実験とニューラルネットワーク及び遺伝的アルゴリズムを用いた最適設計法の開発

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05650246
• Research Institution: Waseda University
• Principal Investigator: 山川 宏 早稲田大学, 理工学部, 教授 (00097263)
• Keywords: ニューラルネットワーク / 遺伝的アルゴリズム / 構造同定 / 感度同定 / 最適設計

Research Abstract

本研究における研究実績の概要を以下にまとめて記す.
(1)振動実験,荷重実験の実施
いくつかの既存の構造物に対してインパルスハンマーによる打撃実験や応答実験,荷重実験を行い,そのデータをいろいろ加工してコンピュータ上に保存した.
(2)機械構造の特性マトリクスの同定システムの開発
(1)で得られた実験データを基に機械構造の質量,減衰,剛性等を同定できるような階層型のニューラルネットワークを構築し,その精度を検討しながらシステムの向上をはかった.
(3)最適設計問題の設定
軽量化,静特性,動特性の向上などを目的としたパラメータの最適化問題としての最適設計問題を実用的な見地から設定した.
(4)最適設計システムの開発
上記の設定した最適設計問題を解くために同定システムと同じ形の階層型ニューラルネットワーク及びその一部に遺伝的アルゴリズムを導入したシステムの開発をはかり,その精度の向上をはかった.また,その有効性を数値計算及び実験で検討した.
(5)統合システムの整備
(2),(4)で開発したシステムの統合をはかり,一つのシステムとして入出力関係を整備し,実用に供せられるシステムを開発した.

Research Products

• [Publications] 稲川,荒川,山川: "2次元構造物の遺伝的アルゴリズムを用いた最適トポロジに関する研究(第2報 多段階有限要素分割法と遺伝子割当法の検討)" 第3回設計工学・システム部門講演会講演論文集. 37-42 (1993)
• [Publications] 亘晋吾,山川宏: "ニューラルネットワークを用いた構造システム同定および最適設計に関する研究" 日本機械学会第71期通常総会講演論文集掲載予定. (1994)
• [Publications] H.Yamakawa: "A Unified Multidisciplinary Opotimum Design Method by Using Genetic Algorithms" Proc.on 20th ASME Design Automation conference. (1994)