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任意サイズの非劣解集合探索のための進化型多数目的最適化アルゴリズムの開発と評価

Research Project

Project/Area Number 16H02877
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Soft computing
Research InstitutionOsaka Prefecture University

Principal Investigator

石渕 久生  大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (60193356)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥15,860,000 (Direct Cost: ¥12,200,000、Indirect Cost: ¥3,660,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2016: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Keywords進化計算 / 多目的最適化 / 非劣解集合 / 性能評価 / 多数目的最適化 / 意思決定 / 選好解
Outline of Annual Research Achievements

多目的最適化問題のパレートフロントを近似する非劣解集合を求めるために,様々な進化型多目的最適化アルゴリズムが提案されている.一般に,交叉確率や突然変異確率などのパラメータ設定は,個々のアルゴリズムで異なるため,性能比較を行う場合では,個々のアルゴリズムにおいて最適なパラメータの設定が注意深く行われる.すなわち,個々のアルゴリズムに対する最適なパラメータ設定を用いて,アルゴリズム間の比較が行われる.しかし,非劣解集合の評価指標として用いられるHVとIGDは,個体群サイズを増加させると単調に評価結果が改善する傾向がある.そのため,個体群サイズに関しては,すべてのアルゴリズムで同一の設定で比較が行われ,個体群サイズの設定により,アルゴリズムの評価結果が異なるという問題が発生している.この問題点を解決する方法として,本研究では,以下のような3通りの方法を提案した.
(1)個体群サイズを100程度から5000程度まで,様々な値に設定し,アルゴリズムの評価を行う.すなわち,単一の設定値に対する評価ではなく,多数の設定値に対する評価を行う.
(2)例えば,100個の非劣解を含む解集合を求める場合,個体群サイズを100に設定するだけではなく,個体群サイズを100以上の様々な値に設定して得られた最終個体群から選択された100個の非劣解の評価を行う.
(3)上記(2)において,最終個体群だけではなく,探索中に調べられた全ての個体から選択された100個の非劣解の評価を行う.
さらに,このような3種類の評価方法を用いた数値実験を行うことで,アルゴリズム間の評価結果が個体群サイズの設定に大きく依存すること,最終世代の個体群と選択後の解集合の評価結果には大きな相関があること,探索中に調べられた全ての個体から解選択を行うことで,アルゴリズムの性能が大きく改善されることを示した.

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Report

(1 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] National Univ. of Defense Technology(中国)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Int'l Joint Research] City University of Hong Kong(香港)

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Journal Article] Performance of decomposition-based many-objective algorithms strongly depends on Pareto front shapes2017

    • Author(s)
      H. Ishibuchi, Y. Setoguchi, H. Masuda, and Y. Nojima
    • Journal Title

      IEEE Trans. on Evolutionary Computation

      Volume: 21 Issue: 2 Pages: 169-190

    • DOI

      10.1109/tevc.2016.2587749

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Hypervolume subset selection for triangular and inverted triangular Pareto fronts of three-objective problems2017

    • Author(s)
      H. Ishibuchi, R. Imada, Y. Setoguchi, and Y. Nojima
    • Organizer
      14th ACM/SIGEVO Conference on Foundations of Genetic Algorithms
    • Place of Presentation
      Copenhagen, Denmark
    • Year and Date
      2017-01-12
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Evolutionary many-objective optimization: Difficulties and future research directions2016

    • Author(s)
      H. Ishibuchi
    • Organizer
      Applied Informatics and Technology Innovation Conference
    • Place of Presentation
      Newcastle, Australia
    • Year and Date
      2016-11-22
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Reference point specification in MOEA/D for multi-objective and many-objective problems2016

    • Author(s)
      H. Ishibuchi, K. Doi, and Y. Nojima
    • Organizer
      2016 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • Place of Presentation
      Budapest, Hungary
    • Year and Date
      2016-10-09
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Use of piecewise linear and nonlinear scalarizing functions in MOEA/D2016

    • Author(s)
      H. Ishibuchi, K. Doi, and Y. Nojima
    • Organizer
      14th International Conference on Parallel Problem Solving from Nature
    • Place of Presentation
      Edinburgh, Scotland, UK
    • Year and Date
      2016-09-17
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] How to compare many-objective algorithms under different settings of population and archive sizes2016

    • Author(s)
      H. Ishibuchi, Y. Setoguchi, H. Masuda, and Y. Nojima
    • Organizer
      2016 IEEE Congress on Evolutionary Computation
    • Place of Presentation
      Vancouver, Canada
    • Year and Date
      2016-07-24
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2022-08-26  

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