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2018 Fiscal Year Annual Research Report

A Study for Obtaining Pareto Solutions of the Various Multi-Objective Network

Research Project

Project/Area Number 16K01254
Research InstitutionChiba Institute of Technology

Principal Investigator

秋葉 知昭  千葉工業大学, 社会システム科学部, 教授 (60505767)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 肖 霄  首都大学東京, システムデザイン研究科, 助教 (30707477) [Withdrawn]
高橋 奈津美  青山学院大学, 理工学部, 助教 (60780319)
山本 久志  首都大学東京, システムデザイン研究科, 教授 (60231677)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywords多目的ネットワーク / パレート最適 / アルゴリズム / 最適設計
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題は,ネットワーク構造で表現可能なシステムの設計問題において,様々な問題に対し適用可能である多様な多目的ネットワークの最適設計問題に注目し,部分ネットワークの最適解と全体ネットワークの最適解の関係や対象問題毎のパレート最適解の疎密範囲等を精査し,a)任意のk点間を連結する多目的ネットワークのパレート最適解導出方法の効率化の提案,b)従来の多目的ネットワークに加えて,エッジ・ノード及びネットワーク全体が取りうる状態に多状態,または,従属性を考慮した多様な多目的ネットワークの新たな最適解導出方法の提案を行い,多様な多目的ネットワークの最適解導出方法の統一的手法確立を目的とした研究である.
最終年度となった平成30年度は,これまで2年間の取り組みをまとめ,多状態,または,従属性を考慮した多様な多目的ネットワークの評価のための新たな最適解導出方法の提案を目指して,(A)基準となる解の傾向やグラフ理論における連結構造の特徴から得られる傾向を考慮した多目的ネットワークの最適解導出方法における解探索空間削減方法の効率化の取り組みと評価関数の再検討,(B)全ネットワークを特別な部分ネットワークとして分解評価することによる計算効率化の可能性の検討を推し進めた.特にノード数の多い中・大規模ネットワークを実用レベルで評価,および,最適解導出のために,メタヒューリスティクスの手法を用いたアルゴリズムの本研究への適用可能性の検討と評価,および改善を行った.また,これらの研究を通して得られたアイデアをネットワークシステムの特殊な場合である Consecutive-k 応用システムにおけるコンポーネント最適配置問題に適用し,最適配置となる条件を求める研究への展開を進めた.これらの成果は,論文3件,国際会議10件,国内会議5件にまとめられている.また雑誌論文の投稿準備を進めている.

  • Research Products

    (18 results)

All 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results)

  • [Journal Article] Evaluation Methods for Reliability of Consecutive-k System2019

    • Author(s)
      Tomoaki Akiba, Taishin Nakamura, Xiao Xiao, Hisashi Yamamoto
    • Journal Title

      Systems Engineering: Reliability Analysis using k-out-of-n Structures, Mangey Ram and Tadashi Dohi (eds.)

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fast Algorithm for Optimal Arrangement in Connected-(m-1, n-1)-out-of-(m, n):F Lattice System2018

    • Author(s)
      Taishin Nakamura, Hisash Yamamotoi, Tomoaki Akiba
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E101.A Pages: 2446-2453

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.2446

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 信頼度最大ネットワーク構成を用いた効率的ネットワーク設計2018

    • Author(s)
      榎本大地, 肖霄, 高橋奈津美, 山本久志
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌A

      Volume: J101.A Pages: 78-188

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Improvement Ideas of the Reliability Calculation Algorithm for the 3-Dimensional k-System2018

    • Author(s)
      Tomoaki Akiba
    • Organizer
      2018 Asia-Pacific International Symposium on Advanced Reliability and Maintenance Modeling and 2018 International Conference on Quality, Reliability, Risk, Maintenance, and Safety Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Search Reduction by Standard Tree for Optimal Paths in Multi-Objective Network2018

