• 제목/요약/키워드: size-optimization

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빠른 클러스터 개수 선정을 통한 효율적인 데이터 클러스터링 방법 (Efficient Data Clustering using Fast Choice for Number of Clusters)

  • 김성수;강범수
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.1-8
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    • 2018
  • K-means algorithm is one of the most popular and widely used clustering method because it is easy to implement and very efficient. However, this method has the limitation to be used with fixed number of clusters because of only considering the intra-cluster distance to evaluate the data clustering solutions. Silhouette is useful and stable valid index to decide the data clustering solution with number of clusters to consider the intra and inter cluster distance for unsupervised data. However, this valid index has high computational burden because of considering quality measure for each data object. The objective of this paper is to propose the fast and simple speed-up method to overcome this limitation to use silhouette for the effective large-scale data clustering. In the first step, the proposed method calculates and saves the distance for each data once. In the second step, this distance matrix is used to calculate the relative distance rate ($V_j$) of each data j and this rate is used to choose the suitable number of clusters without much computation time. In the third step, the proposed efficient heuristic algorithm (Group search optimization, GSO, in this paper) can search the global optimum with saving computational capacity with good initial solutions using $V_j$ probabilistically for the data clustering. The performance of our proposed method is validated to save significantly computation time against the original silhouette only using Ruspini, Iris, Wine and Breast cancer in UCI machine learning repository datasets by experiment and analysis. Especially, the performance of our proposed method is much better than previous method for the larger size of data.

X-형 모노펄스 축구조를 가지는 도파관 광벽 종방향 슬롯 배열 안테나의 설계 (Design of a Waveguide Broad-wall Longitudinal Slot Array Antenna of X-type Monopulse Axes)

  • 나형기;박창현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.208-216
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    • 2002
  • 본 논문에서는 X-형 모노펄스 축 곡조를 가지는 도파관 광벽 슬롯 배열 모노펄스 안테나의 설계 방법을 제안하고, 제작을 통하여 방법의 타당성과 안테나 특성을 검증하였다. 본 논문에서의 안테나는 크기가 작아서 연속 함수의 복사면 분포함수가 부적합하며, 모노펄스 축 구조가 X-형이기 때문에 안테나 자 분면이 대칭적이지 않다. 또한 도파관 높이가 0.1파장 정도로 매우 낮기 때문에 일반적인 경우와 같이 슬롯 특성을 쉽게 모델링 하기가 어렵다 이러한 이유 때문에, 본 논문에서는 무작위수를 이용하여 복사면 분포를 최적화하고, 이 과정에서 안테나 각 분면의 출력 파워가 같도록 복사 분면 가중치를 조절하였다. 또한 내삽법을 이용해서 모멘트 행렬의 일부를 미리 계산해서 사용함으로써 계산 속도를 높이고. 배열 합성 프로그램의 부프로그램으로 첨부하여 필요할 때마다 직접 계산해서 사용될 수 있도록 하였다. 이러한 방범으로 설계된 안테나를 직접 제작하여 28 ㏈i의 이득을 확인하였으며, 안테나 빔폭, 효율, 부엽준위도 설계치와 유사한 특성을 보였다.

실험계획법을 활용한 은 나노 입자의 합성 및 최적화 (Optimization of Silver Nanoparticles Synthesis through Design-of-Experiment Method)

  • 임재홍;강경연;임바드로;이재성
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권4호
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    • pp.756-763
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    • 2008
  • 본 연구에서는 잉크젯용 전도성 금속 나노 잉크 개발을 목표로 통계적인 실험과 분석을 진행하여 재현성 있는 고품질의 은 나노 입자를 합성할 수 있는 기술을 개발하고자 하였다. 은 나노 입자는 상용 수계분산제 Daxad19를 이용한 용액 환원침전법을 통해 0.3 M의 고농도로 합성되었다. 합성에 주요한 영향을 주는 6개의 인자를 선정한 후 실험 계획법(Design-of-experiment)을 통해 실험을 수행하였다. 합성된 은 입자는 SEM, TEM, UV-Visible 등의 분석법을 이용하여 입자크기 및 분포와 분산도 등을 측정하였으며 통계 프로그램인 Minitab으로 이를 최적화하였다. 통계적인 실험계획 및 분석은 2차 부분요인분석법(2k-fractional factorial design)과 반응표면분석법인 박스-벤켄법(Box-Behnken design)으로 진행하였다. 이를 통한 합성 최적화로 평균입경 $30nm{\pm}10%$를 가진 구형의 은 나노 입자를 합성하였다. 또한 본 연구에서는 실험 결과 해석을 통해 환원침전법에서의 입자크기 및 형상 제어의 방식도 실험적으로 밝혀냈다.

