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群強化学習法の開発

Research Project

Project/Area Number 19650031
Research Category

Grant-in-Aid for Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Intelligent informatics
Research InstitutionKyoto Institute of Technology

Principal Investigator

飯間 等  Kyoto Institute of Technology, 工芸科学研究科, 准教授 (70273547)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 黒江 康明  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (10153397)
Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2008: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords強化学習 / Particle Swarm Optimization / アントコロニー最適化法 / 群知能
Research Abstract

通常の強化学習では一つのエージェントのみを用いて学習を行うので複雑な問題では学習に時間がかかりすぎるという欠点がある。したがって、強化学習の実用化に向けて学習を高速に行う新しい方法を開発することが必要不可欠である。本研究では、短時間で学習を行うために複数のエージェントを用意し、各エージェントが通常の強化学習法で学習を行うとともに、エージェント間の情報交換により他のエージェントの学習成果を参照して学習を行う群強化学習法を提案した。
本年度は、鳥の群れ行動にヒントを得た最適化手法であるParticle Swarm Optimizationを用いた群強化学習法におけるエージェント間の情報交換方法を提案した。また、各エージェントが行う個別学習法として、SarsaやActor-Criticを用いた方法を提案した。また、より複雑な問題に対する群強化学習法の有効性を検証するために、倒立振子制御問題、サッカーゲーム問題、マルチエージェント環境の問題に群強化学習法を適用し、これらの問題に対しても短時間に良い方策を獲得できることを確認した。さらに、蟻の群れ行動にヒントを得た最適化手法であるアントコロニー最適化法を用いた群強化学習法を提案した。この群強化学習法では他のエージェントの学習成果を行動選択に利用する新しい枠組みを用いている。以上の成果より、従来の1エージェント強化学習法より短時間に良い方策を獲得できる群強化学習法を開発することができた。

Report

(2 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Swarm Reinforcement Learning Algorithms Based on Sarsa Method2008

    • Author(s)
      Hitoshi Iima, Yasuaki Kuroe
    • Journal Title

      Proceedings of SICE Annual Conference 2008

      Pages: 2045-2049

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Swarm Reinforceient Learning Algori thms Based on Particle Swarm Optimization2008

    • Author(s)
      Hitoshi Iima, Yasuaki Kuroe
    • Journal Title

      Proceedings of 2008 International Conference on Systerns, Man and Cybernetics

      Pages: 1110-1115

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 各個体の自律探索機能を強化したParticle Swarm Optimization2008

    • Author(s)
      飯間 等
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集 44

      Pages: 61-70

    • NAID

      10020126978

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Swarm Reinforcement Learning Algorithms-Exchange of Informationamong Multiple Agents2007

    • Author(s)
      Hitoshi Iima
    • Journal Title

      SICE Annual Conference 2007 Proceedings

      Pages: 2779-2784

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Particle Swarm Optimization with Enhanced Autonomous Search Ability2007

    • Author(s)
      Hitoshi Iima
    • Journal Title

      Proceedings of the 7th International Conference on Optimization: Techniques and Applications

    • NAID

      130006980491

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 群強化学習法のサッカーゲーム問題への適用2009

    • Author(s)
      馬場口豊, 黒江康明, 飯間等
    • Organizer
      第36回知能システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-03-18
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] マルチエージェントタスクに対する群強化学習法の適用2009

    • Author(s)
      野口直起, 黒江康明, 飯間等
    • Organizer
      第36回知能システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2009-03-17
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Actor-Criticを用いた群強化学習法-情報交換の方法とその性能評価-2008

    • Author(s)
      飯間等, 黒江康明
    • Organizer
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2008
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      2008-11-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] フェロモンに基づく行動選択手法を用いた群強化学習法とその性能評価2008

    • Author(s)
      松田祥子, 黒江康明, 飯間等
    • Organizer
      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会2008
    • Place of Presentation
      姫路
    • Year and Date
      2008-11-26
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 連続状態行動空間におけるActor-Criticを用いた群強化学習法2008

    • Author(s)
      飯間等, 黒江康明
    • Organizer
      第52回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2008-05-17
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Actor-Criticを用いた群強化学習法2008

    • Author(s)
      飯間 等
    • Organizer
      第35回知能システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-17
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] フェロモンに基づく行動選択手法を用いた群強化学習法2008

    • Author(s)
      松田祥子
    • Organizer
      第35回知能システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-03-17
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] アントコロニー最適化法に基づく群強化学習法とその性能評価2007

    • Author(s)
      松田祥子
    • Organizer
      システム・情報部門学術講演会2007
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2007-11-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] アントコロニー最適化法に基づく群強化学習法2007

    • Author(s)
      松田祥子
    • Organizer
      第51回システム制御情報学会研究発表講演会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2007-05-16
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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