Maritime transport is now regarded as one of the main contributors to global climate change by virtue of its CO2 emissions. Meanwhile, slow steaming, i.e., slower ship speed, has become a common practice in the maritime industry so as to lower CO2 emissions and reduce bunker fuel consumption. The practice raised various operational decision issues in terms of shipping companies: how much ship speed is, how much to bunker the fuel, and at which port to bunker. In this context, this study addresses an operation problem in a shipping companies, which is the problem of determining the ship speed, bunkering ports, and bunkering amount at the ports over a given ship route to minimize the bunker fuel and ship time costs as well as the carbon tax which is a regulatory measure aiming at reducing CO2 emissions. The ship time cost is included in the problem because slow steaming increases transit times, which implies increased in-transit inventory costs in terms of shippers. We formulate the problem as a nonlinear lot-sizing model and suggest a Lagrangian heuristic to solve the problem. The performance of the heuristic algorithm is evaluated using the data obtained from reliable sources. Although the problem is an operational problem, the heuristic algorithm is used to address various strategic issues facing shipping companies, including the effects of bunker prices, carbon taxes, and ship time costs on the ship speed, bunkering amount and number of bunkering ports. For this, we conduct sensitivity analyses of these factors and finally discuss study findings.

역삼투 해수담수화 공정에서 막 오염은 생산수량 감소 및 공정의 에너지 소비량 증가를 야기한다. 막간 차압 증가, 생산수량 감소 외에 막 저항 값의 증가는 막 오염 정도를 판단하는 수치로 사용이 가능하다. 특히 막 저항 값 기반의 세정은 막 오염 제어를 통해 역삼투 해수담수화 공정에서 막의 성능 유지 시 사용 가능하다. 이에 본 연구에서는 해수 수질 인자 및 공정 운전 인자에 기반하여 막 저항 값을 예측하는 알고리즘을 제안한다. 알고리즘은 해수담수화 플랜트의 운전 데이터에 기반하여 인자들과 막 저항 값 사이의 관계를 학습하고 검증과정을 거쳐 막 오염 발생 시점을 사전에 예측하는 방식으로 개발되었다. 예측 정확도를 분석하고 개발된 알고리즘의 수정을 통해 예측 정확도 향상을 위한 연구를 진행하였다.

가속도를 계측하여 부상력을 제어하는 것은 가장 기본적인 자기부상열차의 부상공극 제어기법이다. 이에 이 연구에서는 가속도 되먹임에 기반한 부상공극제어기법을 자기부상열차에 적용하고, 이를 고려한 자기부상열차-가이드웨이 상호작용계의 동적거동 해석기법을 개발한다. 개발된 해석기법을 사용하여 실제 자기부상열차-가이드웨이 상호작용계의 동적해석을 수행하였다. 해석 결과를 통해 가속도 되먹임에 기반한 부상공극제어기법을 적용하여도 현재까지 제안된 자기부상열차 설계 기준을 충분히 만족함을 확인하였다. 즉, 현재 제안된 자기부상열차 가이드웨이 구조물의 설계 기준을 보완하여 안전하면서도 경제적인 구조물의 건설이 가능해질 것으로 예상된다.

This paper is concerned with an experimental research to control of random vibration caused by external loads specially in cable-stayed bridges which tend to be structurally flexible. For the vibration control, we produced a model structure modelled on Seohae Grand Bridge, and we designed a shear type MR damper. On the center of its middle span, we placed a shear type MR damper which was to control its vibration and also acquire its structural responses such as displacement and acceleration at the same site. The experiments concerning controlling vibration were performed according to a variety of theories including un-control, passive on/off control, and clipped-optimal control. Its control performance was evaluated in terms of the absolute maximum displacements, RMS displacements, the absolute maximum accelerations, RMS accelerations, and the total power required to control the bridge which differ from each different experiment method. Among all the methods applied in this paper, clipped-optimal control method turned out to be the most effective to reduces of displacements, accelerations, and external power. Finally, It is proven that the clipped-optimal control method was effective and useful in the vibration control employing a semi-active devices such MR damper.

