• 한국측량학회지
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• 제37권3호
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• pp.109-118
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• 2019

도로 정보는 교통, 도시 계획, 지도 갱신, 위치기반서비스 그리고 GIS (Geographic Information System) 데이터 구축 등에 활용되는 중요한 기초 공간정보 자료이다. 따라서 정확한 도로 정보를 획득하고 이를 갱신하는 것은 다양한 공간정보 산업에 중요한 역할을 수행할 수 있다. 본 연구에서는 고해상도 위성영상에서 객체 기반의 도로 추출 기법으로 최근 소개된 개미 군집 최적화(ACO: Ant Colony Optimization)의 한계점을 분석하고 이를 개선하고자 하였다. 객체 기반의 ACO 도로 추출은 도로의 분광 및 형상 정보를 모두 활용하여 효과적으로 도로 추출을 수행할 수 있으나 객체 서술자 정보에 의존적이며 서술자 계산 시 사용자의 개입이 필요하다. 또한, 최적화 반복 종료 시점의 설정이 모호하다는 단점이 존재한다. 따라서 본 연구에서는 이를 개선하기 위해 기존 서술자의 한계를 보완하는 서술자와 최적화 반복 종료기준을 제안하였다. 제안된 방법은 기존의 알고리즘보다 52.51%의 완성도(completeness), 6.12%의 정확도(correctness), 51.53%의 품질(quality) 향상을 나타내었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권6호
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• pp.2504-2526
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• 2016

Wireless sensors are always deployed in brutal environments, but as we know, the nodes are powered only by non-replaceable batteries with limited energy. Sending, receiving and transporting information require the supply of energy. The essential problem of wireless sensor network (WSN) is to save energy consumption and prolong network lifetime. This paper presents a new communication protocol for WSN called Dynamical Threshold Control Algorithm with three-parameter Particle Swarm Optimization and Ant Colony Optimization based on residual energy (DPA). We first use the state of WSN to partition the region adaptively. Moreover, a three-parameter of particle swarm optimization (PSO) algorithm is proposed and a new fitness function is obtained. The optimal path among the CHs and Base Station (BS) is obtained by the ant colony optimization (ACO) algorithm based on residual energy. Dynamical threshold control algorithm (DTCA) is introduced when we re-select the CHs. Compared to the results obtained by using APSO, ANT and I-LEACH protocols, our DPA protocol tremendously prolongs the lifecycle of network. We observe 48.3%, 43.0%, and 24.9% more percentages of rounds respectively performed by DPA over APSO, ANT and I-LEACH.

• Journal of Power Electronics
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• 제18권5호
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• pp.1409-1423
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• 2018

Compared with classical linear controllers, a nonlinear controller can result in better control performance for the nonlinear uncertainties of continuously variable transmission (CVT) systems that are driven by a synchronous reluctance motor (SynRM). Improved control performance can be seen in the nonlinear uncertainties behavior of CVT systems by using the proposed mingled revised recurrent Hermite polynomial neural network (MRRHPNN) control with mend ant colony optimization (ACO). The MRRHPNN control with mend ACO can carry out the overlooker control system, reformed recurrent Hermite polynomial neural network (RRHPNN) control with an adaptive law, and reimbursed control with an appraised law. Additionally, in accordance with the Lyapunov stability theorem, the adaptive law in the RRHPNN and the appraised law of the reimbursed control are established. Furthermore, to help improve convergence and to obtain better learning performance, the mend ACO is utilized for adjusting the two varied learning rates of the two parameters in the RRHPNN. Finally, comparative examples are illustrated by experimental results to confirm that the proposed control system can achieve better control performance.

