• 제목/요약/키워드: probabilistic-based algorithm

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점근적 분석 모형에 기초한 유한개 레코드 정렬 알고리즘 효율성의 확률적 분석 (Probabilistic analysis of efficiencies for sorting algorithms with a finite number of records based on an asymptotic algorithm analysis)

  • 김숙영
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.325-330
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    • 2004
  • 정렬 알고리즘 효율성을 분석하는 O 표기법은 자료 크기에 관한 모형을 구축하지 않고 자료 크기가 무한하게 증가될 때의 정렬 비교 횟수의 증가율에 관한 대략적인 정보만을 제공하는 점근적 알고리즘 분석 결과이다 그러므로 제한된 유한개의 자료들만을 정렬하는 응용 면에서도 정렬 알고리즘 효율성 검정이 필요하다. 9,000개 이하의 수치 자료에 삽입 정렬과 퀵 정렬 알고리즘을 적용하여 자료 개수에 따른 정렬 시 필요한 원소 교환 횟수 관계 모형을 구축하였다. 효율성이 O(nlogn)으로 분류되는 퀵 정렬의 경우 추정된 모형은 S=0.9305 $N^{1.1339}$으로, O( $n^2$) 으로 분류되는 퀵 정렬에서는 S=0.12232 $N^{2.013}$으로 추정되었다. 또한 모형의 적합도 검정 결과 정렬 시 자료 개수에 따른 원소 교환 횟수 관계가 추정된 모형들에 의하여 99% 이상이 설명될 수 있으며 적합성을 증명하는 강한 확률적 증거가 발견 되었다. 본 연구 결과들은 정렬 자료 개수가 적은 경우나 새로 개발된 정렬 알고리즘 효율성에 관한 검정의 필요성을 제시한다.

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Minimization of Hidden Area Using Genetic Algorithm in 3D Terrain Viewing

  • Won, Bo-Hwan;Koo, Ja-Young
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.291-297
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    • 2002
  • Optimal allocation of viewers on a terrain in such a wav that the hidden area would be minimized has many practical applications. However, it is impossible in practical sense to evaluate all the possible allocations. In this paper, we propose an optimal allocation of viewers based on genetic algorithm that enables probabilistic search of huge solution space. An experiment for one and three viewers was performed. The algorithm converges to good solutions. Especially, in one viewer case, the algorithm found the best solution.

확장된EIGC법에 의한 확업적 발전비 게산에 관한 연구 (A Study on the Probabilistic Production Cost Calculation by the Developed EIGC Method.)

  • 송길영;최재석;김용하
    • 대한전기학회논문지
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    • 제36권12호
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    • pp.839-847
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    • 1987
  • The probabilistic production cost is calculated by the Expected Incremental Generation Cost Curve(EIGC) method based on the multi-state and multi-block operating conditions. For this, A new algorithm for determining production cost by the EIGC and the generation availability curve (GAC) had been developed in order to realize better economic olad dispatch and better reliability for power system operation. The simpler method for determining the EIGC and the GAC is proposed for convenience and saving in computation time.

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BtPDR: Bluetooth and PDR-Based Indoor Fusion Localization Using Smartphones

  • Yao, Yingbiao;Bao, Qiaojing;Han, Qi;Yao, Ruili;Xu, Xiaorong;Yan, Junrong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권8호
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    • pp.3657-3682
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    • 2018
  • This paper presents a Bluetooth and pedestrian dead reckoning (PDR)-based indoor fusion localization approach (BtPDR) using smartphones. A Bluetooth and PDR-based indoor fusion localization approach can localize the initial position of a smartphone with the received signal strength (RSS) of Bluetooth. While a smartphone is moving, BtPDR can track its position by fusing the localization results of PDR and Bluetooth RSS. In addition, BtPDR can adaptively modify the parameters of PDR. The contributions of BtPDR include: a Bluetooth RSS-based Probabilistic Voting (BRPV) localization mechanism, a probabilistic voting-based Bluetooth RSS and PDR fusion method, and a heuristic search approach for reducing the complexity of BRPV. The experiment results in a real scene show that the average positioning error is < 2m, which is considered adequate for indoor location-based service applications. Moreover, compared to the traditional PDR method, BtPDR improves the location accuracy by 42.6%, on average. Compared to state-of-the-art Wireless Local Area Network (WLAN) fingerprint + PDR-based fusion indoor localization approaches, BtPDR has better positioning accuracy and does not need the same offline workload as a fingerprint algorithm.

