• 제목/요약/키워드: Simulated annealing(SA)

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Variance Reduction via Adaptive Control Variates (ACV) (Variance Reductin via Adaptive Control Variates(ACV))

  • Lee, Jae-Yeong
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.91-106
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    • 1996
  • Control Variate (CV) is very useful technique for variance reduction in a wide class of queueing network simulations. However, the loss in variance reduction caused by the estimation of the optimum control coefficients is an increasing function of the number of control variables. Therefore, in some situations, it is required to select an optimal set of control variables to maximize the variance reduction . In this paper, we develop the Adaptive Control Variates (ACV) method which selects an optimal set of control variates during the simulation adatively. ACV is useful to maximize the simulation efficiency when we need iterated simulations to find an optimal solution. One such an example is the Simulated Annealing (SA) because, in SA algorithm, we have to repeat in calculating the objective function values at each temperature, The ACV can also be applied to the queueing network optimization problems to find an optimal input parameters (such as service rates) to maximize the throughput rate with a certain cost constraint.

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시뮬레이티드 어닐링에서의 비용오류 측정 및 분석 (The Measurement and Analysis of Cost Error in Simulated Annealing)

  • 홍철의;김영준
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.1141-1149
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    • 2000
  • This paper proposes new cost error measurement method and analyzes the optimistic and pessimistic cost errors statistically which is resulted from an asynchronous parallel Simulated annealing (SA) in distributed memory multicomputers. The traditional cost error measurement scheme has inherent problems which are corrected in the new method. At each temperature the new method predicts the amount of cost error that an algorithm will tolerate and still converge by the hill-climbing nature of SA. This method also explains three interesting phenomenon of he cost error analytically. So the new cost error measurement method provides a single mechanism for the occurrence of cost error and its control.

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최적화기법에 의한 베어링 동특성 계수의 규명 (Identification of Bearing Dynamic Coefficients Using Optimization Techniques)

  • 김용한;양보석;안영공;김영찬
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.520-525
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    • 2003
  • The determination of unknown parameters in rotating machinery is a difficult task and optimization techniques represent an alternative technique for parameter identification. The Simulated Annealing(SA) and Genetic Algorithm(GA) are powerful global optimization algorithm. This paper proposes new hybrid algorithm which combined GA with SA and local search algorithm for the purpose of parameter identification. Numerical examples are also presented to verify the efficiency of proposed algorithm. And, this paper presents the general methodology based on hybrid algorithm to identify unknown bearing parameters of flexible rotors using measured unbalance responses. Numerical examples are used to ilustrate the methodology used, which is then validated experimentally.

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Optimal Location of FACTS Devices Using Adaptive Particle Swarm Optimization Hybrid with Simulated Annealing

  • Ajami, Ali;Aghajani, Gh.;Pourmahmood, M.
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제5권2호
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    • pp.179-190
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    • 2010
  • This paper describes a new stochastic heuristic algorithm in engineering problem optimization especially in power system applications. An improved particle swarm optimization (PSO) called adaptive particle swarm optimization (APSO), mixed with simulated annealing (SA), is introduced and referred to as APSO-SA. This algorithm uses a novel PSO algorithm (APSO) to increase the convergence rate and incorporate the ability of SA to avoid being trapped in a local optimum. The APSO-SA algorithm efficiency is verified using some benchmark functions. This paper presents the application of APSO-SA to find the optimal location, type and size of flexible AC transmission system devices. Two types of FACTS devices, the thyristor controlled series capacitor (TCSC) and the static VAR compensator (SVC), are considered. The main objectives of the presented method are increasing the voltage stability index and over load factor, decreasing the cost of investment and total real power losses in the power system. In this regard, two cases are considered: single-type devices (same type of FACTS devices) and multi-type devices (combination of TCSC, SVC). Using the proposed method, the locations, type and sizes of FACTS devices are obtained to reach the optimal objective function. The APSO-SA is used to solve the above non.linear programming optimization problem for better accuracy and fast convergence and its results are compared with results of conventional PSO. The presented method expands the search space, improves performance and accelerates to the speed convergence, in comparison with the conventional PSO algorithm. The optimization results are compared with the standard PSO method. This comparison confirms the efficiency and validity of the proposed method. The proposed approach is examined and tested on IEEE 14 bus systems by MATLAB software. Numerical results demonstrate that the APSO-SA is fast and has a much lower computational cost.

