発展的最適化問題のための理論保証付き乱択ベイズ最適化法の構築と材料分野への応用

• Project/Area Number: 24K20847
• Research Category: Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Basic Section 61030:Intelligent informatics-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 竹野 思温 名古屋大学, 工学研究科, 助教 (10980386)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000); Fiscal Year 2026: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2024: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
• Keywords: ベイズ最適化 / ガウス過程 / リグレット解析 / マテリアルズインフォマティクス

Outline of Research at the Start

実践上、複数の目的関数や制約、観測の精度とコストのトレードオフなどを考慮した効率的な最適化法の需要は高い。本研究では(1) 既存法以上の性能と (2) リグレットと呼ばれるリスクに関する理論保証を達成し (3) ユーザーによるハイパーパラメータ設定および計算の容易な発展的 BO 法の構築を目指す。 通常の最適化において実践的・理論的有効性が確認された乱択 BO 法 [1] を土台とし、 実践上重要なマルチフィデリティ・多目的・制約付き最適化のための乱択 BO 法を構築する。また、多くの重要な実問題を持つ材料分野への応用を通じて提案法の有効性を実証する。