• 제목/요약/키워드: Spatial Optimization

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효과적인 차량 선적을 위한 공간 배치의 최적화 기법 (An Optimization Method of Spatial Placement for Effective Vehicle Loading)

  • 차주형;최진석;배유수;우영운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.186-191
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    • 2020
  • 이 논문에서는 차량 운반선에서 선적 계획과 하적 계획에 따른 차량 선적을 효과적으로 진행하기 위하여, 선박 내 데크에 차량을 효율적으로 배치하는 최적화 기법을 제안하였다. 이를 위해, 선박의 공간 정보를 나타내는 XML 데이터의 변환, 병합 및 분할 알고리즘, 유전자 알고리즘을 활용하였으며, 또한 최적화된 차량 배치 결과를 시각화하는 기능까지 구현하였다. 기존의 전형적인 유전자 알고리즘에서 사용되는 선택, 교차, 변이, 엘리트 보존 등의 기법들을 활용하였으며, 특히 차량의 선적을 위한 선박 공간을 병합 및 분할하는 기법을 함께 제안하여 차량 배치 최적화 기법을 제안하였다. 실험 결과, 기존의 유전자 알고리즘만으로 최적화하기 힘든 부분에 제안한 병합 및 분할 기법을 적용하는 것이 최적화 과정에 효과적이었음을 확인할 수 있었다. 또한, 시각화 기법을 통해 차량 배치 결과를 도면 형태로 보여줌으로써 배치 결과의 효율성을 전문가가 쉽게 판단할 수 있도록 하였다.

토지 획득 문제에서 공간적 밀집도 측정을 위한 최적화 연구 (An Optimization Approach for a Spanning Tree-Based Compactness Measure in Contiguous Land Acquisition Problems)

  • 김명진
    • 대한지리학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.724-737
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    • 2011
  • 토지 획득 문제(land acquisition problems)란 일련의 목적에 맞게 서로 인접하고 있는 최적의 토지 필지들을 찾는 것이다. 이 문제는 도시 및 지역 계획과 각종 구획 문제 등에서 사회적 활용도가 높은 분야로서, 공간적 요소인 인접성(contiguity)와 밀집도(compactness)는 중요한 제약요소로 다루어지고 있다. 그렇지만, 공간적 밀집도(spatial compactness)는 완벽한 측정방법이 존재하지 않고, 획득된 필지들의 둘레를 제거나, 모양을 측정하는 등의 여러 가지 방법으로 측정되고 있다. 그리하여 이 논문에서는 공간적 밀집도를 측정하는 새로운 방법을 제시하고자 한다. 인접한 토지 필지간의 내부적인 구조적 특징을 바탕으로 proximity degree라고 불리는 공간적 밀집도를 측정하는 최적화 연구모델(optimization model)을 발전시켰다. 일련의 실험을 통해 proximity degree에 따라 다양한 공간적 밀집도를 가진 모습을 확인할 수 있다.

헤링본 미세혼합기의 크리깅 모델을 사용한 최적형상설계 (Shape Optimization of A Micromixer with Herringbone Grooves Using Kriging Model)

  • 아매드 앤사리;김상용
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권8호
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    • pp.711-717
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    • 2007
  • Shape optimization of a staggered herringbone groove micromixer using three-dimensional Navier-Stokes analysis has been carried using Kriging model. The analysis of the degree of mixing is performed by the calculation of spatial data statistics. The calculation of the variance of the mass fraction at various nodes on a plane in the channel is used to quantify mixing. A numerical optimization technique with Kriging model is applied to optimize the shape of the grooves on a single wall of the channel. Three design variables, namely, the ratio of groove width to groove pitch, the ratio of the groove depth to channel height ratio and the angle of the groove, are selected for optimization. A mixing index is used as the objective function. The results of the optimization show that the mixing is very sensitive to the shape of the groove which can be used in controlling mixing in microdevices.

Shape and size optimization of trusses with dynamic constraints using a metaheuristic algorithm

  • Grzywinski, Maksym;Selejdak, Jacek;Dede, Tayfun
    • Steel and Composite Structures
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    • 제33권5호
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    • pp.747-753
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    • 2019
  • Metaheuristic algorithm is used to solve the weight minimization problem of truss structures considering shape, and sizing design variables. The cross-sectional areas of the line element in trusses are the design variables for size optimization and the changeable joint coordinates are the shape optimization used in this study. The design of plane and spatial truss structures are optimized by metaheuristic technique named Teaching-Learning-Based Optimization (TLBO). Finite element analyses of structures and optimization process are carried out by the computer program visually developed by the authors coded in MATLAB. The four benchmark problems (trusses 2D ten-bar, 3D thirty-seven-bar, 3D seventy-two-bar and 2D two-hundred-bar) taken from literature are optimized and the optimal solution compared the results given by previous studies.

