유전자알고리즘의 성능향상을 위한 선택적 돌연변이

정성훈,Jung, Sung-Hoon 한국정보처리학회 2010 정보처리학회논문지B Vol.17 No.2

유전자알고리즘의 조숙수렴현상(premature convergence phenomenon)은 유전자알고리즘의 성능을 크게 저하시키기 때문에 이 문제를 해결하는 것이 성능향상에 크게 영향을 준다. 본 논문에서는 유전자알고리즘의 조숙수렴현상을 완화하여 성능을 향상시키기 위한 선택적 돌연변이 방법을 제안한다. 선택적 돌연변이에서는 유전자알고리즘 개체의 등급에 따라서 염색체의 특정영역에 비트를 추가적으로 돌연변이 시킨다. 이렇게 함으로서 등급이 낮은 개체는 표현형 상에서 많은 변화가 일어나고 등급이 높은 개체는 작은 변화가 일어나게 된다. 결국 좋은 개체는 그 주변을 세부적으로 탐색하며 좋지 못한 개체는 새로운 영역을 탐색할 기회가 높아지게 되어 조숙수렴현상을 완화하면서 성능향상을 꾀할 수 있게 된다. 성능향상을 측정하기 위하여 4개의 대표적 함수 최적화 문제에 적용해서 제안한 방법의 성능을 측정하였다. 실험결과 기존의 유전자알고리즘보다 성능이 크게 향상됨을 확인하였다. Since the premature convergence phenomenon of genetic algorithms (GAs) degrades the performances of GAs significantly, solving this problem provides a lot of effects to the performances of GAs. In this paper, we propose a selective mutation method in order to improve the performances of GAs by alleviating this phenomenon. In the selective mutation, individuals are additionally mutated at the specific region according to their ranks. From this selective mutation, individuals with low ranks are changed a lot and those with high ranks are changed small in the phenotype. Finally, some good individuals search around them in detail and the other individuals have more chances to search new areas. This results in enhancing the performances of GAs through alleviating of the premature convergence phenomenon. We measured the performances of our method with four typical function optimization problems. It was found from experiments that our proposed method considerably improved the performances of GAs.

매립지 온실 가스 배출량 산정을 위한 IPCC 선정방법별 특성 연구

정성훈,황현욱,김명균,엔짜오쩡,느지오카 안토니 무투아,티네가 조셉 냐모코,김영주,Jung, Sung Hoon,Hwang, Hyeon Uk,Kim, Myung Gyun,Yan, Cao Zheng,Nzioka, Antony Mutua,Tinega, Joseph Nyamoko,Kim, Young Ju 한국자원리싸이클링학회 2016 資源 리싸이클링 Vol.25 No.5

본 연구에서는 매립 처리시설를 대상으로 1996 IPCC G/L에 제시된 Tier 1 방법과 GPG 2000의 Tier 2 방법, 2006 IPCC G/L의 Tier 2 방법을 이용하여 매립시설에서 발생되는 온실가스 배출량을 산정하였으며 각 방법론 별로 적용상의 장단점 및 배출결과에 영향을 주는 요인과 산정된 배출량의 특성을 고찰하였다. 온실가스 배출량을 산정한 결과 1996 IPCC G/L Tier 1의 배출량은 2000 ~ 2013년 기간 동안 평균 약 2,760 ton/yr로 산정되었고, GPG 2000 Tier 2의 배출량은 평균 약 1,500 ton/yr, 2006 IPCC G/L Tier 2의 배출량은 평균 약 880ton/yr로 가장 낮게 산정되었다. The purpose of this study was to estimate greenhouse gas emissions using IPCC 1996 Guideline Tier 1, Good Practice Guidance 2000 Tier 2 and IPCC 2006 Guideline First Order Decay methods from landfill disposal facility. In addition, a comparative analysis evaluating the pros and cons of each method based on assumptions and default factors was considered for each method. The greenhouse gas emission computed using IPCC 1996 Guideline Tier 1 method (2,760 ton/yr) was higher than the estimation of GPG 2000 Tier 2 and IPCC 2006 Guideline First Order Decay Model which showed 1500 and 880 ton/yr respectively between 2000 and 2013.

