우리나라 선거구 획정은 인구의 증감이나 행정구역의 변경뿐만 아니라 지극히 정치적인 의도와 목적을 가지고 이루어져 선거결과에 중대한 영향을 미친다. 이 논문은 선거구 구획의 실행 측면에 초점을 맞추어 선거구 구획을 위한 대안적 방법을 제시하는 데 초점을 맞추고 있다. 즉 과정에서 자의성이 개입될 수 있는 부분에 절차적이고 객관적인 선거구 획정 방법론을 제시하고자 한다. 이를 위하여 선거구 획정기준(인구등가성, 연속성, 공간적 조밀성)을 준수하는 공간 최적화 모델을 고안하고 제19대 선거구 획정결과에서 논란이 되었던 용인시에 적용하여 그 가능성을 평가한다. 모델의 분석 결과는 정치적 고려나 임의적 개입 없이 기저의 데이터만으로 기준을 만족하는 선거구를 확정할 수 있음을 보여주었다. 특히, 모델에 의해서 도출된 선거구는 기존 선거구에 비하여 인구등가성을 향상시켰다.
This paper presents an energy-efficient spatial join algorithm for multiple sensor networks employing a spatial semijoin strategy. For optimization of the algorithm, we propose a GR-tree index and a grid-ID-based spatial approximation method, which are unique to sensor networks. The GR-tree is a distributed spatial index over the sensor nodes, which efficiently prunes away the nodes that will not participate in a spatial join result. The grid-ID-based approximation provides great reduction in communication cost by approximating many spatial objects in simpler forms. Our experiments demonstrate that the algorithm outperforms existing methods in reducing energy consumption at the nodes.
In this paper, a tradeoff between the total energy consumption-per-bit and the end-to-end rate under spatial reuse in wireless multi-hop network is developed and analyzed. The end-to-end rate of the network is the number of information bits transmitted (end-to-end) per channel use by any node in the network that is forwarding the data. In order to increase the bandwidth efficiency, spatial reuse is considered whereby simultaneous relay transmissions are allowed provided there is a minimum separation between such transmitters. The total energy consumption-per-bit includes the energy transmitted and the energy consumed by the receiver to process (demodulate and decoder) the received signal. The total energy consumption-per-bit is normalized by the distance between a source-destination pair in order to be consistent with a direct (single-hop) communication network. Lower bounds on this energy-bandwidth tradeoff are analyzed using convex optimization methods. For a given location of relays, it is shown that the total energy consumption-per-bit is minimized by optimally selecting the end-to-end rate. It is also demonstrated that spatial reuse can improve the bandwidth efficiency for a given total energy consumption-per-bit. However, at the rate that minimizes the total energy consumption-per-bit, spatial reuse does not provide lower energy consumption-per-bit compared to the case without spatial reuse. This is because spatial reuse requires more receiver energy consumption at a given end-to-end rate. Such degraded energy efficiency can be compensated by varying the minimum separation of hops between simultaneous transmitters. In the case of equi-spaced relays, analytical results for the energy-bandwidth tradeoff are provided and it is shown that the minimum energy consumption-per-bit decreases linearly with the end-to-end distance.
This study analyzes spatial density and integration of Space Syntax and Discrete Event Simulation (DEVS) of complex system theory and analyzes spatial structure by property, type and depth. The aim of this study is to secure the validity of the theoretical application. The study evaluated the correlation between spatial density and integration by setting up eight types of analysis models. In addition, analyzed the correlation of structural characteristics and approached the application of discrete event simulation of spatial syntax theory. It is confirmed that the concept of integration of spatial syntax theory and analysis using discrete event simulation are valid as new spatial analysis methodology. Also expect that realistic and concrete predictions will be possible if discrete event simulation evolves into research for space allocation and space efficiency optimization.
텐세그리티 구조물의 설계를 위한 다목적 최적화 기법이 제시되었다. 구조물의 기하가 먼저 주어지며, 설계변수는 부재력이다. 목적함수는 최대 강성매트릭스에 대한 최저 고유치와 찾고자 하는 목표값으로부터 가장 근접하게 일치하는 부재력이다. 복수의 목적함수 문제가 구속조건을 도입하여 일련의 단일 목적함수 문제로 전환되었다. 본 논문의 타당성을 알아보기 위해 텐세그리티 그리드에 대한 최적해를 구해 보았다.
