• 제목/요약/키워드: numerical optimization

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이산형 변수를 이용한 뼈대구조물의 다단계 최적설계 (Multi-Level Optimization for Steel Frames using Discrete Variables)

  • 조효남;민대홍;박준용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.453-462
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    • 2002
  • 건설공사의 설계와 시공에서 표준화된 이산형 강재단면을 이용하고 있으나, 대부분의 최적화기법에서는 표준강재단면을 사용하기 위해 별도의 이산화 과정을 가지게 되므로 설계결과의 최적성을 보장할 수 없다. 따라서, 본 논문에서는 제안된 알고리즘의 효율성을 높이기 위해 전체구조계와 구조요소계로 나누는 다단계 알고리즘을 적용하였다 수치해석 과정의 효율성과 최적해의 정확성을 예제를 통하여 비교·검토하였다.

통합모델의 강수물리과정 모수 최적화를 위한 알고리즘 비교 연구 : 마이크로 유전알고리즘과 하모니 탐색 알고리즘 (An intercomparison study between optimization algorithms for parameter estimation of microphysics in Unified model : Micro-genetic algorithm and Harmony search algorithm)

  • 장지연;이용희;주상원
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.79-87
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    • 2017
  • 기상수치예보모델의 강수물리과정은 강수 발생과 연관된 입자의 낙하속도, 부착 및 자동전환, 입자크기분포 등의 과정을 다룬다. 하지만 수치예보모델의 미세물리과정과 모수에는 상당한 불확실성이 내포되어 있다. 수치예보모델의 불확실성을 줄이기 위하여 일반적으로 모수 추정을 사용한다. 이 연구에서는 모수 추정을 위한 최적화 알고리즘으로 마이크로 유전알고리즘과 하모니탐색 알고리즘을 사용하고 우리나라에서 발생한 강수사례에 대해 통합모델의 강수물리과정에서 사용하는 모수를 최적화하였다. 두 알고리즘의 서로 다른 특성으로 인해 최적화 과정 중의 차이가 보였다. 마이크로 유전알고리즘은 440회 수행 후 약 1.033의 적합도로 수렴하였고 하모니탐색 알고리즘은 60번 수행 후 약 1.031의 적합도로 수렴하였다. 이를 통해 하모니탐색 알고리즘이 마이크로 유전알고리즘보다 더 빨리 최적의 모수를 탐색하는 것을 알 수 있었다. 따라서 계산비용이 방대한 기상수치예보모델의 최적화 문제에서 빠른 시간 내에 최적의 모수를 탐색해야 한다면 하모니 탐색 알고리즘이 더 적합하다는 것을 확인하였다.

설계 민감도 해석을 이용한 PSC 박스거더교의 최적설계 (Optimization for PSC Box Girder Bridges Using Design Sensitivity Analysis)

  • 조선규;조효남;민대홍;이광민;김환기
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2000년도 가을 학술발표회논문집(I)
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    • pp.205-210
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    • 2000
  • An optimum design algorithm of PSC box girder bridges using design sensitivity analysis is proposed in this paper. For the efficiency of the proposed algorithm, approximated reanalysis techniques using design sensitivity analysis are introduced. And also to save the numerical efforts, an efficient reanalysis technique through approximated structural responses is proposed. A design sensitivity analysis of structural response is executed by automatic differentiation(AD). The efficiency and robustness of the proposed algorithm, compared with conventional algorithm, is successfully demonstrated in the numerical example.

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추적 시스템을 위한 최적 검출 문턱값 선택 (Optimal selection of detection threshold for tracking systems)

  • 정영헌
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 1999년도 추계종합학술대회 논문집
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    • pp.1155-1158
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    • 1999
  • In this paper, we consider the optimal control of detection threshold to minimize the conditional mean-square state estimation error for the probabilistic data association (PDA) filter. Earlier works on this problem involved the cumbersome graphical optimization algorithm or time-consuming numerical optimization algorithm. Using the numerical approximation of information reduction factor, we obtained the closed-form optimal detection threshold. This results are very useful for real-time implemenation.

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케이슨 구조계의 설계 최적성 평가 (Methods of Design Optimality Evaluation for Caisson Structural Systems)

  • 최민희;류연선;조현만;나원배
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.89-96
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    • 2005
  • Numerical procedure of design optimality evaluation is studied for caisson structural systems. Two kinds of evaluation methods can be considered; mathematical optimality criteria method (MOCM) and numerical optimization method (NOM). The choice of the method depends on the available information of the system MOCM can be used only when the information of all function values, gradients and Lagrange multipliers is available, which may not be realistic in practice. Therefore, in this study, NOMs are applied for the structural optimality evaluation, where only design variables are necessary. To this end, Metropolis genetic algorithm (MGA) is advantageously used and applied for a standard optimization model of caisson composite breakwater. In the numerical example, cost and constraint functions are assumed to be changed from the orignal design situation and their effects are evaluated for optimality. From the theoretical consideration and numerical experience, it is found that the proposed optimality evaluation procedure with MGA-based NOM is efficient and practically applicable.

