自律分散型適応アルゴリズム(Life Algorithm)のハードウエア試作に関する研究

• Project/Area Number: 11750212
• Research Category: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Intelligent mechanics/Mechanical systems
• Research Institution: Tokyo Metropolitan Institute of Technology
• Principal Investigator: 小西 史一 東京都立科学技術大学, 生産情報システム工学科, 助手 (90305425)
• Project Period (FY): 1999 – 2000
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2000)
• Budget Amount: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000); Fiscal Year 2000: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
• Keywords: Genetic Algorithm / FPGA / HDL / Life Algorithm / Autonomous / Adaptive System / MIMD / Distribute Shared Memory

Research Abstract

本研究において、Life Algorithm(LA)をハードウエア化するため、研究費によって購入したステートレベルによる設計支援ツールにより、LAの基本的なモデルを作成した。その後、2種類の構成方法について検討を待った。
(1)チップ内にLAの構成単位となるエージェントユニットを複数組み込み、その中に遺伝子モデルとして表現されたビット列に遺伝的オペレータを適用して、進化的な効果を期待できる方法。
(2)ターゲットアプリケーションに遺伝子としてのビット列を提供するインターフェースチップとして構成し、このチップが組み込まれたシステムがLAのエージェントとして振る舞い、結果としてシステムに適応能力を持たせる方法。
いずれの場合においても、LAの特徴である関係の多様性を作り出すためのメカニズムに関しては共通したモデルを採用した。その上で、過去遺伝的アルゴリズムにおいてFPGA上、モデル形成を行う際に使われた例が、前者であり、この構成方法は本研究においても構成することが可能であることが確かめられた。しかし、LAにおける構成数として適切な数が、数十から数百であることを考えると今回試作することが来たのは、予算の制限から5台構成であったため、その効果を正確に測定することは困難であった。後者のものに関してもHDL上における構成は、進めることができたが、完全な独立したハードウエア上に作りあげることは完了してはいない。
今後は、2つの構成法における問題点が明らかになったことを踏まえて同様なLAチップ試作を更に行うことにより、実用的なレベルのコーディングにつなげていく。