• 제목/요약/키워드: Random Tabu Search

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A Novel and Effective University Course Scheduler Using Adaptive Parallel Tabu Search and Simulated Annealing

  • Xiaorui Shao;Su Yeon Lee;Chang Soo Kim
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권4호
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    • pp.843-859
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    • 2024
  • The university course scheduling problem (UCSP) aims at optimally arranging courses to corresponding rooms, faculties, students, and timeslots with constraints. Previously, the university staff solved this thorny problem by hand, which is very time-consuming and makes it easy to fall into chaos. Even some meta-heuristic algorithms are proposed to solve UCSP automatically, while most only utilize one single algorithm, so the scheduling results still need improvement. Besides, they lack an in-depth analysis of the inner algorithms. Therefore, this paper presents a novel and practical approach based on Tabu search and simulated annealing algorithms for solving USCP. Firstly, the initial solution of the UCSP instance is generated by one construction heuristic algorithm, the first fit algorithm. Secondly, we defined one union move selector to control the moves and provide diverse solutions from initial solutions, consisting of two changing move selectors. Thirdly, Tabu search and simulated annealing (SA) are combined to filter out unacceptable moves in a parallel mode. Then, the acceptable moves are selected by one adaptive decision algorithm, which is used as the next step to construct the final solving path. Benefits from the excellent design of the union move selector, parallel tabu search and SA, and adaptive decision algorithm, the proposed method could effectively solve UCSP since it fully uses Tabu and SA. We designed and tested the proposed algorithm in one real-world (PKNU-UCSP) and ten random UCSP instances. The experimental results confirmed its effectiveness. Besides, the in-depth analysis confirmed each component's effectiveness for solving UCSP.

이동 통신 시스템에서 기지국 위치의 최적화 (Base Station Location Optimization in Mobile Communication System)

  • 변건식;이성신;장은영;오정근
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.499-505
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    • 2003
  • 이동 무선 통신 시스템을 설계할 때 기지국의 위치는 매우 중요한 파라미터 중 하나이다. 기지국 위치를 설계할 때 여러 가지 복잡한 변수들을 잘 조합하여 코스트가 최소가 되도록 설계해야 한다. 이러한 문제를 해결하는데 필요한 알고리즘이 조합 최적화 알고리즘이며, 지금까지 조합 최적화 기술로 Random Walk, Simulated Annealing, Tabu Search, Genetic Algorithm과 같은 전역 최적화 기술이 사용되어 왔다. 본 논문은 이동 통신시스템의 기지국 위치 최적화에 위의 4가지 알고리즘들을 적용하여 각 알고리즘의 결과를 비교 분석하며 알고리즘에 의한 최적화 과정을 보여준다.

향상된 인공생명 알고리듬에 의한 고속, 소폭 저널 베어링의 최적설계 (Optimum Design of High-Speed, Short Journal Bearings by Enhanced Artificial Life Algorithm)

  • 양보석;송진대
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 추계학술대회논문집A
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    • pp.698-702
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    • 2001
  • This paper presents a combinatorial method to compute the solutions of optimization problem. The present hybrid algorithm is the synthesis of an artificial life algorithm and the random tabu search method. The hybrid algorithm is not only faster than the conventional artificial life algorithm, but also gives a more accurate solution. In addition, this algorithm can find all global optimum solutions. And the enhanced artificial life algorithm is applied to optimum design of high-speed, short journal bearings and the usefuless is verified through this example.

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Tabu 탐색학습알고리즘에 의한 신경회로망을 이용한 결함진단 (Fault Diagnosis using Neural Network by Tabu Search Learning Algorithm)

  • 양보석;신광재;최원호
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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    • pp.280-283
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    • 1995
  • 계층형 신경회로망은 학습능력이나 비선형사상능력을 가지고 있고, 그 특징을 이용하여 패턴인식이나 동정 및 제어 등에의 적용이 시도되어 성과를 올리고 있다. 현재, 그 학습법으로 널리 이용되고 있는 것이 역전파학습법으로 최급 강하법이나 공액경사법 등의 최적화 방법이 적용되고 있지만, 학습에 많은 시간이 걸리는 점, 국소적 최적해(local minima)에 해의 수렴이 이루어져 오차가 충분히 작게 되지 않는 점 등이 문제점으로 지적되고 있다. 본 논문에서는 Hu에 의해 고안된 random 탐색법과 조합된 random tabu 탐색법으로 최적결합계수를 구하는 학습알고리즘으로, 국소적 최적해에 수렴하는 것을 방지하고, 수렴정도를 개선하는 새로운 방법을 이용하여 회전기계의 이상진동진단에 적용가능성을 검토하고 오차역전파법에 의한 진단결과와 비교검토한다.

