2019 Fiscal Year Research-status Report
A Study on an Efficient Searching Procedure for Genetic Programming
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17K00339
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| Research Institution | Tottori University |
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Principal Investigator |
大木 誠 鳥取大学, 工学研究科, 准教授 (00263484)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 多数目的GP / 多数目的進化計算法 / 木構造 / 最適化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
●木構造を配列で表現し、木構造最適化の高速化を図った。これまで多くの研究ではリスト構造を用いられていたが、これを配列により表現し、各ノードや枝に高速にアクセスできる仕組みを提唱した。これにより、コード量の大幅な削減が可能となり、研究に要する速度が向上できるようになった。
●多数目的GPのための効果的な探索（交配）アルゴリズムである「部分サンプリング」を提案し、その有効性を確認した。さらに部分サンプリングの操作を簡素化する手法を提案した。これにより、従来より高速に探索が行えるようになった。
●多数目的GPのための有効なベンチマーク問題を提案した。このベンチマークでは、多数目的ナップサック問題のためのアイテム選択ベクトルを、木構造による解析関数により決定することにより、問題の難易度や目的数を自由に設定できる利点がある。これにより、従来および新しい多数目的GPアルゴリズムの性能評価が容易に行えるようになった。
●多数目的GPベンチマーク問題に対して、NSGA-IIやSPEA2の有効性を実証した。これらの支配ベースのアルゴリズムは、4目的以上の多数目的最適化問題に対しては有効に働かないと考えられていたが、実際に多数目的GPベンチマーク問題に適用したところ、少なくとも10目的までの多数目的GP問題に対して、ある程度の有効性を見出すことができた。この際、一部の目的のみを用いて問題を緩和するパレート部分支配の概念を導入したアルゴリズムおよび、その目的数のスケジュール法を提案した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
●GPに対して効果的な探索（交配）法である部分サンプリングの手法を確立させることができたこと。●アルゴリズムの実証実験に欠かせない有意義なベンチマークを提唱できたこと。●NSGA-IIおよびSPEA2による実証実験に成功したこと。またこれらの有効性を示せたこと。
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| Strategy for Future Research Activity |
●多数目的進化計算法である、MOEA/DやNSGA-IIIに、提案ベンチマークを適用し、その有効性の検証を、先のNSGA-IIやSPEA2の結果と比較することで行う。
●部分サンプリングの操作をさらに簡素化し、探索に要する時間を短縮する。
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| Causes of Carryover |
2019年度の研究成果をまとめる時期が3月末頃になったため、国際学会や論文投稿などによる成果発表が、実質的に次年度（2020年度）となることが判明した。このための支出が次年度となるため。
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