• 대한토목학회논문집
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• 제26권6D호
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• pp.927-933
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• 2006

VMS(Variable Message Sign)는 운전자에게 교통정보를 제공함으로써 교통혼잡과 돌발상황 등에 적절하게 대응하여 사회적 비용을 절감하는 도구로 사용되고 있다. 본 연구는 인공지능방법 중 하나인 유전자 알고리즘을 이용하여 지체시간이 최소가 되는 VMS 최적 위치를 선정하였다. 또한 이 최적위치들을 바탕으로 VMS의 설치비용과 설치에 따른편익을 고려한 경제성분석을 통하여 VMS의 최적개수를 도출하였다. 본 연구에서는 시뮬레이션에서 교통량의변화, 돌발상황의 빈도와 지속 시간, 전환교통량 등을 고려하여 현실적인 측면이 최대한 고려하도록 노력하였다. 본 연구의 주요내용을 살펴보면, VMS의 위치에 따른 운전자의 VMS정보 선택에 의 편익을 도출하기 위해 시나리오분석을 통한 교통량과 돌발상황을 고려하여 가변적인 상황을 고려하였다. 또한 유전자 알고리즘에 의해서 도출된 VMS 최적 지점을 비교하여 통행시간 절감효과를 경제성분석을 통하여 선정하였다. 따라서 본 연구의 분석결과는 일반 선험적인 기준의 VMS 설치위치에 비해 본 연구에서 제시하는 VMS의 위치와 VMS의 개수에서 총 통행시간이 절감됨을 알 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권6호
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• pp.720-726
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• 2014

PEMFC(Proton Exchange Membrane Fuel Cell) 차량은 미래 청정수송기관으로 각광받고 있지만 수소스테이션의 인프라부족으로 현재는 수소를 공급해주는 연료개질기를 함께 장착하여 구동하여야 한다. 탄화수소연료로부터 수소를 생산하는 연료개질기를 대상으로 다양한 연구가 진행되어왔는데 기존연구에서는 열적중립 조건의 ATR(Auto-Thermal Reformer) 반응기에 대해 집중적으로 분석하거나 공정최적화부문에서 최대수소생산을 목표로 주로 열효율을 목적함수로 설정하여 평가해 왔다. 본 연구에서는 100 kW PEMFC용 연료개질기를 대상으로 간단한 소형시스템을 얻기 위해 외부 유틸리티가 필요없는 단열열교환망으로 구성된 조건에서 기존 열효율이 아닌 수소효율을 새로이 정의하여 가솔린, LPG, 디젤 각 연료에 대해 최적운전조건을 도출하였다. 가솔린의 경우 기존 비교문헌보다 9.43% 연료절감효과를 얻음으로써 제안한 목적함수의 타당성을 입증하였고, 추가적으로 수소효율 및 열교환량, 열교환면적에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 마지막으로 제안한 시스템을 한국시장에 적용할 경우 LPG 연료를 사용하는 연료개질기가 가장 경제적임을 알 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제9권5호
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• pp.407-412
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• 2003

An effective methodology is .reported for determining the optimal capacity (lot-size) of batch processing and storage networks which include material recycle or reprocessing streams. We assume that any given storage unit can store one material type which can be purchased from suppliers, be internally produced, internally consumed and/or sold to customers. We further assume that a storage unit is connected to all processing stages that use or produce the material to which that storage unit is dedicated. Each processing stage transforms a set of feedstock materials or intermediates into a set of products with constant conversion factors. The objective for optimization is to minimize the total cost composed of raw material procurement, setup and inventory holding costs as well as the capital costs of processing stages and storage units. A novel production and inventory analysis formulation, the PSW(Periodic Square Wave) model, provides useful expressions for the upper/lower bounds and average level of the storage inventory hold-up. The expressions for the Kuhn-Tucker conditions of the optimization problem can be reduced to two subproblems. The first yields analytical solutions for determining batch sizes while the second is a separable concave minimization network flow subproblem whose solution yields the average material flow rates through the networks. For the special case in which the number of storage is equal to the number of process stages and raw materials storage units, a complete analytical solution for average flow rates can be derived. The analytical solution for the multistage, strictly sequential batch-storage network case can also be obtained via this approach. The principal contribution of this study is thus the generalization and the extension to non-sequential networks with recycle streams. An illustrative example is presented to demonstrate the results obtainable using this approach.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.1859-1864
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• 2004

