• 한국방재학회 논문집
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• 제1권3호
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• pp.73-82
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• 2001

본 연구에서는 선형모형인 Nash 모형(1957)과 비 선형모형인 Diskin 모형(1964)의 매개변수를 최적화 기법을 사용하여 구하고 모형의 적용성을 검토하였다. 최적화 기법 중에서 최근 들어 활발히 연구되고 있는 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)과 비선형 계획법(Non-linear Programming)을 사용하여 Nash 모형과 Diskin 모형의 매개변수를 추정하였으며, 이를 소양강댐 유역의 호우사상에 적용하여 보았다. Nash 모형과 Diskin 모형에서 각각 유전자 알고리즘과 비 선형 계획법으로 구한 매개변수는 다소의 차이를 나타내며, 유전자 알고리즘과 비선형 계획법을 이용하여 Diskin 모형의 매개변수를 구하여 모의된 유출 수문곡선이 유전자 알고리즘과 비선형 계획법을 이용하여 Nash 모형의 매개변수를 구하여 모의된 유출수문곡선에 비해 실제 유출수문곡선에 더 근접한 결과를 나타냈으며 특히, 첨두치를 더 정확히 모의하였다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제2권2호
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• pp.247-255
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• 2004

The majority of real-world problems encountered by engineers involve simultaneous optimization of competing objectives. In this case instead of single optima, there is a set of alternative trade-offs, generally known as Pareto-optimal solutions. The use of evolutionary algorithms Pareto GA, which was first introduced by Goldberg in 1989, has now become a sort of standard in solving Multiobjective Optimization Problems (MOPs). Though this approach was further developed leading to numerous applications, these applications are based on Pareto ranking and employ the use of the fitness sharing function to maintain diversity. Another scheme for solving MOPs has been presented by J. Nash to solve MOPs originated from Game Theory and Economics. Sefrioui introduced the Nash Genetic Algorithm in 1998. This approach combines genetic algorithms with Nash's idea. Another central achievement of Game Theory is the introduction of an Evolutionary Stable Strategy, introduced by Maynard Smith in 1982. In this paper, we will try to find ESS as a solution of MOPs using our game model based co-evolutionary algorithm. First, we will investigate the validity of our co-evolutionary approach to solve MOPs. That is, we will demonstrate how the evolutionary game can be embodied using co-evolutionary algorithms and also confirm whether it can reach the optimal equilibrium point of a MOP. Second, we will evaluate the effectiveness of our approach, comparing it with other methods through rigorous experiments on several MOPs.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제12권6호
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• pp.491-496
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• 2002

다목적 함수 최적화 문제(Multi-objective Optimization Problems : MOPs)는 공학적인 문제를 풀고자 할 때 자주 접하게 되는 대표적인 문제 중 하나이다. 공학자들이 다루는 실세계 최적화 문제들은 몇 개의 경합하는 목적 함수(objective function) 들로 이루어진 문제일 경우가 많다. 본 논문에서는 다목적 함수 최적화 문제의 정의를 소개하고 이 문제를 풀기 위한 몇 가지 접근법을 소개한다. 먼저 서론에서는 파레토 최적해(Pareto optimal solution) 의 개념을 이용한 기존의 최적화 알고리즘과 이와는 달리 게임 이론(Game Theory) 으로부터 도출된 최적화 알고리즘인 내쉬 유전자 알고리즘(Nash Genetic Algorithm Nash GA) 그리고 본 논문에서 제안하는 공진화 알고리즘의 기반이 되는 진화적 안정 전략 (Evolutionary Stable Strategy : ESS) 의 이론적 배경을 소개한다. 또 본론에서는 다목적 함수 최적화 문제와 파레토 최적 해의 정의를 소개하고 다목적 함수 최적화 문제를 풀기 위하여 유전자 알고리즘을 진화적 게임 이론(Evolutionary Game Theory : EGT) 에 적용시킨 내쉬 유전자 알고리즘과 본 논문에서 새로이 제안하는 공진화 알고리즘의 구조를 설명하고 이 두 가지 알고리즘을 대표적인 다목적 함수 최적화 문제에 적용하고 결과를 비교 검토함으로써 진화적 게임 이론의 두 가지 아이디어 내쉬의 균형(Equilibrium) 과 진화적 안정전략 에 기반한 최적화 알고리즘들이 다목적 함수 문제의 최적해 를 탐색할 수 있음을 확인한다.