유전자 알고리즘의 성능향상을 위한 비례-적분-미분 평가방법

정성훈,Jung, Sung-Hoon 한국지능시스템학회 2003 한국지능시스템학회논문지 Vol.14 No.7

본 논문에서는 유전자 알고리즘의 성능향상을 위한 비례-적분-미분 평가방법을 제안한다. 비례-적분-미분 평가방법에서는 평가함수에 의하여 계산된 적합도와 더불어 각 개체의 부모 적합도, 초기세대로부터 이전세대까지의 최소, 최대 적합도를 이용하여 평가함으로서 유전자 알고리즘의 성능저하를 가져오는 조숙수렴 (premature convergence) 확률을 줄여주어 결과적으로 유전자 알고리즘의 성능을 향상시키게 된다. 비례-적분-미분 평가방법의 성능을 보이기 위하여 유전자 알고리즘 성능 검증에 많이 사용되어온 대표적인 함수 최적화 문제들을 적용하여 실험해본 결과 제안한 방법이 유전자 알고리즘의 성능을 크게 향상 시킬 수 있음을 확인하였다. 제안한 평가방법은 다른 형태의 유전자 알고리즘의 성능향상을 위해서도 쉽게 적용될수 있다. This paper proposes a proportional-integral-derivative (PID) evaluation method for enhancing performance of genetic algorithms. In PID evaluation, the fitness of individuals is evaluated by not only the fitness derived from an evaluation function, but also the parents fitness of each individual and the minimum and maximum fitness from initial generation to previous generation. This evaluation decreases the probability that the genetic algorithms fall into a premature convergence phenomenon and results in enhancing the performance of genetic algorithms. We experimented our evaluation method with typical numerical function optimization problems. It was found from extensive experiments that out evaluation method can increase the performance of genetic algorithms greatly. This evaluation method can be easily applied to the other types of genetic algorithms for improving their performance.

A Study on the Identification between Shipowner and Charterer to Sue for the Liability of Transportation -Focused on English and Canadian Common Law-

정성훈,Jung, Sung-Hoon Korea Association for International Commerce and I 2006 통상정보연구 Vol.8 No.4

In all cargo cases one of the first things the person handling the claim must do is decide who is potentially liable as a carrier of the goods. This issue arises because bills of lading often do not identify the carrier. The "carrier" could be the shipowner or the charterer or both. The issue of the identity of the "carrier" is a question of fact. The question to ask in each case is who undertook or agreed to carry and deliver the goods. The answer to this question will largely depend on the facts. The shipowner is almost always liable as a carrier under Common law provided there is no demise charter of the ship. The more recent case law, however, suggests that in the usual situation both the charterer and shipowner will be liable. Accordingly, both the owner and charterer should be put on notice of any claim and, in the event an extension of suit time is required, the extension should be obtained from both. An alternative method by which the charterer can avoid liability is to insert and 'Identity of Carrier' clause in the bill of lading.

Pseudo MOSFET 기술에 의한 양성자 조사 SOl 웨이퍼의 캐리어 수명 분석

정성훈,이용현,이재성,권영규,배영호,Jung, Sung-Hoon,Lee, Yong-Hyun,Lee, Jae-Sung,Kwon, Young-Kyu,Bae, Young-Ho 한국전기전자재료학회 2009 전기전자재료학회논문지 Vol.22 No.9

Protons are irradiated into SOl wafers under total dose of 100 krad, 500 krad, 1 Mrad and 2 Mrad to analyze the irradiation effect. The electrical properties are analyzed by pseudo MOSFET technology after proton irradiation. The wafers are annealed to stabilize generated defects in a nitrogen atmosphere at $300^{\circ}C$ for 1 hour because proton irradiation induces a lot of unstable defects in the surface silicon film. Both negative and positive turn-on voltages are shifted to negative direction after the irradiation. The more proton total dose, the more turn on voltage shifts. It means that positive oxide trap charge is generated in the buried oxide(BOX). The minority carrier lifetime which is analyzed by the drain current transient characteristics decreases with the increase of proton total dose. The proton irradiation makes crystal defects in the silicon film, and consequently, the crystal defects reduce the carrier lifetime and mobility. As these results, it can be concluded that pseudo MOSFET is a useful technology for the analysis of irradiated SOI wafer.

