• Structural Engineering and Mechanics
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• 제83권5호
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• pp.577-591
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• 2022

This paper develops a comparatively time-efficient methodology for performing seismic fragility analysis of the reinforced concrete (RC) buildings in the presence of uncertainty sources. It aims to appraise the effectiveness of any variation in the material's mechanical properties as epistemic uncertainty, and the record-to-record variation as aleatory uncertainty in structural response. In this respect, the fuzzy set theory, a well-known 𝛼-cut approach, and the Genetic Algorithm (GA) assess the median of collapse fragility curves as a fuzzy response. GA is requisite for searching the maxima and minima of the objective function (median fragility herein) in each membership degree, 𝛼. As this is a complicated and time-consuming process, the authors propose utilizing the Gene Expression Programming-based (GEP-based) equation for reducing the computational analysis time of the case study building significantly. The results indicate that the proposed structural analysis algorithm on the derived GEP model is able to compute the fuzzy median fragility about 33.3% faster, with errors less than 1%.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제31권8호
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• pp.999-1009
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• 2004

최근 생물정보 기술이 암 진단의 새로운 방법으로 관심을 모으고 있다. 다양한 기계학습 기법이 적용되어 우수한 결과를 얻고 있지만 의학 분야에서는 정확률이 높은 분류기뿐만 아니라 획득된 분류규칙을 사람이 분석하고 이해할 수 있어야 한다. 생물정보 기술에서 많이 이용되는 유전자 발현 데이터는 데이타 내에 수천 내지 수만의 변수가 존재하며, 직접 이들 사이의 복잡한 관계를 표현하고 이해하는 것은 매우 어렵다. 본 논문에서는 이러한 어려움을 극복하기 위해 유전자 발현 데이타에서 분류에 유용한 특징들을 추출하고 산술 연산자 기반 유전자 프로그래밍으로 암 분류규칙을 생성하는 방법을 제안한다. 림프종 유전자 발현 데이타에 대하여 실험하여 96.6%의 인식률을 얻었으며, 획득된 분류 규칙을 분석하여 다양한 지식을 발견할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.1-8
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• 1998

본 논문에서는 유전자 프로그래밍의 성능을 향상시키기 위하여 강화학습법에 기반한 강화 유전자 프로그래밍을 제안한다. 트리구조와 프로그램을 염색체로 가지는 유전자 프로그래밍(GP)은 다른 진화 알고리즘에 비해 염색체의 크기에 제한이 없기 때문에 표현력에 융통성이 많다는 장점이 있다. 그러나 이러한 특징은 반대고 교차 및 돌연변이 연산에 있어서 수렴성을 떨어뜨리는 단점을 나타낸다. 따라서 유전자 프로그래밍은 다른 진화알고리즘에 비해 개체군의 크기 및 진화 세대수를 크게 잡는 것이 일반적이다. 본 논문에서는 유전자 프로그래밍의 이러한 성질을 개선하기 위해서 프로그램에 강화신호를 주어 이것의 보답/벌칙의 정도에 기반한 교차 및 돌연번이 연산을 실행하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 인공개미(Artificial Ant)문제에 적용하여 그 유효성을 입증한다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제32권12호
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• pp.1229-1237
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• 2005

분류 성능을 향상시키기 위해서 다수의 분류기들을 결합하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 우수한 앙상블 분류기를 회득하기 위해서는 정확하고 다양한 개별 분류기를 구축해야 한다. 기존에는 Bagging이나 Boosting 등의 앙상블 학습 기법을 이용하거나 획득된 개별 분류기의 학습 데이타에 대한 다양성을 측정하였지만 유전 발현 데이타와 같이 학습 데이타가 적은 경우 한계가 있다. 본 논문에서는 유전자 프로그래밍으로부터 획득된 규칙의 구조적 다양성을 분석하여 결합하는 앙상블 기법을 제안한다. 유전자 프로그래밍으로 해석 가능한 분류 규칙을 생성하고 그들 사이의 다양성을 측정한 뒤, 이들 중 다양한 규칙의 집합을 결합하여 분류를 수행한다. 유전 발현 데이타로부터 림프종 암, 폐 암, 난소 암 등을 분류하는 문제를 대상으로 실험하여 제안하는 방법의 유용성을 검증하였다. 앙상블 시 분류 규칙 사이의 다양성을 분석하여 결합한 결과, 다양성을 고려하지 않을 때보다 높은 분류 성능을 획득하였고, 개별 분류 규칙들 사이의 다양성에 따라서 정분류율이 증가하는 것도 확인하였다.

• Computers and Concrete
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• 제30권6호
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• pp.377-391
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• 2022

The use of carbon fiber-reinforced polymers (CFRP) has widely increased due to its enhancement in the ultimate strength and ductility of the reinforced concrete (RC) structures. This study presents a prediction model for the axial compressive strength and strain of normal-strength concrete cylinders confined with CFRP. Besides, soft computing approaches have been extensively used to model in many areas of civil engineering applications. Therefore, the genetic expression programming (GEP) models to predict axial compressive strength and strain of CFRP-confined concrete specimens were used in this study. For this purpose, the parameters of 283 CFRP-confined concrete specimens collected from 38 experimental studies in the literature were taken into account as input variables to predict GEP based models. Then, the results of GEP models were statistically compared with those of models proposed by various researchers. The values of R² for strength and strain of CFRP-confined concrete were obtained as 0.897 and 0.713, respectively. The results of the comparison reveal that the proposed GEP-based models for CFRP-confined concrete have the best efficiency among the existing models and provide the best performance.