SHM-based probabilistic representation of wind properties: statistical analysis and bivariate modeling

  • Ye, X.W.;Yuan, L.;Xi, P.S.;Liu, H.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제21권5호
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    • pp.591-600
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    • 2018
  • The probabilistic characterization of wind field characteristics is a significant task for fatigue reliability assessment of long-span railway bridges in wind-prone regions. In consideration of the effect of wind direction, the stochastic properties of wind field should be represented by a bivariate statistical model of wind speed and direction. This paper presents the construction of the bivariate model of wind speed and direction at the site of a railway arch bridge by use of the long-term structural health monitoring (SHM) data. The wind characteristics are derived by analyzing the real-time wind monitoring data, such as the mean wind speed and direction, turbulence intensity, turbulence integral scale, and power spectral density. A sequential quadratic programming (SQP) algorithm-based finite mixture modeling method is proposed to formulate the joint distribution model of wind speed and direction. For the probability density function (PDF) of wind speed, a double-parameter Weibull distribution function is utilized, and a von Mises distribution function is applied to represent the PDF of wind direction. The SQP algorithm with multi-start points is used to estimate the parameters in the bivariate model, namely Weibull-von Mises mixture model. One-year wind monitoring data are selected to validate the effectiveness of the proposed modeling method. The optimal model is jointly evaluated by the Bayesian information criterion (BIC) and coefficient of determination, $R^2$. The obtained results indicate that the proposed SQP algorithm-based finite mixture modeling method can effectively establish the bivariate model of wind speed and direction. The established bivariate model of wind speed and direction will facilitate the wind-induced fatigue reliability assessment of long-span bridges.

유전 알고리즘과 시뮬레이티드 어닐링이 적용된 적응 랜덤 신호 기반 학습에 관한 연구 (A Study on Adaptive Random Signal-Based Learning Employing Genetic Algorithms and Simulated Annealing)

  • 한창욱;박정일
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권10호
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    • pp.819-826
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    • 2001
  • Genetic algorithms are becoming more popular because of their relative simplicity and robustness. Genetic algorithms are global search techniques for nonlinear optimization. However, traditional genetic algorithms, though robust, are generally not the most successful optimization algorithm on any particular domain because they are poor at hill-climbing, whereas simulated annealing has the ability of probabilistic hill-climbing. Therefore, hybridizing a genetic algorithm with other algorithms can produce better performance than using the genetic algorithm or other algorithms independently. In this paper, we propose an efficient hybrid optimization algorithm named the adaptive random signal-based learning. Random signal-based learning is similar to the reinforcement learning of neural networks. This paper describes the application of genetic algorithms and simulated annealing to a random signal-based learning in order to generate the parameters and reinforcement signal of the random signal-based learning, respectively. The validity of the proposed algorithm is confirmed by applying it to two different examples.

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수중환경에 적합한 방위각 추적 알고리즘 (Bearing tracking algorithm appropriate for underwater environment)

  • 허용석;김인익;박상배;이균경
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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    • pp.558-563
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    • 1992
  • Bearing information of target is used critically for target tracking in underwater environment. In passive sonar, target bearing measurements are obtained by processing the acoustic signal emanating from the target. PDA tracking algorithm is usually applied in this case since bearing measurements have several peaks due to interference with other acoustic sources or reflections from underwater media. In this paper, we propose a modified PDA algorithm adopting new probabilistic distributions of the number, position, and amplitude of peaks based on the analysis of real data. This algorithm is tested on real and artificially generated data. The computer simulation result shows improvement of the tracking performance.

