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XML을 이용한 객체지향 메타 모델링 기반 설계 프레임워크
주민식(Min Sik Chu),최동훈(Dong Hoon Choi) 한국항공우주학회 2005 韓國航空宇宙學會誌 Vol.33 No.4
항공 설계분야에 있어서 최적설계는 방법론적인 요소와 방법론을 수행하는 소프트웨어인 설계프레임워크가 연구되어 왔다. 이러한 설계프레임워크는 효율적인 시스템으로 인식되어 많은 산업체 문제를 해결하여 왔지만 실제 산업체문제의 복잡성은 단일 최적화수준에서 다분야에 걸친 복잡한 비정형화된 최적설계 문제의 해결을 요구하고 있으므로 한계성을 지니고 있다. 따라서 본 연구에서는 복잡한 설계문제인 다분야통합최적설계문제를 위해서 유연성이 높은 새로운 설계문제 모델링 기반의 설계 프레임워크를 제안 하였다. 본 연구에서 제안하는 설계문제 모델링 방법은 기존의 설계프레임워크들이 절차적으로 생성하는 스크립트 기반의 모델링 기법이 아닌 설계문제 도메인의 형태에 맞추어 최적화 문제를 정의하는 시스템이다. 또한 시스템의 구조는 클라이언트 서버 구조가 아닌 P2P 구조의 시스템으로 개발되었으며 헬기 설계문제와 인공심장 문제를 적용하여 개발된 시스템의 유연성과 효율성을 보였다. Computer applications for engineering design evolve rapidly. Many design frameworks were developed by the simulation based systems so that organizations could achieve significant benefits due to cost reduction in designing. However, today's transient design issue requires being adaptable to more complicated and atypical problems. In this paper the Multidisciplinary Language Runtime (MLR) design framework is developed. The MLR provides flexible and extensible interface between analysis modules and numerical analysis codes. It also supports Meta Modeling, Meta Variable, and XML script for atypical design formulation. By applying object-oriented design scheme to implement abstractions of the key components required for iterative systems analyses, the MLR provides flexible and extensible problem-solving environment.
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병렬 컴퓨팅 기반 다분야통합최적설계 지원 설계 프레임워크
주민식(Min Sik Chu),이용빈(Yong bin Lee),이세정(Se Jung Lee),최동훈(Dong Hoon Choi) 한국항공우주학회 2005 韓國航空宇宙學會誌 Vol.33 No.8
엔지니어링 분야의 병렬 컴퓨터 시스템은 일반적으로 초대형 구조해석이나 항공분야에 많이 적용되어 대형 설계문제의 긴 해석시간을 단축하였다. 슈퍼컴퓨터나 다수의 컴퓨터를 사용하여 해석시간을 단축하는 효과는 다분야통합최적설계의 설계시간을 줄이는데 사용 할 수가 있다. 하지만 기존의 상용 MDO 프레임워크의 다분야통합최적화 설계 프로세스는 해석 프로그램을 순차적으로 호출하는 방식으로 동작하여 설계 해를 도출하는 방식으로 비효율적이다. 본 연구에서는 이런 문제를 해결하기 위해서 병렬 설계 프로세스를 도입하여 수행할 수 있는 MDO 프레임워크를 개발하였다. 개발된 MDO 프레임워크를 검증하기 위해서 수식 문제 및 모터설계 문제와 헬기설계 문제를 적용하여 유효성을 검증하였으며, 설계 해를 도출하기 까지 걸리는 총 설계시간을 혁신적으로 줄임으로써 기존의 MDO 프레임워크에 비해 우수성을 증명하였다. A parallel computing technique was applied to large scale structure analysis or aerodynamic design and it is a essential element in reducing the huge computation time for large scale design problem. We can use a many computers for reducing the analysis time of multidisciplinary design optimization. But previous MDO frameworks can not support a parallel design process technique so still existing which calls an analysis program continuously. In this paper, We developed a MDO framework(MLR) which supports a parallel design process to solve sequential analysis call. Finally, three sample cases are presented to show the efficiency of design time using the suggested MDO framework.
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On-Line Model Predictive Control for Energy Efficiency in Data Center
주민식(Min Sik Chu),김현아(Hyun Ah Kim),이규종(Kyu Jong Lee),강지훈(Ji Hoon Kang) Korean Society for Precision Engineering 2021 한국정밀공학회지 Vol.38 No.12
It is important to minimize electric energy consumption of a data center that uses enormous electricity for maintaining an adequate indoor temperature. Most data centers have applied the outdoor air cooling method on account of economic feasibility. However, it is necessary that data centers have an efficient control method in order to achieve extra energy savings. In this paper, we propose an artificial intelligence based real-time optimal control method that minimizes electricity consumption and assures safe operation simultaneously. The main idea of our proposed method is to evolutionary search the optimal range of controlled variable during a normally operative condition. Furthermore, an optimal operating condition can be achieved without requiring large-scale data to learn a model. Experimental results demonstrate that indoor temperature of a data center can be constantly controlled safely and cost effectively based on our proposed methodology.
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다분야통합해석에 기반한 설계문제의 병렬처리를 위한 부하분산알고리즘
조재석,주민식,송용호,최동훈,Cho, Jae-Suk,Chu, Min-Sik,Song, Yong-Ho,Choi, Dong-Hoon 한국전산구조공학회 2007 한국전산구조공학회논문집 Vol.20 No.3
다분야통합해석에 기반한 설계문제는 일반적으로 전체 설계과정에서 매우 큰 계산시간을 요구하며, 이러한 계산시간을 단축하기 위해 병렬처리시스템을 도입하는 것이 필수적이다. 그러나 다분야통합해석에 기존의 병렬처리기법을 적용하기 위해서는 해석에 필요한 모든 CAE 소프트웨어들이 병렬처리시스템의 모든 서버에 설치되어 있어야 하며, 이는 매우 큰 CAE 소프트웨어의 비용을 필요로 한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 가중치 기반 멀티큐 부하분산 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 서버들의 성능과 설치된 CAE 소프트웨어들의 종류가 각기 다른 이종 병렬처리시스템을 고려하였으며 성능검증을 위해 선입선출(First Come First Servre) 알고리즘을 적용한 경우와 비교한 전산실험을 수행하였다. An engineering design problem involving Multi-Disciplinary Analysis(MDA) generally requires a large amounts of computing time for the entire design process, and therefore it is essential to introduce a Multiple Processor System (MPS) for reducing the computing time. However, when applying conventional parallel processing techniques, all of the CAE S/W requited for the MDA should be installed on all the servers making up MPS because of characteristic of MDA and it would be a great expense in CAE S/W licenses. To solve this problem, we propose a Weight-based Multiqueue Load Balancing algorithm for a heterogeneous MPS where performance of servers and CAE S/W installed on each server are different of each other. To validate the performance, a Computational experiments comparing the First Come First Serve algorithm and our proposed algorithm was accomplished.
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