    • Author(s)
      Natsumi Takahashi, Tomoaki Akiba, Hisashi Yamamoto, Shao-Chin Sung, Xiao Xiao
    • Organizer
      2018 Asia-Pacific International Symposium on Advanced Reliability and Maintenance Modeling and 2018 International Conference on Quality, Reliability, Risk, Maintenance, and Safety Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] The increasing failure rate property of connected-(1,2)-or-(2,1)-out-of-(m,n):F lattice systems the case of m = 2, 3, 42018

    • Author(s)
      Taishin Nakamura, Hisashi Yamamoto, Xiao Xiao, Tomoaki Akiba
    • Organizer
      2018 Asia-Pacific International Symposium on Advanced Reliability and Maintenance Modeling and 2018 International Conference on Quality, Reliability, Risk, Maintenance, and Safety Engineering
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On Computing Quasi-Pareto Solution Set of Bi-objective Networks with Genetic Algorithm2018

    • Author(s)
      Natsumi Takahashi, Shao-Chin Sung, Tomoaki Akiba, Hisashi Yamamoto
    • Organizer
      21st Czech-Japan Seminar on Data Analysis and Decision Making (CJS2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Dynamic Programming Approach and Parallel Computing Approach for Computing All-Terminal Reliability of Small Networks with Uniform Probability2018

    • Author(s)
      Naoya Makiishi, Natsumi Takahashi, Shao-Chin Sung
    • Organizer
      21st Czech-Japan Seminar on Data Analysis and Decision Making (CJS2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] GA-Based Algorithm for Finding Quasi-Pareto Solution Set of a Bi-Objective Network Design Problem2018

    • Author(s)
      Natsumi Takahashi, Shao-Chin Sung, Tomoaki Akiba, Hisashi Yamamoto
    • Organizer
      The 19th Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems conference (APIEMS 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Optimal Design of Network Systems considering Reliability Constraint2018

    • Author(s)
      Yoshihiro Murashima, Hisashi Yamamoto, Tomoaki Akiba, Natsumi Takahashi, Xiao Xiao
    • Organizer
      The 19th Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems conference (APIEMS 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Upper and lower bounds for reliability of connected-(1,2)-or-(2,1)-out-of-(m,n):F lattice system2018

    • Author(s)
      Taishin Nakamura, Hisashi Yamamoto, Takashi Shinzato, Tomoaki Akiba
    • Organizer
      The 19th Asia Pacific Industrial Engineering and Management Systems conference (APIEMS 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Efficient Implementation for Searching Optimal Paths in Multi-objective Networks2018

    • Author(s)
      Natsumi Takahashi, Shao-Chin Sung
    • Organizer
      29th European Conference on Operational Research (EURO2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Dynamic Programming Approach for Computing All-terminal Reliability of Small Networks with Uniform Probability2018

    • Author(s)
      Naoya Makiishi, Natsumi Takahashi, Shao-Chin Sung
    • Organizer
      29th European Conference on Operational Research (EURO2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 多目的ネットワークの経路探索における単目的最適化を利用した効率化2018

    • Author(s)
      高橋奈津美,秋葉知昭,山本久志,宋少秋
    • Organizer
      日本経営工学会2018年春季大会
  • [Presentation] 全域木を用いた多目的ネットワークにおける探索空間制限法2018

    • Author(s)
      高橋奈津美,秋葉知昭,山本久志,宋少秋
    • Organizer
      電子情報通信学会 信頼性研究会
  • [Presentation] 単目的最適経路探索の効率性を応用した多目的ネットワークにおける経路探索過程2018

    • Author(s)
      高橋奈津美,宋少秋,秋葉知昭,山本久志
    • Organizer
      電子情報通信学会 信頼性研究会
  • [Presentation] 全点間信頼度を考慮した2目的ネットワーク設計問題の遺伝的アルゴリズムを用いた解法2018

    • Author(s)
      秋葉知昭,高橋奈津美
    • Organizer
      電子情報通信学会 信頼性研究会
  • [Presentation] 2分割及び3分割されるネットワークシステムの最適設計に関する研究2018

    • Author(s)
      村島慶洋,山本久志,肖霄,秋葉知昭
    • Organizer
      日本信頼性学会第26回春季信頼性シンポジウム

URL: 

Published: 2019-12-27  

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