DNAコーディング法による知的火災判断システム

2001 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12780275
• Research Institution: Mie University
• Principal Investigator: 吉川 大弘 三重大学, 工学部, 助手 (20303753)
• Keywords: 火災判断 / 煙濃度時系列データ / 遺伝的アルゴリズム / 特徴抽出 / DNAコーディング法 / 評価値推論

Research Abstract

本研究では,様々な環境下において設置されている火災報知システムの信頼性の向上を目的として,遺伝的アルゴリズムを用いた火災判断ルールの自動獲得手法を提案してきた.煙濃度時系列データに対し,煙濃度データを波形としてとらえ,着炎火災・薫燻火災・煙草・水蒸気(湯気)・調理の各カテゴリに対する特徴をIF〜THEN〜形式で抽出することにより,その特徴を用いて火災判断を行った.
本年度には,時系列データに対する特徴を,木構造形態で自動的に抽出するシステムとして,Routing Tree(RT)を提案した.RTは,最大4つの枝を持つ木構造をしており,各枝はそれぞれ2つのFOR条件部と2つのIF条件部からなっている.ルート(根)ノードは,それぞれのFOR条件部,IF条件部に対して接続する/しない,及び判断するクラスタを持つものとする.ここでFOR条件部,IF条件部とは,時系列データの連続した情報や離散的な情報などを,その時系列データの特徴として表現する部分であり,C言語(プログラミング言語)におけるFOR文,IF文で構成されている.各条件部は,複数の選択経路とその経路を決定する分岐点が連なった形で構成され,学習により経路を獲得する事でそれぞれの表現型(抽出された特徴及びクラスタリングされるクラスタ)が得られる.本提案手法を,煙濃度時系列データからの特徴抽出に適用することにより,有効な火災自動判断システムの構築を行った.
また,本研究で用いている遺伝的アルゴリズムをはじめとした進化的計算手法では,繰り返し計算により探索を行うため,所望の解を獲得するために時間を要する.そこで本研究では,進化的計算手法における染色体の実評価回数を大幅に減らし,残りの染色体の評価値を推論により求めることで全体としての評価回数を短縮する評価値推論手法を提案した.この提案手法により,評価値推論手法の精度を向上させ,評価の負荷を軽減しながらも,効率のよい探索が行えることを示した.

Research Products

• [Publications] S.Akita, T.Yoshikawa, S.Tsuruoka: "Automatic Generation of Intelligent Fire Judgement Rules Using Genetic Algorithm"The Fourth Asian Fuzzy Systems Symposium. 555-560 (2000)
• [Publications] H.Kawanaka, T.Yoshikawa, S.Tsuruoka: "A Study of Parallel GA Using DNA Coding Method for Acquisition of Fuzzy Control Rules"GECCO-2000 LATE BREAKING PAPERS. 431-436 (2000)
• [Publications] 秋田真吾, 海川至幸, 吉川大弘, 篠木剛, 鶴岡信治: "遺伝的アルゴリズムを用いた自動火災判断システム"第16回ファジィシステムシンポジウム講演論文集. 93-96 (2000)
• [Publications] 海川至幸, 秋田真吾, 吉川大弘, 篠木剛, 鶴岡信治: "遺伝的アルゴリズムを用火災判断用煙濃度時系列データからの特徴抽出"平成12年度電気関係学会東海支部連合大会講演論文集. 250 (2000)
• [Publications] 伊藤弘治, 吉川大弘, 篠木剛, 鶴岡信治: "Routing Treeを用いた煙濃度時系列データからの特徴抽出に関する一考察"第17回ファジィシステムシンポジウム講演論文集. 101-104 (2001)
• [Publications] 伊藤弘治, 吉川大弘, 篠木剛, 鶴岡信治: "Routing Treeによる時系列データからの特徴抽出に関する一考察"平成13年度電気関係学会東海支部連合大会講演論文集. 311 (2001)