• 제목/요약/키워드: objective parameters

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다양한 목적 함수와 최적화 방법을 달리한 SIMHYD와TANK 모형의 적용성 연구 (The Applicability Study of SYMHYD and TANK Model Using Different Type of Objective Functions and Optimization Methods)

  • 성윤경;김상현;김현준;김남원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권2호
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    • pp.121-131
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    • 2004
  • 일 단위 강우-유출 모형인 SIMHYD와 TANK를 소양강댐과 영천댐 유역에 적용하여 유출을 예측하였다. 7개의 매개변수를 가진 SIMHYD와 17개의 변수를 가진 TANK모형을 국내 유역에 적용하여 모형의 적용성을 비교 평가하였다. 두 모형에 세 가지 목적함수를 달리하여 세 가지의 최적화 방법(유전자 알고리즘, Pattern Search MUlti-Start, Shuffled Complex Evolution Algorithm)을 적용하여 모형과 목적함수에 따른 관측 유출량에 대한 모의유출량의 모의 효율을 비교하였다. TANK모형의 모의 효율이 SIMHYD 모형의 모의 효율에 비해 높게 나타났다. 목적함수를 달리할 경우는 무차원 함수인 Nash-Sutcliffe 계수를 비교하는 것이 모델의 적용성을 평가하는데 적합한 것으로 평가되었다.

자동 미분을 이용한 전파형 역산 (Full Waveform Inversion Using Automatic Differentiation)

  • 하완수
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제25권4호
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    • pp.242-251
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    • 2022
  • 자동 미분은 컴퓨터를 이용한 미분 계산시 함수의 전방향 연산만 정의하면 연쇄법칙을 이용해 함수의 미분을 자동으로 계산해주는 기능이다. 최근 자동 미분을 지원하는 계산 라이브러리들의 발달에 따라 지구 물리 역산 문제에 자동 미분 기술을 도입하는 사례가 증가하고 있다. 본 연구에서는 탄성파 탐사 전파형 역산 목적함수의 그래디언트 계산시 자동 미분을 도입하였을 때의 장단점과 성능을 분석하였다. 목적함수의 그래디언트 계산은 연쇄법칙을 이용해 매개변수 미분, 파동장 미분과 목적함수 미분의 곱으로 나타낼 수 있다. 수치 예제를 통해 매개변수 미분과 목적함수 미분 계산은 자동 미분으로 수행하고 파동장 미분은 해석적 방법으로 수행함으로써 해석적 미분의 장점인 빠른 성능과 자동 미분의 장점인 복잡한 그래디언트 계산의 편리성을 함께 얻을 수 있음을 보였다.

Identification of isotropic and orthotropic constitutive parameters by FEA-free energy-based inverse characterization method

  • Shang, Shen;Yun, Gun Jin;Kunchum, Shilpa;Carletta, Joan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제45권4호
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    • pp.471-494
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    • 2013
  • In this paper, identification of isotropic and orthotropic linear elastic material constitutive parameters has been demonstrated by a FEA-free energy-based inverse analysis method. An important feature of the proposed method is that it requires no finite element (FE) simulation of the tested material. Full-field displacements calculated using digital image correlation (DIC) are used to compute DIC stress fields enforcing the equilibrium condition and DIC strain fields using interpolation functions. Boundary tractions and displacements are implicitly recast into an objective function that measures the energy residual of external work and internal elastic strain energy. The energy conservation principle states that the residual should be zero, and so minimizing this objective function inversely identifies the constitutive parameters. Synthetic data from simulated testing of isotropic materials and orthotropic composite materials under 2D plane stress conditions are used for verification of the proposed method. When identifying the constitutive parameters, it is beneficial to apply loadings in multiple directions, and in ways that create non-uniform stress distributions. The sensitivity of the parameter identification method to noise in both the measured full-field DIC displacements and loadings has been investigated.

A numerical study on optimal FTMD parameters considering soil-structure interaction effects

  • Etedali, Sadegh;Seifi, Mohammad;Akbari, Morteza
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제16권5호
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    • pp.527-538
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    • 2018
  • The study on the performance of the nonlinear friction tuned mass dampers (FTMD) for the mitigation of the seismic responses of the structures is a topic that still inspires the efforts of researchers. The present paper aims to carry out a numerical study on the optimum tuning of TMD and FTMD parameters using a multi-objective particle swarm optimization (MOPSO) algorithm including soil-structure interaction (SSI) effects for seismic applications. Considering a 3-story structure, the performances of the optimized TMD and FTMD are compared with the uncontrolled structure for three types of soils and the fixed base state. The simulation results indicate that, unlike TMDs, optimum tuning of FTMD parameters for a large preselected mass ratio may not provide a best and optimum design. For low mass ratios, optimal selection of friction coefficient has an important key to enhance the performance of FTMDs. Consequently, a free parameter search of all FTMD parameters provides a better performance in comparison with considering a preselected mass ratio for FTMD in the optimum design stage of the FTMD. Furthermore, the SSI significant effects on the optimum design of the TMD and FTMD. The simulation results also show that the FTMD provides a better performance in reducing the maximum top floor displacement and acceleration of the building in different soil types. Moreover, the performance of the TMD and FTMD decrease with increasing soil softness, so that ignoring the SSI effects in the design process may give an incorrect and unrealistic estimation of their performance.

