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局所探索法の普遍的探索特性の描出

Research Project

Project/Area Number 20656017
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Engineering fundamentals
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

長谷川 学  University of Tsukuba, 大学院・システム情報工学研究科, 准教授 (10212143)

Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsアニーリング法 / ガラス / 緩和ダイナミクス / 局所探索法 / メタヒューリスティクス / 組合せ最適化 / 閾値アルゴリズム
Research Abstract

初年度に得られた知見をふまえ,アニーリング法(SA)を典型とする閾値関数を用いる局所探索法の有限時間における解探索特性が,関数形の詳細,技法の構成によらず,ガラス形成物質のダイナミクスとのアナロジーから統一的に説明されることの検証を,種々の閾値関数,機能構成の系に対して行った.閾値関数を特徴付けるパラメータが最適化に影響力をもつ値を有すること,すなわちベイスン間の遷移ダイナミクスから検知されるガラス転移相当温度を一般的に認め得ることを確認した.
さらに,機能構成に注目した既存技法の分類を行うとともに,大域的に単峰な景観構造を有するとみられる巡回セールスマン問題(TSP)のSAによる求解を参照系に採り,一方では機能構成を等しく設計した異種技法への対象拡大にともなう,他方では景観構造の大域的多峰化にともなう,解探索特性の変化の観察を通して,普遍特性の描出に資する観点の明確化を図った.主たる知見として,ランダムなTSPの求解において,メトロポリスアルゴリズム(MA)による局所探索を行う探索空間平滑化法におけるベイスン間遷移ダイナミクスの平滑化パラメータ依存性が,MAにおけるそれの温度依存性と定性的に等しく,これらの探索特性が機能構成から第一義的に説明されること,SAの分割統治機能の説明に用いられた特殊なTSPの1パラメータ化により,景観構造の1つの大域的多峰化が実現され,最適化に要するベイスン間ならびにメタベイスン間の二種類の緩和ダイナミクスと,ガラス研究におけるエネルギー景観上の二種類の緩和描像との間にもアナロジーが認められること,などを得た.
これらの知見は,探索の機能構成やガラスとのアナロジーに着目する本研究で採るアプローチの,局所探索法の普遍的探索特性の描出,設計根拠/指針の明確化における有効性を示すものと考える.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2010 2009 2008

All Presentation (7 results)

  • [Presentation] 階層型閾値アルゴリズムの解探索特性2010

    • Author(s)
      長谷川学
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学(岡山県)
    • Year and Date
      2010-03-21
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Positive Role of Glassy Dynamics in Finite-Time Optimization by Threshold Algorithms2009

    • Author(s)
      Manabu Hasegawa
    • Organizer
      Conference on Computational Physics 2009, Taiwan(CCP2009)
    • Place of Presentation
      Grand Hi-Lai Hotel, Kaohsiung(中華民国)
    • Year and Date
      2009-12-18
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 緩和ダイナミクスを通した閾値アルゴリズムの解探索特性の検討2009

    • Author(s)
      長谷川学
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学(熊本県)
    • Year and Date
      2009-09-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] アニーリング法による最適化における非単調温度スケジュール2009

    • Author(s)
      長谷川学
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学(東京都)
    • Year and Date
      2009-03-30
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] アニーリング法の最適化過程の機能べ一ス解析2008

    • Author(s)
      長谷川学
    • Organizer
      第8回最適化シンポジウム2008
    • Place of Presentation
      東京工業大学(東京都)
    • Year and Date
      2008-11-28
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ガラスとのアナロジーに基づく局所探索法の解探索特性の検討2008

    • Author(s)
      長谷川学
    • Organizer
      日本機械学会第21回計算力学講演会
    • Place of Presentation
      琉球大学(沖縄県)
    • Year and Date
      2008-11-01
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] ガラスとのアナロジーに基づくアニーリング法の解探索特性の検討2008

    • Author(s)
      長谷川学
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学(岩手県)
    • Year and Date
      2008-09-23
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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