GAの枠組みの拡張に関する研究:空間分割型分散GAとその解析の研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08233105
• Research Institution: Hannan University
• Principal Investigator: 筒井 茂義 阪南大学, 経営情報学部, 教授 (90188590)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 藤本 好司 龍谷大学, 理工学部, 教授 (40268173)
• Keywords: 遺伝的アルゴリズム / 空間分割型GA / 年齢構造型GA / ロバスト解探索 / ロバスト解探索型GA / 表現型空間

Research Abstract

遺伝的アルゴリズム(以下GA)は,対象問題の情報についての制約条件が少ないことから近年汎用的な探索手法として注目を浴び,多くの応用研究が行われている.しかし,GAの応用問題には,多数の局所解を持つ多峰性問題や騙し問題など標準的なGAでは解くことが困難な問題が多くある.このような問題への対応をねらいとしてGAの枠組みの拡張の研究を行った.具体的には,以下の通りである.
(1)アルゴリズムの実行過程で抽出された表現型探索空間を分割し,複数の個体群に分岐して探索を進める「表現型個体群探索分岐型遺伝的アルゴリズム(p-fGA;Phenotypic Forking GA)」を提案した.また,この方式の拡張型の研究を行った.
(2)ある探索手法によつて得られた解の評価値がパラメータ変動の影響を受けやすい場合,その解を採用することが好ましくない場合がある.このような場合,パラメータ変動に対して評価値の変動が少ない安定した解を求めることが重要となる.パラメータ変動に対して評価値の変動が少ない安定した解(以下,ロバスト解)を探索しなければならない問題領域にGAの適用を拡張することを狙いとする「ロバスト解探索型遺伝的アルゴリズム」の基礎提案を行い,その数理解的解析を行った.
(3)個体に「年齢」の概念を導入し,GAにおける評価値を実際の評価値と年齢に基づく評価値を合成したものを用いる年齢構造型GA(aGA:Aging GA)を提案し,この方式が個体群の多様性を維持するのに有効な方式であることを示した.この結果,多峰性問題や非定常問題においてきわめて有効な方式であることを明らかにした.

Research Products

• [Publications] 筒井茂義: "表現型個体群探索分岐型遺伝的アルゴリズムp-fGA(Phenotypic Forking GA)" 人工知能学会誌. 11・4. 619-628 (1996)
• [Publications] 筒井茂義: "Forking GAs:GAs with search Space Division Scheme" Evolutionary Computation. (掲載予定).
• [Publications] 筒井茂義: "ロバスト解探索型遺伝的アルゴリズムの基礎提案" 人工知能学会誌. (掲載予定).
• [Publications] Ashish Ghosh: "Genetic Search with Aging of Individuals" International Journal of knowledgl Based Intelligent Engineering. (掲載予定).
• [Publications] 筒井 茂義: "A Rohust Solution Searching Scheme in Genetic Search" Proc.of the 4th International Conference on Parallel Problem Solving from Nature. PPSN-IV. 543-552 (1996)
• [Publications] 藤本 好司: "An Evolutionary Design for f-θ Lenses" Proc.of the 4th International Conference on Parallel Problem Solving from Nature. PPSN-IV. 992-1001 (1996)
• [Publications] 筒井茂義: "Phenotypic Forking GA with Moving Windows" Proc.of the 1996 International Conference on Neural Information Processing. ICONIP'96. 1335-1340 (1996)
• [Publications] 筒井 茂義: "On Convergence Measure for Order-based Forking Genetic Algorithms" Proc.of the 4th Australia and New Zealand Intelligent Information System Conference. ANZIIS-96. 280-283 (1996)
• [Publications] Ashish Ghosh: "Individual Aging in Genetic Algorithm" Proc.of the 4th Australian and New Zealand Intelligent Information Systems Conference. ANZIIS-96. 276-279 (1996)
• [Publications] 筒井 茂義: "ABi-population Scheme for Real-coded GAs : The Basic Concept" Proc.of the 1st Workshop on Frontiers in Evolutionary Algorichms. FEA-97. (1997)
• [Publications] 藤本好司: "A Peak Shaql Identification Genetic Algorithm with Radial Basis Function" Proc.of the 1997 IEEE International Conference on Evolutionary Computation. ICEC-97. (1997)
• [Publications] 筒井 茂義: "遺伝的アルゴリズムにおける安定解探索の一手法" 第40回システム制御情報学会研究発表会講演論文集. 343-344 (1996)
• [Publications] 筒井茂義: "遺伝的アルゴリズムにおける安定解探索法の評価" 第40回システム制御情報学会研究発表会講演論文集. 233-234 (1996)
• [Publications] 筒井茂義: "Moving Windows型Forking GAについて" 第40回システム制御情報学会研究発表会講演論文集. 341-342 (1996)
• [Publications] 筒井茂義: "遺伝的アルゴリズムにおける複数親効の効果について" 第40回システム制御情報学会研究発表会講演論文集. 345-346 (1996)