미호천유역 홍수모의 예측을 위한 SSARR 모형의 매개변수 보정 및 추정 (Parameter Calibration and Estimation for SSARR Model for Predicting Flood Hydrograph in Miho Stream)

  • 이명진;김범준;김종성;김덕환;이동률;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.423-432
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    • 2017
  • 본 연구는 SSARR모형을 이용해 금강유역의 미호천 유역에 대하여 홍수모의예측을 수행하였다. 먼저 모형의 매개변수의 특성을 알고, 범위를 설정하기 위해 모형의 매개변수에 대한 민감도 분석을 실시하였다. 매개변수 보정을 위하여 유전자 알고리즘, 패턴탐색, SCE-UA등의 최적화 방법을 이용하였고, 목적함수로는 WSSR과 SSR를 적용하였으며, 최적화 방법과 목적함수에 따른 결과를 비교, 분석하였다. 본 연구 결과 최적화 방법으로는 패턴탐색이, 목적함수로는 WSSR을 사용하였을 때, 홍수 예측이 가장 정확하였다. 본 연구 결과를 활용하여 각 모형의 매개변수를 최적화한다면, 홍수 예측 및 홍수 예경보와 같은 의사결정에 유용하게 활용 될 수 있을 것이다.

Particle Swarm Optimization을 이용한 터보팬 엔진 다목표 성능 최적화 연구 (Multi-Objective Optimization of Turbofan Engine Performance Using Particle Swarm Optimization)

  • 최재원;정원철;성홍계
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권4호
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    • pp.326-333
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    • 2015
  • 최적화 프로그램과 연동시키기 위한 터보팬 엔진 성능해석 프로그램을 개발하고, 최적화 기법인 Particle Swarm Optimization을 이용하여 전투기 엔진의 주요 설계변수인 바이패스비, 팬 압축비, 고압압축기 압축비 및 버너출구온도에 대한 성능 최적화를 수행하였다. 최적화 목표는 순추력과 비연료소모율을 다목표 함수로 설정하였으며, 두 개의 목표에 대해 가중치를 주어 각 가중치별 최적 설계점을 도출하였다. 기본 모델은 F-18 전투기와 T-50 고등훈련기에 쓰이고 있는 F404 터보팬 엔진을 선정하여 분석을 수행하였다. 본 연구 결과로 네 개의 변수에 대한 최적 조건을 도출하고, 다양한 설계조건에 대한 최적 설계점 추이를 분석하였다.

양성 성대 질환에서의 Videostrobokymography 소견 (Videostrobokymographic Analysis of the Benign Vocal Folds Lesions)

  • 김동영;성명훈;김광현;최승호;왕수건
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.5-17
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    • 2002
  • Objectives : Videostrobokymography(VSK) has been recently developed and reported by Sung et at. We aimed to analyze vibratory patterns and objective parameters in various benign vocal fold lesions using VSK, and examine the efficacy of VSK in clinical application. Materials and Methods : Using VSK, we analyzed the vibration pattern of normal vocal fold and various benign lesions, such as nodules, polyps, cysts, Reinke's edema and unilateral vocal fold paralysis. We also calculated objective parameters, open quotient and asymmetric index, and compared them with mean values of parameters in normal controls. Results : In nodules, polyps, and cysts, the open quotient on the site of the lesion was similar to the mean value in normal controls, however, on the other part of the vocal folds it was much larger than normal mean value. In Reinke's edema, irregular and asymmetric vibration was observed. The posterior portion of the vocal folds showed larger open quotients than the anterior portion. In the unilateral vocal fold paralysis, irregular vocal folds vibration and incomplete closure of the vocal folds were documented. Much larger asymmetric indices were calculated in the unilateral vocal fold paralysis than in normal controls and other lesions. The asymmetric index could be a good quantitative parameter of vibration from a patient with vocal fold paralysis. Conclusion : This study demonstrated that VSK could generate clear quantitative documentations of fine vibrations of vocal folds in many different benign lesions. VSK has a potential as an effective tool for quantitative analysis of vibratory patterns of the vocal folds iii clinical settings.

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퍼지 모수를 가지는 다목적 비선형 계획 문제의 대화형 퍼지 접근 (An Interactive Fuzzy Approach for Multiobjective Nonlinear Programming Problems with Fuzzy Parameters)

  • 이상완;남현우;윤연근
    • 한국경영과학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.67-78
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    • 1997
  • In general, two types fuzziness of human judgements should be incorporated in multiobjective programming problems. One is the expert's ambigjous understanding of the nature of the parameters in the problem formulation process and the other is the fuzzy goals of the decision maker for each of the objective functions. In this paper, we present a new interactive fuzzy approach for obtaining the satisficing solution which efficiently reflect both types of fuzziness. An illustrative numerical example nonlinear programming problems with fuzzy parameters is demonstrated along with the corresponding computer outputs.

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Bayesian Model Selection in Weibull Populations

  • Kang, Sang-Gil
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제18권4호
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    • pp.1123-1134
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    • 2007
  • This article addresses the problem of testing whether the shape parameters in k independent Weibull populations are equal. We propose a Bayesian model selection procedure for equality of the shape parameters. The noninformative prior is usually improper which yields a calibration problem that makes the Bayes factor to be defined up to a multiplicative constant. So we propose the objective Bayesian model selection procedure based on the fractional Bayes factor and the intrinsic Bayes factor under the reference prior. Simulation study and a real example are provided.

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Optimal Design of Arrayed Waveguide Grating

  • Jung, Jae-Hoon
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제8권3호
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    • pp.99-103
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    • 2004
  • This paper describes the optimal design of an AWG spectrum to meet various specifications and improve some physical parameters. The objective function is the norm of the difference between design parameters and target values. To obtain the design parameters, the Fourier model is employed and the design variables arc spacing of array waveguide, width of array waveguide, optical path difference, and focal length. The (1+1) Evolution Strategy is employed as the optimization tool. The optimization procedure is applied to a 16-channel AWG and the optimized design variables will considerably improve the system performance.