[논문]상수관망 최적설계를 위한 Modified Hybrid Vision Correction Algorithm의 적용

류용민; 이의훈

doi:10.3741/jkwra.2021.54.7.475

상수관망 최적설계를 위한 Modified Hybrid Vision Correction Algorithm의 적용
Application of modified hybrid vision correction algorithm for an optimal design of water distribution system 원문보기

Journal of Korea Water Resources Association = 한국수자원학회논문집, v.54 no.7, 2021년, pp.475 - 484

류용민 (충북대학교 토목공학과) , 이의훈 (충북대학교 토목공학부)

초록
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상수관망의 최적설계는 절점의 최소 요구 수압을 만족함뿐만 아니라 관로비용의 최소화 등을 목적으로 한다. 상수관망 설계안의 수는 다양한 관의 배치로 인해 기하급수적으로 증가한다. 상수관망 설계에서 최적화된 설계를 제안하기 위해 다양한 최적화 알고리즘들이 적용되었다. 본 연구에서는 상수관망 최적설계에 자가적응형 매개변수를 개선한 Modified Hybrid Vision Correction Algorithm (MHVCA)을 적용하였다. 기존 Hybrid Vision Correction Algorithm (HVCA)의 Hybrid Rate (HR)를 비선형적 HR로 수정하여 성능을 개선하였다. 제안된 MHVCA의 성능을 확인하기 위해 결정변수가 2개 및 30개로 구성된 수학문제와 제약조건이 있는 수학문제에 적용하였다. MHVCA의 적용결과를 검토하기 위해 Harmony Search (HS), Improved Harmony Search (IHS), Vision Correction Algorithm (VCA) 및 HVCA와 비교하였다. 최종적으로 MHVCA를 상수관망 최적설계 문제에 적용하여 결과를 다른 알고리즘들과 비교하였다. 수학문제 및 상수관망 설계 문제에서 MHVCA가 다른 알고리즘들에 비해 좋은 결과를 보여주었다. MHVCA는 본 연구에서 적용한 문제뿐만 아니라 다양한 수자원공학 문제에 적용하여 좋은 결과를 보여줄 수 있을 것이다.

Abstract ▼ AI-Helper

The optimal design for water distribution system (WDS) is not only satisfying the minimum required water pressure of the nodes, but also minimizing pipe cost, etc. The number of designs of WDS increases exponentially due to the arrangement of various pipes. Various optimization algorithms were applied to propose an optimized design of WDS. In this study, Modified Hybrid Vision Correction Algorithm (MHVCA) with improved self-adapting parameter was applied to optimal design of WDS. The performance was improved by changing the Hybrid Rate (HR) of the existing Hybrid Vision Correction Algorithm (HVCA) to nonlinear HR. To verify the performance of the proposed MHVCA, it applied to mathematical problems consisting of 2 and 30 decision variables and constrained mathematical problems. In order to review the application results of MHVCA, it was compared with Harmony Search (HS), Improved Harmony Search (IHS), Vision Correction Algorithm (VCA) and HVCA. Finally, MHVCA was applied to the optimal design problem of WDS and the results were compared with other algorithms. MHVCA showed better results than other algorithms in mathematical problems and WDS problem. MHVCA will be able to show good results by applying to various water resource engineering problems as well as problems applied in this study.

주제어

표/그림 (17)

그림 Fig. 1. Variation of current and proposed HR
그림 Fig. 2. Process of MHVCA
표 Table 1. Pseudocode of MHVCA
표 Table 2. Specification of benchmark function
표 Table 3. Parameter setting of HS and IHS for the application of benchmark function
표 Table 4. Comparison of error (result) for application of benchmark function using HS along with PAR
표 Table 5. Parameter setting of VCA, HVCA and MHVCA for the application of benchmark function
그림 Fig. 3. Conversion shape for Three hump camel back function
표 Table 6. Comparison of error for application of Three hump camel back function
그림 Fig. 4. Conversion shape for Sphere function
표 Table 7. Comparison of error for application of Sphere function
그림 Fig. 5. Conversion shape for constrained problem
그림 Fig. 6. Balerma network in Spain
표 Table 8. Comparison of error for application of constrained problem
표 Table 9. Pipe cost per diameter
표 Table 10. Result of cost for application of water distribution problem
표 Table 11. Comparison of cost for application of water distribution problem

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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