大規模離散計画問題に対する並列的かつ分解的なメタヒューリスティクスによる近似解法

Research Project

Project/Area Number	16710115
Research Category	Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	Social systems engineering/Safety system
Research Institution	Hiroshima University
Principal Investigator	加藤浩介広島大学, 大学院工学研究科, 助教授 (00263731)
Project Period (FY)	2004 – 2005
Project Status	Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help	¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000) Fiscal Year 2005: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000) Fiscal Year 2004: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Keywords	大規模 / 整数計画 / 遺伝的アルゴリズム / タブー探索法 / 分解手続き / 非線形整数計画
Research Abstract	本研究では,角型構造の大規模離散最適化問題に焦点をあてている.特に,角型構造の大規模0-1/整数計画問題は,分割不可能な製品に対する多期間生産計画問題や複数のプラントを含む大規模発電システムにおける信頼性を考慮した保守計画問題などにおいて見受けられ,このような問題に対して,これまでに筆者らにより提案されている分解手続きを含む3重構造文字列遺伝的アルゴリズムの拡張を行うとともに,分解手続きと戦略的振動を含むタブー探索法の提案も行うことにより,角型構造の大規模離散計画問題に対する実用的かつ汎用的な並列分解解法の提案を行うことを目的としている.そこで,平成16年度は,これまでに一般的な解法が確立されてきていない大規模非線形離散計画問題に対して,分解手続きを含む3重構造文字列遺伝的アルゴリズムによる近似解法の構築に取り組んだ.平成17年度には,角型構造の整数計画問題に対して,分解手続きを含む戦略的振動を用いたタブー探索法の開発に取り組んだ.具体的には,まず,現実社会で見受けられる大規模離散システムの最適化問題の数学モデルとしてしばしば見受けられる角型構造の整数計画問題として定式化を行った.次に,これまでに,一般の整数計画問題に対して,筆者らが提案し,有効性を示してきた戦略的振動を用いたタブー探索法に基づいて,非線形性および整数性に対応した分解手続きを含むタブー探索法を考案した.さらに,考案された新しいタブー探索法を,様々な規模の数値例に適用し,有効性・問題点を検討した.