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Search Space Restriction Approach by Narrowing Domain of Design Variables for Evolutionary Computation

Research Project

Project/Area Number 18K11469
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 61040:Soft computing-related
Research InstitutionTamagawa University (2022)
Hiroshima University (2018-2021)

Principal Investigator

ORITO Yukiko  玉川大学, 工学部, 准教授 (60364494)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 花田 良子  関西大学, システム理工学部, 准教授 (30511711)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords進化計算 / 初期探索空間の限定 / 縁付きヘッセ行列 / 資産配分問題 / 大規模大域的最適化問題 / 探索空間の限定
Outline of Final Research Achievements

In this research project, we tried to determine the search space region from the entire solution space for a number of evolutionary computation methods to efficiently search for the optimal solution in multidimensional large-scale optimization problems.
Specifically, by using the extreme value determination method of the bordered Hessian, which is one method for solving equality-constrained optimization problems, we developed an apporoach to narrow the search space region on the design variables for finding the promising search space regions that are expected to have the optimal solution.
From the viewpoints of the limitations of the mathematical expansion of bordered Hessian Matrix and the results of numerical experiments, for finding the promising search space region, we reveal the problems with the approach of narrowing the domain of design variables and then the effectiveness of the approach of reducing the number of design variables.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

進化計算の各手法は強力な最適解探索ツールであるが、実問題に多くある制約付きかつ多次元の大規模最適化問題において、その有効性は未知な部分が多い。このため、そのような大規模最適化問題においても進化計算の有効性を広く発信する必要がある。
本研究課題では、解空間全体から最適解が存在すると期待される探索空間の絞り込み方法の開発を行った。本研究課題の成果は、多様かつ煩雑な情報のデータ分析の必要性の高まりとともに、今後ますます高次元化される最適化問題において、進化計算により効率的に最適化するための探索領域限定方法の一つとしての貢献が期待できる。

Report

(6 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (30 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 2018 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (24 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] Peking University(中国)

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    • Author(s)
      武石 光平,染谷 博司,折登 由希子,加島 智子
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      Volume: 142 Issue: 6 Pages: 691-692

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.142.691

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • Year and Date
      2022-06-01
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    • Author(s)
      加島智子, 折登由希子, 染谷博司
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      Volume: 141 Issue: 10 Pages: 1087-1100

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.141.1087

    • NAID

      130008095827

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • Year and Date
      2021-10-01
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  • [Journal Article] Consecutive Meals Planning by Using Permutation GA: Analysis of Meal's Characteristics in Optimum Solution2018

    • Author(s)
      Tomoko Kashima, Yukiko Orito, Hiroshi Someya
    • Journal Title

      Journal of Advances in Information Technology

      Volume: 9 Issue: 3 Pages: 51-56

    • DOI

      10.12720/jait.9.3.51-56

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      小野景子, 鳥山直樹, 古川雄大, 折登由希子
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌 数理モデル化と応用

      Volume: 11 Pages: 41-49

    • NAID

      170000149656

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    • Organizer
      電気学会 システム分野横断型新システム創成合同研究会
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      電気学会 電子・情報・システム部門大会
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  • [Presentation] Variable Orders Verification for Evolutionary Computation Solutions on Consecutive Meals Planning2019

    • Author(s)
      Tomoko Kashima, Yukiko Orito, Hiroshi Someya
    • Organizer
      14th International Conference on Innovative Computing, Information and Control
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  • [Presentation] EDA with Hamming Distance for Consumption-Loan Planning in Experimental Economics2019

    • Author(s)
      Yukiko Orito, Tomoko Kashima
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      Genetic and Evolutionary Computation Conference
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Search Space Reduction Model with Trigonometric Function for Linear Equality Constraint-handling: The Case of Portfolio Replication Problem2019

    • Author(s)
      Yukiko Orito, Yoshiko Hanada, Junzhi Li
    • Organizer
      2019 IEEE Congress on Evolutionary Computation
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 進化計算の適用分野拡大へ向けて2019

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      折登由希子
    • Organizer
      電気学会 システム研究会
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  • [Presentation] 時系列献立計画問題における進化計算による解の悪順序出現時点の検証2018

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      加島智子, 折登由希子, 染谷博司
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      電気学会 システム産業計測制御合同研究会
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  • [Presentation] Edge Assembly Crossover Using Multiple Parents for Traveling Salesman Problem2018

    • Author(s)
      Maaki Sakai, Yoshiko Hanada, Yukiko Orito
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      Joint 10th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 19th International Symposium on Advanced Intelligent Systems
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  • [Presentation] 複数の親を用いた枝組み立て交叉の提案2018

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      酒井真章, 花田良子, 折登由希子
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  • [Presentation] 進化計算による探索のための1変数削減モデルによる探索空間の無制約化2018

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      折登由希子, 花田良子
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      Yukiko Orito, Yoshiko Hanada
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  • [Presentation] 進化計算による探索のための1変数削減モデルによる探索空間の無制約化2018

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      折登由希子, 花田良子
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      折登由希子, 加島智子
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      折登由希子, 花田良子
    • Organizer
      電気学会 システム研究会
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  • [Remarks]

    • URL

      https://home.hiroshima-u.ac.jp/orito/

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URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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