공간의 의미 부각과 현대성의 위기 : 체계이론의 공간 논의를 통한 고찰

정성훈(Jung Sung-Hoon) 사회와 철학 연구회 2010 사회와 철학 Vol.0 No.20

그간 여러 사회이론들이 현대 사회를 탈공간적이라고 규정해왔다. 그중에서도 니클라스 루만의 체계이론은 가장 급진적인 탈공간적 혹은 비장소적 사회관을 견지해왔다. 하지만 의미의 사태 차원이나 사회적 차원으로 환원되지 않는 공간 차원의 독자성 관한 논의를 통해 최근에는 체계이론도 공간에 대한 관심을 높이기 시작했다. 배제의 원리와 멂과 가까움의 차이가 기능하는 의미의 공간 차원이 부각되는 것은 생태학적 차원에서는 위험한 장소와의 거리가 중요해지고, 사회적 차원에서는 미래가 없는 배제된 자들의 밀집지역이 확산되고 있기 때문이다. 즉, 생태학적 위험에 대한 커뮤니케이션이 증가하고, 현대 사회의 우선적 분화 형식인 기능적 분화를 침식하는 포함과 배제의 차이가 첨예해지기 때문이다. 이 두 가지 요인은 현대성의 위기를 함축하고 있다. 따라서 현대적 관점에 서 있는 관찰자에게 공간에 관한 사회학적 연구는 곧 현대 사회의 위기를 진단하고 비판하는 작업이다. Several theories of society have mentioned de-spatiality of modern society. The concept of functionally differentiated society by Niklas Luhmann is likely to be the most de-spatial view of society. But in recent time, systems theorists take an interest in space. They argument the distiction of the spatial dimension of sense, which is not be reduced to the fact dimension or the social dimension of sense. In the spatial dimension, the principle of exclusion and the difference between far and near are functioning. The first factor of emerging sense of space is the increase of ecological communications, which pay attention to the distance from risky places. The second factor is the sharper difference between inclusion and exclusion, which is undermining the major form of modern society's differentiation, i.e. functional differentiation. These two factors implicate the crisis of modernity. Therefore, the sociological discussion of space is the diagnosis of modern society, and the observers who have modern perspective have to regard the discussion of space as the critique of society.

성능향상을 위하여 개체속력을 적용한 박테리아 협동 최적화

정성훈(Sung Hoon Jung) 大韓電子工學會 2010 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.47 No.3

본 논문에서는 성능향상을 위하여 개체속력 개념을 적용한 박테리아 협동 최적화 방법을 제안한다. 기존의 박테리아 협동 최적화 방법에서는 개체별로 속력이 일정해 모든 개체가 같은 시간에 똑 같은 거리를 움직인다. 이러한 방법은 개체의 적합도가 좋은 개체나 나쁜 개체가 같은 속력으로 움직임으로서 효과적으로 최적 해를 찾아가지 못하는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 개선하고자 개체의 적합도를 이용하여 개체별 등급을 매기고 등급에 따라서 한 번에 이동할 수 있는 거리를 다르게 하는 속력 개념을 적용하였다. 즉 적합도가 낮은 개체는 적합도가 높은 영역으로 빨리 이동하기위하여 속력을 높이고 적합도가 높은 개체는 주변에 최적 해가 있을 가능성이 있으므로 속력을 낮게 유지하였다. 4개의 함수 최적화 문제에 적용해본 결과 속력개념을 적용하지 않은 방법에 대하여 상당한 성능향상이 있음을 보았다. 특히 성능향상을 위하여 기존에 도입했던 등급별 교체방법보다도 더 좋은 성능을 보였다. 이는 박테리아 협동 최적화의 성능을 향상시키기 위한 방법으로 속력개념을 적용하는 것이 매우 유용함을 보여준다. This paper proposes a bacteria cooperative optimization (BCO) method applying individuals's speed for the performance improvements. All individuals in existing BCO methods move the same length at the same time because their speeds are constant. These methods had the problem that the individuals couldn't find the global optimum effectively because good individuals and bad individuals had same speeds. In order to overcome this problem, we applied the speed concept to the BCO algorithm that individuals moved different lengths according to their speeds assigned by the ranks of individuals according to the fitness of individuals. That is to say, we provide high speeds to bad individuals with low fitness in order to fast move to the areas with high fitness and provide low speeds to good individuals with high fitness because they may be near global optimum. It was found from experimental results of four function optimization problems that the proposed method outperformed the existing methods. Our method showed better performances even than the rank replacement method. This means that applying speed concepts to the individuals for BCO is very effective and efficient.

