• 제목/요약/키워드: Modified Linear Programming

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지오데식 돔의 설계최적화에서 유전알고리즘과 수학적계획법의 비교연구 (A Comparative Study of Genetic Algorithm and Mathematical Programming Technique applied in Design Optimization of Geodesic Dome)

  • 이상진;이현진
    • 한국공간구조학회:학술대회논문집
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    • 한국공간구조학회 2008년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.101-106
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    • 2008
  • 본 연구에서는 서로 상이한 최적화기법인 유전알고리듬과 수학적 프로그래밍기법을 이용하여 지오데식 돔 구조물을 최적화하고 그 결과를 분석하였다. 본 연구에서 도입한 유전알고리즘은 유전연산자인 선택, 교배, 돌연변이 이외에도 재생기법을 도입하여 최적해의 검색성능을 높였다. 그리고 수학적인 프로그래밍기법은 유한차분법을 이용하여 목적함수의 설계민감도를 계산하였으며 세 가지의 다른 검색기법을 이용하여 돔의 크기최적화를 수행하였다. 지오데식 돔의 중앙에 작용하는 집중하중에 저항하는 돔의 각 부재의 크기패턴을 자체 개발된 $ISADO-GA{\alpha}$와 ISADO-OPT를 이용하여 최적 설계하였다. 본 연구를 통하여 제시된 최적결과는 정해가 존재하지 않는 실제 구조물의 최적 값에 대한 유용한 정보를 제공할 뿐만이 아니라 향후 대공간구조의 새로운 구조시스템 개발의 밑거름이 될 것으로 판단된다.

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자료동화기술을 이용한 대기중 오염물질 확산평가 (Data Assimilation Techniques Applied to Estimate the Dispersion of the Pollutant in the Atmosphere)

  • 한문희;정효준;김은한;서경석;황원태;이선미
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2004년도 학술논문집
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    • pp.368-376
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    • 2004
  • 영광부지의 추적자 확산실험결과의 자료동화를 통하여 Gaussian plume 모형의 확산인자의 수정과 추적자 방출률 평가를 수행하였다. 부지 주변의 여러 지점에서 관측한 실험결과에 선형계획법을 적용하여 확산평가에 있어선 가장 불확실성이 크다고 알려진 확산인자를 수정하였다. 원자력 비상시 초기 대응평가에 사용되는 정보 가운데 가장 큰 불확실성을 포함한 선원항 정보를 추적자 농도 분포로부터 추정하였다. 실험 당시의 추적자 방출량을 모른다고 가정하고 Gaussina plume 모형의 예측치와 확산실험의 실측치를 이용한 최소자승법을 적용하여 방출률을 추정하였다. 확산인자를 수정한 후 Gaussian plume 모형의 예측력은 방출점으로 3km 및 8km 떨어진 포집선 두 경우 모두 증가하는 것으로 나타났다. 실험당시의 방출률을 모른다고 가정하고 관측지점의 농도에 최소자승법을 적용한 결과 24%이내에서 실제 방출률을 양호하게 추정하고 있음을 확인할 수 있었다.

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선형계획법을 이용한 한국 성인의 최적 식품섭취패턴 설계 (II) : 단계적 나트륨 목표섭취량 설정에 따른 최적 식품섭취패턴 조정 (Designing optimized food intake patterns for Korean adults using linear programming (II): adjustment of the optimized food intake pattern by establishing stepwise intake goals of sodium)

