Yoon, Ju Ho;Nguyen, Minh Nhat;Lee, Hyun Su;Youn, Jang Won;Kim, Dang Ju;Lee, Dong Won;Ahn, Kyoung Kwan
Journal of Drive and Control
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v.13
no.2
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pp.34-41
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2016
Unlike the commonly used On/Off solenoid, constant attraction force which is independent of plunger displacement is a considerably important characteristic to proportional solenoid of the EPPR Valve. Attraction force uniformity is mainly affected by the internal shape design parameters. Due to a number of shape design parameters, the optimal parameter values are very complex and time consuming to find by trial and error method. Much research has been conducted or are still in progress to find the optimal parameter values by applying various optimization techniques like Genetic Algorithm, Evolution Strategy, Simulated Annealing, or the Taguchi method. In this paper, the design parameters which have primary effects on the attraction force uniformity and the average attraction force are decided by main effects analysis of Design of Experiments. Optimal parameter values are derived using finite-element analysis and a neural network model.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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v.20
no.1
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pp.155-161
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2020
In general, optimization problems are difficult to solve simply. The reason is that the given problem is solved as soon as it is simple, but the more complex it is, the very large number of cases. This study is about the optimization of AI neural network. What we are dealing with here is the relief method for constructing AI network. The main topics deal with non-deterministic issues such as the stability and unstability of the overall network state, cost down and energy down. For this one, we discuss associative memory models, that is, a method in which local minimum memory information does not select fake information. The simulated annealing, this is a method of estimating the direction with the lowest possible value and combining it with the previous one to modify it to a lower value. And nonlinear planning problems, it is a method of checking and correcting the input / output by applying the appropriate gradient descent method to minimize the very large number of objective functions. This research suggests a useful approach to relief method as a theoretical approach to solving optimization problems. Therefore, this research will be a good proposal to apply efficiently when constructing a new AI neural network.
An, Joon-Sang;Kang, Kyung-Nam;Kim, San-Ha;Song, Ki-Il
Journal of the Korean Geotechnical Society
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v.35
no.4
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pp.27-35
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2019
This study confirmed the applicability to the field of geotechnical engineering for relatively complicated space and many target design variables in back analysis. The Sharan's equation and the Blum's method were used for the tunnel field and the retaining wall as a model for the multi-variate problem of geotechnical engineering. Optimization methods are generally divided into a deterministic method and a stochastic method. In this study, Simulated Annealing Method (SA) was selected as a deterministic method and Differential Evolution Algorithm (DEA) and Particle Swarm Optimization Method (PSO) were selected as stochastic methods. The three selected optimization methods were compared by applying a multi-variate model. The problem of deterministic method has been confirmed in the multi-variate back analysis of geotechnical engineering, and the superiority of DEA can be confirmed. DEA showed an average error rate of 3.12% for Sharan's solution and 2.23% for Blum's problem. The iteration number of DEA was confirmed to be smaller than the other two optimization methods. SA was confirmed to be 117.39~167.13 times higher than DEA and PSO was confirmed to be 2.43~6.91 times higher than DEA. Applying a DEA to the multi-variate back analysis of geotechnical problems can be expected to improve computational speed and accuracy.
Park, S.H.;Kwon, Y.R.;Kim, J.W.;Eom, G.M.;Lee, J.H.;Lee, J.W.;Lee, S.M.;Koh, S.B.
Journal of Biomedical Engineering Research
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v.34
no.4
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pp.182-188
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2013
This study aims to develop a practical algorithm which can detect freezing of gait(FOG) in patients with Parkinson's disease(PD). Eighteen PD patients($68.8{\pm}11.1yrs.$) participated in this study, and three($68.7{\pm}4.0yrs.$) of them showed FOG. We suggested two time-domain algorithms(with 1-axis or 3-axes acceleration signals) and compared them with the frequency-domain algorithm in the literature. We measured the acceleration of left foot with a 3-axis accelerometer inserted at the insole of a shoe. In the time-domain method, the root-mean-square(RMS) acceleration was calculated in a moving window of 4s and FOG was defined as the periods during which RMS accelerations located within FOG range. The parameters in each algorithm were optimized for each subject using the simulated annealing method. The sensitivity and specificity were same, i.e., $89{\pm}8%$ for the time-domain method with 1-axis acceleration and were $91{\pm}7%$ and $90{\pm}8%$ for the time-domain method with 3-axes acceleration, respectively. Both performances were better in the time-domain methods than in the frequency-domain method although the results were statistically insignificant. The amount of calculation in the time-domain method was much smaller than in the frequency-domain method. Therefore it is expected that the suggested time domain algorithm would be advantageous in the systematic implementation of FOG detection.
