AI手法と最適化手法とのハイブリッド化による知的設計支援システムの研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04452131
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: 赤木 新介 大阪大学, 工学部, 教授 (50127172)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤田 喜久雄 大阪大学, 工学部, 講師 (10228992)
• Keywords: 人工知能 / 最適化手法 / 設計工学 / インテリジェントCAD / オブジェクト指向 / 配置設計 / 満足化 / 定式化

Research Abstract

本研究課題では,AI手法に基づいたヒューリステックスの導入や柔軟なプログラミング技術を基盤として,数理計画法による最適化手法とのハイブリッド化をもとに,知的設計支援システムを構築するための体系的な方法論を確立することを目指して,研究を進めている。本年度は,その実践的具体例として,いくつかの設計問題を取り上げて,支援システムの構築を行ない,それぞれに対して以下の知見を得た。
-プラントの配置問題は,多くの組合せを含む複雑な問題であり,これに対しては,AI手法による探索アルゴリズムにより組合せ条件を絞り込んだ上で,数理計画法により具体的な配置を求めることが有効である。また,配置を規定する種々の条件をプラント構成に係わる情報から作成する上でも,エキスパートシステムの技術を利用することができる。
-航空機の基本設計は,多種多様な要求機能をバランス良く満足するように各種の設計項目を定める過程であるが,そのような過程で扱われる設計対象については,オブジェクト指向による表現を導入することにより柔軟な操作を実現することができ,さらに,最適化手法との統合化によって満足化の過程を有効に支援することができる。
-リンク機構の形状最適化を行なうためには,幾何学的な関係や力学的な釣合式などに関する複雑な制約条件式を導出する必要があるがこれについても,オブジェクト指向による表現とAI処理を導入することにより数学モデルの導出過程を自動化することができ,最適化手法の融合が可能である。
なお,次年度は,以上の成果をもとにさらに研究を進め,上記以外の設計問題への適用をはかるとともに,総合的な方法論の体系化を行なう。

Research Products

• [Publications] 藤田 喜久雄: "AI手法によるエネルギープラントの設計法 -舶用プラントおよび陸用コー・ジェネレーションプラント設計への適用-" 日本舶用機関学会誌. 27-5. 390-399 (1992)
• [Publications] Fujita,K.: "Automated Optimal Shape Design System of Planar Link Mechanisms using an object-Oriented Modeling Method" Proceedings of the 1992 ASME Design Automation Conference. DE-44-2. 21-28 (1992)
• [Publications] 藤田 喜久雄: "プラント配置設計における配置制約の自動生成" 日本機械学会論文集C編. 58-555. 3449-3454 (1992)
• [Publications] 藤田 喜久雄: "遺伝的アルゴリズムと数理計画法とのハイブリッド化による板取り問題の一解法" 日本機械学会第2回設計工学・システム部門講演会講演論文集. 920-103. 115-120 (1992)
• [Publications] 赤木 新介: "航空機の基本設計に対する統合化支援システムの研究" 日本航空宇宙学会誌. 41-468. 27-34 (1993)
• [Publications] Fujiat,K.: "A Layout Design System of Nuclear Power Plants by Using AI Techniques and an Optimization Procedure" International Conference on Engineering Design-ICED'93.(1993)
• [Publications] 赤木 新介: "システム工学 エンジニアリングシステムの解析と計画" 共立出版, 262 (1992)