  • 아사노가나;양홍석;이영미;김미영;윤지현
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제52권4호
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    • pp.342-353
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    • 2019
  • 본 연구는 선형계획법을 이용하여 나트륨의 제약조건 변화에 따른 최적 식품섭취패턴 변화를 살펴보고 보다 실현성이 높은 나트륨의 목표섭취량을 구하고, 이를 나트륨의 제약조건으로 최적 식품섭취패턴을 설계하는 것을 목적으로 수행되었다. 주요 결과는 다음과 같다. 나트륨의 제약조건 (2,000 mg)을 100 mg 단위로 증가시키면서 선형 계획법을 이용하여 조미료의 최적섭취량을 성 및 연령별 여덟 집단에 대해 산출하였다. 조미료의 최적섭취량이 조미료의 실제섭취량의 $25^{th}$ 백분위수에 가장 가까운 경우의 나트륨 양은 남성 19 ~ 29세, 30 ~ 49세, 50 ~ 64세, 65세 이상에서 각각 3,600 mg, 4,500 mg, 4,200 mg, 3,400 mg, 여성 19 ~ 29세, 30 ~ 49세, 50 ~ 64세, 65세 이상에서 각각 2,800 mg, 3,100 mg, 3,100 mg, 2,500 mg으로 산출되었다. 이를 나트륨의 제약조건으로 하였을 때 성 및 연령별 여덟 집단의 최적 식품섭취패턴이 선형계획법을 이용하여 수학적으로 설계되었다. 결론적으로 나트륨의 제약조건을 2,000 mg으로부터 500 ~ 2,500 mg 정도 성 및 연령별로 상향 조정하였을 때 실현성이 높은 최적 식품섭취패턴이 설계되었다. 이 최적 식품섭취패턴에서는 여덟 집단 모두 공통적으로 채소류, 여성에서 우유 유제품류, 50 ~ 64세를 제외한 여성에서 과일류의 섭취량을 현재보다 더 늘릴 필요가 있는 것으로 나타났다.

트러스 구조물의 형상최적화에 관한 연구 (The configuration Optimization of Truss Structure)

  • 임연수;최병한;이규원
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권1호통권68호
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    • pp.123-134
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    • 2004
  • 본 연구에서는 효율적인 형상최적화를 위해 다단계 분할기법으로 트러스 구조물의 형상 최적화를 시도하였다. 1단계에서는 단면적을 설계변수로 하여 중량, 또는 체적을 목적함수로 하고 다하중 재하조건 하의 거동제약조건과 부가적인 제약조건을 고려하여 비선형 최적화 문제를 형성한다. 이 비선형 계획문제를 축차 선형계획 문제로 변환하여 개선된 허용방향법으로 최적화하였다. 이때 필요한 도함수는 다른 연구와 달리 효율적이라고 알려진 거동공간법으로 구하였고, 최적화 과정 중 이를 이용하여 부재력를 근사화 함으로써 계산의 효율성을 높였다. 2단계에서는 형상 설계변수만을 고려한 무제약 최적화 문제로 형성한 후 일방향 탐사기법을 적용하여 형상을 최적화하였다. 이와 같이 구성된 본 연구의 알고리즘을 몇 가지 트러스 구조물에 적용하여 본 알고리즘의 적용성과 효율성 및 타당성을 증명하였다.

MILP를 이용한 ARX 기반 블록 암호의 불능 차분 특성 탐색 (Searching for Impossible Differential Characteristics of ARX-Based Block Cipher Using MILP)

  • 이호창;강형철;홍득조;성재철;홍석희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제27권3호
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    • pp.427-437
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    • 2017
  • 불능 차분 특성은 해당 블록 암호를 랜덤 치환과 구별을 해주며, 키 복구 공격에도 사용될 수 있다. 최근 Cui 등이 ARX 기반 블록 암호에 대해 Mixed-Integer Linear Programming(MILP)를 이용해서 자동화된 불능 차분 특성 탐색 방법을 제안하였다. Cui 등이 제안한 방법을 개선하면 기존에 방법에 비해 더 적은 선형 제약식을 이용하여 기존 방식으로 찾지 못하는 불능 차분 특성까지 추가 되어 더 많은 불능 차분 특성을 찾아 낼 수 있다. 수정한 방법을 이용하여 SPECK family와 LEA에 적용하였다. SPECK32, SPECK48, SPECK64, SPECK96에 대해 7-라운드, SPECK128에 대해 8-라운드 불능 차분 특성을 찾아내었다. 이 불능 차분 특성은 모두 새롭게 발견된 것이다. LEA에 대해서는 기존의 10-라운드인 불능 차분 특성을 포함한 새로운 10-라운드 불능 차분 특성을 찾아내었다.

A Study on Optimal Design of Single Periodic, Multipurpose Batch Plants

  • Rhee, In-Hyoung;Cho, Dae-Chul
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제3권1호
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    • pp.10-19
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    • 2002
  • 본고는 다종, 소규모 회분식 공정 또는 공장을 수학적 프로그래밍 기법으로 최적 설계하는 방법에 대한 것이다. 제안된 일반 회분식 공장문제는 Papageorgaki와 Reklaitis에 의해 혼합정수비선형식(MINLP)으로 수립된 것인데, 최적해답을 보장하며 공장의 확장 등 불확실성을 고려하여 선형화 한 후(MILP) 푸는 방법론이 제시되었다. Bende식 문제분할 방식을 개조하여 몇가지 예제에 대한 풀이를 제시하였다. IBM의 OSL 최적화 패키지를 이용하였고 MILP를 직접 푸는 경우보다 계산시간을 크게 단축할 수 있었다.

