生物進化・免疫系に基づく適応学習型最適化法の開発とVLSIレイアウト設計への応用

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10750297
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 小圷 成一 千葉大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (70241940)
• Keywords: 組合せ最適化 / VLSIレイアウト / 配置問題 / 遺伝的アルゴリズム / 木構造

Research Abstract

本研究は,VLSIの配置配線問題のように解の品質と求解の高速性が要求される問題に対応するために,評価関数曲面の構造に基づいて解の探索過程を自律的・適応的に調整する適応学習型最適化法の開発を行った。本年度は具体的には,以下の2点について研究を行った。
1.開発手法の検証・改良
免疫システムでみられるランダム的な遺伝子交叉法(遺伝的アルゴリズムに対応させると,三体以上の親の遺伝子を組み替える交叉法)を導入し,その効果として期待される探索領域の拡大および多様性の維持により,開発手法の解の品質面での性能向上をはかった。
2.実データヘの応用
開発手法を実際的な配置配線問題に応用し,既存の最適化手法による結果と比較することにより,その優位性を立証した。具体的にはVLSIレイアウト設計における標準的な問題であるフロアプラン設計問題,標準セル配置問題,および概略配線問題などを取り上げた。具体的な配置配線問題のデータとして,一般的に用いられている大規模なベンチマークデータを利用した。

Research Products

• [Publications] 寒河江政史: "遺伝子評価を導入した遺伝的アルゴリズムによる自律移動ロボットの行動ルール獲得"電気学会論文誌C. 119-C・12. 1535-1541 (1999)
• [Publications] 銭 飛: "Q学習機能を有する新しい学習オートマトン"電気学会論文誌C. 119-C・8/9. 991-997 (1999)
• [Publications] 小圷成一: "ニューラルネットワークによるシミュレーテッドアニーリングの初期温度推定法"電気学会論文誌C. 119-C・4. 517-522 (1999)
• [Publications] 濱上知樹: "遺伝的アルゴリズムに基づく音声合成のためのスペクトルパタン圧縮法"電気学会論文誌C. 119-C・1. 143-150 (1999)
• [Publications] 大池浩一: "積和型sin素子を用いた階層型ネットワークモデル"電気学会論文誌C. 118-C・10. 1509-1515 (1998)
• [Publications] 小圷成一: "状態空間の階層構造を考慮した遺伝的アルゴリズムによるVLSI配置手法"電気学会論文誌C. 118-C・6. 808-813 (1998)