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타부 탐색을 이용한 센서리스 벡터 제어 (Sensorless Vector Control Using Tabu Search Algorithm)

  • 이양우;박경훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.2625-2632
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    • 2009
  • 최근 효율적인 유도전동기 운전은 벡터제어에 의해 고성능 산업응용 분야에 쓰이고 있으며, 전동기 회전속도를 검출하기 위해 속도센서를 모터에 부착한다. 그러나 속도센서가 있으므로 나타나는 단점인 전기적 노이즈 발생을 최소화하도록 케이블 배치를 하여야 하며, 견고성이 떨어지고, 가격이 상승하는 등 단점이 많아 속도 센서가 없는 속도센서리스 벡터제어 이론에 대한 연구가 진행되어 왔다. 본 연구에서는 타부 탐색을 이용한 유도전동기의 센서리스 벡터제어기를 연구하였다. 제안된 유도전동기 센서리스 벡터제어기는 두 부분으로 구성되어 있다. 첫 번째 부분은 타부 탐색법을 이용하여 첫 번째는 속도 추정기 초기 PI 게인 파라미터를 최적화 하는 부분이며, 두 번째 부분은 속도 제어기 PI 게인 파라미터를 최적화 시키는 부분이다. 제안된 타부 탐색법은 이웃해 영역을 찾는 방법을 삼각형 랜덤 분포를 이용하여 탐색 성능을 향상 시켰다. 제안된 방법을 유도 전동기 센서리스 벡터제어기에 적용하였고 성능을 시뮬레이션과 실험으로 검증하였다. 그 결과 부하의 변동에도 안정적으로 동작하였으며 유용성을 입증하였다.

실변수 TABU탐색기법을 이용한 최적조류계산 (Optimal Power Flow Algorithm Using Tabu Search Method With Continuous Variable)

  • 정창우;이명환;신중린;채명석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.197-199
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    • 2001
  • This paper presents a Tabu Search (TS) based algorithm to solve the Optimal Power Flow (OPF) problem, converses rapidly to global optima by means of escaping local minima. In this paper, a new approach based on the random TS algorithm with continuous variable is proposed to find that a solution to the OPF problem within reasonable time complexity. To verify the efficiency of the proposed approach, case studies are made for IEEE 30-bus system.

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인공생명 알고리듬을 이용한 저널 베어링의 최적설계 (Optimum Design of journal Bearing by the Enhanced Artificial Life Optimization Algorithm)

  • 송진대;양보석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.400-403
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    • 2004
  • This paper presents an optimum design of journal bearings using a hybrid method to find the solutions of optimization problem. The present hybrid algorithm, namely Enhanced Artificial Life Algorithm(EALA), is a synthesis of an artificial life algorithm(ALA) and the random tabu search(R-tabu) method. EALA is applied to the optimum design of journal bearings supporting simple rotor. The applicability of EALA to optimum design of rotor-bearing system is exemplified through this study.

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전역탐색법을 이용한 선박 국부구조물의 최적설계 (Optimum Design of Local Structure in Ship Based on Global Search Method)

  • 공영모;최수현;송진대;양보석
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2004년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.416-420
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    • 2004
  • Recently, the importance of vibration reduction at the local structure such as tank, deck which attached machinery and compass deck, has continuously increased by owner and shipbuilder. Because crews are afflicted with them and severe vibration problems affect on the crack of structure. This study conducted optimum design to get a stiffener size of local structure to reducing the vibration level and dec leasing the weight of structure in ship. Random tabu search method (R-Tabu) has fast converging time and can search variables size domains for nonlinear problems. This paper used Nastran external call type independence optimization method which makes using a solver module from Nastran.

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전역 탐색 알고리듬을 이용한 이동 무선통신 네트워크의 최적화에 대한 연구 (A Study on Mobile Wireless Communication Network Optimization Using Global Search Algorithm)

  • 김성곤
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.87-93
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    • 2004
  • 이동 무선 통신 네트워크를 설계할 때 기지국(BTS), 기지국 콘트롤러(BSC), 이동 교환국(MSC)의 위치는 매우 중요한 파라미터들이다. 기지국의 위치를 설계할 때는 여러 가지 복잡한 변수들을 잘 조합하여 비용이 최소가 되도록 설계해야 한다 이러한 문제를 해결하는데 필요한 알고리듬이 전역 최적화 알고리듬이며, 지금까지 전역 최적화 검색 기술로는 Random Walk, Simulated Annealing, Tabu Search, Genetic Algorithm이 사용되어 왔다. 본 논문은 이동 통신 시스템의 기지국, 기지국 콘트롤러, 이동 교환국의 위치 최적화에 위의 4가지 알고리듬들을 적용하여 각 알고리듬의 결과를 비교 분석하며 알고리듬에 의한 최적화 과정을 보여준다.

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선박 구조물의 진동 최적설계를 위한 NASTRAN 기반 최적화 프레임웍의 제안 (Development of NASTRAN-based Optimization Framework for Vibration Optimum Design of Ship Structure.)

  • 공영모;최수현;채상일;송진대;김용한;양보석
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권11호
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    • pp.1223-1231
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    • 2005
  • Recently, the issue of ship nitration due to the large scale, high speed and lightweight of ship is emerging. For pleasantness in the cabin, shipbuilders are asked for strict vibration criteria and the degree of nitration level at a deckhouse became an important condition for taking order from customers. This study proposes a new optimization framework that is NASTRAN external call type optimization method (OptShip) and applies to an optimum design to decrease the nitration level of a deckhouse. The merits of this method are capable of using of global searching method and selecting of various objective function and design variables. The global optimization algorithms used here are random tabu search method which has fast converging speed and searches various size domains and genetic algorithm which searches multi-point solutions and has a good search capability in a complex space. By adapting OptShip to full-scale model, the validity of the suggested method was investigated.