A feature-based inspection planning system is proposed in this research to develop more efficient measuring methodology for the OMM (On-machine measurement) for complicated workpiece having many primitive form features. This paper focuses on the development of the CAIP (computer-aided inspection system) methodologies. The optimum inspection sequences for the features are determined by analyzing the feature information such as the nested relations and the possible probe approaching directions of the features, and forming feature groups. A series of heuristic rules are developed to accomplish it. Also, each feature is decomposed into its constituent geometric elements, and then the number of sampling points, the locations of the measuring point, the optimum probing path are determined by applying the fuzzy logic, Hammersley's method, and the TSP algorithm. To verify the proposed methodologies, simulations are carried out and the results are analyzed.
본 논문은 개미군락최적화 알고리즘을 이용한 트러스 구조물의 설계최적화에 대한 이론적 배경과 수치해석 결과를 기술하였다. 트러스의 설계최적화를 수행하기 위하여 구조물의 중량을 최소화하는 것을 목적 함수로 하고 구조물에서 발생하는 응력과 변위의 허용치를 초과하지 않는 것을 구속조건으로 이용하였다. 본 연구에서는 개미군락알고리즘을 구조물의 최적화에 적용하기 위하여 외판원문제(travelling salesman problem: TSP)를 재 정의하는 방법을 사용하였으며 최대-최소개미시스템(max-min ant system)을 도입하여 트러스 구조물의 최적설계를 수행하였다. 이때 이산화 된 설계변수를 사용하였으며 구속조건을 처리하기 위해서 벌점함수를 사용하였다. 본 연구를 통하여 개미군락최적화 알고리즘은 구조최적화에 그 적용 가능성이 높았으며 전통적인 최적검색 기법의 새로운 대안으로 이용될 수 있는 것으로 나타났다.
최근 ITS(Intelligent Transportation Systems)의 개발과 함께 차량용 내비게이션의 사용이 급증하면서 경로탐색의 중요성이 더욱 가속화되고 있다. 현재 차량용 내비게이션은 멀티미디어 및 정보통신 기술의 결합과 함께 다양한 기능 및 정보를 사용자에게 제공하고 있으며 이러한 기능과 정보를 사용해서 목적지점까지의 최단경로를 탐색하는 것이 내비게이션 시스템의 핵심기능이다. 이러한 경로탐색 알고리즘은 교통시스템, 통신 네트워크, 운송 시스템은 물론 이동 로봇의 경로 설정 등 다양한 분야에 사용되고 있다. 개미 집단 최적화(Ant Colony Optimization, ACO) 알고리즘은 메타 휴리스틱 탐색 방법으로 그리디 탐색(Greedy Search)뿐만 아니라 긍정적 반응의 탐색을 사용한 모집단에 근거한 접근법으로 순환 판매원 문제(Traveling Salesman Problem, TSP)를 풀기 위해 처음으로 제안되었다. 본 논문에서는 개미 집단 최적화(ACO) 알고리즘이 기존의 경로 탐색 알고리즘으로 알려진 Dijkstra 보다 최단경로 탐색에 있어서 더 적합한 알고리즘이라는 것을 설명하고자 한다.
The objective of this research is to develop an effective inspection planning strategy for sculptured surfaces by using 3-dimensional Coordinate Measuring Machine (CMM). First, the CAD/CAM database is generated by using the Bezier surface patch mathod and variable cutter step size approach for design and machining of the workpiece model. Then, optimum measuring point locations are determained based on the mean curvature analysis to obtain more effective inspection results for the given sample numbers. An optimal probe sequence generation method is proposed by implementing the Traveling Salesperson (TSP) algorithm and new guide point selection methods are suggested based on the concepts of the variable distance between the first and second guide points. Finally, simulation study and experimental work show the effectiveness of the proposed strategy.
As field of application of AMI, AMR uses the power line as the primary means of communication. PLC has a big merit without installation of the new network for communication in a field using the power line which is the existing equipment. However, there is a serious obstacle in commercialization for the instability by noise and communication environment. Therefore, the technical method for maintaining the communication state which overcome such demerit and was stabilized is required essentially. PLC routing technology is applied with the alternative plan now. The routing technology currently managed by field includes many problems by applying the algorithm of an elementary level. PLC routing path search problem can be modeled with the problem of searching for optimal solution as similar to such as optimal routing problem and TSP(Travelling salesman problem). In this paper, in order to search for a PLC routing path efficiently and to choose the optimal path, GA(Genetic Algorithm) was applied. Although PLC was similar in optimal solution search as compared with typical GA, it also has a difference point by the characteristic of communication, and presented the new methodology over this. Moreover, the validity of application technology was verified by showing the experimental result to which GA is applied and analyzing as compared with the existing algorithm.
