2016 Fiscal Year Research-status Report
応答曲面法を用いた大規模シミュレーション内包型ブラックボックス最適化手法
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16K06435
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| Research Institution | Japan Institure of Lifelong Learning |
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Principal Investigator |
相吉 英太郎 一般財団法人日本生涯学習総合研究所, 研究開発課, 主席研究員 (90137985)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安田 恵一郎 首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (30220148)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 螺旋型システムズアプローチ / モデル構築型最適化手法 / 応答曲面法 / 逐次更新型最適化手法 / システム連携 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究実績は、(1)螺旋型システムズアプローチの提案 (2)不確実性のもとでの環境変動に対処して逐次的に最適化問題を再定式化して解き直すしアプローチの提案 (3)最適化手法としての新たなメタヒューリスティクスの開発、である。
社会的課題解決のために、モデリング機能やシミュレーション機能を最適化機能のなかに内包させるだけでなく、環境の変動のもとでシステムの構造自体が変化することを想定し、それに対する仮説変更による最適化問題の再定式化機能も内包させて解き直すループを循環するアプローチとして「螺旋型システムズアプローチ」を提案した。応答曲面法をこの螺旋型システムズアプローチの局面に位置付けることができる。さらに、この螺旋型システムズアプローチの具体的問題として、システム自体が要素として連結して拡大してく過程を想定した場合について考察した。
つぎに、天候などの自然環境の不確実性のもとで、状況に応じて最適化問題を再定式化して逐次解き直すことを繰り返すアプローチを、螺旋型システムズアプローチの一形態として
考察した。
また、このような螺旋型システムズアプローチにおいて用いる最適化手法として、メタヒューリスティクスによる新たな多目的最適化手法を開発した。そこでは、メタヒョーリスティクスに機能分担という新たな自由度を付与した手法や、Firefly Algorithmに基づく新たな手法を提案した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
昨年3月で勤務していた慶應義塾を退職し、新組織で本研究課題の研究を立ち上げたが、学生スタッフがいなくなったことと、科研費による研究体制の立ち上げ、および分担者との連携体制の構築に時間を要したことによる遅れがあるが軽微であり、提唱した新しいシステムズアプローチの概念については、学会等で評価されているので、今後の挽回は十分可能である。なお、分担者担当の計算手法の開発は順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
螺旋型システムズアプローチとして、「モデリング⇒シミュレーション⇒最適化⇒実装⇒モデルリング⇒…」の流れに応答曲面法の考え方を組み込んだ手法を実際に開発し、簡単であるがより実用的な問題に適用し、この考え方やアプローチの有用性を検討する。とくにこの作業を分担者とのより密な連携のもとでおこなっていく。
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