• 산업공학
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• 제17권spc호
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• pp.103-110
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• 2004

This paper presents a two-phase method for the vehicle routing problems with time windows(VRPTW). In a supply chain management(SCM) environment, timely distribution is very important problem faced by most industries. The VRPTW is associated with SCM for each customer to be constrained the time of service. In the VRPTW, the objective is to design the least total travel time routes for a fleet of identical capacitated vehicles to service geographically scattered customers with pre-specified service time windows. The proposed approach is based on ant colony optimization(ACO) and improvement heuristic. In the first phase, an insertion based ACO is introduced for the route construction and its solutions is improved by an iterative random local search in the second phase. Experimental results show that the proposed two-phase method obtains very good solutions with respect to total travel time minimization.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권10호
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• pp.4042-4059
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• 2020

The development of new multimedia techniques such as 3D printing is increasingly attracting the public's attention towards 3D objects. An optimized robust and imperceptible watermarking method based on Ant Colony Optimization (ACO) and Weber Law is proposed for 3D polygonal models. The proposed approach partitions the host model into smaller sub meshes and generates a secret watermark from the sub meshes using Weber Law. ACO based optimized strength factor is identified for embedding the watermark. The secret watermark is embedded and extracted on the wavelet domain. The proposed scheme is robust against geometric and photometric attacks that overcomes the synchronization problem and authenticates the secret watermark from the distorted models. The primary characteristic of the proposed system is the flexibility achieved in data embedding capacity due to the optimized strength factor. Extensive simulation results shows enhanced performance of the recommended framework and robustness towards the most common attacks like geometric transformations, noise, cropping, mesh smoothening, and the combination of such attacks.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권2호
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• pp.33-40
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• 2018

현재 산업계와 학계에서는 커넥티드 카(connected car) 시스템에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 커넥티드 카는 IT기술이 융합된 스마트(smart)한 자동차로서 사람, 차량, 교통관리 시스템과 모두 연결되어 있다. 커넥티드 카의 주행을 위해 차량과 인프라(infrastructure) 간의 연결 기술인 V2I(vehicle to infrastructure) 통신이 중요하다. CIM(cooperative intersection management)은 차량과 인프라 사이에서 통신을 관리하는 장치이다. 본 논문에서는 CIM을 사용해 교차로에서 차량을 제어하는 두 가지 기법에 대해 분석한다. 첫 번째 기법은 자원화 된 교차로 예약을 통해 교차로를 지나간다. 두 번째 기법은 미리 계획된 차량의 궤도 패턴을 분류하여 교차로를 통과한다. 이러한 자원예약과 궤도계획을 DP(dynamiac programming)기법과 ACO(ant colony optimization)기법으로 차량을 제어하는 사례연구에 대해 분석한다. 본 기법은 차량에게 중요도를 부여하거나 속도를 조절하여 상황에 맞게 합리적으로 기법을 향상시킬 수 있다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제16B권3호
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• pp.195-202
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• 2009

논문에서는 개미 군집 최적화 알고리즘을 이용하여 뇌 자기공명 영상의 백질 및 회백질 영역을 분할하는 방법을 제안한다. 확률적 조합 최적화에 적합한 알고리즘으로 알려진 개미 군집 최적화 알고리즘은 실제 개미들이 집에서 먹이를 찾아가는 동안의 방법을 기억하는 습성을 적용한 것이다. 논문에서 제안하는 방법은 개미가 먹이를 찾아가는 동안의 방법을 기억하는 습성처럼 영상에서 원하는 픽셀을 찾아갈 수 있다는 것이다. 원하는 픽셀을 찾은 개미들은 페로몬을 픽셀에 축적하게 되는데 이 페로몬은 이후에 지나가는 개미들이 다음 경로를 선택할 때 영향을 준다. 그리고 각각의 반복단계에서 상태전이 법칙에 따라 영상의 위치를 바꿔가면서 최종 목적지에 도달하게 되며, 마지막으로 페로몬 분포의 분석을 통해 영상에서 분할 된 결과를 얻는다. 제안한 알고리즘을 기존의 임계치 기반의 분할 알고리즘인 Otsu 방법, 메타휴리스틱 계열의 대표적인 방법인 유전자알고리즘, 퍼지방법, 원래의 개미 군집 최적화 알고리즘등과 비교하였다. 비교 실험을 통해 제안한 방법이 뇌의 특정 영역을 더 정확하게 분할함을 알 수 있었다.

