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2008 Fiscal Year Annual Research Report

制約付き最適化手法α制約法の改良と多目的最適化及び構造学習への適用に関する研究

Research Project

Project/Area Number 17510139
Research InstitutionHiroshima Shudo University

Principal Investigator

高濱 節子  Hiroshima Shudo University, 商学部, 教授 (60186989)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 廣光 清次郎  広島修道大学, 経済科学部, 教授 (90043827)
海生 直人  広島修道大学, 経済科学部, 教授 (80148741)
児玉 正憲  広島修道大学, 経済科学部, 研究員 (20028989)
Keywords制約付き最適化 / 進化的計算 / Differential Evolution / 遺伝的アルゴリズム / 関数評価回数の削減 / expensive optimization / 多目的進化的アルゴリズム / 近似モデル
Research Abstract

本研究は,目的関数の微分可能性等を要請しない制約付き非線形最適化手法として先行研究で提案したα制約法の改良と多目的最適化及び構造学習への適応を目的としている。昨年度は、差分進化(DE)にε制約法を適用したεDEについて等式制約を持つ問題における制約条件の新たな緩和法の検討,低精度近似モデルに基づく最適化手法における関数評価回数の削減に関する準備研究,多目的進化アルゴリズム(MOEA)であるNSGAIIの改良を行ったが,本年度は,この継続研究として、以下の研究を実施した.(1)退化型DE(DE^d)をニューラルネットワーク(NN)の構造学習に適用し,株価予測へ応用した.NNを用いたテクニカル分析による株価予測において,DE^dを用いてNNの構造学習し,その結果得られたNNとDEによって最適化したNNを用いた株価予測の結果を比較し,DE^dによって簡潔なネットワーク構造が得られ,かつDEによるNNに比較して予測精度の高いNNが得られたことを示した.(2)εDEについて等式制約を持つ問題における制約条件の緩和方法について,引き続き検討を行った.(3)比較推定法の改良を検討した.進化的アルゴリズムのような集団的降下法を用いた手法を提案してきているが,集団的降下法は関数評価回数が多くなるという問題点があり,これを解決することは重要である.本研究では,低精度近似モデルの利用と,近似値の比較手法として比較推定法を提案している.比較推定法では,近似値による関数値の大小関係を推定するが,推定する関数面の複雑さに応じて,推定に余裕を与える必要がある.本年度は,推定の余裕として,1つの統計量と余裕調整パラメータの積を用いた.1つの統計量としては,関数値(真値)標準偏差,近似値の標準偏差など幾つかについて比較検討を行い,特にこの2つの標準偏差については効果にあまり差がないことを示した.また,余裕調整パラメータについては,固定値の場合と,探索過程の進行に伴って値を適応制御する場合について検討を行い,探索過程の進行に伴う適応制御必要性と有効性を示した.

  • Research Products

    (15 results)

All 2009 2008

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (6 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] 低精度近似モデルを利用したε制約Differential Evolutionによる効率的な制約付き最適化2009

    • Author(s)
      高演徹行
    • Journal Title

      人工知能学会論文誌 Vol. 24, No. 1

      Pages: 34-45

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 多目的最適化手法NSGAIIにおける等距離選択の効果について2008

    • Author(s)
      阪井節子
    • Journal Title

      数理解析研究所講究録"不確実な状況における意思決定の理論の展開と応用" 1589

      Pages: 53-64

  • [Journal Article] 低精度の近似モデルを用いた比較推定法によるDifferential Evolutionにおける関数評価回数の削減2008

    • Author(s)
      高濱徹行
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌 Vol. J91-D, No. 5

      Pages: 1275-1285

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reducing Function Evaluations in Differential Evolution using Rough Approximation-Based Comparison2008

    • Author(s)
      Tetsuyuki Takahama
    • Journal Title

      Proceedings of 2008 IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC2008)

      Pages: 2307-2314

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 低精度近似モデルを利用したDEによる効率的最適化-許容誤差パラメータに関する適応制御の提案-2008

    • Author(s)
      阪井節子
    • Journal Title

      日本オペレーションズ・リサーチ学会2008年秋季研究発表会アブストラクト集

      Pages: 246-247

  • [Journal Article] Efficient Optimization by Differential Evolution using Rough Approximation Model with Adaptive Control of Error Margin2008

    • Author(s)
      Tetsuyuki Takahama
    • Journal Title

      Proceedings of the Joint 4th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 9th International Symposium on advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS 2008)

      Pages: 1238-1243

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predicting Stock Price using Neural Networks Optimized by Differential Evolution with Degeneration2008

    • Author(s)
      Tetsuyuki Takahama
    • Journal Title

      Proceedings of 2008 International Symposium on Intelligent Informatics (ISII2008)

      Pages: 20

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 低精度近似モデルを導入したDifferential Evolutionとε制約法による効率的制約付き最適化2008

    • Author(s)
      高濱徹行, 阪井節子
    • Organizer
      進化計算シンポジウム2008
    • Place of Presentation
      ホテルまほろば, 登別
    • Year and Date
      2008-12-20
  • [Presentation] Predicting Stock Price using Neural Networks Optimized by Differential Evolution with Degeneration2008

    • Author(s)
      Tetsuyuki Takahama
    • Organizer
      2008 International Symposium on Intelligent Informatics (ISII2008)
    • Place of Presentation
      東海大学, 熊本
    • Year and Date
      2008-12-12
  • [Presentation] 退化型DEにより最適化されたニューラルネットワークによる株価予測2008

    • Author(s)
      阪井節子
    • Organizer
      RIMS研究集会“不確実性と意思決定の数理"
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所, 京都
    • Year and Date
      2008-11-10
  • [Presentation] Efficient Optimization by Differential Evolution using Rough Approximation Model with Adaptive Control of Error Margin2008

    • Author(s)
      Tetsuyuki Takahama
    • Organizer
      The Joint 4th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 9th International Symposium on advanced Intelligent Systems (SCIS&ISIS 2008)
    • Place of Presentation
      名古屋大学, 名古屋
    • Year and Date
      2008-09-20
  • [Presentation] 低精度近似モデルを利用したDEによる効率的最適化-許容誤差パラメータに関する適応制御の提案-2008

    • Author(s)
      阪井節子
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2008年秋季研究発表会
    • Place of Presentation
      札幌コンベンションセンター, 札幌
    • Year and Date
      2008-09-11
  • [Presentation] Reducing Function Evaluations in Differential Evolution using Rough Approximation-Based Comparison2008

    • Author(s)
      Tetsuyuki Takahama
    • Organizer
      2008 IEEE Congress on Evolutionary Computation(CEC2008)
    • Place of Presentation
      Hong Kong Convention and Exibition Center, Hong Kong
    • Year and Date
      2008-06-02
  • [Book] Advances in Differential Evolution, U. Chakraborty (ed. ) "Constrained Optimization by the ε Constrained Differential Evolution with Dynamic ε -level Control"の章を執筆担当2008

    • Author(s)
      Tetsuyuki Takahama
    • Total Pages
      26
    • Publisher
      Springer-Verlag
  • [Book] Research on Information Society and Social Systems In M. Kitahara, K. Ota and Y. Arisada (eds. ) "Multiobjective Optimization by Improved NSGA-II with Extended Crossover and Uniform Distance Selection"の章を執筆担当2008

    • Author(s)
      Setsuko Sakai
    • Total Pages
      22
    • Publisher
      Kyushu University Press

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Published: 2010-06-11   Modified: 2016-04-21  

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