열 장 흐름 분획장치의 제작과 효율성에 관한 연구 (A Study of Construction and Efficacy of Thermal Field-Flow Fractionation)

  • 이대운;허욱환;전선주;이인호
    • 대한화학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.419-427
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    • 1992
  • 본 연구에서는 열 장 흐름 분획장치를 제작하고 이를 이용하여 폴리스티렌의 머무름과 선택성을 조사하였으며 최적 분리조건을 결정하였다. 열 장 흐름 분획장치의 채널 부분은 열전도도가 좋은 구리판을 윗벽과 아랫벽으로 하여 그 사이에 Mylar spacer를 끼워 제작하였다. 구리판 표면은 이상적인 유선형 흐름이 이루어지도록 매끈하고 굴곡이 없도록 세공하였으며, Mylar spacer는 채널을 형성하도록 잘라낸 후 거친 부분을 사포로 갈아내었다. 윗 구리판은 히터를 넣어 온도를 높였고 아래 구리판은 수도물을 이용하여 온도를 낮추어 온도 구배를 주었다. 폴리스티렌의 머무름은 분자량과 채널에 가해준 온도차가 커지면 증가하였고, 일정한 온도차에서 차가운 벽의 온도를 20∼$45^{\circ}C$로 높히면 감소하였다. 시료의 선택성은 크기 배제 크로마토그래피보다 훨씬 좋았으며, 머무름이 큰 용질일수록 선택성이 좋았다. 이론단의 높이는 유속과 비례하였으며, 이로부터 폴리스티렌의 다분산도를 측정할 수 있었다.

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QoS 기반 웹 서비스 선택 모형의 성능 평가 (Performance Evaluation of QoS-based Web Services Selection Models)

  • 서상구
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.43-52
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    • 2007
  • 공개 웹 서비스의 수효가 증가하면 동일한 기능을 제공하는 웹 서비스가 여러 개 존재하게 될 것이다. 이들은 가격, 응답 시간, 가용성 등 다양한 QoS 특성들을 가지게 되는데, 주어진 QoS 제약을 만족하며 가장 적합한 서비스를 선택하는 것은 매우 중요한 작업이다. 본 논문에서는 비즈니스 프로세스의 병행 분기와 응답시간 제약을 중점적으로 고려하여 서비스의 선택 모형을 연구하였다. 다차원 다중선택 Knapsack 모형을 기본으로, 각 프로세스 실행 경로 별로 응답시간 제약조건을 갖는 방안과 전체 서비스 타입에 대하여 하나의 응답시간 제약조건을 갖는 방안, 그리고 특정 경로에 대해서만 응답시간 제약 조건을 적용하는 방안을 제시하고, 실험을 통하여 서비스 수, 병행 분기의 수 그리고 제약 조건 값의 크기 등의 변화에 따른 각 방안의 성능을 살펴보았다. 실험에 사용된 데이터를 기준으로 볼 때, 파레토 우세를 이용하여 후보 서비스 수를 줄이는 것은 매우 효과적이며, 중소규모의 복합 웹 서비스에서는 전체 서비스 타입에 대하여 하나의 응답시간 제약을 설정한 방안이 실행시간과 탐색 해의 최적 해 근접도 면에서 효율적인 것으로 분석되었다.

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수리모형을 이용한 선박 항해기기 패널의 인간공학적 배치 (The Ergonomic Layout of Ship's Bridge Panels using the Mathematical Programming)

  • 장준혁;김홍태;심정훈;이동춘
    • 대한인간공학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.251-257
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    • 2011
  • When designing a ship, ergonomic considerations are crucial when minimizing a navigator's fatigue due to the burden of work, and to appropriately operate the navigational equipment for each given situation by helping the operator to understand the surroundings as well as the physical functions of the ship. However, insufficient consideration of ergonomic elements in the actual design of ship Bridges is lowering the performance of safe navigation and allows for the possibility of operation or readout errors. Consequently, these errors lead to an increase in maritime accidents. Therefore, this study conducted a usability evaluation on the importance of and the usage frequency of navigational equipment, their influence on actual navigation, and the possibility of error upon operation or readout between training ship officers, to derive an optimized layout that includes the consideration of ergonomic factors for on-Bridge navigational equipment, which are currently arranged differently according to their type or size. The optimized layout of on-Bridge navigational equipment was carried out based on the evaluation results, using the Lingo program. Through the process of optimization, revised layouts of on-Bridge navigational equipments(control and display device) were suggested, considering emergency situations(ship collision, stranding, fire and explosion, sinking, etc.) during navigation.