One of the hottest challenges in automotive industry is related to weight reduction in sheet metal forming processes, in order to produce a high quality metal part with minimal material cost. Stamping is the most widely used sheet metal forming process; but its implementation comes with several fabrication flaws such as springback and failure. A global and simple approach to circumvent these unwanted process drawbacks consists in optimizing the initial blank shape with innovative methods. The aim of this paper is to introduce an efficient methodology to deal with complex, computationally expensive multicriteria optimization problems. Our approach is based on the combination of methods to capture the Pareto Front, approximate criteria (to save computational costs) and global optimizers. To illustrate the efficiency, we consider the stamping of an industrial workpiece as test-case. Our approach is applied to the springback and failure criteria. To optimize these two criteria, a global optimization algorithm was chosen. It is the Simulated Annealing algorithm hybridized with the Simultaneous Perturbation Stochastic Approximation in order to gain in time and in precision. The multicriteria problems amounts to the capture of the Pareto Front associated to the two criteria. Normal Boundary Intersection and Normalized Normal Constraint Method are considered for generating a set of Pareto-optimal solutions with the characteristic of uniform distribution of front points. The computational results are compared to those obtained with the well-known Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II. The results show that our proposed approach is efficient to deal with the multicriteria shape optimization of highly non-linear mechanical systems.
Proceedings of the Korean Society of Medical Physics Conference
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2002.09a
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pp.146-149
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2002
The aim of stereotactic radiosurgery(SRS) is to deliver a high dose to a target region and a low dose to critical organ through only one or a few irradiation. To satisfy this aim, optimized irradiating conditions must be searched in the planning. Thus, many mathematical methods such as gradient method, simulated annealing and genetic algorithm had been proposed to find out the conditions automatically. There were some limitations using these methods: the long calculation time, and the difficulty of unique solution due to the different shape of tumor. In this study, optimization protocol using ideal models and data base was proposed. Proposed optimization protocol constitutes two steps. First step was a preliminary work. Some possible ideal geometry shapes, such as sphere, cylinder, cone shape or the combination, were assumed to approximate the real tumor shapes. Optimum variables such as isocenter position or collimator size, were determined so that the high dose region could be shaped to fit ideal models with the arrangement of multiple isocenter. Data base were formed with those results. Second, any shaped real targets were approximated to these models using geometry comparison. Then, optimum variables for ideal geometry were chosen from the data base predetermined, and final parameters were obtained by adjusting these data. Although the results of applying the data base to patients were not superior to the result of optimization in each case, it can be acceptable as a starting point of plan.
The fabrication process and the structure of PIN semiconductor detectors have been designed optimally by simulation for doping concentration and width of p+ layer, impurities re-contribution due to annealing and the current distribution due to guard ring at the sliced edges. The characteristics to radiation response has been also simulated in terms of Monte Carlo Method. The device has been fabricated on n type, $400\;{\Omega}cm$, orientation <100>, Floating-Zone silicon wafer using the simulation results. The leakage current density of $0.7nA/cm^2/100{\mu}m$ is achieved by this process. The good linearity of radiation response to Cs-137 was kept within the exposure ranges between 5 mR/h and 25 R/h. This proposed process could be applied for fabricating a PIN semiconductor detector for measuring individual dose.
Journal of the Korea Society of Computer and Information
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v.26
no.10
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pp.27-35
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2021
Local search has been used to solve various combinatorial optimization problems. One of the most important factors in local search is the method of generating a neighbor solution. In this paper, we propose neighbor generation strategies of local search for permutation-based combinatorial optimization, and compare the performance of each strategies targeting the traveling salesman problem. In this paper, we propose a total of 10 neighbor generation strategies. Basically, we propose 4 new strategies such as Rotation in addition to the 4 strategies such as Swap which have been widely used in the past. In addition, there are Combined1 and Combined2, which are made by combining basic neighbor generation strategies. The experiment was performed by applying the basic local search, but changing only the neighbor generation strategy. As a result of the experiment, it was confirmed that the performance difference is large according to the neighbor generation strategy, and also confirmed that the performance of Combined2 is the best. In addition, it was confirmed that Combined2 shows better performance than the existing local search methods.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.23
no.8
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pp.1011-1017
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2019
This paper proposes reinforcement learning to solve the node-disjoint path problem which establishes multipath for reliable data transmission in wireless ad-hoc networks. The node-disjoint path problem is a problem of determining a plurality of paths so that the intermediate nodes do not overlap between the source and the destination. In this paper, we propose an optimization method considering transmission distance in a large-scale wireless ad-hoc network using Q-learning in reinforcement learning, one of machine learning. Especially, in order to solve the node-disjoint path problem in a large-scale wireless ad-hoc network, a large amount of computation is required, but the proposed reinforcement learning efficiently obtains appropriate results by learning the path. The performance of the proposed reinforcement learning is evaluated from the viewpoint of transmission distance to establish two node-disjoint paths. From the evaluation results, it showed better performance in the transmission distance compared with the conventional simulated annealing.
Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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v.24
no.9
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pp.1193-1201
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2020
Cell planning, which determines the cell structure for location management of mobile terminals in mobile communications, has been dealt with as an important research task to determine network performance. Among the factors influencing the cell structure planning in mobile communication, the signal cost for location management plays the most important role. In this paper, we propose an optimization algorithm that minimizes the location management cost of all the cells used to plan the cell structure in the network with reporting cell structure in mobile communication. The proposed algorithm uses a Tabu search algorithm, which is a meta-heuristic algorithm, and the proposed algorithm proposes a new neighborhood generation method to obtain a result close to the optimal solution. In order to evaluate the performance of the proposed algorithm, the simulation was performed in terms of location management cost and algorithm execution time. The evaluation results show that the proposed algorithm outperforms the existing genetic algorithm and simulated annealing.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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