This study focuses on the formation of input release lots in a semiconductor wafer fabrication facility. After the order-lot pegging process assigns lots in the fab to orders and calculates the required quantity of wafers for each product type to meet customers’ orders, the decisions on the formation of input release lots should be made to minimize the production costs of the release lots. Since the number of lots being processed in the wafer fab directly is related to the productivity of the wafer fab, the input lot formation is crucial process to reduce the production costs as well as to improve the efficiency of the wafer fab. Here, the input lot formation occurs before every shift begins in the semiconductor wafer fab. When input quantities (of wafers) for product types are given from results of the order-lot pegging process, lots to be released into the wafer fab should be formed satisfying the lot size requirements. Here, the production cost of a homogeneous lot of the same type of product is less than that of a heterogeneous lot that will be split into the number of lots according to their product types after passing the branch point during the wafer fabrication process. Also, more production cost occurs if a lot becomes more heterogeneous. We developed a multi-dimensional dynamic programming algorithm for the input lot formation problem and showed how to apply the algorithm to solve the problem optimally with an example problem instance. It is necessary to reduce the number of states at each stage in the DP algorithm for practical use. Also, we can apply the proposed DP algorithm together with lot release rules such as CONWIP and UNIFORM.

본 논문에서는 문턱치 기반의 영상처리 알고리즘을 이용한 인셀(in-shell)헤이즐럿과 셀드(shelled)헤이즐럿의 분류 방법을 제안한다. 헤이즐럿은 외피가 있는 인셀 형태, 내피만 있는 셀드 형태, 내피도 제거된 블랜치드 (blanched)형태, 그리고 모든 껍질을 제거한 후 알맹이를 볶아 판매하는 로스티드(roasted)형태로 제품화 된다. 그러나 생산, 이송과 가공 과정에서 외피가 쉽게 박피되기 때문에 각 단계별로 제품을 판매하기 위해서는 일차적으로 인셀 헤이즐럿과 셀드 헤이즐럿을 구별하여 제품화하는 것이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 각 단계의 헤이즐럿 표면에 대한 영상처리 기반 분석을 바탕으로 18개의 문턱치 기반의 선별인자를 얻고 이를 바탕으로 실시간 선별이 가능한, 인셀 및 셀드 헤이즐럿의 분류 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법을 선별에 적용한 결과 인셀 헤이즐럿의 선별 정확 도는 98%이며 나머지 셀드 헤이즐럿의 선별 정확도는 94%를 보였다.

본 연구의 목적은 가까운 미래의 선박운동정보를 이용하는 피드포워드 제어알고리즘과 FPSO 운동 수치 시뮬레이션 모델을 개발하고 시뮬레이션을 통하여 제어알고리즘의 성능을 검증하는 것이다. 본 논문에서는 조류, 바람, 파력 등의 환경하중에 의하여 발생한 선체운동의 미래 예측치를 활용한 피드포워드 제어력을 추가적으로 가지는 Dynamic Positioning System에 대하여 연구한다. 먼저, 조류력, 풍력 및 파력에 대한 수학모델을 선정하여 환경하중에서의 선체운동을 계산하고, 현재의 선체운동 값과 Brown 지수평활 예측모형을 활용하여 미래 선체운동 값을 예측하였다. 또한 위치 유지와 Heading angle 제어를 위한 제어력을 PID(Proportional-Integral-Derivative)이론을 이용하여 결정한 피드백 제어기와 미래 선체운동 값을 이용하여 결정한 피드포워드 제어기로 구성하였다. 그리고 각 Thruster에 요구되는 추력은 라그랑지승수법을 활용하여 분배하였다. 마지막으로 FPSO(Floating Production Storage and Offloading)의 운동과 Dynamic Positioning System에 대한 시뮬레이션 모델을 구축하여 선박의 위치 및 Heading angle 제어에 관한 시뮬레이션을 수행하여 제안하는 피드백 제어기와 피드포워드 제어기를 동시에 가지는 제어시스템의 성능을 평가하였다. 본 연구의 결과, 피드백 및 피드 포워드 제어기가 적용된 DPS 제어시스템이 기존의 피드백 제어기보다 위치유지 및 헤딩각 유지 능력에서 개선되었고 각 Thruster에 요구되는 평균 제어력 및 최대 제어력의 크기도 감소함을 보였다. 이에 따라 DPS에 요구되는 동력 감축과 Azimuth Thruster 용량의 감소로 인하여 비용 절감의 효과를 기대할 수 있다.