Claudio H. B. de Resende;Luiz F. Martha;Afonso C. C. Lemonge;Patricia H. Hallak;Jose P. G. Carvalho;Julia C. Motta
Advances in Computational Design
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제8권4호
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pp.327-351
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2023
This article explores how multi-objective optimization techniques can be used to design cost-effective and structurally optimal spatial steel structures, highlighting that optimizing performance can be as important as minimizing costs in real-world engineering problems. The study includes the minimization of maximum horizontal displacement, the maximization of the first natural frequency of vibration, the maximization of the critical load factor concerning the first global buckling mode of the structure, and weight minimization as the objectives. Additionally, it outlines a systematic approach to selecting the best design by employing four different evolutionary algorithms based on differential evolution and a multi-criteria decision-making methodology. The paper's contribution lies in its comprehensive consideration of multiple conflicting objectives and its novel approach to simultaneous consideration of bracing system, column orientation, and commercial profiles as design variables.
본 논문에서는 StrAuto를 이용하여 구조물의 형상 변경을 통한 대안을 생성하고, 이에 대한 최적화를 수행하는 과정을 상세하게 다루었다. 비정형 대공간 전시장 구조물을 대상으로 전체 형상을 파라메트릭하게 디자인하고, 가장 폭이 넓은 경간의 구조 형상을 변경하면서 물량 변화를 관측하여 최적안을 도출하였다. 기존 연구들에서는 형상 변경의 제약 때문에 대부분 단면과 물성을 통한 최적화를 수행하는데 그쳤으나, 본 연구에서는 형상 변경이 가능한 부분을 찾아내어 StrAuto의 가장 핵심적인 능력인 형상 변경을 통한 최적화를 수행했다는 점에서 중요한 의미를 지닌다. 형상 변경으로 충분한 여유를 확보하고 단면 최적화로 물량을 줄이는 프로세스를 통해, 대공간 구조물의 일부만을 대상으로 하면서도 전체 물량의 11.7%를 줄일 수 있었다.
A hybrid mid-story seismic isolation system with a smart damper has been proposed to mitigate seismic responses of tall buildings. Based on previous research, a hybrid mid-story seismic isolation system can provide effective control performance for reduction of seismic responses of tall buildings. Structural design of the hybrid mid-story seismic isolation system is generally performed after completion of structural design of a building structure. This design concept is called as an iterative design which is a general design process for structures and control devices. In the iterative design process, optimal design solution for the structure and control system is changed at each design stage. To solve this problem, the integrated optimal design method for the hybrid mid-story seismic isolation system and building structure was proposed in this study. An existing building with mid-story isolation system, i.e. Shiodome Sumitomo Building, was selected as an example structure for more realistic study. The hybrid mid-story isolation system in this study was composed of MR (magnetorheological) dampers. The stiffnessess and damping coefficients of the example building, maximum capacity of MR damper, and stiffness of isolation bearing were simultaneously optimized. Multi-objective genetic optimization method was employed for the simultaneous optimization of the example structure and the mid-story seismic isolation system. The optimization results show that the simultaneous optimization method can provide better control performance than the passive mid-story isolation system with reduction of structural materials.
대공간 스페이스 프레임 구조물은 구조물의 목적 및 설계자의 의도와 함께 다양한 형상으로 구성될 수 있으며, 다양한 구조물 형식에 적용될 수 있다. 그러나 이러한 대공간 스페이스 프레임 구조물의 최적의 부재크기나 형상은 구조 엔지니어의 경험과 반복적인 해석 그리고 시행착오적인 방법 때문에 그 결정이 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 설계자가 구조물의 최적 형상을 선택할 수 있는 방안을 제시하기 위해 먼저 타원형 및 볼트복합형과 같은 다양한 유형의 스페이스 프레임 구조물이 선정되며, 절점, 좌표 및 부재 생성을 위한 형상생성방법이 고려된다. 또한 스페이스 프레임 구조의 최적설계 절차에서 각 절점 좌표는 높이 변화나 링의 개수에 따라 변하게 되므로 최적설계 과정에서 절점파 부재의 자동생성기법이 적용된다. 다음으로 형상생성방법을 기반으로 한 형상생성모듈은 구조물의 최적화 단계에 앞서 설계자가 원하는 형상을 생성해주는 모듈이며, 최적화 단계에서는 해석 모듈과 최적화모듈이 연계된다. 마지막으로 예제 모델을 통해 형상생성방안 및 최적설계 방안의 효율성을 검토한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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