• 정보처리학회논문지B
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• 제11B권1호
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• pp.77-82
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• 2004

강화학습에서 temporal-credit 할당 문제 즉, 에이전트가 현재 상태에서 어떤 행동을 선택하여 상태전이를 하였을 때 에이전트가 선택한 행동에 대해 어떻게 보상(reward)할 것인가는 강화학습에서 중요한 과제라 할 수 있다. 본 논문에서는 조합최적화(hard combinational optimization) 문제를 해결하기 위한 새로운 메타 휴리스틱(meta heuristic) 방법으로, greedy search뿐만 아니라 긍정적 반응의 탐색을 사용한 모집단에 근거한 접근법으로 Traveling Salesman Problem(TSP)를 풀기 위해 제안된 Ant Colony System(ACS) Algorithms에 Q-학습을 적용한 기존의 Ant-Q 학습방범을 살펴보고 이 학습 기법에 다양화 전략을 통한 상태전이와 TD-오류를 적용한 학습방법인 Ant-TD 강화학습 방법을 제안한다. 제안한 강화학습은 기존의 ACS, Ant-Q학습보다 최적해에 더 빠르게 수렴할 수 있음을 실험을 통해 알 수 있었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제10권8호
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• pp.3512-3528
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• 2016

A network with high mobility nodes or vehicles is vehicular ad hoc Network (VANET). For improvement in communication efficiency of VANET, many techniques have been proposed; one of these techniques is vehicular node clustering. Cluster nodes (CNs) and Cluster Heads (CHs) are elected or selected in the process of clustering. The longer the lifetime of clusters and the lesser the number of CHs attributes to efficient networking in VANETs. In this paper, a novel Clustering algorithm is proposed based on Ant Colony Optimization (ACO) for VANET named ACONET. This algorithm forms optimized clusters to offer robust communication for VANETs. For optimized clustering, parameters of transmission range, direction, speed of the nodes and load balance factor (LBF) are considered. The ACONET is compared empirically with state of the art methods, including Multi-Objective Particle Swarm Optimization (MOPSO) and Comprehensive Learning Particle Swarm Optimization (CLPSO) based clustering techniques. An extensive set of experiments is performed by varying the grid size of the network, the transmission range of nodes, and total number of nodes in network to evaluate the effectiveness of the algorithms in comparison. The results indicate that the ACONET has significantly outperformed the competitors.

• Steel and Composite Structures
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• 제25권1호
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• pp.105-116
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• 2017

This paper presents the dynamic stability study of laminated composite plates with different force combinations and aspect ratios. Optimum non-diverging stacking is obtained for certain loading combination and aspect ratio. In addition, the stability force is maximized for a definite operating frequency. A dynamic version of the principle of virtual work for laminated composites is used to obtain force-frequency relation. Since dynamic stiffness governs the divergence or flutter, an efficient optimization method is necessary for the response functional and the relevant constraints. In this way, a model based on the ant colony optimization (ACO) algorithm is proposed to search for the proper stacking. The ACO algorithm is used since it treats with large number of dynamic stability parameters. Governing equations are formulated using classic laminate theory (CLT) and von-Karman plate technique. Load-frequency relations are explicitly obtained for fundamental and secondary flutter modes of simply supported composite plate with arbitrary aspect ratio, stacking and boundary load, which are used in optimization process. Obtained results are compared with the finite element method results for validity and accuracy convince. Results revealed that the optimum stacking with stable dynamic response and maximum critical load is in angle-ply mode with almost near-unidirectional fiber orientations for fundamental flutter mode. In addition, short plates behave better than long plates in combined axial-shear load case regarding stable oscillation. The interaction of uniaxial and shear forces intensifies the instability in long plates than short ones which needs low-angle layup orientations to provide required dynamic stiffness. However, a combination of angle-ply and cross-ply stacking with a near-square aspect ratio is appropriate for the composite plate regarding secondary flutter mode.