선박 및 플랜트의 배관은 제작부터 설치까지 일련의 과정을 모두 현장에서 하는 것이 아닌, 외부의 공장 또는 숍으로부터 배관의 제일 작은 요소인 스풀 배관을 제작하고, 이를 작업현장 또는 현장 근처의 공장에서 모듈화 또는 가설치 작업 및 현장에서 직접 설치작업을 통해 제작이 된다. 이 과정에서 스풀은 3D CAD를 기반으로 하는 것이 아닌 2D 도면을 기반으로 하기 때문에, 작업공간을 고려하지 못할 수 있다. 이러한 이유로 실제 설치작업 시 작업공간의 방해로 인한 공기의 지연을 발생 시킬 수 있다. 본 논문은 이러한 스풀 배관의 설치 시 또는 운용 및 유지보수 시에 생길 수 있는 외부 구조물과의 스풀 위치에 관하여, 스풀 위치가 외부 구조물로부터 방해를 받지 않도록 하기 위한 방법으로 유전 알고리즘을 적용하여 스풀 위치를 결정하는 방법에 대해 제시하고자 한다.

PURPOSES : The objective of this paper is to develop a pavement performance model based on the Bayesian algorithm, and compare the measured and predicted performance data. METHODS : In this paper, several pavement types such as SMA (stone mastic asphalt), PSMA (polymer-modified stone mastic asphalt), PMA (polymer-modified asphalt), SBS (styrene-butadiene-styrene) modified asphalt, and DGA (dense-graded asphalt) are modeled in terms of the performance evaluation of pavement structures, using the Bayesian algorithm. RESULTS : From case studies related to the performance model development, the statistical parameters of the mean value and standard deviation can be obtained through the Bayesian algorithm, using the initial performance data of two different pavement cases. Furthermore, an accurate performance model can be developed, based on the comparison between the measured and predicted performance data. CONCLUSIONS : Based on the results of the case studies, it is concluded that the determined coefficients of the nonlinear performance models can be used to accurately predict the long-term performance behaviors of DGA and modified asphalt concrete pavements. In addition, the developed models were evaluated through comparison studies between the initial measurement and prediction data, as well as between the final measurement and prediction data. In the model development, the initial measured data were used.

It is important to select an accurate set of ground motions when conducting linear and nonlinear response history analyses of structures. This study proposes a method for selecting ground motions from a ground motion library with response spectra that match the target response spectrum mean, variance and correlation structures. This study also has addressed the determination of an appropriate value for the weight factor of a correlation structure. The proposed method is conceptually simple and straightforward, and does not involve a simulation algorithm. In this method, a desired number of ground motions are sequentially selected from first to last. The proposed method can be also used for selecting ground motions with response spectra that match the conditional spectrum. The accuracy and efficiency of the proposed procedure are verified with numerical examples.

We focus on the fire scheduling problem (FSP), the problem of determining the sequence of targets to be fired at, for the objective of minimizing makespan to achieve tactical goals. In this paper, we assume that there are m available weapons to fire at n targets (> m) and the weapons are already allocated to targets. One weapon or multiple weapons can fire at one target and these fire operations should start simultaneously while the finish time of them may be different. We develop several dominance properties and a lower bound for the problem, and suggest a branch and bound algorithm implementing them. Also, In addition, heuristic algorithms that can be used for obtaining an initial upper bound in the B&B algorithm and for obtaining good solutions in a short time were developed. Computational experiments are performed on randomly generated test problems and results show that the suggested algorithm solves problems of a medium size in a reasonable amount of computation time. The proposed lower bound, the dominance properties, and the heuristics for upper bound are tested in B&B respectively, and the result showed that lower bound is effective to fathoming nodes and the dominance properties and heuristics also worked well. Also, it is showed that the CPU time required by this algorithm increases rapidly as the problem size increases. Therefore, the suggested B&B algorithm would be limited to solve large size problems. However, the employed heuristic algorithms can be effectively used in the B&B algorithm and can give good solutions for large problems within a few seconds.