• 한국정보과학회:학술대회논문집
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• 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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• pp.784-786
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• 2005

본 논문에서 대상으로 하는 네트워크 구조는 서비스 센터, 터미널(사용자), 그리고 연결 케이블로 이뤄져 있고 서비스 센터의 구성을 위한 의사 결정자와 서비스 일터와 사용자의 터미널을 연결하는 의사 결정자들이 존재하고 각자의 목적함수를 최적화 하기위해 비타협적으로 의사 결정과정에서 창설한다고 가정한다. 이러한 문제는 Nash 게임으로 정식화될 수 있다. 본 논문에서는 연결비용, 평균 메시지 지연, 네트워크 신뢰도를 고려하여, Nash 게임으로 정식화되는 광대역 통신 네트워크의 네트워크 토폴로지 설계 문제들을 풀기 위해 Nash 유전 알고리즘을 이용한다. 수치 실험을 통해 본 논문에서 이용한 Nash 유전 알고리즘이 효율적이여 효과적인 방법이라는 것을 살펴본다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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• pp.93.3-93
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• 2002

$\textbullet$ Co-evolutionary algorithms $\textbullet$ Nash Genetic Algorithms $\textbullet$ Multi-objective Optimization $\textbullet$ Distance dependent mutation $\textbullet$ Pareto Optimality

• 한국경영과학회지
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• 제24권1호
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• pp.13-25
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• 1999

This paper presents a model of competitive positioning and pricing of new products in a multi-segmented market. The segments in the market are located on a multi-dimensional discrete attribute space with fixed demands. Firms launch products sequentially on the attribute space, incurring fixed and variable costs, and then decide on their product prices. Each firm acts to maximize its profit. Market share of a firm is determined by the position and price of Its product. We provide sufficient conditions for the existence and uniqueness of Nash equilibrium Another equilibrium concept is Introduced and related to the Nash equilibrium. A heuristic algorithm based on genetic algorithms is designed to obtain the Nash equilibrium.

• 한국수자원학회논문집
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• 제37권2호
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• pp.121-131
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• 2004

일 단위 강우-유출 모형인 SIMHYD와 TANK를 소양강댐과 영천댐 유역에 적용하여 유출을 예측하였다. 7개의 매개변수를 가진 SIMHYD와 17개의 변수를 가진 TANK모형을 국내 유역에 적용하여 모형의 적용성을 비교 평가하였다. 두 모형에 세 가지 목적함수를 달리하여 세 가지의 최적화 방법(유전자 알고리즘, Pattern Search MUlti-Start, Shuffled Complex Evolution Algorithm)을 적용하여 모형과 목적함수에 따른 관측 유출량에 대한 모의유출량의 모의 효율을 비교하였다. TANK모형의 모의 효율이 SIMHYD 모형의 모의 효율에 비해 높게 나타났다. 목적함수를 달리할 경우는 무차원 함수인 Nash-Sutcliffe 계수를 비교하는 것이 모델의 적용성을 평가하는데 적합한 것으로 평가되었다.

