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이탈리아 ESTECO사의 다목적 최적화(Multi-objective Optimization) Software인 FRONTIER는 Air Bus의 설계 최적화를 위하여 European Union이 후원한 FRONTIER 프로젝트에서 얻은 지식을 기초로
한다. ESTECO사는 EU 프로젝트의 Original Partner였던 British Aerospace Systems, Daimler-Chrysler, Aerospace, Zanussi-Electrolux의 지원 하에, 다목적 최적화 분야에서 저명한 연구자이며 프로젝트의 알고리즘 개발 책임자였던 Carlo Poloni 교수등에 의하여 1999년에 설립되었다.

FRONTIER는 STAR-CD, MSC/NASTRAN, ANSYS, GT-SUITE, CHEMKIN 등의 주요 application s/w와 연계하여 다목적 최적화를 수행gks다. 현재 FRONTIER S/W는 Italy, France, Germany, Japan 등 자동차 · 터보기계 · 해양 · 항공 등에서 널리 이용되고 있다. FRONTIER Software는 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 기본으로 다목적 함수에 대응시킨 MOGA  (Multi-objective Genetic Algorithm)를 채용하고 있으며 복합 영역에 걸친 다목적 함수의 최적화에도 적용 가능하다. 또한 각 목적함수의 Trade-off 관계를 도표로 파악한 후 선호하는 탐색을 위한 의사 결정 지원(Multi-Criteria Decision Making) 시스템을 이용할 수 있으므로 FRONTIER 는 최상의 다목적 최적화 Software이다.

·문제의 정의: 일련의 입력과 출력에 사용할 파라미터를 정한다. 이러한 일련의 과정들은 GU를 통해서 직관적
                     으로 이루어 진다. 그리고 사용할 적절한 자원(유동 해석 프로그램, machine, parallel 할
                     network등)을 정한다.  
·목표값 설정 : 공정이나 제품을 개선하고자 하는 목표값을 설정한다. 이러한   목표들은 때때로 서로 상이하거
                      나  서로 충돌하는 하는 경우가 대부분이다. ·최적값 찾기 : FRONTIER는 다양한 조합의
                      DOE(Design of Experiment) 알고리즘과 최적화 기술을 사용해서 Pareto Frontier(다른
                      목표값들로부터 멀어져야만 새로운 목표값에 접근이 가능한 일련의 설계값) 을 찾기 위해
                      design space을 탐색한다.  
· 최적의 값 : User는 FRONTIER에 의하여 발견된 설계들을 조사하고, FRONTIER의 Decision Making
                   tool의 도움으로 지시된 목표들 사이에서  최선의 Trade-off를 나타내는 설계를 정한다.  

Optimization  
Optimization은 주어진 조건들에서 가장 최적의 값을 찾는 것을 말한다. Engineer, Designer, 경영자등은 특정한 목표를 달성하기 위한 매 단계마다 여러 가지 요소들을 고려하여 계속해서 결정을 내려야 한다. 이러한 결정의 최선은 최소의 노력을 들여서 최대(최대 혹은 최소값)의 효과를 얻을 수 있도록 이루어져야 한다. 또한 어떠한 경우에도 요구되어지는 사양에서 벗어나서는 안된다. 즉 Optimization은 이러한 여러가지 주어진 혹은 요구되어지는 조건들을 만족하는 최선의 답을 제공하는 기술을 말한다. 이 최선의 답은 각각의 목적에 대해서 모두에 최선은 아니지만 전체 목표들의 N-space(모든 목표들 모두 나타내는 영역, 실제 해를 찾고자하는 영역)에서는 최선일 수 있는 것을 말한다. 최적화는 다음과 같은 문제의 최적해를 찾는데 사용된다.      
 -  Systems Configuration(Design) and Control in terms of     management
 -  Engineering
 -  Transportation  
 -  Distribution (Flow network)  
 -  Forecasting  
 -  Communication  
 -  Database  
 -  Feasibility Study/Investment Analysis  
 -  Assignment & Allocation    

Electrolux Zanussi사는 STAR-CD와 FRONTIER를 사용하여 냉장고의 각 부분별로 일정한 온도를 극대화하고, 열 손실 최소화, 방열기의 크기 최소화라는 서로 상충되는 조건을 만족하는 최적의 설계조건을 찾는데 성공하였다. 사용된 환경은 아래와 같다.

  - Optimization : modeFrontier
  - Solver : STAR-CD
  - Machine : SGI Origin2000.   


이 시스템의 목적은 성능을 최대로 하며, 입구의 크기를 최소화하고, 입구에서의 압력강하를 최소화하며 아울러 유동의 일정성(uniformity)을 최대로 하는것이다. 

위 그림에서 보는것과 같이 배의 하단으로 들어온 물은 입구를 통해서 펌프inlet의 원형관으로 연결된다. 펌프로 들어간 물은 충분히 가압되어 후방의 jet로 빠져나가게 된다. 입구부의 형상은 전체 유동에 가장 큰 영향을 미치는 부분이다. 유동해석은 STAR-CD로 이루졌으며 여러 가지 존재할 수 있는 입구모양의 최적화를 위해서 ModeFronier의 MOGA알고리즘을 이용했다.


유동해석에 사용되는 격자의 모양         Bezier곡선으로 정의될 입구의
                                                      기하학적 형상

   
 왼쪽 : 최적입구 모양일 때의 압력분포      
 오른쪽 : 최적인 조건에서의 대칭면에서의 속도분포