• KIEE International Transactions on Power Engineering
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• 제5A권2호
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• pp.116-124
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• 2005

This paper presents an application of the parallel Genetic Algorithm-Tabu Search (GA- TS) algorithm, and that is to search for an optimal solution of a reconfiguration in distribution systems. The aim of the reconfiguration of distribution systems is to determine the appropriate switch position to be opened for loss minimization in radial distribution systems, which is a discrete optimization problem. This problem has many constraints and it is very difficult to solve the optimal switch position because of its numerous local minima. This paper develops a parallel GA- TS algorithm for the reconfiguration of distribution systems. In parallel GA-TS, GA operators are executed for each processor. To prevent solution of low fitness from appearing in the next generation, strings below the average fitness are saved in the tabu list. If best fitness of the GA is not changed for several generations, TS operators are executed for the upper 10$\%$ of the population to enhance the local searching capabilities. With migration operation, the best string of each node is transferred to the neighboring node after predetermined iterations are executed. For parallel computing, we developed a PC-cluster system consisting of 8 PCs. Each PC employs the 2 GHz Pentium IV CPU and is connected with others through switch based rapid Ethernet. To demonstrate the usefulness of the proposed method, the developed algorithm was tested and is compared to a distribution system in the reference paper From the simulation results, we can find that the proposed algorithm is efficient and robust for the reconfiguration of distribution system in terms of the solution quality, speedup, efficiency, and computation time.

• 한국통신학회논문지
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• 제19권12호
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• pp.2340-2352
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• 1994

현재 상용화중에 있는 지능망 서비스들은 그 기능이 주로 교환기내에서 수행되고, 구조자체도 조직적이지 못한 관계로 새로운 서비스의 창출이나 수정이 어려웠다. 이점을 극복하기 위하여 최근 들어 고도지능망(AIN : Advanced Intelligent Network) 구조에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 이러한 현황에 발맞춰 고도지능망구조의 서비스교환기(SSP : Service Switching Point)에 대한 설계와 그에 대한 성능용량을 얻고자 한다. 즉 ITU-T 권고안을 토대로 교환기가 고도지능망서비스를 처리하기 위하여 필요한 기능들을 규정하고, 이에 따른 고도지능망 구조의 SSP를 국내의 TDX-10교환기를 토대로 설계하여, 이를 시뮬레이션 방법을 통하여 성능을 해석한다. 본 연구의 결론으로서 시스템이 기본모델을 수행할 경우, 최대 메시지 처리용량은 착신과금서비스처리시 127만 BHCA, 신용통화서비스 처리시 119만 BHCA인 것으로 판명되었고 병목요소는 INS(Inter-connection Network Subsystem) 내의 프로세서임이 밝혀졌다. 또한 시뮬레이션과 해석적 모형에 의한 방법을 통해 시스템의 성능향상을 위한 여러 방안, 즉 프로세서 처리속도의 향상 링크 속도의 향상 그리고 D-bus의 서비스정책 변경 등을 제시하였다.

• KIEE International Transactions on Power Engineering
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• 제5A권3호
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• pp.269-279
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• 2005

This paper presents an application of the parallel Adaptive Evolutionary Algorithm (AEA) to search an optimal solution of a reconfiguration in distribution systems. The aim of the reconfiguration is to determine the appropriate switch position to be opened for loss minimization in radial distribution systems, which is a discrete optimization problem. This problem has many constraints and it is very difficult to find the optimal switch position because of its numerous local minima. In this investigation, a parallel AEA was developed for the reconfiguration of the distribution system. In parallel AEA, a genetic algorithm (GA) and an evolution strategy (ES) in an adaptive manner are used in order to combine the merits of two different evolutionary algorithms: the global search capability of GA and the local search capability of ES. In the reproduction procedure, proportions of the population by GA and ES are adaptively modulated according to the fitness. After AEA operations, the best solutions of AEA processors are transferred to the neighboring processors. For parallel computing, a PC-cluster system consisting of 8 PCs·was developed. Each PC employs the 2 GHz Pentium IV CPU, and is connected with others through switch based fast Ethernet. The new developed algorithm has been tested and is compared to distribution systems in the reference paper to verify the usefulness of the proposed method. From the simulation results, it is found that the proposed algorithm is efficient and robust for distribution system reconfiguration in terms of the solution quality, speedup, efficiency, and computation time.

• 지구물리와물리탐사
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• 제14권1호
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• pp.98-104
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• 2011

탐사 지구물리학에서 수치 모사는 지하매질에서의 탄성파 전파 현상을 이해하는데 중요한 통찰력을 제공한다. 탄성파 모사는 음향파 근사에 의한 수치 모사보다 계산시간이 많이 소요되지만 전단응력 성분을 포함하여 보다 현실적인 파동의 모사를 가능하게 한다. 그러므로 탄성파 모사는 탄성체의 반응을 탐사하는데 적합하다고 할 수 있다. 계산 시간이 길다는 단점을 극복하기 위해 본 논문에서는 그래픽 프로세서(GPU)를 이용하여 탄성파 수치 모사 시간을 단축하고자 하였다. GPU는 많은 수의 프로세서와 광대역 메모리를 갖고 있기 때문에 병렬화된 계산 아카텍쳐에서 사용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서 사용한 GPU 하드웨어는 NVIDIA Tesla C1060으로 240개의 프로세서로 구성되어 있으며 102 GB/s의 메모리 대역폭을 갖고 있다. NVIDIA에서 개발된 병렬계산 아카텍쳐인 CUDA를 사용할 수 있음에도 불구하고 계산효율을 상당히 향상시키기 위해서는 GPU 장치의 여러 가지 다양한 메모리의 사용과 계산 순서를 최적화해야만 한다. 본 연구에서는 GPU 시스템에서 시간영역 유한차분법을 이용하여 2차원과 3차원 탄성과 전파를 수치 모사하였다. 파동전파 모사에 가장 널리 사용되는 유한차분법 중의 하나인 엇갈린 격자기법을 채택하였다. 엇갈린 격자법은 지구물리학 분야에서 수치 모델링을 위해 사용하기에 충분한 정확도를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서 제안한 모델링기법은 자료 접근 시간을 단축하기 위해 GPU 장치를 메모리 사용을 최적화하여 가능한 더 빠른 메모리를 사용한다. 이점이 GPU를 이용한 계산의 핵심 요소이다. 하나의 GPU 장치를 사용하고 메모리 사용을 최적화함으로써 단일 CPU를 이용할 경우보다 2차원 모사에서는 14배 이상, 3차원에서는 6배 이상 계산시간을 단축할 수 있었다. 세 개의 GPU를 사용한 경우에는 3차원 모사에서 계산효율을 10배 향상시킬 수 있었다.