• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.179-186
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• 2005

본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용한 rural Postman problem with Time windows(RPPTW) 해법을 위해 유전자 알고리즘에 사용되는 교차 연산자를 제안하고, 기존의 교차 연산자와 비교한다. RPPTW는 다중목적 최적화 문제로서, Rural Postman Problem(RPP)에 서비스 시간 제한을 위한 시간 윈도우(Time Windows)를 두고 제한된 시간 내에 서비스를 받을 수 있도록 구성된 문제이다. 따라서, RPPTW는 주어진 시간 내에 서비스를 받으면서 최소 비용으로 라우팅을 하는 다중 목적 최적화 문제이다. 다중 목적 최적화 문제인 RPPTW를 해결하기 위해서는 Pareto-optimal 집합을 구해야 한다. Pareto-optimal 집합은 각 목적값들의 우수성을 비교할 수 없는 집합이다. 본 논문에서는 12개의 임의로 생성된 문제들에 대해 3개의 교차 연산자를 사용하여 실험을 하여 그 결과를 비교하였다. 본 논문에서 사용된 교차 연산자들은 PMX(Partially Matched Exchange), OX(Order Exchange), 그리고 본 논문에서 제안한 MOX(Modified Order Exchange)이다. 각 문제들에 대한 실험 결과를 통해서 RPPTW를 위한 교차 연산자 중에 본 논문에서 제안한 MOX방법이 효율적임를 알 수 있었다.

• Journal of Communications and Networks
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• 제15권5호
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• pp.486-495
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• 2013

In this article, we suggest a two-dimensional genetic algorithm (GA) method that applies a cognitive radio (CR) decision engine which determines the optimal transmission parameters for multicarrier communication systems. Because a CR is capable of sensing the previous environmental communication information, CR decision engine plays the role of optimizing the individual transmission parameters. In order to obtain the allowable transmission power of multicarrier based CR system demands interference analysis a priori, for the sake of efficient optimization, a two-dimensionalGA structure is proposed in this paper which enhances the computational complexity. Combined with the fitness objective evaluation standard, we focus on two multi-objective optimization methods: The conventional GA applied with the multi-objective fitness approach and the non-dominated sorting GA with Pareto-optimal sorting fronts. After comparing the convergence performance of these algorithms, the transmission power of each subcarrier is proposed as non-interference emission with its optimal values in multicarrier based CR system.

• 한국정밀공학회지
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• 제24권4호
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• pp.84-92
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• 2007

Dynamic process planning requires not only more flexible capabilities of a CAPP system but also higher utility of the generated process plans. In order to meet the requirements, this paper develops an algorithm that can select machines for the machining operations by calculating the machine loads. The developed algorithm is based on the multi-objective genetic algorithm that gives rise to a set of optimal solutions (in general, known as the Pareto-optimal solutions). The objective is to satisfy both the minimization number of part movements and the maximization of machine utilization. The algorithm is characterized by a new and efficient method for nondominated sorting through K-means algorithm, which can speed up the running time, as well as a method of two stages for genetic operations, which can maintain a diverse set of solutions. The performance of the algorithm is evaluated by comparing with another multiple objective genetic algorithm, called NSGA-II and branch and bound algorithm.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권3호
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• pp.304-310
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• 2021

The paper presents problems of optimization of the synthesis of embedded systems, in particular Pareto optimization. The model of such a system for its design for high-level of abstract is based on the classic approach known from the theory of task scheduling, but it is significantly extended, among others, by the characteristics of tasks and resources as well as additional criteria of optimal system in scope structure and operation. The metaheuristic algorithm operating according to this model introduces a new approach to system synthesis, in which parallelism of task scheduling and resources partition is applied. An algorithm based on a genetic approach with simulated annealing and Boltzmann tournaments, avoids local minima and generates optimized solutions. Such a synthesis is based on the implementation of task scheduling, resources identification and partition, allocation of tasks and resources and ultimately on the optimization of the designed system in accordance with the optimization criteria regarding cost of implementation, execution speed of processes and energy consumption by the system during operation. This paper presents examples and results for multi-criteria optimization, based on calculations for specifying non-dominated solutions and indicating a subset of Pareto solutions in the space of all solutions.

• 한국추진공학회지
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• 제16권2호
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• pp.25-33
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• 2012

유전알고리즘을 사용하여 액체로켓엔진의 연소실 압력과 노즐 확장비, O/F 비 등 주요 설계변수를 최적화하였다. 대상엔진은 LO2/RP-1을 추진제로 사용하는 개방형 가스발생기 사이클을 대상으로 하였다. 연소실의 물성치는 CEA2를 이용하였으며, 무게 산출은 참고문헌을 바탕으로 모델링 하였다. 최적 설계의 목적함수는 비추력과 추력중량비를 다중목표로 설정하여 가중치 방법을 사용하였다. 유전알고리즘을 최적화 과정을 거친 결과 비추력은 최대 4%, 추력중량비는 최대 23% 정도 증가하였다. 또한 다양한 추력에 대해서 Pareto frontier line을 얻었다.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제14권4호
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• pp.324-333
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• 2013

