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최적화기법으로서의 유전알고리즘과 그 응용
Genetic Algorithms as Optimisation Tools and Their Applications

진강규    (한국해양대학교   ); 하주식    (한국해양대학교  );
  • 초록

    유전알고리즘은 진화원리에서 발견된 몇몇 특징들을 컴퓨터 알고리즘과 결합시켜 복잡한 최적화 문제를 해결하려는 도구로서 1975년 미국의 Holland 교수에 의해 처음으로 개발되었다. 주어진 문제에서 탐색환경이 다변수 또는 다봉(multi-modal)이 되어 대단히 복잡하거나 또는 부분적으로 알려질 경우는, 구배(gradient)에 기초한 재래식 방법을 사용하여 최적화하는 것은 매우 어렵게 되고 경우에 따라서는 불가능할 수도 있다. 이러한 이유로 유전알고리즘과 같은 강인한 탐색법이 요구된다. 유전알고리즘의 장점은 연속성(continuity), 미분가능성(differentiability), 단봉성(unimodality) 등과 같이 탐색공간에 대한 제약으로부터 자유롭다는 것이다. 다시 말하면 목적함수 외 탐색공간에 대한 사전지식을 필요로 하지 않고, 매우 크고 복잡한 공간일지라도 전역해 쪽으로 수렴해 갈수 있다는 것이다. 이러한 특성 때문에 유전알고리즘은 실제 환경에서 많은 복잡한 최적화 문제를 해결하는 방법으로 인정을 받고 있으며, 함수의 최적화, 신경회로망의 학습, 동적시스템의 식별및 제어, 신호처리등 여러 분야에 성공적으로 응용되고 있다. 이러한 중요성에 비해 유전알고리즘에 대한 연구는 국내적으로는 아직 미진한 수준이나 최근 이에 대한 관심이 고조되고 있으며, 또한 그 응용분야도 점점 넓어져 이론 개발과 실질적인 응용에 확산되리라 생각된다. 따라서 본 해설기사는 유전알고리즘의 원리와 응용 사례를 살펴봄으로서 최적화 문제를 해결하려는 독자들에게 조금이나마 도움을 주고자 한다.


  • 참고문헌 (25)

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 저자의 다른 논문

  • 진강규 (63)

    1. 1982 "각종 제한조건하에서의 PI제어기의 최적설계에 관한 연구" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 6 (2): 42~50    
    2. 1984 "직립전열관에서의 유체진동에 관한 연구" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 8 (1): 85~99    
    3. 1986 "위성통신용 집중정수형 3dB $90{\circ}$ 방향성 결합기의 광대역 설계에 관한 연구" 韓國航海學會誌 = Journal of Korean institute of navigation 10 (1): 29~40    
    4. 1986 "학사관리업무의 전산화에 관한 연구(I)" 韓國航海學會誌 = Journal of Korean institute of navigation 10 (2): 57~81    
    5. 1990 "시간지연이 있는 시스템에 있어서 제어기 설계" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 14 (3): 52~60    
    6. 1991 "비선형 전기유압 위치제어시스템용 제어기 설계" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 15 (2): 73~83    
    7. 1992 "전기유압식 모터용 위치제어 시스템의 설계" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 16 (3): 30~41    
    8. 1998 "유전알고리즘을 이용한 연속시스템의 온라인 퍼래미터 추정" 제어·자동화·시스템공학 논문지 = Journal of control, automation and systems engineering 4 (1): 76~81    
    9. 1998 "유전알고리즘을 이용한 비선형 시스템의 온라인 퍼지 모델링" 퍼지 및 지능시스템학회 논문지 = Journal of fuzzy logic and intelligent systems 8 (3): 80~87    
    10. 2000 "시스템 지능화를 위한 센싱기술로서의 멀티센서퓨죤" 韓國舶用機關學會誌 = Journal of the Korean Society of Marine Engineers 24 (2): 1~7    
  • 하주식 (28)

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