표본기반 초해상도(Super Resolution) 기법은 데이터베이스에 저장된 고해상도 영상의 패치와 저해상도 영상 의 패치 사이에 대응관계를 이용하여, 저해상도의 입력영상에 가장 유사한 고해상도 패치를 덧붙여서 고해상도를 구 성하는 방식이다. 이러한 방식은 한 장의 영상만으로 고해상도 영상을 얻을 수 있고, 위의 과정을 반복하여 2배 이상 의 확대된 영상을 얻을 수 있어서 기존의 고전적 초해상도 기법의 문제점을 해결할 수 있다. 표본기반 초해상도 방법 들중 네이버 임베딩(Neighbor Embedding 이하 NE) 기법의 기본 원리는 지역적 선형 임베딩(locally linear embedding) 이라는 매니폴드 학습 방법의 개념과 같다. 그러나, NE의 국부 학습 데이터 집합의 크기가 너무 작아서 빈약한 일반화 능력으로 인하여 알고리즘의 성능을 크게 저하시킨다. 또한, NE는 신뢰할 수 있는 성능을 위해 커다란 크기의 학습 데이타가 요구되어, 메모리 비용뿐만 아니라 연산 부담이 요구된다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 효율적으로 구축된 딕셔너리(dictionary)를 이용하였고, NE의 국부 학습 데이터 집합의 크기가 너무 작은데에 기인한 빈약한 일반화 능력을 보완하기 위해 각 시험 패치와 딕셔너리들 간의 평균거리 이내에 있는 데이터 들을 국부 학습 데이타들로 이용하였다. 또한, 본 논문에서는 NE의 부족한 일반화 능력을 보완하기 위해 일반화 능력 이 뛰어난 Support Vector Regression(이하 SVR)을 이용하여 훈련하였으며 훈련된 SVR을 이용하여 고해상도의 해당 화소 값을 예측하였다. 실험을 통하여 제안된 기법이 bicubic 보간법 및 NE 기법 등에 비해 정량적인 척도 및 시각적 으로도 향상된 결과를 보여 주었다.

본 논문에서는 가장 단순한 Haar 웨이블릿 변환에서 간축 연산이 생략된 RDWT 개념에 기반한 새로운 방 향성 영상보간 방법을 제시한다. 대부분의 영상보간 기법들은 성능을 높이기 위해 경계의 방향정보를 이용하지만, 경 계에 기초한 방향정보를 추출하는데 많은 연산량이 요구되는 단점이 있다. 그러므로, 최근 보간 기법에서는 경계정보 를 빠르게 추출하기 위해 WT를 활용하는 기법이 이용되고 있다. 기존 WT은 기본적으로 스케일 함수를 사용하여 간축을 수행하기 때문에, 인접 2화소간의 주파수 정보가 독립적으로 추출된다. 이렇게 간축되어 제거된 주파수 성분 은 완벽한 복원을 위해 불필요한 정보이지만, 웨이블릿을 이용한 보간에서는 외삽 연산을 제거하기 위해서 간축되지 않은 정보가 필요하다. 그러므로, 본 연구에서는 경계 방향을 빠르게 판단하고 내삽 연산만으로 보간을 수행하기 위 해서 간축 연산을 이용하지 않는 비간축 DWT, 즉 RDWT의 개념을 최초로 이용하는 단순한 보간기법을 제안한다. 그리고 추가적으로 고해상도 보간 영상의 경계부분의 화질을 개선하기 위해서 고해상도 경계화소와 저해상도 영상에 서 가장 닮은 화소 값과의 가중치 합으로 갱신하는 화소삽입 방법을 후처리 기법으로 제시한다. 실험결과 제안한 기 법은 속도면에서 3차보간보다 빠르며, 화질은 기존기법들보다 우수한 결과를 획득할 수 있었다.

This paper deals with the production plan for the foaming process, the core part of the refrigerator manufacturing process. In accordance with this change, the refrigerator manufacturing process has also been converted into the mixed-model production system and it is necessary to optimize the production release pattern for the foaming process. The pattern optimization is to create a mixed-model combination which can minimize the number of setup operations and maintain mixed-model production. The existing method is a simple heuristic that depends on the demand priority. Its disadvantages are low mixed-model configuration rate and high setup frequency. Therefore, demand partitioning occurs frequently. In this study, we introduce the tolerance concept and propose a new pattern optimization algorithm based the large neighborhood search (LNS). The proposed algorithm was applied to a refrigerator plant and it was found that mixed-model configuration rate can be improved without demand partitioning.

본 연구에서는 파프리카 수확기 개발의 일환으로 엔드 이펙터의 정확한 제어를 위하여 스테레오 영상으로 파프리카를 인식하고 인식된 파프리카의 공간 좌표를 획득하기 위하여 영상처리 알고리즘을 개발하고자 하였다. 먼저, 색상 정보를 이용하여 파프리카 영상을 추출하기 위하여 히스토그램 분석을 수행하였고 결과에 따른 임계값 을 설정하였다. 임계값에 의해 추출된 파프리카 영역에 대해 스테레오 대응을 수행하기 위해 실험에 사용된 스테레오 영상의 F 행렬을 구하였고 이를 이용하여 에피 폴라선을 구하여 대응을 수행하였다. 대응을 수행 할 때는 색상 영상을 이용하여 강조 마스크와 컨벌루션을 통해 중심 픽셀과 수직, 수평방향 이웃 픽셀에 가중치를 적용하여 강조한 후 최소 자승 오차를 갖는 점을 대응 점으로 추출하였다. 추출 된 대응 점간의 거리를 스테레오 영상의 기하학적인 관계를 이용하여 실제 거리를 계산하였고, 계산된 거리(Z)값을 이용하여 수평(X), 수직 (Y) 방향 공간 좌표를 획득하였다. 그 결과 수평 방향 오차 평균 5.3mm, 수직 방향 오차 평균 18.8mm, 거리 오차 평균 5.4mm로 나타났으며, 거리 400~450mm 구간과 영상의 모서리 부분의 왜곡이 발생하는 부분에서 오차가 다른 구간에 비해 크게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다.