• Computers and Concrete
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• 제18권2호
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• pp.155-163
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• 2016

This paper, proposes 20 models for predicting compressive strength of recycled aggregate concrete (RAC) containing silica fume by using gene expression programming (GEP). To construct the models, experimental data of 228 specimens produced from 61 different mixtures were collected from the literature. 80% of data sets were used in the training phase and the remained 20% in testing phase. Input variables were arranged in a format of seven input parameters including age of the specimen, cement content, water content, natural aggregates content, recycled aggregates content, silica fume content and amount of superplasticizer. The training and testing showed the models have good conformity with experimental results for predicting the compressive strength of recycled aggregate concrete containing silica fume.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제3권1호
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• pp.43-48
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• 2014

영상의 디컨벌루션은 보통 감시 시스템에서 모션 블러 (motion blur)나 초점이 맞지 않아 발생하는 블러 (out-of-focus blur) 문제를 줄이기 위해 전처리 과정에서 사용된다. 본 논문에서는 유전 프로그래밍 (Genetic Programming, GP)에 기반한 새로운 블라인드 영상 디컨벌루션 필터링 방법을 제안한다. GP 진화 과정을 통해 영상 복원을 위한 수학적 표현이 만들어지는데, 이것은 블러 영상의 특징들 사이의 관계를 최적으로 조합하여 원래 화소 값을 복원할 수 있는 추정자 함수가 된다. 이를 위해, 먼저 각 화소의 작은 이웃으로부터 특징 벡터를 만들고 추정자 함수를 학습시키는데, 이러한 GP 진화 과정을 통해 지정한 적합성 기준에 따라 유용한 정보들이 자동으로 조합된다. 개발된 함수는 훼손된 영상의 각 화소에 적용하여 원래의 화소 값을 복원하게 된다. 개발된 함수는 다양한 방법으로 훼손된 영상에 적용하여 실험하였는데, 실험 결과 제안된 방법이 기존 알고리즘에 비해 좋은 결과를 나타내는 것을 알 수 있었다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제36권6호
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• pp.759-783
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• 2010

In this paper, compressive strength of carbon fiber reinforced polymer (CFRP) confined concrete cylinders is formulated using a hybrid method coupling genetic programming (GP) and simulated annealing (SA), called GP/SA, and a robust variant of GP, namely multi expression programming (MEP). Straightforward GP/SA and MEP-based prediction equations are derived for the compressive strength of CFRP-wrapped concrete cylinders. The models are constructed using two sets of predictor variables. The first set comprises diameter of concrete cylinder, unconfined concrete strength, tensile strength of CFRP laminate, and total thickness of CFRP layer. The most widely used parameters of unconfined concrete strength and ultimate confinement pressure are included in the second set. The models are developed based on the experimental results obtained from the literature. To verify the applicability of the proposed models, they are employed to estimate the compressive strength of parts of test results that were not included in the modeling process. A sensitivity analysis is carried out to determine the contributions of the parameters affecting the compressive strength. For more verification, a parametric study is carried out and the trends of the results are confirmed via some previous studies. The GP/SA and MEP models are able to predict the ultimate compressive strength with an acceptable level of accuracy. The proposed models perform superior than several CFRP confinement models found in the literature. The derived models are particularly valuable for pre-design purposes.

• Earthquakes and Structures
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• 제15권4호
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• pp.403-410
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• 2018

The choice of attenuation relationships is one of the most important parts of seismic hazard analysis as using a different attenuation relationship will cause significant differences in the final result, particularly in near distances. This problem is responsible for huge sensibilities of attenuation relationships which are used in seismic hazard analysis. For achieving this goal, attenuation relationships require a good compatibility with the target region. Many researchers have put substantial efforts in their studies of strong ground motion predictions, and each of them had an influence on the progress of attenuation relationships. In this study, two attenuation relationships are presented using seismic data of Mazandaran province in the north of Iran by Genetic Expression Programming (GEP) algorithm. Two site classifications of soil and rock were considered regarding the shear wave velocity of top 30 meters of site. The quantity of primary data was 93 records; 63 of them were recorded on rock and 30 of them recorded on soil. Due to the shortage of records, a regression technique had been used for increasing them. Through using this technique, 693 data had been created; 178 data for soil and 515 data for rock conditions. The Results of this study show the observed PGA values in the region have high correlation coefficients with the predicted values and can be used in seismic hazard analysis studies in the region.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제21권4호
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• pp.223-228
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• 2021

As a consequence of sudden outbreak of COVID-19 pandemic worldwide, educational institutes around the globe are forced to switch from traditional learning systems to e-learning systems. This has led to a variety of technology-driven pedagogies in e-teaching as well as e-learning. In order to take the best advantage, an appropriate understanding of the cognitive capability is of prime importance. This paper presents an intelligent cognitive maturity recognition system for confidence-based e-learning. We gather the data from actual test environment by involving a number of students and academicians to act as experts. Then a Genetic Programming based simulation and modeling is applied to generate a generalized classifier in the form of a mathematical expression. The simulation is derived towards an optimal space by carefully designed fitness function and assigning a range to each of the class labels. Experimental results validate that the proposed method yields comparative and superior results which makes it feasible to be used in real world scenarios.