성능 지수를 최소화 하는 동적 방정식의 해는 동적 계획법에 의하여 구한다. ${\mu}-VAX_@$에 의한 시뮬레이션 결과를 제시한다.

전력시스템 안정도 향상을 위한 SVC용 GA-LQ 제어기 설계 (Design of GA-LQ Controller in SVC for Power System Stability Improvement)

  • 허동렬;박인표;정문규;정형환;안병철;김해재
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2002년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.226-228
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    • 2002
  • This paper presents a new control approach for designing a coordinated controller for static VAR compensator system. A SVC constructed by a Fixed Capacitor and a Thyristor Controlled Reactor is designed and implemented to improve the damping of a synchronous generator, as well as controlling the system voltage. A design of linear quadratic controller based on optimal controller depends on choosing weighting matrices. A coordinated optimal controller is achieved by minimizing a quadratic performance index using dynamic programming techniques. The selection of weighting matrices is usually carried out by trial and error which is not a trivial problem. We proposed a efficient method using GA of finding weighting matrices for optimal control law. Thus, we prove the usefulness of proposed method to improve the stability of single machine-infinite bus with SVC system.

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반응표면모델을 이용한 한국형 고속전철 현가장치의 효율적인 최적설계 (Efficient Optimization of the Suspension Characteristics Using Response Surface Model for Korean High Speed Train)

  • 박찬경;김영국;배대성;박태원
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.461-468
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    • 2002
  • Computer simulation is essential to design the suspension elements of railway vehicle. By computer simulation, engineers can assess the feasibility of the given design factors and change them to get a better design. But if one wishes to perform complex analysis on the simulation, such as railway vehicle dynamic, the computational time can become overwhelming. Therefore, many researchers have used a surrogate model that has a regression model performed on a data sampling of the simulation. In general, metamodels(surrogate model) take the form y($\chi$)=f($\chi$)+$\varepsilon$, where y($\chi$) is the true output, f($\chi$) is the metamodel output, and is the error. In this paper, a second order polynomial equation is used as the RSM(response surface model) for high speed train that have twenty-nine design variables and forty-six responses. After the RSM is constructed, multi-objective optimal solutions are achieved by using a nonlinear programming method called VMM(variable matric method) This paper shows that the RSM is a very efficient model to solve the complex optimization problem.

유도전동기의 자기등가회로 해석을 위한 시스템 매트릭스 구성 (Formation of System Matrix for analyzing Magnetic Equivalent Circuit of Induction Motor)

  • 최재영;이은웅;정종호;김성종;우성봉
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 추계학술대회 논문집 학회본부 B
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    • pp.330-332
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    • 2000
  • To analyze the transient state of an induction motor, there have been studies for using the magnetic equivalent circuit method(MECD) instead of the time differential finite-element method. MECD which analyzes magnetic equivalent circuits after converting each part of an electric machine into the magnetic circuit elements, has the merits of short calculation-time and comparatively accurate results. To analyze an electric machine with MECM, we have to replace stator and rotor with the magnetic elements and express the air gap, where electromechanical energy conversion takes place, with the permeance. So in this study, to analyze an Induction Motor with HECM, we express the magnetic equivalent circuit as algebraic equations and then as the matrix for solving easily them. In particular, all relations are formed with matrixes to solve Mathematically them in the programming process later. As a result, this theory will be the basis on the static and dynamic analysis of an Induction Motor.

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컨테이너선의 적재계량에 관한 연구 (On the Loading Plan of Container Ship)

  • 강기중;이철영
    • 한국항해학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.1-15
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    • 1990
  • With increasing ship's speed turnround and port time becomes a large percentage of total roundtrip time and this causes to accelerate the introduction of the various kind of modern handling equipment, the standardization of cargoes, and the improvement of the ship. However, it is still a drag on efficient operation of ship. Similarly, the turnround time at the container port is very important as a measure for the decision of the efficiency of port. To decrease operating coasts, the minimization of the time need to cargo handling at the ports of call must be achieved. Thus the optimization of the time need to cargo handling at the ports of call must be achieved. Thus the optimized Container Loading Plan is necessary, especially under the rapid speed of container operations. For the container loading plan, in this thesis, we use the hungarian method and the branch and bound method to get the initial disposition of both maximization of ship's GM and minimization of shift number to the obstructive container in a yard area. We apply the dynamic programming algorithm to get the final disposition for minimizing total turnroudn time and finally we analyzed the results to check whether the initial disposition is proper or not.