Go is an extremely complex strategic board game despite its simple rules. Recently computer Go based on MCTS plays at human-master level and also has defeated top professional players with handicap games in 19×19 Go. Before implementing computer Go, in this paper we show weakness of pure MC algorithm for playing robust Tic-Tac-Toe game and present alternative method to make up the weakness. Furthermore we show how UCB algorithm works for balancing exploration and exploitation in game tree and discuss the need of a hybrid algorithm combined with UCB and strategy based MCTS, for implementing an enhanced computer Go.

The major limiting factor of the reproductive performance on many farms is the failure to detect estrus in a timely and accurate manner. The estrus detection for Hanwoo cows (Bos taurus coreanea) is generally performed by the visual observation which is estimated at about 40% detection rate only. This recurring problem among farmers has motivated the development of various estrus detection aids. The mounting event duration threshold, standing heat event frequency threshold, estrus detection algorithm and so on, are necessarily needed in order to detect the estrus of Hanwoo cows accurately when using some automatic devices. However, they are not yet investigated for Hanwoo cows. Therefore, the objective of this study was to establish a mounting event duration threshold and standing heat event frequency threshold more specifically for Hanwoo breed by discriminating the duration of standing heat mounting from shorter duration spurious mountings which routinely occur in cattle herds. One hundred and fifty Hanwoo cows with an age between 2 to 5 years were used in this study. Cows that were expected to come into estrus within 3days were randomly assigned to each compartment for the estrus group (EG). The heated cows were video recorded for about 24 hours until after post estrus. The results showed that Hanwoo cows can be considered on estrus when it stand immobile during mounted by any other cow in more than or equal to 3.15s and 3.22s in chest-tail head mount (CTM) and head-above back mount (HBM) and that occurs consecutively at least three times within 876.4s interval. The algorithm was also developed using the thresholds of the mount duration, mount interval and consecutive occurrence number.

Optimal design of the water supply pipe network aims to minimize construction cost while satisfying the required hydraulic constraints such as the minimum and maximum pressures, and velocity. Since considering one single design factor (i.e., cost) is very vulnerable for including future conditions and cannot satisfy operator’s needs, various design factors should be considered. Hence, this study presents three kinds of design factors (i.e., minimizing construction cost, maximizing reliability, and surplus head) to perform multi-objective optimization design. Harmony Search (HS) Algorithm is used as an optimization technique. As well-known benchmark networks, Hanoi network and Gyeonggi-do P city real world network are used to verify the applicability of the proposed model. In addition, the proposed multi-objective model is also applied to a real water distribution networks and the optimization results were statistically analyzed. The results of the optimal design for the benchmark and real networks indicated much better performance compared to those of existing designs and the other approach (i.e., Genetic Algorithm) in terms of cost and reliability, cost, and surplus head. As a result, this study is expected to contribute for the efficient design of water distribution networks.

A shared tuned mass damper (STMD) was proposed in previous research for reduction of dynamic responses of the adjacent buildings subjected to earthquake loads. A single STMD can provide similar control performance in comparison with two traditional TMDs. In previous research, a passive damper was used to connect the STMD with adjacent buildings. In this study, a smart magnetorheological (MR) damper was used instead of a passive damper to compose an adaptive smart STMD (ASTMD). Control performance of the ASTMD was investigated by numerical analyses. For this purpose, two 8-story buildings were used as example structures. Multi-input multi-output (MIMO) fuzzy logic controller (FLC) was used to control the command voltages sent to two MR dampers. The MIMO FLC was optimized by a multi-objective genetic algorithm. Numerical analyses showed that the ASTMD can effectively control dynamic responses of adjacent buildings subjected to earthquake excitations in comparison with a passive STMD.