다중 여왕벌 진화를 통한 여왕벌 유전자알고리즘의 성능향상

정성훈(Sung-Hoon Jung) 한국컴퓨터정보학회 2012 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.17 No.4

여왕벌의 생식방식을 모방하여 만든 여왕벌 유전자알고리즘은 유전자알고리즘의 성능을 대폭 향상시켰다. 그러나 여왕벌 유전자알고리즘에서는 여왕벌을 하나만사용하여 진화를 수행함으로서 개체들이 지나치게 해당 여왕벌이 있는 쪽으로 몰리는 문제를 발생하였으며 이는 결국 유전자 알고리즘의 성능저하를 가져왔다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 각 세대에서 가장 적합도가 좋은 여왕벌과 더불어 개체의 적합도가 부모 개체에 비하여 가장 크게 증가한 두 번째 여왕벌을 도입한 다중 여왕벌 진화 알고리즘을 제안한다. 다중 여왕벌을 도입함으로서 개체가 지역 최적해에 빠질 가능성이 줄어들고 지역 최적해에 빠진 경우에도 보다 쉽게 지역 최적해를 빠져나올 수 있게 되어 성능향상이 가능하였다. 4개의 함수최적화 문제에 적용시켜본 결과 본 논문에서 제안한 방법이 기존의 방법보다 대부분의 경우에서 성능이 향상됨을 볼 수 있었다. The queen-bee genetic algorithm that we made by mimicking of the reproduction of queen-bee has considerably improved the performances of genetic algorithm. However, since we used only one queen-bee in the queen-bee genetic algorithm, a problem that individuals of genetic algorithm were driven to one place where the queen-bee existed occurred. This made the performances of the queen-bee genetic algorithm degrade. In order to solve this problem, we introduce a multiple queen-bee evolution method by employing another queen-bee whose fitness is the most significantly increased than its parents as well as the original queen-bee that is the best individual in a generation. This multiple queen-bee evolution makes the probability of falling into local optimum areas decrease and allows the individuals to easily get out of the local optimum areas even if the individuals fall into a local optimum area. This results in increasing the performances of the genetic algorithm. Experimental results with four function optimization problems showed that the performances of the proposed method were better than those of the existing method in the most cases.

등급기준 교란을 통한 단순 박테리아협동 최적화의 성능향상

정성훈(Sung-Hoon Jung) 한국컴퓨터정보학회 2011 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.16 No.12

