• 제목/요약/키워드: Harmony Search Algorithm

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Optimal sustainable design of steel-concrete composite footbridges considering different pedestrian comfort levels

  • Fernando L. Tres Junior;Guilherme F. Medeiros;Moacir Kripka
    • Steel and Composite Structures
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    • 제51권6호
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    • pp.647-659
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    • 2024
  • Given the increased interest in enhancing structural sustainability, the current study sought to apply multiobjective optimization to a footbridge with a steel-concrete composite I-girder structure. It was considered as objectives minimizing the cost for building the structure, the environmental impact assessed by CO2 emissions, and the vertical accelerations created by human-induced vibrations, with the goal of ensuring pedestrian comfort. Spans ranging from 15 to 25 meters were investigated. The resistance of the slab's concrete, the thickness of the slab, the dimensions of the welded steel I-profile, and the composite beam interaction degree were all evaluated as design variables. The optimization problem was handled using the Multiobjective Harmony Search (MOHS) metaheuristic algorithm. The optimization results were used to generate a Pareto front for each span, allowing us to assess the correlations between different objectives. By evaluating the values of design variables in relation to different levels of pedestrian comfort, it was identified optimal values that can be employed as a starting point in predimensioning of the type of structure analyzed. Based on the findings analysis, it is possible to highlight the relationship between the structure's cost and CO2 emission objectives, indicating that cost-effective solutions are also environmentally efficient. Pedestrian comfort improvement is especially feasible in smaller spans and from a medium to a maximum level of comfort, but it becomes expensive for larger spans or for increasing comfort from minimum to medium level.

ReHS를 이용한 상수관망 최적개량 의사결정 시스템의 개발 (Development of Optimal Decision-Making System for Rehabilitation of Water Distribution Systems Using ReHS)

  • 백천우;김응석;박무종;김중훈
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권3호
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    • pp.199-212
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    • 2005
  • 노후관망의 최적개량 계획수립 시에는 수리학적 타당성을 포함한 다양한 인자들이 복합적으로 고려되어야 하며 모형에 고려할 인자들이 증가할수록 보다 효율적인 최적화 기법의 적용이 필요할 것이다. 그러나, 국내에서는 유전자알고리즘과 같은 보다 효과적인 알고리즘을 이용한 노후관 개량을 위한 의사결정시스템에 대한 연구가 미비한 실정이다. 본 연구의 목적은 최근 국내에서 제안된 ReHS라는 최적화기법을 이용해 기존의 모형에서 고려하지 않은 다양한 인자들을 고려한 상수관망 최적개량 의사결정 시스템을 개발하는데 있다. 본 연구에서는 고려하는 조건에 따라 다른 목적함수를 갖는 5개의 모형을 개발하여 가상관망에 적용하였으며, 기존에 개발된 모형들보다 타당한 결과를 나타내었다.

An Energy- Efficient Optimal multi-dimensional location, Key and Trust Management Based Secure Routing Protocol for Wireless Sensor Network

  • Mercy, S.Sudha;Mathana, J.M.;Jasmine, J.S.Leena
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권10호
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    • pp.3834-3857
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    • 2021
  • The design of cluster-based routing protocols is necessary for Wireless Sensor Networks (WSN). But, due to the lack of features, the traditional methods face issues, especially on unbalanced energy consumption of routing protocol. This work focuses on enhancing the security and energy efficiency of the system by proposing Energy Efficient Based Secure Routing Protocol (EESRP) which integrates trust management, optimization algorithm and key management. Initially, the locations of the deployed nodes are calculated along with their trust values. Here, packet transfer is maintained securely by compiling a Digital Signature Algorithm (DSA) and Elliptic Curve Cryptography (ECC) approach. Finally, trust, key, location and energy parameters are incorporated in Particle Swarm Optimization (PSO) and meta-heuristic based Harmony Search (HS) method to find the secure shortest path. Our results show that the energy consumption of the proposed approach is 1.06mJ during the transmission mode, and 8.69 mJ during the receive mode which is lower than the existing approaches. The average throughput and the average PDR for the attacks are also high with 72 and 62.5 respectively. The significance of the research is its ability to improve the performance metrics of existing work by combining the advantages of different approaches. After simulating the model, the results have been validated with conventional methods with respect to the number of live nodes, energy efficiency, network lifetime, packet loss rate, scalability, and energy consumption of routing protocol.

An Efficient Cluster Management Scheme Using Wireless Power Transfer for Mobile Sink Based Solar-Powered Wireless Sensor Networks

  • Son, Youngjae;Kang, Minjae;Noh, Dong Kun
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권2호
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    • pp.105-111
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    • 2020
  • 태양 에너지 수집형 무선 센서 네트워크(SP-WSN)는 지속적으로 에너지를 수집할 수 있어 배터리 기반 센서 네트워크의 에너지 제약 문제를 완화할 수 있다. 하지만 고정된 싱크를 사용한다면, 싱크 주변에 위치한 노드들의 에너지 소비가 상대적으로 증가하는 문제, 즉 에너지 사용 불균형 문제는 해결하지 못한다. 따라서 최근의 연구에서는 SP-WSN에 모바일 싱크를 사용하여 에너지 불균형 문제에 접근하고 있다. 한편, 무선 전력 전송 기술 발전에 따라 WSN에서 모바일 싱크가 데이터 수집뿐 아니라 무선 전력 전송을 통한 에너지 충전의 역할도 할 수 있다. 본 논문에서는 무선 전력 전송이 가능한 모바일 싱크와 효율적인 클러스터링 기법(클러스터 헤드 선출 포함)을 이용하여 SP-WSN의 에너지 불균형 문제를 최소화하는 기법을 제안한다. 제안 기법은 클러스터 헤드를 무선 전력 전송을 사용하여 충전시키고, 효과적인 헤드 선출을 통해 헤드 주변 노드의 에너지 핫스팟을 완화시켜, 결과적으로 모바일 싱크로 수집되는 데이터양을 증가시킨다.

응용환경 적응을 위한 온톨로지 매칭 방법론에 관한 연구 (Adaptive Ontology Matching Methodology for an Application Area)

  • 김우주;안성준;강주영;박상언
    • 지능정보연구
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    • 제13권4호
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    • pp.91-104
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    • 2007
  • 온톨로지 매칭 기술은 시맨틱 웹을 비롯한 여러 분야에서 중요한 기술 중 하나이다. 온톨로지 매칭은 두 개의 온톨로지를 입력으로 받고, 이를 몇 개의 매개변수로 구성된 특정 알고리즘을 이용하여 두 온톨로지 간의 매칭 관계를 알아내는 절차를 말한다. 온톨로지 매칭은 대용량 온톨로지의 통합이나, 지능화된 통합 검색의 구현 및 여러응용프로그램에 의한 도메인의 공유 등 여러 분야에서 유용하게 활용될 수 있다. 일반적으로 온톨로지 매칭의 성능은 온톨로지 매칭이 사용되는 환경과 관계없이 매칭 결과에 대한 측정만으로 평가되어 왔다. 따라서 대부분의 연구는 매칭 결과를 최적화하기 위해 매개변수를 조절하는 것에 집중하였다. 본 연구에서는 기존의 측정방법에 따른 높은 측정결과만을 목표로 하지 않고 온톨로지의 성격과 매칭 결과의 사용 목적에 따라 매개변수를 적절히 변화시켜야 한다는 점에 주목하고, 주어진 환경에 맞게 매개변수를 조정하는 방법론을 제안하고자 한다.

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