크기최적화 이후에 나타나는 공간구조물의 후 좌굴 거동 변화에 대한 연구 (Mechanical Characteristic Test of Architectural ETFE Film Membrane)

  • 이상진;정지명
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제9권3호
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    • pp.75-82
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    • 2009
  • 본 연구에서는 선형이론을 바탕으로 한 이산계열 대공간구조물의 크기최적화에 따른 후좌굴 거동의 변화에 대하여 조사하고 그 결과를 기술하였다. 먼저 공간구조물의 최적의 부재크기 패턴을 조사하기 위하여 수학적 프로그래밍 기법을 도입하였다. 이때 최소화 해야하는 공간구조물의 전체 부재의 중량을 목적함수로 이용하고 절점에서 발생하는 변위 값과 각 부재에서 발생하는 응력 값을 허용치 이하로 제한하는 제약조건으로 사용하였다. 크기최적화를 통하여 도출된 최적 부재패턴을 가지는 공간구조물의 후좌굴 거동을 통합 비선형해석기법으로 해석하고 그 결과를 분석하였다. 수치해석을 통하여 크기최적화에 따른 공간구조물의 후좌굴 거동의 변화는 매우 큰 것으로 나타났으며 이러한 후좌굴 거동의 변화에 대한 예측과 분석결과가 공간 구조물의 설계에 고려되어야 할 것으로 판단된다. 또한 본 연구에서 제시한 수치해석 결과는 이산계열 대공간구조물의 설계에 기본 데이터로 제시하였다.

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Placement Optimization of Power Components in Static Power Converters under Spatial and Thermal Constraints

  • Larouci, Cherif;Ejjabraoui, Kamal;Lefranc, Pierre;Marchand, Claude
    • Journal of Power Electronics
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    • 제12권2호
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    • pp.368-376
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    • 2012
  • This paper deals with an optimization approach of 3D space placement of power components under volume and thermal constraints. It consists in optimizing semiconductors positions on a heat sink by respecting the components junction temperatures and minimizing the heat sink size. The aim is to remove risks on the 3D converter components placement and ensure their effective integration before carrying out the first physical prototype. This approach is based on coupling an optimization environment with a thermal finite element simulation tool. A pre-sizing step using analytical models is performed to set the optimization computations coupled to numerical simulation.

기하학적 비선헝 구조물의 설계 민감도해석 및 위상최적설계 (Design Sensitivity Analysis and Topology Optimization of Geometrically Nonlinear Structures)

  • Cho, Seonho;Jung, Hyunseung;Yang, Youngsoon
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.335-342
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    • 2002
  • A continuum-based design sensitivity analysis (DSA) method fur non-shape problems is developed for geometrically nonlinear elastic structures. The non-shape problem is characterized by the design variables that are not associated with the domain of system like sizing, material property, loading, and so on. Total Lagrangian formulation with the Green-Lagrange strain and the second Piola-Kirchhoff stress is employed to describe the geometrically nonlinear structures. The spatial domain is discretized using the 4-node isoparametric plane stress/strain elements. The resulting nonlinear system is solved using the Newton-Raphson iterative method. To take advantage of the derived analytical sensitivity In topology optimization, a fast and efficient design sensitivity analysis method, adjoint variable method, is employed and the material property of each element is selected as non-shape design variable. Combining the design sensitivity analysis method and a gradient-based design optimization algorithm, an automated design optimization method is developed. The comparison of the analytical sensitivity with the finite difference results shows excellent agreement. Also application to the topology design optimization problem suggests a very good insight for the layout design.

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공간 응답 변화량을 적용한 광대역 빔 형성기 설계법 (A study on the broadband beam pattern synthesis using spatial response variation)

  • 임준석;이근화;안재균
    • 한국음향학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.200-206
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    • 2020
  • 본 논문은 공간 응답 변화량(Spatial Response Variation, SRV)을 사용한 광대역 빔 형성 방법을 제안한다. SRV를 정규화 항으로 적용하여 목표하는 주파수 대역에서 주 빔 폭의 변동이 약 1도 이내로 적은 양질의 광대역 빔패턴을 얻도록 하였다. 설계 실험에서 제안 된 방법이 기존 방법보다 낫다는 것을 입증하였다.

Using spatial misalignment Method to Measure and Evaluate unbalanced reginal tourism development in Southwest China

  • Lee, Rui;Kim, Hyung-Ho
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제9권3호
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    • pp.23-33
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    • 2021
  • "China's Western Development Policy" has brought multiple opportunities to the development of tourism in Southwest China including Sichuan, Guizhou, Yunnan, Chongqing and Tibet. The 4 provinces and 1 municipality overall show a certain degree of accumulation effect and coordinated development in tourism due to their location, traffic and traditional economic cooperation. This study takes the Southwest China as the research object and utilized the spatial dislocation model and the tourism spatial misalignment index to estimate the mismatch degree between tourism resources and tourism income among provinces and try to find out the internal reason background. The results show that each of the five provinces has its own advantages in index of economy, tourism resources, human resource, and transportation, leading to differences in the center of gravity of the entire region in all aspects. In view of the results of spatial dislocation analysis, suggestions for improvement and optimization are put forward to promote the high-quality development of tourism in Southwest region. development.

The Effect of Rebirthing Technique on GA-based Size Optimization

  • LEE, Sang-Jin;LEE, Hyeon-Jin
    • Architectural research
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    • 제11권2호
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    • pp.19-26
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    • 2009
  • The effect of rebirthing technique on the genetic algorithm (GA)-based size optimization is investigated. The GA mimics the principles of nature and it can gradually improve structural design through biological operations such as fitness, selection, crossover and mutation. However, premature optimum has been often detected in the generic GA with continuous design variable. Since then, the so-called rebirthing technique has been proposed to avoid this problem. However, the performance of the rebirthing technique has not been reported. Therefore, the size optimizations of spatial structures are tackled to investigate the performance of the rebirthing technique on the generic GA. From numerical results, it is well proved that the rebirthing technique is very effective to produce the optimum values regardless of the values of parameters used in the GA operations.