An effective methodology is reported for the optimal design of multisite batch production/transportation and storage networks under uncertain demand forecasting. We assume that any given storage unit can store one material type which can be purchased from suppliers, internally produced, internally consumed, transported to or from other plant sites and/or sold to customers. We further assume that a storage unit is connected to all processing and transportation stages that consume/produce or move the material to which that storage unit is dedicated. Each processing stage transforms a set of feedstock materials or intermediates into a set of products with constant conversion factors. A batch transportation process can transfer one material or multiple materials at once between plant sites. The objective for optimization is to minimize the probability averaged total cost composed of raw material procurement, processing setup, transportation setup and inventory holding costs as well as the capital costs of processing stages and storage units. A novel production and inventory analysis formulation, the PSW(Periodic Square Wave) model, provides useful expressions for the upper/lower bounds and average level of the storage inventory. The expressions for the Kuhn-Tucker conditions of the optimization problem can be reduced to two sub-problems. The first yields analytical solutions for determining lot sizes while the second is a separable concave minimization network flow subproblem whose solution yields the average material flow rates through the networks for the given demand forecast scenario. The result of this study will contribute to the optimal design and operation of large-scale supply chain system.

• 정보보호학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.757-770
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• 2020

산업제어시스템(ICS)은 분산된 다양한 자산을 측정, 감시, 제어하는 시스템으로 에너지, 화학, 교통, 수처리, 제조 공장 등의 산업 시설 및 국가기반시설에서 사용된다. 산업제어시스템의 특성상 보안위협에 노출되면 오동작, 중단 등으로 인해 막대한 인명, 자산 피해 등이 발생할 수 있어 산업제어시스템의 보안위협을 예방하고 최소화하기 위한 연구가 필요하다. 기존의 산업제어시스템의 경우 보안위협을 고려하여 무선통신기기의 사용을 제한하였으나 최근에는 유지보수의 용이성 및 비용의 장점으로 인해 산업용 무선통신기기 도입이 점차 증가하고 있다. 이에 본 논문에서는 WirelessHART와 ISA100.11a를 지원하는 산업용 무선통신기기의 보안위협을 분석하고, 분석 결과를 기반으로 산업용 무선통신기기의 도입 및 운영에 필요한 보안요구사항을 제시하였다. 본 연구에서 제시한 보안요구사항을 활용하여 국가기반시설을 포함한 다양한 산업분야의 산업용 무선통신환경 구축 시 보안위협을 완화할 수 있을 것으로 기대한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제10권6호
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• pp.537-544
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• 2004

An effective methodology is reported for determining the optimal lot size of batch processing and storage networks which include uncertain demand forecasting. We assume that any given storage unit can store one material type which can be purchased from suppliers, internally produced, infernally consumed, transported to or from other sites and/or sold to customers. We further assume that a storage unit is connected to all processing and transportation stages that consume/produce or move the material to which that storage unit is dedicated. Each processing stage transforms a set of feedstock materials or intermediates into a set of products with constant conversion factors. A batch transportation process can transfer one material or multiple materials at once between sites. The objective for optimization is to minimize the probability averaged total cost composed of raw material procurement, processing setup, transportation setup and inventory holding costs as well as the capital costs of processing stages and storage units. A novel production and inventory analysis formulation, the PSW(Periodic Square Wave) model, provides useful expressions for the upper/lower bounds and average level of the storage inventory. The expressions for the Kuhn-Tucker conditions of the optimization problem can be reduced to two sub-problems. The first yields analytical solutions for determining lot sires while the second is a separable concave minimization network flow subproblem whose solution yields the average material flow rates through the networks for the given demand forecast scenario. The result of this study will contribute to the optimal design and operation of the global supply chain.

• 한국전자파학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.433-442
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• 2010

본 논문에서는 멀티베이스라인 인터페로미터 방향 탐지 시스템에서 진폭 및 위상 부정합 오차를 보정할 수 있는 공분산행렬 기반 자체 교정 알고리즘을 제안한다. 제안된 기법은 비용함수를 정의한 후 제한 조건을 갖는 비선형 최소화 방법으로서, 공간 섹터를 이용하여 부정합 오차를 획기적으로 교정하는 알고리즘이다. 다만 공간 섹터를 선정하기 위하여 초기 추정각을 요구하는 단점이 있으나, 이는 일반적인 비선형 최소화 문제의 공통적인 단점이다. 적절한 공간 섹터 간격을 선정하여 시뮬레이션한 결과, 제안된 방법이 기존 인터페로미터 방식보다 표본바이어스, 표본표준편차, 평균제곱오차면에서 획기적으로 우수한 통계적 성능을 보여주었다. 더구나 섹터 간격이 도래각과 $5^{\circ}$ 이내일 경우에, 30 dB의 진폭 부정합 및 $50^{\circ}$ 이상 큰 값의 위상 부정합이 발생하는 경우에도 획기적인 보정 능력을 보여주었으며, 신호대 잡음비에도 덜 민감한 특징을 나타내었다.