시간제한을 가지는 차량경로문제는 배송 및 물류에서 가장 중요한 문제 중의 하나이다. 현실적으로 고객의 서비스를 위하여 정해진 시간 안에 출발해서 배송을 끝마쳐야 한다. 그러므로 본 연구는 개선된 유전자 알고리즘을 이용하여 차량의 용량 및 운행시간을 초과하지 않으면서 고객의 서비스를 제공해주며 비용을 최소화하는 목적이 있다. 그리고 본 연구에서 제안한 개선된 유전자 알고리즘을 이용하면 다른 휴리스틱 기법보다 더욱 효율적인 시간제한을 가지는 차량경로문제에서 훌륭한 해를 도출할 수 있다. 따라서 차량경로문제의 해를 도출할 수 있는 개선된 유전자 알고리즘을 이용한 GUI 방식의 컴퓨터 프로그램을 개발하고 표준문제를 통하여 비교한 결과 본 연구에서 개발된 프로그램이 매우 유용한 결과를 보였다.
탑재 장비의 위치 결정 문제는 감항, 성능, 정비성, 환경요구사항 등의 다양한 기준을 고려해야 하는 복잡한 문제이다. 항공기의 기능이 복잡해짐에 따라 필요한 장비가 증가하고 있으며, 무인항공기는 조종사를 대신할 장비의 탑재로 더 많은 장비가 장착된다. 문제의 복잡성, 대상 장비의 수량 증가, 제한된 개발 기간 등으로 인하여 장비의 배치 결정은 설계자의 직관과 경험에 의존하는 부분이 크다. 최적화를 위해서는 정량적인 기준으로 평가가 필요하나 안전, 성능, 정비성 등의 기준은 정량적인 비교가 어렵거나 대상이 제한적인 한계가 있다. 본 연구에서는 장비의 장착과 정비를 고려하고 배치 모델을 순회판매원 문제로 단순화하고, 장비 간 연결 케이블의 중량이 최소가 되도록 유전알고리즘을 이용하여 최적화를 수행하였다. 최적화 결과를 전역 계산 결과와 비교하였을 때 더 적은 소요 시간으로 동일한 결과를 얻을 수 있었으며, Heuristic과 비교하여 개선됨을 확인하였다.
최근 여행에 대한 관심이 높아지면서, 번거로운 여행 일정을 대신 수립해주는 여행 일정 추천 서비스에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 여행 일정 추천에 있어 가장 중요하면서도 공통적으로 제시되는 목표는 여행 목적지 근처의 인기 관광지를 포함한 최단 거리 여행 경로를 제공하는 것이다. 다수의 기존 연구에서는 개인 맞춤형 스케줄 제공에 초점을 맞추었으며, 사용자의 여행 이동 경로 이력이나 SNS 리뷰가 존재하지 않을 경우 설문 조사가 필요한 문제점이 있었다. 또한 최단 거리를 계산할 때 발생할 수 있는 현실적인 문제점도 명확히 지적되지 않았다. 이와 관련하여, 본 논문에서는 소셜 빅데이터를 활용하여 인기 관광지를 알아내기 위한 정량화된 방법을 소개하고, 최단 거리 알고리즘 적용시 발생할 수 있는 문제점과 이를 해결하기 위한 휴리스틱 알고리즘을 함께 제시한다. 제안 방법을 검증하기 위해, 경상남도를 대상으로 63,000여 개의 플레이스 정보를 수집하고 빅데이터 분석을 수행했으며, 실험을 통해 제안한 휴리스틱 스케줄링 알고리즘이 실제 데이터 상에서 실시간 처리가 가능함을 확인하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제7권10호
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pp.2357-2375
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2013
Message ferry is a controllable mobile node with large capacity and rechargeable energy to collect information from the sensors to the sink in wireless sensor networks. In the existing works, route of the message ferry is often designed from the solutions of the Traveling Salesman Problem (TSP) and its variants. In such solutions, the ferry route is often a simple cycle, which starts from the sink, access all the sensors exactly once and moves back to the sink. In this paper, we consider a different case, where the ferry route is a closed walk that contains more than one simple cycle. This problem is defined as the Closed Walk Ferry Route Design (CWFRD) problem in this paper, which is an optimization problem aiming to minimize the average weighted delay. The CWFRD problem is proved to be NP-hard, and the Integer Linear Programming (ILP) formulation is given. Furthermore, a heuristic scheme, namely the Initialization-Split-Optimization (ISO) scheme is proposed to construct closed walk routes for the ferry. The experimental results show that the ISO algorithm proposed in this paper can effectively reduce the average weighted delay compared to the existing simple cycle based scheme.
In this paper, we present a new method to tool path planning problem for rough cut of pocket milling operations. The key idea is to formulate the tool path problem into a TSP (Travelling Salesman Problem) so that the powerful neural network approach can be effectively applied. Specifically, our method is composed of three procedures: a) discretization of the pocket area into a finite number of tool points, b) neural network approach (called SOM-Self Organizing Map) for path finding, and c) postprocessing for path smoothing and feedrate adjustment. By the neural network procedure, an efficient tool path (in the sense of path length and tool retraction) can be robustly obtained for any arbitrary shaped pockets with many islands. In the postprocessing, a) the detailed shape of the path is fine tuned by eliminating sharp corners of the path segments, and b) any cross-overs between the path segments and islands. With the determined tool path, the feedrate adjustment is finally performed for legitimate motion without requiring excessive cutting forces. The validity and powerfulness of the algorithm is demonstrated through various computer simulations and real machining.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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