PSO(Particle Swarm Optimization)는 군집(swarm)을 구성하는 단순한 개체들인 입자(particle)들이 각자의 경험을 공유하여 문제의 해답을 찾는 최적화 알고리즘으로 다양한 분야에서 응용되고 있다. PSO에 대한 연구는 최적화를 위해 군집이 적합한 영역으로 빠르게 수렴하도록 하는 파라미터 값의 선정, 토폴로지, 입자의 이동에서 주로 이루어지고 있다. 표준 PSO 알고리즘은 입자 자신과 최고의 이웃이 제공하는 정보만을 이용해서 이동하므로 다양한 영역을 탐색하지 못하고 지역적 최적점에 조기 수렴하는 경향이 있다. 본 논문에서는 군집이 다양한 영역을 탐색하기 위해, 각 입자는 더 나은 경험을 가진 이웃입자들의 정보를 상대적인 중요도에 따라서 참조하여 이동하도록 하였다. 다양한 영역의 탐색은 표준 PSO 알고리즘보다 지역적 최적화의 확률을 줄이고 탐색 속도를 가속화하며 탐색의 성공률을 높일 수 있다. 또한 군집이 지역적 미니멈으로부터 벗어나기 위한 검사 전략을 제안하여 탐색의 성공률을 높였다. 제안한 PSO 알고리즘을 평가하기 위하여, 벤치마크 함수들에 적용한 결과 최적화의 진행 속도 개선과 탐색 성공률의 향상이 있었다.
여왕벌의 생식방식을 모방하여 만든 여왕벌 유전자알고리즘은 유전자알고리즘의 성능을 대폭 향상시켰다. 그러나 여왕벌 유전자알고리즘에서는 여왕벌을 하나만사용하여 진화를 수행함으로서 개체들이 지나치게 해당 여왕벌이 있는 쪽으로 몰리는 문제를 발생하였으며 이는 결국 유전자 알고리즘의 성능저하를 가져왔다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 각 세대에서 가장 적합도가 좋은 여왕벌과 더불어 개체의 적합도가 부모 개체에 비하여 가장 크게 증가한 두 번째 여왕벌을 도입한 다중 여왕벌 진화 알고리즘을 제안한다. 다중 여왕벌을 도입함으로서 개체가 지역 최적해에 빠질 가능성이 줄어들고 지역 최적해에 빠진 경우에도 보다 쉽게 지역 최적해를 빠져나올 수 있게 되어 성능향상이 가능하였다. 4개의 함수최적화 문제에 적용시켜본 결과 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 방법보다 대부분의 경우에서 성능이 향상됨을 볼 수 있었다.
A new operation termed competitive generation in the processes of genetic algorithms is proposed for accelerating the optimization speed of genetic algorithms. The competitive generation devised by considering the competition of sperms for fertilization provides a good opportunity for the genetic algorithms to approach global optimum without falling into local optimum. Experimental results with typical problems showed that the genetic algorithms with competitive generation are superior to those without the competitive generation.
A method to determine the optimum drafts of waveboards of single and double-flap wavemaker is presented by using a linearized first-order wave theory and a linear regression method. A linear regression is verified to be quite simpler than the local disturbance consideration or regular-wave forming distance. It is pointed out that lower hinge should be deep enough to keep the upper flap vertical for a long wave length.
Selecting locally optimum thresholds, based on optimizing a criterion composed of the area variation rate and the compactness of the segmented shape, is presented. The method is shown to have the shape-resolving property in the subtraction image, so that overlapped objects may be resolved into bright and dark evidences characterizing each object. As an application a vehicle detection algorithm robust to the operating conditions could be realized by applying simple merging rules to the geometrically correlated bright and dark evidences obtained by this local thresholding.
본 연구에서는 앞으로 전개될 광대역 멀티미디어 서비스위주의 광대역 초고속 정보통신망 구축에 가장 핵심적인 사항인 광가입자망 구성에 있어서 가입자망을 경제적이며, 지역특성에 맞는 최적광가입자망을 구축하기 위한 망의 구성방안을 제시하고자 한다 최적의 초고속 가입자망 구축을 위해 격자모형에서 성형과 링형을 노드당 비용측면과, 전송거리에 따라 다양한 환경에서 측정, 비교·분석하여 최적의 초고속망 구축방안을 제시하였다.