The purpose of this paper is to improve the efficiency of multi-objective topology optimization using a genetic algorithm (GA) with bar-system representation. We proposed a new GA using an elite initial population obtained from a Solid Isotropic Material with Penalization (SIMP) using a weighted sum method. SIMP with a weighted sum method is one of the most established methods using sensitivity analysis. Although the implementation of the SIMP method is straightforward and computationally effective, it may be difficult to find a complete Pareto-optimal set in a multi-objective optimization problem. In this study, to build a more convergent and diverse global Pareto-optimal set and reduce the GA computational cost, some individuals, with similar topology to the local optimum solution obtained from the SIMP using the weighted sum method, were introduced for the initial population of the GA. The proposed method was applied to a structural topology optimization example and the results of the proposed method were compared with those of the traditional method using standard random initialization for the initial population of the GA.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.1353-1355
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• 2003

Genetic algorithms (GA) is a well known technique that is capable of handling multiobjective functions and discrete constraints in the process of numerical optimization. Together with the Pareto ranking scheme, more than one possible solution can be obtained despite the imposed constraints and multi-criteria design functions. In view of this unique capability, the design of the log-periodic dipole antenna array (LPDA) using this special feature is proposed in this paper. This method also provides gain, front-back level and S parameter design tradeoff for the LPDA design in broadband application at no extra computational cost.

• 설비공학논문집
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• 제17권10호
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• pp.938-946
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• 2005

Shape optimization of internally finned circular tube has been peformed for periodically fully developed turbulent flow and heat transfer. The physical domain considered in this study is very complicated due to periodic boundary conditions both streamwise and circumferential directions. Therefore, Pareto frontier sets of a heat exchanger can be acquired by coupling the CFD and the multi-objective genetic algorithm, which is a global optimization technique. The optimal values of fin widths $(d_1,\;d_2)$ and fin height (H) are numerically obtained by minimizing the pressure loss and maximizing the heat transfer rate within ranges of $d_1=0.2\sim1.5\;mm,\;d_2=0.2\sun1.5\;mm,\;and\;H=0.2\sim1.5\;mm$. The optimal values of the design variables are acquired after the fifth generation and also compared to those of a local optimization algorithm for the same geometry and conditions.

• 한국수자원학회논문집
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• 제40권9호
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• pp.677-685
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• 2007

본 연구의 목적은 개념적인 강우-유출모형인 Tank 모형의 매개변수를 산정하기 위한 다목적 유전자알고리즘의 적용성을 평가하는 것이다. 다목적 유전자알고리즘 기법으로는 최근에 가장 많이 사용되는 기법중의 하나인 NSGA-II를 채택하여 Tank 모형과 결합하였으며, 4가지 목적함수(유출용적오차, 평균제곱근 오차, 고수유량 평균제곱근 오차 및 저수유량 평균제곱근 오차)값을 최소화하는 형태의 목적함수를 적용하였다. NSGA-II는 목적함수의 개수가 많아지면 한 번의 실행에 의해 굉장히 많은 수의 파레토최적해를 구하는 단점을 가지고 있기 때문에 구해진 파레토최적해 중에서 어떤 해가 최우선해 인지를 결정해야 할 필요가 있으며, 이러한 고차원적인 의사결정을 위하여 선호적순서화(preference ordering) 기법을 적용하였다. NSGA-II를 이용하여 Tank모형의 매개변수를 추정할 때 초기조건이 최적화과정에 미칠 수 있는 영향을 최소화하기 위해 세대수(generation number)와 개체군의 크기(population size)에 대한 민감도분석을 수행하였다. 분석결과 Tank모형의 매개변수 최적화를 위한 세대수와 개체군 크기의 초기 값을 각각 900번과 1000개로 선정하는 것이 적합한 것으로 나타났다.

• 한국컴퓨터산업학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.539-550
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• 2005

본 논문은 연결비용 및 메시지 지연시간을 최소화하는 최적 LAM 설계를 위한 파레토 계층-적소 영역 유전자 알고리즘의 응용이다. 이러한 연구과제를 수행하기 위하여 LAN 설계를 위한 적합한 가능해의 표현 방법을 제안하고, LAN 설계 시 선택되는 여러 위상(topology) 형태는 지역적이고, 내선망에 가장 보편적으로 쓰이는 스패닝 트리 형태에 한정하여 유전자 알고리즘을 적용한다. 스패닝 트리를 초기 모집단의 염색체로 표현하기 위해 $Pr\ddot{u}fer$ 수 개념을 이용한다. $Pr\ddot{u}fer$ 수는 간결하면서도 스패닝 트리의 특징을 잘 반영하며 염색체 표현에 적합하다. 유전자 알고리즘에 의해 이중 목적에 맞는 적응도 평가함수의 산출하고, 파레토 계층-적소영역 선별 알고리즘을 사용하며, 적합한 유전연산자를 적용함으로써 다양한 해공간을 탐색하여 최적 LAN을 하여, 제안되었던 알고리즘이 꽤 짧은 시간에 다목적 LAN 설계 문제의 좋은 해답들을 제공할 수 있는 것으로 나타났다.