• 한국물환경학회지
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• 제30권2호
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• pp.159-165
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• 2014

Vegetative Filter Strip (VFS) is one of effective Best Management Practices (BMPs) to prevent sediment-laden water problem, is installed at the edge of source area such agricultural area so that sediment occurred in source area is trapped by VFS before it flow into stream or river. Appropriate scale of it needs to be simulated before it is installed, considering various field conditions. In this study, a model using VFSMOD-w model and Genetic Algorithm to determine effective VFS length was developed, it is available to calibrate input parameter related to source area sediment yield through thousands of VFSMOD-w simulations. Useful DBs, moreover, are stored in the model so that very specific input parameters can be used with reasonable values. Compared simulated values to observed data values for calibration, R2 and Nash-Stucliffe model efficiency coefficient were 0.74 and 0.65 in flow comparison, and 0.89 and 0.79 in sediment comparison. The model determined 1.0 m of Filter Length, 0.18 of Filter Slope, and 0.2 cm of Filter Media Spacing to reduce 80% of sediment by VFS. The model has not only Auto-Calibration module also DBs for specific input parameters, thus, the model is expected to be used for effective VFS scale.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권8호
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• pp.3474-3497
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• 2016

Network Function Virtualization (NFV) and Software Defined Networking (SDN) are recently considered as very promising drivers of the evolution of existing middlebox services, which play intrinsic and fundamental roles in today's networks. To address the virtual service deployment issues that caused by introducing NFV or SDN to networks, this paper proposes an optimal solution by combining quantum genetic algorithm with cooperative game theory. Specifically, we first state the concrete content of the service deployment problem and describe the system framework based on the architecture of SDN. Second, for the service location placement sub-problem, an integer linear programming model is built, which aims at minimizing the network transport delay by selecting suitable service locations, and then a heuristic solution is designed based on the improved quantum genetic algorithm. Third, for the service amount placement sub-problem, we apply the rigorous cooperative game-theoretic approach to build the mathematical model, and implement a distributed algorithm corresponding to Nash bargaining solution. Finally, experimental results show that our proposed method can calculate automatically the optimized placement locations, which reduces 30% of the average traffic delay compared to that of the random placement scheme. Meanwhile, the service amount placement approach can achieve the performance that the average metric values of satisfaction degree and fairness index reach above 90%. And evaluation results demonstrate that our proposed mechanism has a comprehensive advantage for network application.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.34-34
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• 2018

본 연구는 다목적 유전자 알고리즘 Non-Dominated Sorting Genetic Algorithm II (NSGA-II)를 활용하여 자동 검보정 알고리즘을 개발하고, 이를 준분포형 수문모형인 SWAT (Soil and Water Assessment Tool) 모형에 적용하여 평가하고자 한다. 집중형 모형과 달리, 분포형 모형은 유역 내 다양한 물리적 변수와 공간 이질성(spatial heterogeneity)을 표현하기 위한 많은 매개변수를 포함하고 있고, 최근에는 기후 변화와 장기 가뭄과 같은 이상 기후에 따른 물 부족, 수질 오염 및 녹조 현상 등을 고려하기 위해 매개변수의 시간적인 변동성을 고려하기 위한 연구도 수행되고 있다. 이에 따라 본 연구에서 개발한 다목적 알고리즘은 다양한 매개변수의 시공간적 특성을 고려할 수 있도록 작성되었으며, Python으로 개발하여 타 모형으로의 확장성 및 범용성을 고려하였다. SWAT 모형의 유출 해석은 결정계수(Coefficient of determination, $R^2$), RMSE(Root mean square error), 모형 효율성 계수(Nash-Sutcliffe efficiency, NSE) 및 IOA(Index of agreement) 등을 활용해 기존 연구 결과와 비교분석할 수 있도록 하였으며, 사용자의 선택에 따라 다른 목적함수 또한 활용할 수 있도록 하였다. NSGA-II를 활용한 SWAT 모형의 유출 해석은 다목적 함수를 고려함에 따라 실측값과 높은 상관성을 보여줄 것으로 판단되며, 이상 기후 기간 설정에 따른 유동적인 매개변수 변화를 적용할 수 있을 것으로 기대된다.