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진화연산을 이용한 동적 귀환 신경망의 구조 저차원화 (Structure Pruning of Dynamic Recurrent Neural Networks Based on Evolutionary Computations)

  • 김대준;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.65-73
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    • 1997
  • 본 논문에서는 진화연산을 이용하여 동적 귀환 신경망의 구조를 저차원화하는 방법을 제안한다. 일반적으로 진화연산을 개체군을 이용한 탐색 방법으로서 신경회로망의 여러 가지 다른 성질을 동시에 최적화할 필요가 있을 때 유용한 방법이다. 본 연구에서는 동적 귀환 신경망의 구조를 조차원화하기 위하여 진화 프로그래밍으로 신경망의 구조를 탐색하고, 진화전략으로 신경망의 연결강도를 학습시킴으로서 전체적인 구조를 저차원화하였다.신경망의 중간층 노드의 추가/삭제는 돌연변이 확률에 의하여 결정한다. 노드를 삭제할 경우에는 입력 연결강도의 총합이 가장 작은 노드를 삭제하고, 노드를 추가할 경우에는 미리 지정한 확률함스에 따라 노드를 추가한다. 그리고 추가된 노드와 다른 노드와의 연결방법은 서로 영향을 미칠 수 있는 모든 연결강도 중에서 확률적으로 선택하여 연결하였다. 마지막으로 제안한 저차원화 동적 귀환 신경망이 완전 연결된 신경망보다 더 좋은 성능을 얻을 수 있음을 예제로서 본 논문에서는 도립진자의 안정화 및 제어와 로봇 매니퓰레이터의 비주얼 서보잉에 적용하여 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 그 유효성을 확인한다.

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동적 측정오차가 손상탐지에 미치는 영향에 관한 연구 (Study of Effects of Measurement Errors in Damage Detection)

  • 김기욱
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.218-224
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    • 2011
  • 동적구조의 손상탐지에 적용되는 모드법에서 측정오차가 계산과정의 수렴특성에 미치는 영향을 조사하였다. 구조요소의 손상과 같은 구조적 변화가 발생하면 응답특성도 변화되므로, 고유진동수 또는 고유벡터의 변화를 측정하면 구조적 변화를 밝혀낼 수 있다. 시험을 통하여 얻은 측정자료가 정확한 경우 수학적 프로그래밍은 우수한 수렴특성을 보여주고 있다. 그러나 실제 측정치는 오차를 포함하며, 고유치문제의 수치적 불안정성 때문에 작은 수치오차는 실제와 전혀 다른 계산결과를 초래할 수 있다. 그러므로 응답특성은 일정한 범위 안에서 스스로 평형상태를 찾아갈 수 있도록 허용되어야 한다. 유한요소모델에 포함되는 모든 자유도에 측정센서를 부착할 수 없으므로, 가장 효과적인 소수의 자유도를 선정하여 측정자료를 얻을 수 있으며 측정된 자유도에 대한 평형방정식을 적용한다.

Educational Framework for Interactive Product Prototyping

  • Nam Tek-Jin
    • 디자인학연구
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    • 제19권3호
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    • pp.93-104
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    • 2006
  • When the design profession started, design targets were mainly static hardware centered products. Due to the development of network and digital technologies, new products with dynamic and software-hardware hybrid interactive characteristics have become one of the main design targets. To accomplish the new projects, designers are required to learn new methods, tools and theories in addition to the traditional design expertise of visual language. One of the most important tools for the change is effective and rapid prototyping. There have been few researches on educational framework for interactive product or system prototyping to date. This paper presents a new model of educational contents and methods for interactive digital product prototyping, and it's application in a design curricula. The new course contents, integrated with related topics such as physical computing and tangible user interface, include microprocessor programming, digital analogue input and output, multimedia authoring and programming language, sensors, communication with other external devices, computer vision, and movement control using motors. The final project of the course was accomplished by integrating all the exercises. Our educational experience showed that design students with little engineering background could learn various interactive digital technologies and its' implementation method in one semester course. At the end of the course, most of the students were able to construct prototypes that illustrate interactive digital product concepts. It was found that training for logical and analytical thinking is necessary in design education. The paper highlights the emerging contents in design education to cope with the new design paradigm. It also suggests an alterative to reflect the new requirements focused on interactive product or system design projects. The tools and methods suggested can also be beneficial to students, educators, and designers working in digital industries.

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