최적화 알고리즘의 하나로 제안한 단순 박테리아협동 최적화는 비교적 좋은 성능을 보였으나 개체가 한 번에 한 스텝씩 움직이는 것으로 말미암아 성능에 한계가 발생하였다. 이러한 문제를 해결하고자 개체에 등급을 매기고 등급별로 개체의 속력을 할당하는 방법을 제안하여 어느 정도의 성능향상을 보았다. 본 논문에서는 개체에 속력을 할당하는 방법에 추가적으로 성능향상을 위하여 기존의 진화적 최적화 알고리즘들이 많이 사용한 돌연변이를 새로 추가한 알고리즘을 제안한다. 새로 추가한 돌연변이에서는 적합도가 좋지 않은 일정 퍼센트의 개체를 해당 개체의 등급에 비례하는 영역내로 돌연변이를 일으킨다. 즉, 적합도가 낮아 등급이 낮으면 더 큰 표준편차의 가우시안 잡음을 섞어서 돌연변이를 발생한다. 결국 낮은 등급을 갖는 개체들은 부모로부터 멀리 떨어질 확률이 증가하게 된다. 이렇게 함으로서 개체가 지역 최적해 영역에 빠질 가능성을 줄이고 지역 최적해 영역에 빠져도 빠르게 나올 수 있는 가능성이 높아진다. 네개의 함수 최적화 문제에 적용해본 결과 개체 속력과 돌연변이를 함께 적용했을 경우에 성능이 향상되는 것을 보았다. 다만, 아주 복잡도가 높은 함수에서는 반드시 좋아지지 만은 않았는데, 추후 이를 해결하기 위한 다른 방법을 고안해야할 것으로 판단된다. The simple bacteria cooperative optimization (sBCO) algorithm that we developed as one of optimization algorithms has shown relatively good performances, but their performances were limited by step-by-step movement of individuals at a time. In order to solve this problem, we proposed a new method that assigned a speed to each individual according to its rank and it was confirmed that it improved the performances of sBCO in some degree. In addition to the assigning of speed to the individuals, we employed a new mutation operation that most existing evolutionary algorithms used in order to enhance the performances of sBCO in this paper. A specific percent of bad individuals are mutated within an area that is proportion to the rank of the individual in the mutation operation. That is, Gaussian noise of large standard deviation is added as the fitness of individuals is low. From this, the probability that the individuals with lower ranks can be located far from its parent will be increased. This causes that the probability of falling into local optimum areas is decreased and the probability of fast escaping the local optimum areas is increased. From experimental results with four function optimization problems, we showed that the performances of sBCO with mutation operation and individual speed were increased. If the optimization function is quite complex, however, the performances are not always better. We should devise a new method for solving this problem as a further work.

산학연관 협력네트워크를 활용한 강원도의 POSCO 유치 전략

정성훈 ( Sung Hoon Jung ),김석중 ( Seok Jung Kim ),김인중 ( In Chung Kim ),김경환 ( Kyuong Hwan Kim ) 한국경제지리학회 2010 한국경제지리학회지 Vol.13 No.4

이 논문의 목적은 산업발전을 위한 불리한 입지여건을 지닌 강원도가 산학연관 협력적 네트워크를 통하여 POSCO 를 유치한 전략을 고찰하는 데 있다. 그러나 최근 POSCO의 마그네슘 제련공장을 강릉에 유치하게 되면서 강원도의 산업 발전은 새로운 국면을 맞이하고 있다. 강원도의 POSCO 마그네슘 제련공장 유치의 성공 요인은 다음과 같다. 첫째, 지자 체와 지방연구소, 투자 대상 기업의 기술연구소, 지역의 연관 기업이 상호 협력적으로 역할 분담, 둘째, 지자체와 투자대상 기업, 연구소의 상호 배려에 입각한 합리적인 제안을 통해 형성한 신뢰, 셋째, 기업에 대한 철저한 분석을 토대로 수립한 기업 유치 전략, 마지막으로, 전방산업의 수요시장의 확보 등을 들 수 있다. The main aim of this paper is to explore a strategy for the attraction of POSCO into Gangwon province through the collaborative network of industry-University institute-government. Although Gangwon province has abundant resources, the industrial development is stagnant owing to unfavorable conditions of industrial location. However, while attracting an magnesium smelting factory of POSCO into Gangneung city, the industrial development in the province faces a new phase for the industrialization in the region. Successful factors of the attraction are as follows; firstly, mutual collaborations of local government, research institutes, region-based firms; secondly, trust throughout rational proposals which are focused upon mutual regard of local government, POSCO and research institutes; thirdly, stategies for the attraction of POSCO which are based upon thorough analysis on such firm; finally, securing the demand market of forward industries.