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DPSO 알고리즘을 적용한 수동탐지소나 배치 연구 (A Study on an Arrangement of Passive Sonars by using DPSO Algorithm)

  • 강종구
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.39-46
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    • 2017
  • 은밀하게 침투하여 아군의 핵심자산으로 접근하는 표적 잠수함을 상시 감시하기 위하여 수중 해저면 위치에 최적의 고정형 수동탐지소나를 배치하는 것을 고려 할 수 있다. 수동탐지소나 배치 최적화를 위한 효과도 지수는 넓은 탐지영역과 위치추정가능성의 함수로 적용할 수 있는데 계절적인 요인, 해상상태, 표적 잠수함의 침투심도 등의 다양한 확률적 변이를 포함하고 있어서 효과도지수가 배치의 입력에 대하여 확률적으로 나타나는 특성을 갖는다. 본 논문에서는 다양한 파라메타의 입력조건에 대하여 확률적인 출력을 갖는 수동탐지소나의 배치에 대한 최적화 문제를 정의하였으며, DPSO(Discrete binary version of PSO) 방법을 사용하여 최적 배치 안을 도출하기 위한 모의기반의 절차를 제시하고 고찰하였다.

성능치 접근법을 이용한 시스템 신뢰도 기반 최적설계 (System Reliability-Based Design Optimization Using Performance Measure Approach)

  • 강수창;고현무
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3A호
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    • pp.193-200
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    • 2010
  • 구조물을 설계함에 있어서 작용하중, 재료특성 및 제작오차 등의 불확실성을 고려하여 안전성을 확보함과 동시에 경제적 효율성을 고려해야 한다. 이에 대한 가장 합리적인 해결방안으로서, 불확실성과 경제성을 동시에 고려하는 시스템 신뢰도 기반 최적설계 분야에 대한 관심이 증대되었으며 이를 구조물 설계에 적용하기 위한 많은 시도가 이루어졌다. 기존의 확정론적 최적설계와는 다르게 시스템 신뢰도 기반 최적설계는 요소 확률구속조건 및 시스템 확률구속조건에 대한 평가를 수행해야 한다. 하지만, 요소 신뢰도 지수 및 시스템 신뢰도 지수를 매 확률구속조건을 평가할 때마다 산정해야 하므로 대형구조해석이 필요한 경우에는 과도한 계산시간이 요구된다. 따라서, 대형구조해석을 필요로 하는 경우에 대하여 보다 효율적인 SRBDO 알고리즘 개발이 필요하다고 할 수 있다. 이 연구에서는 성능치 접근법을 이용하여 보다 더 안정적이고 효율적인 시스템 신뢰도 기반 최적설계 알고리즘을 제안하였다. 신뢰도 기반 최적설계에 효과적으로 적용된 성능치 접근법은 직접적으로 신뢰도 지수 및 파괴확률을 산정할 수 없어 시스템 신뢰도 기반 최적설계에는 적용할 수 없는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 시스템 신뢰도 기반 최적설계 알고리즘을 요소 신뢰도 해석만을 수행하는 신뢰도 기반 최적설계 부분과 시스템 신뢰도 해석만을 수행하는 신뢰도 기반 최적설계 부분으로 나누어, 요소 신뢰도 해석만을 수행하는 신뢰도 기반 최적설계에 성능치 접근법을 적용하였다. 시스템 신뢰도 지수가 목표 시스템 신뢰도 지수를 만족할 때까지 각 요소 한계상태에 대한 목표 신뢰도 지수를 변경하면서 신뢰도 기반 최적설계를 수행하였다. 수학적 문제 및 트러스 문제에 대하여 제안된 방법을 적용한 결과, 수렴성 및 효율성 측면에서 우수한 성능을 보여줌을 확인하였다.

Quantitative evaluation of through-thickness rectangular notch in metal plates based on lamb waves

  • Zhao, Na;Wu, Bin;Liu, Xiucheng;Ding, Keqin;Hu, Yanan;Bayat, Mahmoud
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제71권6호
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    • pp.751-761
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    • 2019
  • Lamb wave technology is a promising technology in the field of structural health monitoring and can be applied in the detection and monitoring of defects in plate structures. Based on the reconstruction algorithm for the probabilistic inspection of damage (RAPID), a Lamb-based detection and evaluation method of through-thickness rectangular notches in metal plates was proposed in this study. The influences of through-thickness rectangular notch length and the angle between sensing path and notch length direction on signals were further explored through simulations and experiments. Then a damage index calculation method which focuses on both phase and amplitude difference between detected signals and baseline signals was proposed. Based on the damage index difference between two vertically crossed sensing paths which pass through the notch in a sensor network, the notch direction identification method was proposed. In addition, the notch length was determined based on the damage index distribution along sensing paths. The experimental results showed that the image reconstructed with the proposed method could reflect the information for the evaluation of notches.