공항 수하물 처리 시스템 이벤트 로그의 프로세스 관점 분석 방안 연구 (A Process Perspective Event-log Analysis Method for Airport BHS (Baggage Handling System))

  • 박신념;송민석
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.181-188
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    • 2020
  • 급증하는 항공 여객의 성장세에 맞춰 여객 터미널의 규모가 대형화됨에 따라 출발, 도착, 환승 여객들이 소지한 수하물을 최단 시간 내에 신속, 정확하게 처리할 수 있는 다양한 데이터 기술들이 접목된 첨단 수하물 처리시스템(Baggage Handling System; 이하 BHS)이 필수 요소가 되었다. 따라서 본 연구에서는 공항 수하물 처리시스템 운영의 고도화를 위해, 프로세스 관점의 데이터 분석 방법론을 통한 국내 공항의 수하물 처리능력 분석 방법을 소개하고, 이벤트 로그 기반 주요 지점의 정확한 부하예측 방법을 제시하여, 자원의 선제적 배치 및 flight-carrocel 스케줄링 최적화 문제 등 향후 첨단화된 BHS 운영 전략으로 이어질 수 있도록 한다. 분석에 사용된 데이터는 공공데이터 포털에서 얻을 수 있는 '전국 공항 수송실적', '항공기 운항 정보' API를 활용하였다. 국내 공항 BHS 시뮬레이션 모델에 해당 방법을 적용한 결과, 높은 수준의 예측성능을 확인 할 수 있었다.

평면 뼈대 구조물의 설계에 적용된 최적규준 (An Optimality Criteria applied to the Design of Plane Frames)

  • 정영식;김봉익;김창규
    • 전산구조공학
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    • 제9권2호
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    • pp.121-131
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    • 1996
  • 본 연구는 부재의 응력, 절점의 횡변위 등 거동적 제약과 설계변수에 가해지는 부차적 제약을 받는 평면뼈대 구조물의 설계에 적용할 수 있는 최적규준을 제안하고자 하는 것이다. 변위 및 응력제약 모두에 1차 근사법을 적용하며 이는 전응력 설계방법과 다른 점이다. 비선형인 제약조건식을 푸는데 Newton-Raphson방법을 이용하고 최소치수 제약과 관련하여 설계공간을 축소하는 등 수학적으로 엄밀한 방법으로 재설계 알고리즘을 유도하였다. 적용 예를 통하여 이 방법이 정확한 방법임이 입증되었으며 전응력 설계가 최적설계가 되지 못하는 경우도 종종 발견되었다. 이 방법은 복잡한 계산과정 만큼 그 이용가치가 있으며 단순한 응력비 알고리즘을 이용하는 대부분의 최적규준 방법에 대치되어야 할 것이다. 특히, Computer의 지속적인 발전은 이 방법의 보편적인 이용을 가능하게 할 것이다.

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"Inclined Keel" 컨테이너선의 조파저항 최소화를 위한 선형최적화 (Minimization of Wave-making Resistance for "Inclined Keel" Containership)

  • 서광철;;김희정;전호환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제46권2호
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    • pp.97-104
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    • 2009
  • Ever increasing fuel prices, almost doubled in the last three years, and global pressure to reduce their environmental impact have been enforcing commercial vessel operators and designers to re-assess current vessel designs with emphasis on their propulsion systems and operational practices. In this paper the "Inclined Keel Hull (IKH)" concept, which facilitates to use larger propeller diameter in combination with lower shaft speed rates and hence better transport efficiency, is explored for a modern 3600 TEU container vessel with the aim of fitting an 13 % larger diameter propeller (and hence resulting 20% lower rpm) to gain further power saving over the similar size basis container ship with conventional "level keel" configuration. It appears that successful application of the "inclined keel Hull" concept is a fine balance amongst the maximum gain in propulsive efficiency, minimum increase in hull resistance and satisfaction of other naval architectural and operational requirements. In order to make the concept economically more viable, this paper concentrates on the fore body design with the possible combination of increase of volume in its fore body to recover the expected volume loss in the aft body due to the space for larger propeller and its low wave-making resistance to minimize the efficiency loss using a well-established optimization software.

함박꽃나무의 현탁배양세포로부터 [+]-Eudesmin의 생산을 위한 최적화 (Optimization of Culture Conditions for the [+]-Eudesmin Production in Magnolia Sieboldii Cells)

  • 황성진
    • KSBB Journal
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    • 제20권1호
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    • pp.34-39
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    • 2005
  • 목련과 수종인 함박꽃나무의 현탁배양세포로부터 생리활성을 갖는 리그난화합물인 (+)-eudesmin을 효율적으로 생산하기 위한 연구로써 플라스크배양 단계에서의 다양한 배양조건들 즉, 배지, 초기 당농도, 교반속도, 초기 접종농도, 그리고 elicitation 효과를 확인하고자 하였다. MS배지를 포함한 4종의 배지에서는 물질의 생산성과 생중량 모두에서 MS배지가 적합한 것으로 나타났다. 130 rpm으로 교반되는 항온배양기에서 $3\%$ sucrose와 0.5 mg/L 2,4-D가 첨가된 MS배지에 0.5 mg (DCW)의 농도로 세포를 접종한 실험구에서 8주 후 플라스크 당 3.71 g (DCW)의 생중량을 얻었으며, 지표물질인 (+)-eudesmin의 함량은 $5\%$ sucrose와 200 mg/L chitosan 처리구에서 $3.2{\mu}g/g$ (DCW)으로 대조구에 비해 1.7배의 증가를 나타내었다. 이와 같은 연구결과는 생물반응기를 이용한 목련과 수종에서의 유용물질 생산 연구에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.