최적 배치를 위한 유전자 알고리즘의 설계와 구현 (Design and Implementation of a Genetic Algorithm for Optimal Placement)

  • 송호정;이범근
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.42-48
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    • 2002
  • 배치(Placement)는 VLSI 회로의 physical design에서 중요한 단계로서 회로의 성능을 최대로 하기 위하여 회로 모듈의 집합을 배치시키는 문제이며, 배치 문제에서 최적의 해를 얻기 위해 클러스터 성장(cluster growth), 시뮬레이티드 어닐링(simulated annealing; SA), ILP(integer linear programming)등의 방식이 이용된다. 본 논문에서는 배치 문제에 대하여 유전자 알고리즘(genetic algorithm; GA)을 이용한 해 공간 탐색(solution space search) 방식을 제안하였으며, 제안한 방식을 시뮬레이티드 어닐링 방식과 비교, 분석하였다.

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Simulated Annealing 휴리스틱 기법을 이용한 임분탄소 최적화 프로그램의 개발 (Development of forest carbon optimization program using simulated annealing heuristic algorithm)

  • 전어진;김영환
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2013년도 제48차 하계학술발표논문집 21권2호
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    • pp.423-426
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    • 2013
  • 본 연구에서는 임분 단위에서 산림의 이산화탄소 흡수 및 저장 기능을 최적화 할 수 있는 최적의 산림시업체계를 도출하고자하였고, 이를 위해 임분 생장모델과 Simulated Annealing 휴리스틱 기법을 적용하여 임분탄소 최적화 프로그램을 개발하였다. 휴리스틱 알고리즘에서 최적해를 찾기 위해 반복 실행 되는 과정에서 더 이상 최적해을 찾지 못하고 목표 값이 어떤 일정한 값(Local Optimum)에 계속 머무는 현상을 해결하기 위해 임계치를 적용하며, SA 휴리스틱 기법에서는 열균형테스트를 이용하고 있다. 개발된 프로그램을 이용하여 3가지 산림 시업 시나리오에 대한 비교 분석을 실시하기 위해 프로그램을 실행한 결과, 목재수확량의 경우 목재수확량을 최대를 목표로 한 대안이 3개 시나리오 가운데 목재수확량이 가장 높은 것으로 나타났으며, 또한 탄소저장량에서도 탄소저장량을 최적화한 대안이가 탄소저장량이 가장 높은 것으로 나타나 프로그램이 목적에 맞게 개발된 것으로 판단됐다. 또한 열균형 테스트의 온도저감율을 조정하여 프로그램을 반복실행하여 온도저감율이 프로그램 실행 시에 미치는 영향을 분석한 결과 온도저감율에 따라 출력되는 목적함수의 최적값과 프로그램 반복횟수가 영향을 받는 것으로 나타나 프로그램 실행을 최적으로 하기위해 온도 저감율의 파라미터 값을 0.1로 설정하였다.

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전력계통의 페이저 측정기 최적배치 (Optimal Placement of the Phasor Measurement Units in Power System)

  • 김재훈;조기선;김회철;신중린
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제49권7호
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    • pp.313-322
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    • 2000
  • This paper presents optimal placement of minimal set of Phasor Measurement Units (PMU's) and observability analysis of the network with PMU's. In order to find a observable system, a symbolic method which directly assigns an appropriate symbol for measurement or pseudo-measurement to every entry of node-branch incidence matrix is proposed. It is much simpler and easier to analyze the observability of the network with PMU's than the conventional ones. For the optimal PMU placement problem, two approaches which are based on a modified Simulated-Annealing (SA) method and a Direct Combination method are proposed. Some case studies with IEEE sample system are made to show the performance of the proposed methods are almost alike and more effective than the conventional simulated-annealing method. It is also shown that the Direct Combination method is more effective than the modified simulated-annealing one in the sense of computation burden. The results of this study showed also that the accuracy of power system estimation and system observability can be improved the proposed PMU placements.