• 한국정밀공학회지
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• 제27권2호
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• pp.130-136
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• 2010

For stability analysis of the lumbar spine, the hypothesis presented is that the disc has stress sensors driving feedback mechanism, which could react to the imposed loads by adjusting the contraction of the muscles. Fusion in the motion segment of the lumbar spinal column is believed to alter the stability of the spinal column. To identify this effect finite element (FE) models combined with optimization technique was applied and quantify the role of each muscle and reaction forces in the spinal column with respect to the fusion level. The musculoskeletal FE model was consisted with detailed whole lumbar spine, pelvis, sacrum, coccyx and simplified trunk model. Vertebral body and pelvis were modeled as a rigid body and the rib cage was constructed with rigid truss element for the computational efficiency. Spinal fusion model was applied to L3-L4, L4-L5, L5-S1 (single level) and L3-L5 (two levels) segments. Muscle architecture with 46 local muscles was used as acting directions. Minimization of the nucleus pressure deviation and annulus fiber average axial stress deviation was selected for cost function. As a result, spinal fusion produced reaction changes at each motion segment as well as contribution of each muscle. Longissimus thoracis and psoas major muscle showed dramatic changes for the cases of L5-S1 and L3-L5 level fusion. Muscle force change at each muscle also generated relatively high nucleus pressure not only at the adjacent level but at another level, which can explain disc degeneration pattern observed in clinical study.

• 전기학회논문지
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• 제66권12호
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• pp.1772-1781
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• 2017

In this study, the design methodology for alleviating the overfitting problem of Polynomial Neural Networks(PNN) is realized with the aid of two kinds techniques such as L2 regularization and Sum of Squared Coefficients (SSC). The PNN is widely used as a kind of mathematical modeling methods such as the identification of linear system by input/output data and the regression analysis modeling method for prediction problem. PNN is an algorithm that obtains preferred network structure by generating consecutive layers as well as nodes by using a multivariate polynomial subexpression. It has much fewer nodes and more flexible adaptability than existing neural network algorithms. However, such algorithms lead to overfitting problems due to noise sensitivity as well as excessive trainning while generation of successive network layers. To alleviate such overfitting problem and also effectively design its ensuing deep network structure, two techniques are introduced. That is we use the two techniques of both SSC(Sum of Squared Coefficients) and $L_2$ regularization for consecutive generation of each layer's nodes as well as each layer in order to construct the deep PNN structure. The technique of $L_2$ regularization is used for the minimum coefficient estimation by adding penalty term to cost function. $L_2$ regularization is a kind of representative methods of reducing the influence of noise by flattening the solution space and also lessening coefficient size. The technique for the SSC is implemented for the minimization of Sum of Squared Coefficients of polynomial instead of using the square of errors. In the sequel, the overfitting problem of the deep PNN structure is stabilized by the proposed method. This study leads to the possibility of deep network structure design as well as big data processing and also the superiority of the network performance through experiments is shown.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권1호통권34호
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• pp.125-135
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• 1998

본 연구에서는 내측지점의 상승 하강을 이용하여 부모멘트구간에 프리스트레스를 도입하는 3경간 연속 프리플렉스 합성형교의 설계방법을 제시하고 이를 전산 프로그램화하여 최적설계를 수행하였다. 최적설계를 위한 목적함수로는 3경간 연속 프리플렉스 합성형교의 재료비용으로 결정하고, 제약방정식은 설계과정 및 시방서에 명시된 최소 설계단면제원과 부재별 허용응력에 근거하여 구성하였다. 최적설계기법으로는 기존의 2경간 최적화 연구에서 제시된 수치적 최적화기법의 하나인 순차 비제약 최소화기법을 재검토 및 수정하여 설계를 수행하였다. 민감도분석 결과에 근거하여 지간길이에 따른 최적설계단면을 결정하고, 여기서 정해진 최종 설계단면을 단순보형 프리플렉스 합성형교의 설계단면과 비교하였다. 그리고 각 지간별 합성보의 형고를 변화시키면서 최적화를 수행하여 형고와 재료비용과의 관계도를 제시하고 최적형고를 결정하였다.