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Using Echolocation Search Algorithm (ESA) for truss size optimization

  • Nobahari, Mehdi;Ghabdiyan, Nafise
    • Steel and Composite Structures
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    • 제42권6호
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    • pp.855-864
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    • 2022
  • Due to limited resources, and increasing speed of development, the optimal use of available resources has become the most important challenge of human societies. In the last few decades, many researchers have focused their research on solving various optimization problems, providing new optimization methods, and improving the performance of existing optimization methods. Echolocation Search Algorithm (ESA) is an evolutionary optimization algorithm that is based on mimicking the mechanism of the animals such as bats, dolphins, oilbirds, etc in food finding to solve optimization problems. In this paper, the ability of ESA for solving truss size optimization problems with continuous variables is investigated. To examine the efficiency of ESA, three benchmark examples are considered. The numerical results exhibit the effectiveness of ESA for solving truss optimization problems.

FIRST ORDER GRADIENT OPTIMIZATION IN LISP

  • Stanimirovic, Predrag;Rancic, Svetozar
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제5권3호
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    • pp.701-716
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    • 1998
  • In this paper we develop algorithms in programming lan-guage SCHEME for implementation of the main first order gradient techniques for unconstrained optimization. Implementation of the de-scent techniques which use non-optimal descent steps as well as imple-mentation of the optimal descent techniques are described. Also we investigate implementation of the global problem called optimization along a line. Developed programs are effective and simpler with re-spect to the corresponding in the procedural programming languages. Several numerical examples are reported.

표면열전달과 항력을 고려한 극초음속 비행체 선두부 최적형상설계 (A Design Optimization Study of Blunt Nose Hypersonic Flight Vehicle Using Surface Heat-transfer and Drag Minimization)

  • 임설;서정일;송동주
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2004년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.197-201
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    • 2004
  • A design optimization of Sphere-Cone blunt nose hypersonic flight vehicle has been studied by using upwind Navier-Stokes method and numerical optimization method. Heat transfer coefficient and drag coefficient are selected as objective function or design constraint. Control points of Bezier curve are considered as design variable.

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Fuzzy-Enforced Complementarity Constraints in Nonlinear Interior Point Method-Based Optimization

  • Song, Hwachang
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제13권3호
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    • pp.171-177
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    • 2013
  • This paper presents a fuzzy set method to enforce complementarity constraints (CCs) in a nonlinear interior point method (NIPM)-based optimization. NIPM is a Newton-type approach to nonlinear programming problems, but it adopts log-barrier functions to deal with the obstacle of managing inequality constraints. The fuzzy-enforcement method has been implemented for CCs, which can be incorporated in optimization problems for real-world applications. In this paper, numerical simulations that apply this method to power system optimal power flow problems are included.

등기하 해석법을 이용한 형상 최적설계 (Shape Design Optimization Using Isogeometric Analysis)

  • 하승현;조선호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제21권3호
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    • pp.233-238
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    • 2008
  • 본 논문에서는 등기하 해석법을 이용하여 선형 탄성문제에 대한 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 실용적인 공학문제에 대한 많은 최적설계 문제에서는 초기의 데이터가 CAD 모델로부터 주어지는 경우가 많다. 그러나 대부분의 설계 최적화 도구들은 유한요소법에 기초하고 있기 때문에 설계자는 이에 앞서 CAD 데이터를 유한요소 데이터로 변환해야 한다. 이 변환과정에서 기하 모델의 근사화에 따른 수치적 오류가 발생하게 되고, 이는 응답 해석뿐만 아니라 설계민감도 해석에 있어서도 정확도 문제를 발생시킨다. 이러한 점에서 등기하 해석법은 형상 최적설계에 있어서 유망한 방법론 중 하나가 될 수 있다. 등기하 해석법의 핵심은 해석에 사용되는 기저 함수와 기하 모델을 구성하는 함수가 정확히 일치한다는 것이다. 이러한 기하학적으로 정확한 모델은 설계민감도 해석 및 형상 최적설계에 있어서도 사용된다. 이로 인해 높은 정확도의 설계민감도를 얻을 수 있으며, 이는 설계구배 기반의 최적화에 있어서 매우 중요하게 작용한다. 수치 예제를 통하여 본 논문에서 제시된 등기하 해석 기반의 형상 최적설계 방법론이 타당함을 확인하였다.