This paper proposes a sampling-based optimization method for electromagnetic design problems, where design sensitivities are obtained from the elaborate surrogate models based on the universal Kriging method and a local window concept. After inserting additional sequential samples to satisfy the certain convergence criterion, the elaborate surrogate model for each true performance function is generated within a relatively small area, called a hyper-cubic local window, with the center of a nominal design. From Jacobian matrices of the local models, the accurate design sensitivity values at the design point of interest are extracted, and so they make it possible to use deterministic search algorithms for fast search of an optimum in design space. The proposed method is applied to a mathematical problem and a loudspeaker design with constraint functions and is compared with the sensitivity-based optimization adopting the finite difference method.
공학설계에 있어서 최적해를 얻기 위한 방법중의 하나로 최적화방법이 많이 사용되어 왔으나, 기존의 최적화방법에서는 설계점이 국부 최적점으로 빠져 들어갈 경우 그 영역을 벗어날 수 있는 방법이 없기 때문에, 최적화의 초기점을 달리하여 반복계산을 수행하여야 하는 불편한 점이 있었다. 유전적 알고리즘은 기존의 최적화방법에 비하여 다수의 설계점을 동시에 탐색하는 특성이 있어 국부 최적점에 빠질 가능성이 적은 반면, 계산시간이 많이 소요되고 전체 최적점 근처까지는 잘 수렴하나 정확한 최적점을 잘 찾지 못하는 한계가 있다. 본 연구에서는 유전적 알고리즘과 직접탐색법을 결합하여 이들의 단점을 보완한 즉, 전체 최적점을 보다 효율적으로 찾고 계산시간을 줄일 수 있는 방법을 제시하였다. 이 방법은 유전적 알고리즘을 이용하여 최적점이 존재하는 영역을 찾은 후에, 그 영역에서 직접탐색법을 이용하여 보다 정확한 최적점을 찾는 것으로, 예제를 통하여 제안된 방법의 유용성을 보였다.
The freight vehicle is mostly used to transport the fruit. Shock and impact generated by the freight vehicle may give serious damage to fruits hence to reduce the fruits damage, the optimum packaging design during transportation by vehicle is required. In order to design the packaging system for fruit transportation optimally, the comprehension of characteristic for vibration and shock acting on vehicles under various road conditions and loading methods is required. This research was performed to analyze the shock characteristics, acceleration level and power spectral density (PSD) of the fruit transportation vehicles under several travel roads and positions. The vibration signal was measured and analyzed at the transportation vehicle operating on the road of three different surface conditions. The maximum acceleration was measured at the rear-end of the vehicle, and the acceleration in the direction of up-and-down (z-axis) was much greater than those in the directions of back-and-forth (x-axis) or right-and-left (y-axis). The peak acceleration in the direction of up-and-down (z-axis) at the vehicle driving on the expressway, the local road paved with concrete, and unpaved local road were 5.3621 G, 8.232 G, and 14.162 G respectively. PSD at 2.44 Hz showed maximum value at all road conditions. The maximum values of PSD on the expressway, a local road paved with concrete, and unpaved local road were 0.0075222 $G^2/Hz$, 0.058655 $G^2/Hz$, and 0.24598 $G^2/Hz$ respectively. The value of PSD decreased with an increase of the vibration frequency of the transportation vehicle. In most cases, the vibration frequency was below 20 Hz during transportation.
International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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제2권4호
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pp.217-222
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2010
Since 1980's, optimum design techniques for ship structural design have been developed to the preliminary design which aims at minimum weight or minimum cost design of mid-ship section based on analytic structural analysis. But the optimum structural design researches about the application for the detail design of local structure based on FEA have been still insufficient. This paper presents optimization technique for the detail design of a racing motor boat. To improve the performance and reduce the damage of a real existing racing boat, direct structural analyses; static and non-linear transient dynamic analyses, were carried out to check the constraints of minimum weight design. As a result, it is shown that the optimum structural design of a racing boat has to be focused on reducing impulse response from pitching motion than static response because the dynamic effect is more dominant. Optimum design algorithm based on nonlinear finite element analysis for a racing motor boat was developed and coded to ANSYS, and its applicability for actual structural design was verifed.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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