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그릴리지 구조의 소성 붕괴 설계 (New-directional Approach : Plastic Collapse Design of Grillages)

  • 김윤영;박제웅
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2000년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.96-103
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    • 2000
  • This research is a new design method, which will be presented as a basic concept for a more efficient minimum weight design of grillages, as an attempt to describe true collapse mechanism in as overall search as possible. It serves as introduction to the numerical technique of Linear Programming(LP) and Automatic Modified Direct Plastic Frame Analysis(AMDPFA). Attention is directed to both analysis and design, and emphasis is placed on the physical significance of Systematic Searching Techniques(SST) involved. In weight minimum grillages design, the parameterisation study in optimum beam configuration which was carried out over the range of beam sections for a given plastic section modulus likely to occur in structures by suing an adaptive stochastic optimisation technique, Genetic Algorithms.

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Collision-free trajectory planning for dual robot arms

  • Chong, Nak-Young;Choi, Dong-Hoon;Suh, Il-Hong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1988년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); 한국전력공사연수원, 서울; 21-22 Oct. 1988
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    • pp.951-957
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    • 1988
  • A collision-free trajectory planning algorithm is proposed to optimally coordinate two robots working in a common 3-D workspace. Each link of the two robots is modeled as a line segment and by their motion priority, one of the two robots is chosen as the master and the other the slave. And the one-step-ahead minimum distance between the two robots is computed by moving the master to the next location on its specified trajectory. Then the nominal trajectory of the slave is modified such that the distance between the next locations of the master and the slave must be larger than a prespecified allowable minimum distance. Here the weighted sum of the trajectory error and the joint motions of the slave is minimized by using the linear programming technique under the constraints that joint angle and velocity limits are not violated. To show the validity of the proposed algorithm, a numerical example is illustrated by employing a two dof's and a three dof's planar robots.

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멀티 마이크로그리드 최적 운영을 위한 멀티 에이전트 시스템 적용 (Applying Multi-Agent System for Optimal Multi-Microgrids Operation)

  • 부이 반하이;후세인 아크타르;김학만
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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    • pp.464-465
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    • 2016
  • This paper analyzes the capabilities of multi-agent system (MAS) technology for the optimal multi-microgrids (MMGs) operation in grid-connected mode. In this system, communication among microgrids (MGs) is realized by developing a modified contract net protocol (MCNP) based on agent communication language (ACL) messages. Moreover, a two-stage mathematical model is proposed based on mixed integer linear programming (MILP) for local optimization in each MG, and global optimization in energy management system.

SQP법을 이용한 최적선형개발에 대한 연구 (Study for the Development of an Optimum Hull Form using SQP)

  • 최희종;이경우;윤순동
    • 한국항해항만학회지
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    • 제30권10호
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    • pp.869-875
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    • 2006
  • 본 연구에서는 최적화기법과 전산유체역학의 기술을 이용하여 저항의 관점에서 최적의 형상을 가지는 선형을 개발하는 알고리즘을 개발하였다. 최적화기법으로는 SQP(sequential quadratic programming)을 사용하였으며, 목적함수인 저항을 구하기 위하여 먼저 조파저항은 비선형 자유수면 경계조건을 고려한 선체주위 포텐셜유동을 계산할 수 있는 수치해석기법인 상 방향 패널이동법을 사용하였고, 선체에 미치는 전 저항을 구하기 위하여 ITTC 1957년 모형선-실선상관곡선을 이용하였다. 선형최적화 과정 중의 선체의 변경이나 계산 격자의 생성은 NURBS(Non-Uniform Rational B-Spline)기법을 사용하여 구현하였다. 이와 같은 방법을 사용하여 개발된 선형최적화 기법의 타당성을 검증하기 위하여 선형이 비교적 잘 알려진 건형인 Wigley선형과 Series 60(CB=0.6)선형에 대하여 설계속도 Fn=0.316에서 선형최적화를 위한 수치해석을 수행하고 그 결과를 초기선형과 서로 비교하였다.