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A Novel RGB Image Steganography Using Simulated Annealing and LCG via LSB

  • Bawaneh, Mohammed J.;Al-Shalabi, Emad Fawzi;Al-Hazaimeh, Obaida M.
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권1호
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    • pp.143-151
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    • 2021
  • The enormous prevalence of transferring official confidential digital documents via the Internet shows the urgent need to deliver confidential messages to the recipient without letting any unauthorized person to know contents of the secret messages or detect there existence . Several Steganography techniques such as the least significant Bit (LSB), Secure Cover Selection (SCS), Discrete Cosine Transform (DCT) and Palette Based (PB) were applied to prevent any intruder from analyzing and getting the secret transferred message. The utilized steganography methods should defiance the challenges of Steganalysis techniques in term of analysis and detection. This paper presents a novel and robust framework for color image steganography that combines Linear Congruential Generator (LCG), simulated annealing (SA), Cesar cryptography and LSB substitution method in one system in order to reduce the objection of Steganalysis and deliver data securely to their destination. SA with the support of LCG finds out the optimal minimum sniffing path inside a cover color image (RGB) then the confidential message will be encrypt and embedded within the RGB image path as a host medium by using Cesar and LSB procedures. Embedding and extraction processes of secret message require a common knowledge between sender and receiver; that knowledge are represented by SA initialization parameters, LCG seed, Cesar key agreement and secret message length. Steganalysis intruder will not understand or detect the secret message inside the host image without the correct knowledge about the manipulation process. The constructed system satisfies the main requirements of image steganography in term of robustness against confidential message extraction, high quality visual appearance, little mean square error (MSE) and high peak signal noise ratio (PSNR).

구조 최적화에서 적응 시뮬레이티드 애닐링의 냉각변수에 대한 연구 (A Study of Cooling Schedule Parameters on Adaptive Simulated Annealing in Structural Optimization)

  • 박정선;정석훈;지상현;임종빈
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.49-55
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    • 2004
  • 컴퓨터 성능의 향상으로 통계학적 최적화기법이 구조설계최적화에 시도되고 있다. 통계학적 최적화 가법 중 시뮬레이티드 애닐링 기법도 구조 최적화 분야에 적용되기 시작하였다. 시뮬레이티드 애닐링, 불쯔만 애닐링, 패스트 애닐링, 어댑티브 시뮬레이티드 애닐링을 적용하여, 트러스 구조물의 최적화에 적용시켜 목적함수를 향상시키고 함수계산량을 감소시키도록 하였다. 특히 알고리즘 중에서 수렴성과 목적함수의 우수성을 구현하기 위하여 어댑티브 시뮬레이티드 애닐링의 냉각스케줄의 냉각변수를 다양하게 적용하여 트러스 구조물을 최적화하였다. 또한 볼쯔만 애닐링과 어댑티브 시뮬레이티드 애닐링을 복합한 냉각스캐줄로 10부재와 25부재 트러스 구조물의 최적화도 수행하여 보았다.

멀티프로세서 태스크 할당을 위한 GA과 SA의 비교 (Comparison of Genetic Algorithms and Simulated Annealing for Multiprocessor Task Allocation)

  • 박경모
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권9호
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    • pp.2311-2319
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    • 1999
  • 병렬 컴퓨팅에 있어 NP-complete 문제인 태스크 할당문제에 대한 두 가지 휴리스틱 알고리즘을 제시한다. 할당문제는 분산 메모리 멀티컴퓨터의 멀티 프로세싱 노드에 다중통신 태스크들을 최적의 매핑을 찾는 것이다. 태스크들을 목표 시스템 구조의 노드들에 매핑시키는 목적은 해법 품질에 손상 없이 병렬 실행시간을 최소화하기 위함이다. 많은 휴리스틱 기법들이 만족한 매핑을 얻기 위해 채택되어 왔다. 본 논문에서 제시되는 휴리스틱 기법은 유전자 알고리즘(GA)과 시뮬레이티드 어닐링(SA) 기법에 기반을 둔다. 매핑 설정을 위한 총 계산 비용으로 목적함수를 수식화하고 휴리스틱 알고리즘들의 성능을 평가한다. 랜덤, 그리디, 유전자, 어닐링 알고리즘들을 사용하여 얻은 해법의 품질과 시간을 비교한다. 할당 알고리즘 시뮬레이션 연구를 통한 실험적 결과를 보여준다.

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